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摘要:钢结构工程是当前工程建设中的重要结构部件之一,钢结构工程的使用将提高整个工程的施工效率,促进各项施工工作的科学发展,对提高整个工程质量建设的稳定性至关重要。然而,在钢结构工程施工中,相关经营者认识到,钢结构工程本身作为一个复杂的工程,需要团队的协调配合,才能推动钢结构工程按照作业计划实施施工作业,提高工程的整体施工水平。
关键词:钢结构;焊接技术;重点操作;难点控制
1焊接变形与应力的控制
1.1焊接变形的控制措施
焊缝横截面积应尽可能减小,焊接量应根据连接要求确定,焊缝强度应根据有效焊脚尺寸确定,多出的、凸出很多的焊缝金属并不能使焊缝强度得以提升,反之,会使应力集中系数不断增大,削弱坡口的整体性能。对接焊缝和对接焊缝的后半部分由u形平面边形成,从而进一步降低了焊缝金属含量。
在最大限度上减少焊缝的数量,尽可能采用多层多焊道的方式对焊缝进行处理,尤其要对焊板的焊接加以重视。
尽量使焊缝保持对称,靠近中和轴的位置进行布置施焊,通过这样的方式减少钢板的变形。
平衡处理中和轴的外围焊缝:根据两个收缩力互相平衡的原则对焊缝进行对称施焊,为了有效地对焊接变形进行控制,可以在焊接的设计与具体实施环节中做好焊缝的平衡处理。
对焊板进行逆向回焊。当焊接程序由左至右进行时,那么每一焊应当从右到左进行施焊,这便是分段侧焊法。在对焊板进行施焊的过程中会使内侧的焊缝板产生热量,在热量的作用下会使焊缝板出现膨胀的现象,因此会使两块焊板在一定的时间内会分开向外;然而在热量由内向外扩散的过程中,焊缝板出现的膨胀就会使焊板不断向内合拢[2]。
运用反变形力的方法进行焊接。在进行焊接之前,通过偏置焊件的方法可以对收缩力加以有效利用,比如在焊接开始之前可以装偏部分焊件组合,使焊件组合的预偏量能够将收缩后的半间恰如其分地回到设定的位置上。在焊接前,预拱或者弯曲所要焊接的部件,便是运用反变形力的方法对收缩力进行抵消的简单实例。
恰当地安排焊接顺序。恰当的焊接顺序通常可以有效地平衡收缩力。即有意地对不同部位的结构来安排焊接,从而使已焊的收缩力可以与某一处的收缩力进行相互抵消。
除去焊接过程中以及焊接结束后所产生的收缩力。除去收缩力通常可以采取锤击法的方式来实现,然而该方式的运用还具有一定的争议。锤击法是将外力施加在焊缝上,这是一种通过机械的方式来进行加工的方法,这种方法可以将焊缝变得长而薄,并且能够有效除去剩余的应力。
在应用锤击法消除收缩力的过程中要遵循一定的原则,锤击法对温度有着一定的要求,并且要保证锤击的力道和频率,将其控制在合理的范围内。此外,不得锤击焊道的根部与表面,也不可锤击同等的材质,施工人员需要严格地进行会状锤击。
1.2控制焊接残余应力的技术措施
①对焊缝进行有效处理,将其尺寸减小;
②将拘束焊缝的力度降低;
③对焊接顺序进行合理化安排;
④弱化焊件的刚性能力,创造条件使其能够自由收缩。
1.3防治焊接裂纹的技术措施
焊接材料的选择应当科学合理,并且对焊缝中存在的化学物质进行有效把控,减少材料中容易产生偏析的元素含量,比如硫、磷等,从而避免出现热裂纹。对焊接的工艺参数加以有效控制,确保焊道截面的深度与宽度比值可以满足焊接工艺需求,从而使热量输入能在允许的范围之内。做好焊接前的预热工作以及焊接后的缓冷处理,通过这样的方式使焊接接头得到改进,控制,从而对HAZ的整体性能以及焊缝进行改善,避免产生冷裂纹。
2减少焊接应力集中的控制措施
在进行焊接设计的时候应当完整、匀顺而连续;尽量使焊缝不出现交叉密集的情况。焊缝间的距离不得小于100mm。不论中心线是否对称,对于不等厚板的对称焊接头都应当把厚板削成坡度形状,再将其对齐。应当在工作最为有效之处布置焊缝,从而达到焊接量最少,效果最佳的目的。应当在方便焊接、便于检查的地方布置焊缝位置。将和缓的过渡设置于焊缝连接板的根部。切去筋端部的锐角,对板的端部做包角处理。尽量靠近中心轴将焊缝进行对称布置。焊缝尽量不要在应力集中的地方进行布置,特别是要对处在动载结构处的焊缝加以注意。
3焊接安装工艺
所有的高强度螺栓都拧进接头后,钢框架更加稳定。在钢结构焊接过程中,根据结构自身的构造特点,选择参考截面或参考柱焊接柱与主梁之间的焊缝,从中间到周边焊接,避免同向收缩变形。在拼接柱中完成柱梁连接时,按从上到下的顺序焊接连接,以保证框架的稳定性。混合接头在焊接前应采用螺栓连接,以避免孔间在收缩力作用下产生位移。梁与柱、梁的对称连接需要与柱同时焊接,以减少焊接约束,避免焊接过程中产生裂纹,保证柱脚的稳定性。在焊接柱上,柱节点按照从下到上的顺序排列。在重力和侧向收缩力的作用下,焊缝会出现沉降,在一定程度上积累了高程误差。节点立柱安装焊接后,应根据实际情况调整立柱长度,保证支柱安装精度。
4预防钢结构变形的措施
对称孔径或零件要保持相同尺寸,方便加工,还可在装配过程中进行交换。焊缝布置应合理,不同的焊缝应保持一定的距离,不要太近。当零件和材料尺寸相同时,应尽可能少或不进行焊接,焊接应安排在轴的两侧或构件重心的对称位置,以减少焊接变形和过大的焊接应力的发生。在连接零部件的过程中,应避免不等厚度和不等截面。采用缓坡方式改变厚度和断面形状,避免过大的焊接应力和变形。为保证焊接质量,钢筋端部边缘与接头之间的距离应大于20毫米。
结语
总之,钢结构以其自身的优势,在建筑业中得到了广泛的应用,迎来了一个新的发展时代。焊接工艺是保证钢结构质量的重要前提和基础,因此,相关施工人员应了解焊接工艺的要点和难点,有效控制焊接变形和焊接应力,采取合理的技术措施进行焊接施工,保证钢结构的质量。
参考文献
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