摘要:随着行业的快速发展,现代建筑物的先进理念开始逐渐的渗入人心,越来越多的建筑物开始采用钢结构架构设计,然而在实际的焊接作业工程中,钢结构的焊接效果会受焊缝位置、构件外观以及尺寸大小等很多方面因素的影响,进而会产生焊接变形等焊接问题,严重的影响到了钢结构建筑物的使用质量。本论文的结合钢结构焊接过程中应注意的事项和常见问题进行了分析和研究,目的是为了提升在现实施工作业中钢结构的焊接质量。
关键词:钢结构焊接;常见问题;处理方法
引言
钢结构的广泛应用,正是因为具有施工灵活、强度高、刚性大等特点,深受建筑设计者的青睐,然而在焊接过程中会因为焊接技术水平等原因,加上待加工构件在外形尺寸上大小不一、焊缝多、焊接位置不对称等诸多因素的影响,导致在焊接作业时存在各种各样的焊接质量问题,严重的影响到钢结构的使用。因此本文在对钢结构焊接作业施工中存在问题进行总结的基础上,通过多途径来控制钢结构的焊接质量。
1钢结构焊接的概述
1.1钢结构在焊接过程的焊接方法
现阶段焊接作业仍是主要连接钢结构的方法,并且焊接方法有很多种,这里选择我们较为常见的电弧焊来进行说明介绍。电弧焊可分为自动或半自动CO2气体保护焊、手工焊以及埋弧自动焊等等,焊接的方法较多,因此需要我们对其加以控制。
1.2焊接工艺的要点
钢结构焊接作业切记过于盲目,我们可从前期的材料准备,再到选择合适的焊接方法,然后先对待焊接材料进行预热后按顺序尽心焊接作业。其中特别需要注意的是预热和对焊接参数的设定、焊件的规格的选择等这几点注意事项,然后再进行焊接质量控制。
2钢结构焊接过程中的常见问题及其原因探讨
2.1焊接出现变形
2.1.2局部发生的变形
在进行焊接作业时钢材出现局部变形的主要原因在于钢材自身的材质存在问题,比如像它的刚性较小在冷却时会发生局部的收缩导致变形。其次是焊接技术人员自身的技能问题以及金属材料的内部的应力在释放时由于受力不均等因素产生焊接变形。
2.1.2侧弯扭曲
焊接作业中比较常见的两种焊接类型分别是侧弯和扭曲。侧弯是指向某侧发生弯曲变形,扭曲是指钢材发生波浪形不规则弯曲。焊接作业时产生侧弯的原因有几点:焊接平台的搭设不合理会导致在焊接时金属材料会像某侧发生弯曲;待焊接的构件节点间隙不均匀,焊接冷却后会因为收缩量的不同导致构件发生侧向弯曲;焊接时没有按照要求的先后顺序进行或者外界的施加的压力过大导致工件发生侧弯等等。焊接作业时构件产生扭曲变形的原因有节点之间的密实度不够、间隙分布不均匀、钢材刚性质量较差,在进行焊接作业时缺乏对变形量的控制和矫正,进而导致焊接发生扭曲。
2.2焊接过程中的缺陷
2.2.1焊瘤
焊瘤在焊接作业中比较常见,它是在进行焊接时融化的金属流到了焊缝的周边凝固的一种现象,有的夹带有未融化的金属杂质,它主要出现在横焊、仰焊和立焊中。产生的焊瘤原因是由于和焊接工人不规范操作以及焊缝之间的间隙过大导致的,因此我们可以通过焊接过程控制来尽量的避免焊瘤。
2.2.2裂纹
裂纹是焊接后出现在焊缝上一种变形,它的出现与焊条的质量和焊接点的位置设置有关,因为使用了材料劣质的焊条或者是定位点之间的间隙过大,在进行焊接作业时没有对钢材进行充分的预热,就很容易导致出现焊接裂纹问题的出现。
2.2.3未焊透
由于焊接参数设置过小、待焊接钢材的厚度过大以及焊接坡口的设计不合理等多方面因素的影响,使得母材的局部出现未焊透没有熔合的情况,这就会导致在后续的使用过程中焊缝的强度不够,承受的负载量较小。
2.2.4气孔
导致发生气孔的主要原因是:焊接部位不干净;焊条和焊剂没有按规定烘干和保温;焊接工艺不够稳定,采用气保焊时气体流量不合适。
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2.2.5咬边
咬边是电弧将焊缝边缘的母材熔化后,没有得到焊缝金属的补充而留下缺口。产生的原因主要是电流过大,电弧过长及焊条运条角度不当。
2.2.6夹渣
夹渣在焊接工艺中比较常见,它是因为钢材在进行焊接时与空气接触,在高温的作用下发生化学反应所产生的物质,这主要与待焊钢材的坡口设计不合理所致。
3钢结构焊接中存在的问题的预防措施探讨
3.1对于焊接变形的处理方法和预防措施研究
3.1.1局部变形的处理方法和预防措施
为了保证钢结构的使用质量和使用寿命,因此可以从多个方面来对待焊钢材的进行组装,在设计焊缝位置的同时要确保焊缝周围的钢材质密度、厚度、间隙、大小等均匀,这有利于后续的组装加工。然后按照正确的施工焊接顺序进行焊接组装,对于已经发生焊接变形的钢材构件,可以根据构件的变形量大小来采取不同的方法进行矫正。加入变形量不大可采用火焰法矫正;变形量较大的要边用火焰法炙烤,边用千斤顶对其施加一个外力进行矫正。也可以采用其他的一下方法来对焊接时钢材的变形量进行控制。
3.1.2侧弯扭曲的处理方法和预防措施分析
对于待焊接的钢材需要进行平整测试,以检查其是否发生侧弯、扭曲等变形。为了预防钢材发生弯曲变形,在运输过程中要高度的重视钢架构的受力情况,要确保避免受力过于集中到每一个侧边,进而发生侧弯。在进行焊接前需要对测量钢材的水平尺寸,及时的发现可能存在的弯曲等问题。对于已经发生侧弯部位要采用火焰法来对其进行矫正,必要时还可以借助千斤顶来辅助矫正;对于扭曲情节比较严重的需用火焰法将焊缝打开,分别对扭曲部分进行矫正,矫正结束后再重新进行焊接。
3.2对于焊接缺陷的处理方法和预防
3.2.1焊瘤的处理措施和预防方法
为了避免焊瘤的产生,可以通过控制电流的大小以及焊接的速度来加以预防,使得熔池温度不宜过高,有助于焊接的作业的同时减少了焊瘤的产生。与此同时熔池的大小控制要根据焊接部位来进行调整,避免出现过大或者过小影响到焊接的质量。
3.2.2对于焊缝的尺寸不符合要求的预防措施以及处理方法
焊缝的尺寸设计一般可从坡口形式和切入角度这两方面来进行考虑,因此这两点因素的设计质量知否达标关系到后去的焊接作业能否顺利进行,坡口和角度的设计应当采用高精度的自动化机械设备来进行加工,确保设计质量达到焊接施工的要求。如果存在焊缝的尺寸比较小应该磨掉。
3.2.3夹渣的处理措施和预防方法
要减少夹渣的出现,需要在焊接时及时的将残留在钢材上的熔渣清理干净,并可以通过增大焊接电流和减少电弧的停留时间来控制夹渣的生成条件,进而提高焊接的整体质量。在焊接过程中还要合理的调整焊条的位置和控制熔池的大小来减少夹渣的出现,如果夹渣问题比较严重需要对存在夹渣的位置进行处理,然后重新展开焊接作业。
3.2.4对于裂纹的处理措施和预防方法
钢结构在焊接过程中,预防裂缝的发生首先就必须限制在焊接材料中的一些有害物质的含量上,特别是磷和硫的含量要严格的进行控制。另外对于焊剂和焊条在使用之前,都需要根据要求进行充分的烘干,此外,对于焊丝上面的水分和油污也要去除干净。
3.2.5气孔的处理措施和预防方法
在进行施焊的时候对于坡口两侧必须要清理干净,要将焊条和焊剂依据规定进行保温和烘烤,对于已经焊接完成,但是不符合要求的焊缝,应当使用碳弧气刨将产生气孔的焊缝刨掉,再进行重新的焊接。
结束语:钢结构焊接是构件连接的主要方式。提升钢结构焊接的工作效率和质量的主要方式就是最大限度的避免在焊接过程中出现各种问题。所以工作人员应当在现有的理论的研究基础之上,结合工作实践进行经验总结,这样才可以熟练的掌握钢结构焊接工艺,从而提高钢结构焊接的水平。
参考文献:
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[2]陈铁军.钢结构焊接中存在的问题及其处理方法研究[J].科技传播,2013,5(12):53-54.
[3]刘强.浅谈钢结构焊接中存在的问题及处理方法[J].盐科学与化工,2017,46(10):50-52.
论文作者:潘鹏,贾正明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/25
标签:钢结构论文; 作业论文; 钢材论文; 方法论文; 发生论文; 焊条论文; 构件论文; 《基层建设》2018年第4期论文;