关键词：低碳建筑；钢焊接试板；弯曲不合格；原因和措施
用于建筑工程的钢焊接试板需要用机械性能来检验其自身的质量，但是在近几年建造的钢焊接试板当中存在着试板弯曲不合格的现象，尤其是材质非常薄的低碳钢焊接试板，由于它自身的性质，在完成试板自身的功能的同时，还承担着绿化环境的责任，所以它比一般的钢焊接试板出现弯曲不合格的几率大。人们教育素质的提高也拉动了人们对于生活质量水平的高度，更加注重于建筑自身的质量和安全问题，采用低碳钢焊接试板一方面是保证建筑物自身质量，另一方面也是给人们打上一剂强心剂，并不会对环境造成很大的污染。文章通过对几种具有代表性的钢焊接试板弯曲不合格的原因进行分析，并且提出了相关的意见和措施。
一、钢焊接试板的概况
1.1钢焊接试板的成分
一般的饰板采用的都是厚度为8毫米的但有一定型号的试板，其中存在许多的化学成分，也具有一定的机械功能。试板长度大概为500毫米，宽度为250毫米。钢焊接试板具有一定的抗拉强度，延伸率和屈服点，这些自身特有的机械功能也使得钢焊接试板的应用比较广泛。
1.2焊接工艺
利用钢焊接试板进行焊接工作的时候，需要注意焊条的规格，电流的强度，电压需要跟随电流来调整，而且焊接速度也要适中。需要有一定专业性的工作人员来进行焊接工作，把握好工作中每一项的调度。压力容器焊接试板机械性能检验是保证压力容器产品质量的一个重要检测手段，利用这种检测方式，能够更好的将低碳钢焊接试板当中不合格的试板挑选出来，并且对其进行改造和二次利用，减少了资源的浪费。
二、试板检验工序
2.1拉伸试验
将试板投入使用之前，首先要测量试板自身的拉伸度，以避免工作当中的失误。首先选取两条试板，利用专业的检验设备对试板进行拉伸试验，测试合格之后再投入使用。
2.2弯曲试验
抽取几条试板进行弯曲度试验，并且将实验分为几个层次，在试验结束之后，将试验结果写成报告，为以后的工作提供数据基础。试板的弯曲度合格之后，再将试板投入到工程中使用。
三、实验结果分析
针对有代表性的低碳钢焊接板弯曲试验进行了一系列的分析，找出了致使低碳钢焊接板弯曲的原因，并且提出了一系列的有效措施。
3.1对于热影响区的实验
找一块具有代表性的低碳钢焊接板，弯曲试样表面良好，所以表面缺陷造成开裂的情况很低，进而对热影响区的组织机能进行分析，低碳钢焊接容易产生许多的魏氏组织，这些组织的韧性偏低，根据魏氏组织呈现的热度进行实验和分析。焊接头过热区被加热，加热温度要控制在一定的范围内，有时候景粒开始急剧粗化，温度迅速上升，当加热温度超过范围区域内的热值之后，奥氏体晶粒剧烈长大，在1300摄氏度的时候体型最为粗壮。由于温度上升速度非常快，而且温度很高，并且伴随着晶粒粗大的现象，所以致使魏氏组织产生的敏感碳量范围下降迅速，碳含量严重不足，从而影响焊接试板焊缝热影响区在冷却过程中出现了许多的魏氏组织。魏氏组织和出现的粗壮的晶粒严重影响了焊接钢板的机械性能，塑性和冲击韧性迅速降低，带来了严重的影响，所以韧性低的魏氏组织是造成低碳焊接板弯曲的主要原因。
3.2关于钢焊接板各向异性的实验
选取具有代表性的低碳钢焊接板，将其从纵面切开，利用低倍镜对切面进行研究和分析，观察结果显示，断口具有明显的方向性，形状呈现木纹状，这与正常的形状不太相符，为了能够了解是由于什么原因造成的，所以对断口进行了扫描，观察和分析，发现弯曲断口表面形成阶梯状，可以说是平行于轧制表面的平台与大本上垂直平台的剪切臂组成，就是木纹状断口。通过高倍镜扫描观察发现，在弯曲试样断口的平台上随处可见各种形式的非金属杂物。这种断口一般是由于钢材在轧制过程中形成平面与轧制表面的带状组织，与此同时产生的夹杂物的形状和分布也具有相似的方向性，所以造成了钢焊接板的各向异性。由于钢焊接板的横向和厚度方向塑韧性较差，钢焊接板容易发生开裂和分层，这种失效形式被称作为层状撕裂，它发生在焊接接头热影响区，其中包括熔合区或者是远离热影响区的母材之中。针对此，对刚焊接板进行显微镜观察，发现钢焊接板的带状组织的流线与断口木纹状的方向一致，这就表明，由于分布于层间的带状组织以及产生的夹杂物的形状，分布的相似性而使试样热影响区在弯曲过程中受拉伸应力的作用发生层状开裂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以，钢焊接板的各向异性也是导致当焊接板发生弯曲的主要原因之一。
四、低碳钢焊接试板弯曲的原因
对于试板试验的结果，要从不同的方面进行分析，找出其中出现问题的原因，并且针对原因给出相关的措施和建议。对于措施也要进行实验，挑选最为有用的措施来解决焊接试板当中出现的问题。
4.1焊接头热影响区组织
对接板进行弯曲度试验的时候，发现许多具有代表性的试板表面状态都很好，所以排除了表面具有缺陷的情况，可以从其他方面来进行分析。比如说影响区的组织性能，因为低碳钢焊接板在使用过程中非常容易出现魏氏组织，这种组织的韧性比较低，当有力量大的重击或者失误碰撞的时候，极其容易断裂，所以针对此现象，对焊接头热影响区组织进行了分析和研究。焊接头热影响区组织表面上存在着针状铁素体，而且这些针状铁素体已经渗入到里头，魏氏组织的级别逐渐升高。魏氏组织形成一般都是由于温度过高引起的，当含碳量超过一定的标准，引起热量升高，就会产生大量的粗晶，如果组织区域内温度一直上升，那么粗晶就会随着温度的升高而慢慢的长大，当温度冷却下来之后，冷却的速度比较快，所以才会形成魏氏组织。魏氏组织的出现，又加上粗晶的产生，两者的性能进行融合，造成了钢的机械性能比较低，其中塑性和冲击韧性明显降低，而韧性低的魏氏组织造成了低碳钢焊接试板弯曲不合格的现象。
4.2关于钢材的特性
钢焊接试板在弯曲度试验当中，可以利用低倍放大镜来观察弯曲度断裂的接口，能够发现断口具有方向性，而这种方向性能够表明焊接板本身的特征，断口表面呈现木纹的状态，利用相关的设备对断口进行扫描，弯曲断口表面的木纹形状具有一定的阶梯类型，就像是利用特定的设备对断口进行了垂直切割。利用高倍扫描电镜对弯曲断口进行扫描，能够发现在断口的表面存在着一些非金属类的杂物，这些杂物也是造成焊接板容易弯曲断裂的原因之一。
五、对于低碳钢焊接试板弯曲不合格的解决措施
5.1缩短焊条的长度
低碳钢焊接试板在建造过程中应该保证焊条短小，电弧过长容易引起电弧燃烧不稳定，并且能够引发在钢焊接试板工作过程中金属飞溅的情况。威胁了现场的工作人员等人身安全。此种焊条必须保证短弧焊接，否则，电弧过长，电弧燃烧不稳定，容易引起咬边等现象。
5.2保证热影响区温度
热影响区一般的温度比较高，容易产生魏氏组织，很难避免魏氏组织的出现，所以要保证若影响区的温度浮动在一定范围内，采取多层焊接，能够更好的改善热影响区的情况，因为后层焊层焊缝对前层焊缝相当于一次正火处理，可以达到细化晶粒减轻热影响区粗大魏氏组织的目的。厚层焊缝的正火处理能够细化晶粒，减少粗晶的数量，减轻热影响区魏氏组织对于整体的影响。在对最后一层焊缝进行处理的时候，能够改善焊缝的质量，提供一个质量良好的焊接表面。
5.3改变钢材的各异性
钢材的各异性主要是由于钢材自身带状组织比较多引起的，他的各向异性主要与钢材本身的带状组织严重程度以及夹杂物的数量，分布有关，所以为了改变钢材自身的各异性，要减少其中夹杂物的数量，并且对这些钢材进行严格的检查，尤其是S和P 的含量，在焊接过程中应该及时防止热影响区出现热及表面缺陷，减少拘束应力以及裂纹源的形成，而且在焊接过程中尤其要重视热影响区的情况，避免出现表面存在缺陷的现象。将钢板的机械性能压制住，尤其是纵向机械性能，如果改变不了，那么就将纵向机械性能的影响力缩小，让纵向焊接的强度高于环形焊接。低碳钢焊接试板弯曲不合格除了自身的这些性能原因之外，操作人员的操作不当也容易引起试板弯曲的现象，所以还要提高操作人员的专业素养。轧制钢板的纵向机械性能，尤其是塑韧性指标明显好于横向及厚度方向，根据容器内压圆筒的应力分布，其环向应力应等于轴向应力的两倍，所以，内压圆筒横向焊缝的强度应高于环向焊缝，母材也应使机械性能好的纵向处于圆筒环向，使钢材达到最好的利用。所以压力容器制造下料时应该尽量满足钢板轧制方向。通过以上措施，焊接试板机械性能指标全部符合国家标准，所以焊接工艺是焊接质量好坏的一个重要环节。
结束语：综上所述，低碳钢焊接试板不在建筑工作当中发挥着重要的作用，建筑工程离不开钢焊接试板，为了保护生态环境，顺应现代社会的发展趋势，所以利用低碳钢焊接试板代替传统的钢焊接试板，但是在使用过程中发现了自身存在的一些问题，低碳钢焊接试板容易弯曲，为了改变这一现状，相关单位和科研人员对其进行分析和研究，针对造成此现象的原因提出了相关的解决措施和方案，焊接工艺是保障焊接质量的一个重要标准。
参考文献：
[1]张万兴,于春红,刘嗣刚.低碳钢焊接试板弯曲不合格的原因分析[J].一重技术,2001(04):51-53.
[2]谭锡鈜,刘彦丰.低碳钢焊接试板弯曲性能的试验分析[J].齐齐哈尔大学学报,2007(04):13.
作者简介：程培彬（1986-12-07），男，汉族，籍贯：山东省青岛市平度市，当前职务：电焊工（三级），当前职称：工人，学历：大专，研究方向：碳钢焊接
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论文作者:程培彬,姜响
论文发表刊物:《中国西部科技》2020年5期
论文发表时间:2020/4/30