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建筑硕士论文:探析建筑钢结构工程低温焊接技

作者:2021-03-24 18:23阅读:文章来源:未知
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摘要:文中扼要引见了低温焊接以及在停止低温焊接时的难点,并对低温焊接的影响要素停止了剖析,最后提出了低温焊接办法与工艺参数的选择办法,并细致论述了如何在焊接过程中控制焊接温度,到达好的低温焊接效果。

 

  关键词:建筑钢构造;低温焊接;热影响区;温度

 

  建筑钢构造的低温焊接不断都是工程界与学术界十分关注的问题。钢构造在低温条件下焊接最直接的危害就是焊接金属会呈现裂纹以及断裂的情况。假如控制不好,可能还会招致焊接质量的降落以至形成平安隐患。只要运用合理的低温焊接技术与防护措施才干保证钢构造工程的建筑质量。

 

  一、低温焊接概述

 

  (一)低温焊接的概念

 

  低温焊接的施工温度指的是实践焊接操作时所处工位的环境温度,既不是均匀温度也不是当地的气候报告温度。当停止焊接施工时,假如焊接操作所处工位0.5米范围内的温度比规则的最低焊接施工温度要低,就属于低温焊接。

 

  (二)低温焊接的相关规则

 

  为了保证焊接的质量,各国都规则了焊接时的最低温度,比方,美国的最低焊接温度为-18℃,日本为-5℃。我国的最低焊接温度为0℃,这是依据我国的实践国情停止综合思索后制定的规则。我国的复杂、大型建筑钢构造工程日益增加,又缺乏在负温下停止焊接施工的经历。

 

  二、钢构造低温焊接的影响要素剖析

 

  (一)冷却速度

 

  在钢构造焊接后等候冷却的过程中,焊缝的冷却速度假如太快,就会在焊缝与热影响区产生马氏体脆性组织;若是速度太慢,热影响区又会由于过热而招致侧板条铁素体组织的产生。

 

  (二)构造拘谨度

 

  假如构造拘谨度太大,而焊接熔敷金属的冷却速度又过快,就会形成焊缝金属发作偏析。在拉应力场的作用下,焊接的中心部位会呈现结晶裂纹。

 

  (三)游离氢的溶解速度

 

  假如冷却过程中,游离氢的溶解速度降落,氢的显露出时间就会变短,残留在金属中的比例就会增大,招致焊接钢构造呈现冷裂纹。

 

  (四)工作温度

 

  假如构件的工作温度比资料的脆性转变温度低,构造的静载强度就会在拉应力与焊接剩余应力的双重作用下大幅降低。并且极有可能会发作脆断的状况。

 

  三、钢构造低温焊接的办法与工艺参数的选择

 

  关于普通的焊接办法,相关的焊接参数主要有焊丝或焊条的直径、焊接电流的大小、电弧电压、焊接速度、焊接层数等。

 

  第一,焊剂堆放的选择。普通我们需求保证对方高度在25~50毫米的范围内,并且堆放要适中。焊接粒度的选择则需求依据电流的大小来肯定。假如电流过大就应该采用细粒度焊接剂;电流过小的话就应该选择粗粒度焊接,否则,焊接的外表就会呈现麻坑。

 

  第二,焊接电流的选择。焊接电流若是过小,容易招致电弧不稳定、夹渣、呈现冷裂纹等状况;而焊接电流过大又会形成热裂纹、咬合边、烧穿等问题的呈现,同时,飞溅状况也会增加。所以,在停止焊接时,必需选择适宜的焊接电流。电流大小确实定主要根据焊材的厚度、类型以及接头方式等肯定。其中,最重要的要素是焊缝的空间位置与焊丝的直径。

 

  第三,焊接速度的选择。焊接速度若是过小,木材就会呈现过热变脆,并且焊缝过宽的状况;焊接速渡过小的话又会形成焊缝过窄,并呈现气孔、夹渣的状况。在选择焊接的速度时,需求与焊接的电流相相配。

 

  第四,焊接层数的选择。焊接层数需求依据焊件的厚度来肯定,焊接的层数多利于焊缝塑性与韧性的进步,但也有可能会招致接头过热、扩展热影响的结果。所以,焊接层数确实定需求停止综合的思索,普通每层的厚度都不能超越5毫米。

 

  四、钢构造低温焊接的温度控制

 

  低温焊接需求处理的关键问题是避免产生焊接裂纹。因而,我们需求精确的控制好预热温度、层间温度以及后热温度。

 

  (一)预热温度。在严寒地域停止焊接施工,必需在焊前经过大范围的加热

 

  来减少母材与焊缝区的宏大温差,让钢材的板厚方向在停止压应力到拉应力的转换时能够得到一定水平的减缓,从而保证接头在相同轴线上平均的收缩与收缩。因而,我们需求选择适宜的预热措施与方式来减少裂纹的产生。火焰加热的预热办法需求运用大功率的烤枪来操作,因而只适用于对接焊缝。预热的热源采用的是氧-乙炔的中性火焰。假如是T型角的对接组合焊缝,由于焊缝比拟长,假如采用烤枪预热会招致受热不均,因而需求在钢管上侧平均的开洞,在通入自然气以后开端熄灭并保证加热的平均。预热范围要超越焊缝两侧的100毫米。预热温度的测试应该在间隔板厚3倍以外的中央停止。当预热温度到达预定值以后,需求用掩盖保温棉的方式来坚持温度,大约需求保温20~30分钟。

 

  (二)层间温度控制

 

  在焊接过程中,层间温度需求稳定在120~150℃范围内,并且每个接头都

 

  应该一次性焊接终了。层间温度的坚持办法能够自创预热温度的坚持办法。在停止连续焊接时,应该对焊接区的木材温度停止检测,使其最低温度与预热温度相近。假如焊接操作必需中缀,则应该恰当的采取保温与后热措施。重新焊接时,应该依据板厚状况恰当的将预热温度进步一些。

 

  (三)焊后加热控制

 

  焊接操作以后,由于环境温度与焊接处存在温差的缘故,焊接金属的峰值温度会快速降落。焊后加热的目的就是为了延长焊缝金属从峰值温度冷却到室温时的时间,留下充沛的时间让焊接中的溢出,同时还能够防止冷裂纹的呈现。所以,在面层的焊接操作完毕以后,需求及时地施行焊后后热措施。它不只能够坚持住接头的温度,而且能够有效地改善焊接区出热不平均的情况。焊后后热的温度普通为200~250℃,假如所处的地域异常严寒,那么焊后温度能够相应的进步50~100℃。

 

  (四)焊后保温

 

  不论是焊前预热、层间温度控制还是焊后后热,它们的目的都是为了消弭收缩与收缩不均、骤冷骤热以及延长冷却时间。而这些措施并不能完整处理低温焊接所呈现的一切问题。在到达后热温度以后,还需求经过掩盖石棉布来保温,让空气流通部位密封完好,直到接头区域、背部以及焊缝外表的温度与环境温度相同为止。

 

  结语

 

  在钢构造的焊接工程中,低温焊接是冬季施工过程中最应该留意的问题。必需先依据实践状况停止综合剖析,选择最适宜的焊接办法与工艺措施来克制环境带来的不良影响,进步低温焊接的质量并控制焊接过程中可能呈现的变形状况。低温焊接固然有一定难度,但只需严厉依照以上请求操作,低温焊接中存在的问题还是能够被克制的。另外,工程的实践状况需求我们灵敏的剖析焊接计划,到达最好的焊接效果。本文来自《低温工程》杂志

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