钢结构焊接检测鉴定报告技术服务中心

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根据钢结构焊接的技术特点和差异，从高强钢焊接、低温焊接、厚钢板焊接三个技术方面进行论述。高强钢焊接技术 ，焊材的选择：①强匹配。强节点弱杆件：焊接材料熔敷金属的强度、塑性、冲击韧性**母材标准规定的较低值。焊接接头(焊缝及热影响区)各项性能全面要求达到母材标准规定的较低值。②兼顾焊缝塑性。厚板焊接时按厚度效应后的强度选配焊材，节点拘束度大时可在1/4板厚以下配用低强焊材。③满足冲击韧性要求。必需重点选择焊材的韧性，使焊缝及热影响区韧性达到钢材的规范要求。高强钢焊接性评价方法：①碳当量计算评定法。②热影响区较高硬度试验评定法。③插销试验临界断裂应力评定法。较低预热温度确定方法：①裂纹试验控制。根据斜Y坡口试样抗裂试验确定较低预热温度。②硬度控制。根据一定碳当量的钢材，其不同板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到350HV对应的冷却速度(540℃时)查表定焊接线能量。③根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定较低预热温度。

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李经理  

二、钢结构 焊接质量控制：

①控制热输入与冷却速度。控制焊接电流、电压、焊接速度以及熔敷金属800℃～500℃区间的冷却时间。②控制焊缝中碳/硫/磷/氮/氢/氧的质量百分比。选用优质碱性低氢焊材，采用良好的操作手法充分维护熔池金属(短弧、限制摆动、倾角稳定)。对于高强钢的焊接，应根据钢材自身的强化机理和供货状态，综合考虑其性能要求，合理选择焊接材料和试验方法对其焊接性做出评价，制定合理的焊接工艺，以指导实际焊接生产。对该钢种的焊接应主要考虑采取措施以降低其冷裂倾向。焊接时应严格控制层间温度和焊接线能量，防止接头出现弱化现象。

一、钢结构焊接变形的种类
　　焊接变形是焊后残存于结构中的变形，主要有以下几种类型：
　　1.纵向收缩变形:构件焊后在焊缝方向发生收缩。
　　2.横向收缩变形:构件焊后在垂直焊缝方向发生收缩。
　　3.弯曲变形:构件焊后发生挠曲,由焊缝纵向收缩引起和横向收缩引起。
　　4.角变形:焊后构件的平面围绕焊缝产生的角位移。
　　5.波浪边形:焊后构件呈波浪形。
　　以上几种类型的变形,在焊接结构生产中往往并不是单独出现的,而是同时出现,互相影响的。焊接变形是焊接结构生产中经常出现的问题。焊接变形不但影响结构尺寸的准确和外形美观,而且有可能降低结构的承载能力。焊接结构件上出现了变形,就需要花许多工时去矫正。

　　二、焊接变形的主要原因分析
　　1.焊缝在结构的位置原因，不同的焊缝位置在焊接完成后都会产生不同形态的变形，这主要是由破口角度、接头形式等结构形态不同而引起的重力性变形。
　　2.结构刚性导致的变形,在受力相同的情况下，刚性较大的结构变形就小，而刚性弱则变形大，如较薄的钢结构与小而重的结构进行焊接时，刚性小的薄片结构就*变形。
　　3.焊接顺序和装配原因，一个同样的焊接结构采用不同的床配方法和焊接顺序都会对其变形产生一定的影响，如前面提到的刚性较弱的结构如在安装和焊接顺序上增加了对其的载荷就*使之变形。
　　4.焊接材料的原因，焊接后由于热胀冷缩的原因材料会在焊接后产生一定的变形，而焊接材料的线膨胀系数较大则会对焊接变形影响较大。如：不锈钢和铝材的焊接后变形的几率要大于碳钢材料，就是这个原因。
　　5.焊接采用方法的原因，在焊接过程中，焊接使得焊件受热而温度升高，金属材料的导热性会导致整个材料变热，而焊件的体积越大则受热变形的几率也就越大，变形也就越严重。如:实践中气焊比手弧焊的变形大,而手弧焊比气保护焊接的变形严重。
　　6.焊接规范执行原因，对焊机规范的执行也可以影响焊接的变形，如:变形随着焊接电流的增加而增加，焊条直径越大而变形增大。

　　三、焊接变形的控制方法
　　1.挠度变形控制
　　对于不对称构件，焊接后构件的挠度变形控制较为关键，变形后的矫正也较为复杂，焊接控制不当会给构件制作带来较大的困难。因此在制定焊接工艺前，应精确计算构件的中性轴位置，并根据焊缝相对于中性轴的位置及针对构件的尺寸，合理地分布焊缝的截面积并制定焊接顺序，确保焊接挠度变形控制在公差范围内，减少矫正工作量。构件焊接后引起挠度变形数值大小(Δ)与构件的长度(L)、构件惯性矩大小(Ι)、焊缝截面积(Α)大小及焊缝相对于中性轴的距离（DU）有关，计算公式为:
　　Δ=0.005 X Α X DU X L2/ Ι
　　2.角变形的控制
　　在焊接结构中，T形接头无论是角焊缝、部分熔透坡口焊缝和熔透坡口焊缝，焊接后均不可避免引起翼板的角变形。对于一般的H形构件的变形可以采用翼缘矫正机进行机械矫正，方便快捷，是一种较好的角变形矫正方法。T形接头焊接后引起翼板叫变形数值大小(Δ)与构件的宽度(B)、翼板厚度(T)、焊缝尺寸(S)有关，计算公式为:
　　Δ=0.2 X B X S1.3/ T2mm
　　根据公式可以*出T行接头焊接后翼板伸出段的叫变形数值，再根据数值采取不同的方法进行工艺控制，以减少矫正次数和矫正工作量。

　　3.横向收缩变形的控制
　　焊接收缩变形对钢结构的影响主要表现为焊缝沿长度方向的收缩和沿焊缝横向收缩，造成的后果是构件缩短和构件截面尺寸减少。构件的长度尺寸一般通过在下料时加放一定的加工余量后再进行构件最后尺寸定长的办法来解决，而构件截面尺寸的保证必须在零件下料之前通过对构件焊缝横向收缩量的估算进行确定，构件装配时预制的横向收缩值的大小直接决定焊接后构件的截面尺寸。因此，横向收缩变形是大型钢结构制作时关键控制的变形。全熔透对接或T行接头横向收缩变形计算公式为:
　　Δ=0.1 X A / t mm
　　四、焊接变形的火焰矫正
　　在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要**械矫正、火焰矫正和综合矫正。火焰矫正方法简便,比较机动,因此在生产上广泛应用。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：(1)线状加热法；(2)点状加热法；(3)三角形加热法。下面介绍解决不同部位的施工方法。
　　1.翼缘板的角变形
　　矫正H型钢柱、梁、撑角变形。在翼缘板上面（对准焊缝外）纵向线状加热（加热温度控制在650度以下），注意加热范围不**过两焊脚所控制的范围，所以不用水冷却。线状加热时要注意：(1)不应在同一位置反复加热；(2)加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正一般原则。
　　2.柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲
　　(1)在翼缘板上，对着纵长焊缝，由中间向两端作线状加热，即可矫正弯曲变形。为避免产生弯曲和扭曲变形，两条加热带要同步进行。可采取低温矫正或中温矫正法。这种方法有利于减少焊接内应力，但这种方法在纵向收缩的同时有较大的横向收缩，较难掌握。
　　(2)翼缘板上作线状加热，在腹板上作三角形加热。用这种方法矫正柱、梁、撑的弯曲变形，效果显着，横向线状加热宽度一般取20—90mm，板厚小时，加热宽度要窄一些，加热过程应由宽度中间向两边扩展。线状加热较好由两人同时操作进行，再分别加热三角形三角形的宽度不应**过板厚的2倍，三角形的底与对应的翼板上线状加热宽度相等。加热三角形从**部开始，然后从中心向两侧扩展，一层层加热直到三角形的底为止。加热腹板时温度不能太高，否则造成凹陷变形，很难修复(以上三角形加热方法同样适用于构件的旁弯矫正,加热时应采用中温矫正，浇水要少)。

　　3.柱、梁、撑腹板的波浪变形
　　矫正波浪变形首先要找出凸起的波峰，用圆点加热法配合手锤矫正。加热圆点的直径一般为50～90mm，当钢板厚度或波浪形面积较大时直径也应放大，可按d＝(4δ＋10)mm(d为加热点直径；δ为板厚)计算得出值加热。烤嘴从波峰起作螺旋形移动，采用中温矫正。当温度达到600～700度时，将手锤放在加热区边缘处，再用大锤击手锤，使加热区金属受挤压，冷却收缩后被拉平。矫正时应避免产生过大的收缩应力。矫完一个圆点后再进行加热*二个波峰点，方法同上。为加快冷却速度，可对Q235钢材进行加水冷却。这种矫正方法属于点状加热法，加热点的分布可呈梅花形或链式密点形。注意温度不要**过750度。

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