广西路建工程集团有限公司 广西南宁 530001
摘要:钢结构工程作为当前生产生活各个方面普遍应用的结构之一,该结构在实际应用中对于提升稳定性,促使工程项目质量建设满足质量目标需求等方面起着非常重要的作用。本文面对当前钢结构在工程应用焊接落实分析,针对实际焊接技术重难点分析,结合我单位山圩基地厂房钢结构施工中遇到的问题,提出相对应的控制措施,旨在为实践生活创新使用奠定基础。
关键词:钢结构工程;焊接技术;重点、难点;控制措施
1焊接变形的控制措施
(1)焊缝的截面面积应当尽可能减少,根据连接需要来决定施焊量,焊缝的强度也要依据有效的焊脚尺寸来确定,多出的、凸出很多的焊缝金属并不能使焊缝强度得以提升,反而会使应力集中系数不断加大,使坡口的整体性能得以减弱。可以通过U型刨边将对接焊缝、后半形成U型坡口,使焊缝的金属含量得到进一步降低。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
(7)运用反向力对收缩力进行平衡,反向力可包括:①由夹具等形成的约束力;②源于其他的收缩力;③构件重力拱度向下所形成的反力;④由构件装配而成的组合件所产生的约束力。常用的一种平衡收缩力的方法是通过背靠背的方式把两个等同的焊接件紧夹于一处,之后再对组合件进行焊接,组合件冷却之后再松开夹具。在使用这种方法的时候可以与预弯法加以结合,也就是在夹紧焊接件之前,将契块打入到构件中恰当的位置。对于零部件以及小型组合件的变形量来说,使用最多的控制方法便是把部件用卡具和夹具在适当的位置上进行固定,直至焊接完所有的部件为止。根据上文所述,焊件的内应力在夹具约束力的作用下会不断增加,一直增加到焊缝金属的屈服点。就低碳钢板焊缝而言,每平方毫米的屈服点可达311N。在施焊的过程中,一般会认为从夹具上取下焊好的部件会在内应力的作用下产生明显的变形,然而事实上这类状况是不会发生的,因为相较于无约束力焊接变形,内应力所产生的应变是非常微小的。原因在于当屈服点小于或者等于内应力的时候,会发生极小的变形从而将应力释放出来。
(8)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。
(9)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。
2 防治焊接裂纹的技术措施
(1)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。
(2)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。
(3)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。
3焊接残余应力控制
实际施工操作人员在焊接残余应力管控工作进行中,首先控制焊接缝隙尺寸,将尺寸控制在最小范围内,这样才能够最大限度提升焊接质量。其次,控制焊接缝隙的拘束度。在焊接拘束度明确基础上,做好前期技术交底工作,整个技术操作要严格按照制度规范所规定的施工操作顺序完成。最后,由于钢结构焊接出现的残余应力很大程度上是由于钢结构本身的刚度过强造成的。因此,在场工作人员可以通过降低钢结构焊接的刚度,为钢结构创造自由收缩的条件,控制参与应力出现。
4减少焊接应力集中
在钢结构焊接中,为了有效控制焊接应力,首先,工程人员可以通过改变焊接材料处理。比如,焊接可以选择S、P较高的材料,这样能够有效避免焊接过程中出现不良裂缝现象。其次,有效控制整个焊接工艺。焊接工艺控制工作进行中,控制焊接的电流和一次性焊接的速度,尤其焊接速度的有效控制,这样才能够为热量实现持续性的传递奠定基础,避免出现应力过度集中的不良现象。最后,工程人员在焊接之前进行相应的预热处理和焊接完成后做好相应的冷处理也是非常必要的。通过以上两个方面的操作,能够有效控制焊接出现裂缝的现象。
5控制焊接工艺
在钢结构重点和难点控制中,提升安装焊接工艺是非常必要的。安装焊接工艺处理应用,一方面,应注重正式施工之前焊接模拟操作,促使施工人员在熟悉焊接操作工艺,积累工作经验基础上,为后期正式施工操作奠定基础。另一方面,要非常重视监理在焊接工艺操作监督中的作用,必须要强化监理的监督权,并督促其认真履责,监理一旦发现问题,要立即组织改进。
6提升操作人员水平能力
操作人员的水平对钢结构焊接质量起着不可忽视的作用。首先要不断完善焊接操作人员的职业教育培养体系,通过理论与实践的系统化学习,大力开展校企合作,要培养出一大批具备专业技术能力与一定焊接经验的焊接职业人才。其次,要做好对焊接专业毕业生的岗前培训工作,要结合企业焊接工作或产品的特点对其进行针对性的培训,并用模拟件对培训情况进行考核,考核合格的才能进入实际操作岗位。这一步可以融入在校企合作中,企业可以先在职业院校中进行选拔,选拔的学生可以提前进入企业进行针对性的钢结构焊接训练,将岗前培训融入进职业教育中,使学生能够在学校与企业岗位之间实现无缝对接。最后,要建立一套严格的焊工技能考核评级制度,一方面根据钢结构部位与部件的焊接难易程度合理分配人员,另一方面对应不同层级的薪酬水平来激励焊工不断提升技能水平。
结束语:
在钢结构工程的施工过程中,焊接工序属于极其重要的一个环节,是保障钢结构工程质量的重要因素。通过对钢结构工程的焊接工序进行质量控制,可以提升钢结构工程的产品质量,对后期的施工实施也有重要的保证作用。根据钢结构工程的焊接工序来看,在实际的钢结构工程焊接过程中容易出现焊接的缺陷,或者残余某些应力导致局部缺陷的出现。
参考文献:
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