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焊接方法范文1
中圖分類號:TG4 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)03-0152-02
由于在壓力容器產品的制造過程中,焊接的焊縫性能較難以有效的進行檢測,同時焊接作為在產品生產過程中,屬于比較關鍵的加工工序,其在很大程度上決定著產品的制造質量,因此為了保證焊接的焊縫性能達到相關要求,就必須在焊接的過程中進行有效的控制,從而確保鍋爐、壓力容器產品的質量。2010年12月1日施行的《固定式壓力容器安全技術監察規程》(TSG R0004-2009)中明確規定:壓力容器產品施焊前,受壓元件焊縫與受壓元件相焊的焊縫、熔入永久焊縫內的定位焊縫、受壓元件母材表面堆焊與補焊以及上述焊縫的返修焊縫都應當進行焊接工藝評定或者具有經過評定合格的焊接工藝規程支持。2011年7月1日施行的NB/T47014-2011(代替JB/T4708)對于評定的過程和結果的確認進行了多處的修改,因而有些壓力容器制造單位,在進行相應的焊接工藝評定時出現不同程度的標準條款引用錯誤,或是標準理解不清導致工藝評定不符或整體不滿足設計要求,下面,筆者就根據標準的相關要求對組合焊接方法評定的過程和要求加以介紹。
1 組合焊接方法焊縫的焊接工藝評定方法
對于現行的標準NB/T47014-2011中,對組合焊接方法焊縫進行評定是有如下的規定的:當同一條焊縫使用兩種或兩種以上的焊接方法,或重要因素、補加因素不同的焊接工藝時,可按每種焊接方法(或焊接工藝)分別進行評定(簡稱),亦可使用兩種或兩種以上焊接方法(或焊接工藝)焊接試件進行組合評定(簡稱“組合評定”)。現筆者以厚度為36 mm,材質為Q345R,有沖擊試驗要求,焊接方法采用鎢極氣體保護焊打底,手工焊條電焊焊填充,埋弧焊蓋面的產品為例分別進行“分別評定”和“組合評定”。
1.1 組合評定
在采用“組合評定”方法時,需要特別注意在NB/T47014-2011中的相關規定,焊接工藝評定合格后,在決定其適用于何種焊縫時,應要綜合考慮適用母材的厚度與適用焊縫金屬的厚度,兩者是需要同時滿足的。通常有壓力容器制造廠家在實際應用焊接工藝評定時僅僅考慮了焊縫的金屬厚度而未考慮適用的母材厚度,導致在產品的生產過程中出現了不符合。下文將介紹采用“組合評定”時應注意的事項。按照圖1所示的相應焊接方法焊接的試件。
圖1
根據NB/T47014-2011中的相關規定,其適用的焊縫金屬厚度及母材有效厚度見表1。
表1
評定厚度有效范圍
焊接方法 試件厚度 焊縫金屬厚度 母材 焊縫金屬
下限 上限 下限 上限
GTAW 36 mm
組合試件 6 16 72 不限 12
SMAW 10 16 72 不限 20
SAW 20 16 72 不限 40
其中,需要注意的是,在規定做沖擊試驗的情況下,母材的有效厚度下限應去16 mm與T兩者間的較小值,在本文中則應該取16 mm。
當組合焊接方法的焊接工藝評定合格后,在實際的產品焊接時,如果其重要因素滿足工藝評定的要求,既可以使用本焊接工藝中的一種焊接方法進行施焊,其適用的母材有效厚度分別見表2。
表2
焊接方法 母材有效厚度 焊縫金屬厚度 有效母材厚度
下限 上限 下限 上限 下限 上限
單獨使用鎢極氣體保護焊 16 72 不限 12 / /
單獨使用埋弧焊 16 72 不限 40 16 40
單獨使用手工電弧焊 16 72 不限 20 16 20
組合焊接方法的焊接工藝評定在單獨使用時,要充分考慮其母材及焊縫金屬的覆蓋范圍。表2所表達的即是這種情況,由于母材和焊縫金屬的雙重限制,導致本工藝評定中的鎢極氣體保護焊無法單獨使用焊接產品,這一點,請讀者們要注意。
1.2 分別評定
分別評定各種焊接方法,根據實際焊件的要求選擇T=18 mm的試件分別進行施焊。按照圖2所示進行施焊。
GTAW SMAW SAW
圖2
其適用的母材有效厚度分別見表3。
表3
評定厚度有效范圍
焊接方法 試件厚度 焊縫金屬厚度 母材 焊縫金屬
下限 上限 下限 上限
GTAW 18mm 5 16 361 不限 10
SMAW 10 16 361 不限 20
SAW 18 16 361 不限 36
注1:根據NB/T47014-2011中的規定:焊條電弧焊、埋弧焊、鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊和等離子弧焊用于打底焊,當單獨評定時,其適用于焊件母材厚度的有效范圍按繼續填充焊縫的其余焊接方法的焊接工藝評定結果確定。
通過上文的分析和介紹,可以確定“分別評定”一樣可以完全覆蓋產品焊縫的要求,同時單獨使用其中一種焊接方法進行施焊,其適用的母材有效厚度分別見表4。
表4
焊接方法 母材有效
厚度 焊縫金屬厚度 有效母材
厚度
下限 上限 下限 上限 下限 上限
單獨使用鎢極氣體保護焊 16 36 不限 10 / /
單獨使用埋弧焊 16 36 不限 36 16 36
單獨使用手工電弧焊 16 36 不限 20 16 20
通過以上圖表及相關描述可知,對組合焊接方法的焊接工藝評定,既可以采用組合焊接方法進行評定,也可以單獨對每一種焊接方法進行評定。同時,兩種評定的方法各有不同之處,其使用的條件也不同,不能夠簡單的將兩者統一。
2 結束語
通過以上論述,確定了組合焊接方法的焊接工藝評定的兩種方法。不過在采用“分別評定”方法時,必須盡量保證評定試件的坡口形狀、尺寸和所評定的接頭焊縫相同。同時兩種焊接方法進行焊接工藝評定時,標準中均有不同的要求,對評定的使用同時也有著不同的規定,這些也都需要讀者認真的理解標準中的相關條款,避免在實際的使用過程中造成損失。
參考文獻
[1]NB/T47014-2011 承壓設備焊接工藝評定[S].
[2]TSG R0004-2009特種設備安全技術規范.固定式壓力容器安全技術監察規程[S].
焊接方法范文2
按采用的能源和工藝特點,焊接分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類,每類又分為各種不同的焊接方法。
1、熔化焊分為電弧焊、氣焊、鋁熱焊、電渣焊、電子束焊、激光焊。
2、壓力焊分為電阻點縫焊、電阻對焊、超聲波焊、爆炸焊、擴散焊、摩擦焊、高頻焊。
3、釬焊包括火焰釬焊、感應釬焊、爐釬焊、鹽溶釬焊、電子束釬焊。
(來源:文章屋網 )
焊接方法范文3
關鍵詞:車載罐;常壓;焊接
Abstract: based on the CQK5141 type process arrangement, manufacturing process youchegang supervision and guidance, the paper discusses the atmospheric transport oil tank welding method.
Key words: the cans, Atmospheric pressure; welding
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
公司生產的CQK5141型運油車載罐是長軸為2000㎜,短軸為1200㎜,全長4800㎜橢圓型,最大容積7.7m³;罐體有罐身、封頭、內隔板、管腳、腳步平臺、自動吸油管路及附件組成。
1 焊前準備
1.1 焊接技術人員
1.1.1 分析圖紙,制定焊接方法、施焊前,根據焊接工藝評定報告確定焊接工藝,焊接工藝評定按國家現行的JB4708-2005《鋼制壓力容器焊工藝評定》及NB/T 47003.1-2009《鋼制焊接常壓容器》的規定進行;編寫焊接作業指導書。
1.1.2 在施工前向有關人員進行技術交底, 在工程中實施技術指導和監督,參與重要部件的焊接質量驗收工作。
1.1.3 記錄、檢查和整理技術資料,進行焊接工藝總結。
1.2 焊工
1.2.1 實施承壓部件上的焊接件焊接的焊工,必須持有《鍋爐壓力容器壓力管道焊工合格證》并相應項目技術考核合格。
1.2.2 焊工在施焊前,應認真熟悉作業指導書,凡遇與作業指導書要求不符時,焊工應拒絕施焊。當出現重大質量問題時,須報有關人員,不得自行處理。
1.3 焊接母材及焊接材料
焊接前必須查對所焊母材的鋼號,選用相應焊材進行焊接。受壓元件、焊材等均應有制造廠的質量證明書及合格證。
1.4 焊材的保管及使用
1.4.1 焊材進廠實行一級庫管、二級現場管理;二級現場管理主要用于少量焊材臨時存放、烘焙。
1.4.2 一級庫應有木地板隔潮,設貨架,內設加溫設備、干濕度計及溫度計等,確保室內通風、干燥,室溫不低于5℃,相對濕度不大于50%。
1.4.3 現場設貨架,少量臨時存放焊材,由專人負責保管及焊材烘烤,保證焊接用料。
1.4.4 由技術人員根據母材、焊接部位、焊接工作量領用焊條
1.4.5 焊條應嚴格按生產廠家使用說明書規定的溫度和時間進行烘焙,烘焙后的焊條應保存在100~150℃的恒溫箱內,焊條藥皮應無脫落或開裂痕跡。
1.4.6 施焊時,待用的電焊條應放在具有電源的保溫桶內,隨焊隨取,并隨手蓋好筒蓋,焊條在保溫桶內的保存時間不宜超過4小時,否則應重新烘焙,重復烘焙次數不宜超過兩次。
1.4.7 焊絲在使用前應無折彎現象,焊絲表面應無鐵銹及油污等雜質,否則應予嚴格清除。
1.5焊接環境
1.5.1 手工電弧焊時,風速不超過8m/s;
1.5.2 焊接環境溫度低于-5℃或相對濕度大于90%時,應適當提高焊前預熱溫度。
2焊接順序
2.1 罐身的焊接
罐身也叫罐壁,由4張厚度為6mm鋼板拼焊成長5200mm、寬4800mm的整體后再卷制而成,由于縱向環焊縫焊和橫向焊縫T型交錯,T型接頭處焊后產生較大的收縮應力,很容易使罐體變形,如果不采取適當的裝配焊接順序嚴重影響罐體的橢圓度和隔板、封頭的整體裝配。解決這個問題的關鍵,在于使罐壁環焊縫的收縮不牽連到罐體的主體,使它能夠在未卷制前比較自由地收縮。所以焊工首先在施焊前應認真檢查焊口組裝質量,清除坡口面及坡口兩側面20mm范圍內的泥沙、鐵銹、水分和油污,并應充分干燥。其次是保證焊接質量,減少返修。在焊接時,內側面宜采用手工電弧焊,焊絲型號為E5015(J507),規格為Φ3.2mm、焊接電流90~120A、焊接電壓18~23V;外側清根后用埋弧自動焊,焊劑HJ431焊絲H08A,規格為Φ4.0mm、焊接電流380~440A、焊接電壓30V、焊接速度56cm/min;焊后24小時進行時效震動處理并進行超聲波檢測和X射線檢測,達II級標準。第三是合理的裝焊順序,罐身卷好后,將隔板、封頭點固好,隔板根據橫焊縫位置預留好過焊孔;先焊接好隔板,其次是對頂部的內側縱橫焊縫焊接,最后在外側清根焊接,由2人從中心對稱向兩頭焊。
2.2 封頭的焊接
罐車在運輸過程中,道路不平,原油對封頭產生相當大的沖擊力,放油后,罐內壓力為負值,封頭容易被吸變形,封頭的設計和焊接非常重要,封頭改為瓦楞形狀,可以有效地降低沖擊和負壓產生的變形;焊接采用內側單邊坡口,外側清根熔透性焊接,角焊縫高度6~9㎜,瓦楞間焊縫過渡均勻一致,焊后清理打磨后進行無損檢測-超聲波檢測。
2.2 吸油管路的焊接
2.2.1DN60以上管道開坡口,坡口20mm內去除油水污銹。
2.2.2運用手工電弧焊焊接,焊條直徑3.2mm,焊接電壓23~26V,焊接電流90~130A。
3 檢查及驗收
3.1 焊縫的外觀檢查
焊縫外觀質量檢驗:所有焊縫均應進行100%外觀檢查,外觀質量要求如下表。
序號 檢 驗 項 目 焊 縫 外 觀 質 量 要 求
1 裂紋 不允許,發現有時,應及時消除,消除后應重新進行檢驗,直至合格
2 表面夾渣 不允許
3 表面凸凹度 任意25長度內≤2㎜
4 咬邊 深≤0.5,連續長≤100,兩側咬邊累計長度≤10%焊縫全長
5 未焊滿 不允許
6 表面氣孔 不允許
7 對接焊縫余高 0~2㎜
8 對接焊縫寬度 蓋過每邊坡口2~4mm,且平緩過渡
9 飛濺 清除干凈
10 焊瘤 不允許
11 角焊縫焊腳K t≤K≤1.2t
12 焊縫間斷 不允許
13 燒穿 不允許
14 焊縫直線度 ≤3㎜
3.2 焊縫無損探傷
厚度為6~9mm的罐體環焊縫和封頭角焊縫,每個焊工施焊的焊縫至少抽查一條在對接焊縫的外端300mm范圍內,應進行超聲波探傷,超聲波探傷不合格時,應在該探傷長度的兩端延伸300mm作補充探傷,如延伸部位的探傷結果仍不合格時,應繼續延伸進行撿查。超聲波探傷應按國家現行的《承壓設備無損檢測-超聲波檢測》(JB/T4730.3一2005)的規定進行,并應以II級標準為合格。
3.3 焊縫的嚴密性試驗
3.3.1對罐體所有焊縫進行煤油滲透檢測。
3.3.2對整個罐體進行充水試驗,目的是檢查罐底的嚴密性、罐壁的強度及穩定性等。經檢查,無滲漏、變形、 失穩及異?,F象為合格。
3.3.3在充水試驗的基礎上進行壓力試驗,試驗壓力為0.3Mpa,保壓30min,無壓力降為合格。真空負壓為53Kpa。
4結束語
在車載常壓運油罐制造過程中,運用合理的裝焊順序、合理的封頭設計、合理的焊接方法以及可行的檢驗方法,有效的提高的焊接質量和焊接速度,保證了運輸過程中沖擊力對罐體的安全問題,縮短了生產周期和節省了生產成本。
參考文獻:1、NB/T 47003.1-2009《鋼制焊接常壓容器》[S];
2、JB/T 4747《承壓設備用焊接材料技術條件》[S];
焊接方法范文4
【關鍵詞】 水下結構物 超聲波檢測 ACFM檢測
1 概述
隨著海上石油工業的發展,許多海洋石油設施(包括各類平臺、海底管道、海底電纜和特種船舶等)進入了設計壽命的中后期。在海洋的惡劣工況下,這些海上工程結構容易造成疲勞破壞、脆性斷裂、應力腐蝕開裂等現象。為了保證海洋石油設施的結構安全,在對海洋工程結構進行安裝與維修時,需進行大量水下焊接(濕法、局部干法、干法),而對于形狀復雜、尺寸較大的海洋工程結構物用干法焊接很難實現,本文主要研究適用于60米水深以淺的海洋工程水下濕法焊接后檢驗技術。
2 水下焊接方式
在焊縫探傷中,既要求探傷人員具備熟練的探傷技術,還要求了解有關的焊接基本知識,如焊接接頭型式,焊接坡口型式、焊接方法和焊接缺陷等。只有這樣,探傷人員才能針對各種不同的焊縫,采用適當的探測方法,從而獲得比較正確的探測結果。
(1)焊接過程;焊接過程實際上是一個冶煉和鑄造過程,首先利用電能或其他形式的能產生高溫使金屬熔化,形成熔池,熔融金屬在熔池中經過冶金反應后冷卻,將兩母材牢固地結合在一起。水下焊接常用手工電弧焊,此方法成本低,但是對操作人員及環境要求很高。(2)接頭形式;焊接接頭形式主要有對接、角接、搭接和T型接頭等幾種。(3)坡口形式;為保證兩母材施焊后能完全熔合,焊前應把接合處的母材加工成一定的形狀,這種加工后的形狀稱為坡面。(4)水下焊接常見缺陷;濕法焊接焊縫熔池冷卻凝固快,海水中雜質及焊縫內的溶渣,焊接工藝等因素影響,容易產生氣孔、夾渣、焊瘤、焊縫成形差、焊縫及熱影響區氫致裂紋等缺陷。這些缺陷在設施服役中危害很大,降低焊縫截面強度,腐蝕后造成穿孔、泄漏,嚴重時可產生裂紋,導致設施斷裂失效。
3 水下焊接檢驗技術
3.1 超聲波檢測法
超聲波探傷技術是利用構件中的回聲—彈性波的反射現象,來判定構件中缺陷的有無和位置埋藏深度,根據接收到的回聲能量來估計缺陷的大小與規定的平底孔、橫孔等標準缺陷相比較,再使用一些探測工藝上的技巧并根據生產工藝中易產生缺陷的規律和經驗來推判缺陷的性質。
3.2 不同焊接形式的超聲波檢測
(1)對接焊縫探傷;對于板厚較小的焊縫,可采用較高的頻率;對于板厚較大,衰減明顯的焊縫,應選用較低的頻率。海洋石油設施水下對接焊縫多為單面,實際探傷時,可按表1選擇斜探頭K值。在條件允許的情況下.應盡量采用大K值探頭,以便避免近場區探傷,提高定位定量精度。
探頭在對接焊縫上掃查掃查時,波束軸線要垂直焊縫,相鄰兩次掃查要有10%的重疊,掃查速度不大于150mm/s。探傷中發現缺陷波以后,應根據示波屏上缺陷波的位置來確定缺陷在實際焊縫中的位置。
(2)管節點焊縫探傷;管節點焊縫的結構型式主要有T型、Y型和K型三種。Y型管節點焊縫結構不規則,主支管曲率半徑小,坡口開在支管上,用手工焊接而成,如圖1(b)焊縫內的缺陷有一定的規律性,多數缺陷結構出現在支管側焊縫熔合區,且大多出現在焊縫根部及中部。因此一般以橫波斜探頭從支管上進行探傷為主,必要時可從主管上作輔助探傷。
實踐證明,在Y型管節點焊縫探傷中,采用折射角β=45°、60°、70°的斜探頭較好,其中β=70°的斜探頭缺陷檢出率最高。超聲波有一定盲區,也不一定能發現內部缺陷,缺陷的取向不規則,表面缺陷更加難發現。對此,我們采用ACFM用以檢測表面缺陷。
3.3 ACFM檢測技術
ACFM是一種能夠精確測量金屬表面缺陷的電磁場無損檢測技術,是利用導電材料中的缺陷會改變電磁場的分布產生壓電磁性效應,通過測量電磁場分布的變化,并和標準的理想缺陷所形成的電磁場進行比較,從而確定缺陷。若金屬中有缺陷出現時,金屬表面電場因集膚效應在試件上誘發出畸變的磁場,儀器探頭迅即將檢測出之訊號輸到計算機作分析,得到磁場Bx和Bz分量變化,經軟件運算后,可準確地將裂縫之正確位置、長度及深度顯示出來。
ACFM技術適用于結構物表面缺陷的探測,檢測速度快、精度高。裂紋大小深度測量,電子數據實時采集,圖形顯示缺陷探測過程。多種結構物情況可進行不同探頭的操作,可以透過結構物表面金屬或非金屬涂層直接測量,結構物表面基本平滑即可,無需進行打磨涂層至金屬表面。
4 焊接構件質量評定
GBll345--89標準將焊縫質量分為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等四級,其中I級質量最高,Ⅳ級質量最低。具體分級規定如下:
Ⅳ級焊縫:(1)存在以下缺陷時評為Ⅳ級。(2)射波高位于Ⅲ區的缺陷者;(3)反射波超過評定線,檢驗人員判為裂紋等危害性缺陷者。
I、Ⅱ、Ⅲ、級焊縫:(1)位于Ⅱ區的缺陷按表2評定起其級別;(2)位于I區的非危害性缺陷評為I級。
參考文獻:
[1]黃鈞,王國榮.焊接結構水下無損檢測技術及其進展.無損檢測,2005.第27卷第4期.
焊接方法范文5
關鍵詞:鋼結構;焊接變形;機械矯正
1 前言
現如今鋼結構廣泛應用于工廠以及橋梁等的建設中,鋼結構以其強度高,建造速度快的優勢,得以廣泛應用。鋼結構主要采用H型鋼柱,并以焊接連接。由于焊接過程是通過高溫熔化焊條或其他焊接物進行連接的,要產生很高的溫度,因鋼柱主要材質是鋼材,總是會受到溫度的影響,在焊接產生的高溫下會產生變形,如果對焊接產生的變形視而不見將會在安裝時產生偏差,影響工作效率,還會對鋼結構整體的結構產生極大的影響,令鋼結構的內部結構發生一定的變化,影響整體結構的穩定性和可靠性。
通常情況下,當焊接變形超出許用變形范圍時需要對鋼結構進行矯正,使鋼結構能夠滿足安裝的需求。經工程實際檢驗,大部分焊接時導致的變形是可以矯正的。矯正一般是通過對鋼結構產生新的形變來完成的。一般需要矯正時只要使用以下三種方法:機械矯正法、火焰加熱矯正法和綜合矯正法。但是火焰加熱矯正法由于對溫度的控制和方法的掌控較難,是一種較難操作的方法。下文將簡要介紹變形類型和矯正方法。
2 火焰加熱矯正法
鋼結構的主要構件是H型鋼柱、梁、撐?;鹧娉C正法通過高溫將需要矯正的部位加熱到軟化狀態,用金屬加熱不均產生的局部變形來抵消已經發生的變形,不需要用到復雜的工具,僅需普通氣焊就可完成。工程中多用以下幾種方法矯正:(1)點狀加熱法;(2)三角形加熱法;(3)線狀加熱法。不同的部位要采用不同的方法。
下面就以低碳鋼為例列舉具體的加熱溫度及冷卻方式。
加熱溫度 可用冷卻方式
500度~600度 水
600度~700度 空氣和水
700度~800度 空氣
注意:加熱時要掌握火候,溫度不到無法矯正,也不能溫度過高進而導致鋼材性能下降,在利用加熱矯正的同時,也可在加熱過程中施加外力矯正從而提高矯正效果?;鹧娉C正加熱點有兩種冷卻方法:水冷卻和自然冷卻,采用水冷卻可以使矯正收效快,并且矯正量大于自然冷卻的矯正量,低合金鋼千萬不可突然冷卻,因為會對鋼材的內部分子發生變化,只能自然冷卻。
3 機械矯正法
機械矯正法是通過使用工具來使鋼構件產生一定的形變來使構件能夠達到可用范圍,可以使用千斤頂、螺旋拉緊器和壓力機等簡單工具就可完成。
3.1 矯正型鋼
在焊接前,對所需鋼件先要進行檢查,通過目視看和用直尺量的方法來檢測,鋼件的兩端要用端頭銑床將端部進行平頭切割及端部銑平。
3.2 立柱校正
用鋼柱做立柱時,在鋼柱通過吊裝擺放好后還需要檢查擺放是否到位,通過檢查立柱的垂直度就可以實現,簡易觀察可用放吊線錘的方法,如需精確測量可使用經緯儀。如果立柱不垂直,用千斤頂將立柱傾斜的一端抬起,然后放入墊鐵或鐵片等,如一次不能到位,可多試幾次直至將立柱調整到位,當調整到位后使用地腳螺栓壓緊壓死后檢測鋼件垂直度、高度,確認無誤后在立柱腳底板下澆筑混凝土固定。
3.3 鋼梁校正
鋼梁用于連接立柱使鋼結構成為一個整體,鋼梁安裝到位后需沿軸線和垂直方向進行檢測,如有偏差用千斤頂和倒鏈來完成校正,在校正完成后立即將其固定。
4 綜合矯正法
綜合矯正就是以上幾種方法單獨使用不能或無法完全矯正到位,需要把以上幾種方法綜合使用從而能夠達到預期,綜合矯正是通過在安裝前對鋼構件做一些前期準備,在施工時使用一些技巧保證安裝到位以及在焊接后使用機械法和火焰矯正法共同作用,以上就是綜合矯正法。
5 焊接變形種類及火焰矯正實例
5.1 翼緣板產生的角變形
H型鋼翼緣板是指兩塊平行的板,在對翼緣板進行焊接時,由于翼緣板下是空的,焊接時產生的高溫會使翼緣板局部受熱不均從而容易形成角變形,當出現角變形時,應當沿著翼緣板上面(對準焊縫外)沿著縱向進行線狀加熱(溫度控制在650℃以下),注意加熱范圍要控制在兩焊腳之間的范圍內。矯正時要注意以下兩個方面:(1)不應在同一位置反復加熱;(2)因水火冷卻的矯正量要大于自然冷卻的矯正量所以加熱時不要進行澆水冷卻。
5.2 焊接造成柱、梁、撐的撓度彎曲
(1)在翼緣板上,由于高溫會造成板子產生彎曲,而要矯正這一彎曲變形只需要由中間向兩端作線狀加熱。而當沿著一面翼緣板進行加熱時可能會產生彎曲和扭曲變形,而為了避免這一情況,需采用兩條加熱帶要同步進行的方法。這種方法在減少焊接內應力的同時還會造成翼緣板在縱向和橫向同時有收縮,很難把控。
(2)當鋼結構的柱、梁、撐產生彎曲變形時,可以采用在翼緣板上作線狀加熱,腹板上作三角形加熱的方法來消除彎曲變形,加熱最好由兩人同時進行從中間向兩邊移動移動距離一般離中間20~90mm,當翼緣板比較厚而且比較小時,加熱移動的距離可以適當加大,這樣就能達到解決彎曲的目的,當在翼緣板上加熱完畢后再分別在腹板上作三角形加熱,加熱的寬度不得超過板厚的2倍。加熱應從頂部開始,然后當移動到中心時再向兩側移動,按照上述方法重復直到加熱到底為止。加熱時要注意溫度,溫度不能過高否則將造成凹陷變形。
注:上面的加熱方法也可以對旁彎構件進行矯正。
5.3 柱、梁、撐腹板的波浪變形
薄板焊接后母材受壓應力區由于失穩而使板面產生翹曲形成的波浪變形,當柱、梁、撐腹板產生波浪變形時,可以采用加熱凸起波峰然后用手錘敲打的方法進行矯正,以波峰為圓心以50~90mm為直徑采用畫圓加熱的方法,邊加熱邊用手錘進行敲打,如變形的面積過大或鋼板厚度過厚其直徑也應放大,直徑可按公式(1)算出:
d=(4δ+10)mm(d為加熱點直徑;δ為板厚) (1)
加熱嘴以波峰為圓心以順時針方向畫螺旋線,將加熱溫度保持在600℃~700℃,當溫度達到時采用將榔頭放在最大直徑處,通過錘擊打榔頭,使加熱區金屬受擠壓,冷卻收縮后即可被拉平,冷卻應等待空氣自然冷卻,不可為追求速度強制冷卻而產生過大的收縮應力,Q235鋼材可進行加水冷卻。當需要矯正的點過多時,應按照上述方法按順序一個一個矯正,不可為了追求速度,對多個點同時展開矯正,以免不同點同時矯正產生影響。
6 結束語
不論是火焰矯正還是焊接都一樣是產生內應力。如果操作不當,會使它們產生的應力和負載的應力迭加,從而超過允許的應力范圍,從而使鋼結構的安全性下降,鋼結構的載荷安全系數降低。通過對焊接變形的研究,掌握其變形規律,并在實踐中總結出各類參數,在焊接前采用一些預防性措施和科學合理的焊接工藝,可提高工程質量,避免一些焊接后變形的矯正工作,提高工作效率。
參考文獻
焊接方法范文6
橋梁在進行鋼結構焊接作業的時候最大的問題便是焊接時鋼結構發生變形,這一變形不僅會影響鋼結構在橋梁建設中的安裝,還會影響整個橋梁工程的施工質量。本文分析探討了橋梁的鋼結構焊接變形的成因,并提出了在焊接作業的時候如何有效的控制鋼結構變形以及對變形的鋼結構的矯正辦法。
現今,我國的橋梁工程大力發展,橋梁工程的施工技術也有了極大的進步,在橋梁建設中廣泛的使用鋼結構焊接框架,這種框架強度高、質量小且具有較好的韌性,在安裝時也較為簡單方便。但是隨著使用的增多,該結構所存在的問題也日漸顯現出來,尤其是由于焊接而引起的變形問題對于橋梁工程有了很大的影響。
1.橋梁鋼結構在焊接時變形的原因
焊接的原理是將鋼鐵在高溫下熔化使其和原材料一起凝固成永久性的連接體。而焊接時的局部的高溫就會使得焊件整體受熱不均勻,從而產生不均勻的熱膨脹,使得焊件整體變形。在變形的時候,對于部分鋼結構已經成型的焊件,則不能夠自由變形,從而使得焊件產生一定的拉應力,而這種拉應力也會促使鋼材發生形變。從形變的原理進行分析,影響鋼材變形主要是由焊接的方法、焊接的參數以及焊接的具體部位、形狀和焊件的自身性質。常見的變形情況主要有橫縱向的收縮變形以及彎曲變形、角度擴張和扭曲等。尤其是在進行立體操作的時候,在后期的焊接工作中的焊件部件會受到前面所焊接而成的結構的變形約束而在焊接體的內部形成扭曲,最后產生扭曲變形。
2.橋梁鋼結構在焊接時對變形的有效控制辦法
在對橋梁的鋼架結構進行焊接時,由于焊接時,材料受熱而導致的熱脹冷縮是無法避免的,但是在實際的操作中我們應該盡量的減少結構受熱不均的情況,從而盡可能減少焊接變形情況,確保橋梁的框架結構質量。
2.1科學設計焊接節點
在焊接時主要是依據之前所設計的焊接節點圖來進行焊接作業。故而要尋找合理的焊接位置就需要科學的設計焊接節點。在焊接的時候,焊縫的數量、位置以及尺寸直接關系著附近的焊件材料的膨脹情況。數量越多,則焊接點分布越密集,其變形的情況就會越復雜。焊縫的尺寸越大,則附近的焊件受到的影響就會越大,而導致變形較大。故而在進行焊接節點的設計時要盡可能的減少焊接的數量,并盡量將焊縫尺寸控制在最小范圍。尤其是在進行坡口焊接設計時,一定要考慮坡口的形狀和尺寸的選擇,保證其承載的能力并對焊接的變形情況進行估測,盡可能的避免焊縫過于集中。例如在實際的實際中,如果某一節點需要使用雙面焊接時,盡可能的將焊接位置設置為軸對稱,這樣可以有效的減少變形,保證橋梁鋼結構的外形。
2.2焊接順序合理
由于先焊接的鋼結構對于后焊接的焊件變形存在著一定的阻礙影響,使得焊件內部產生拉應力。故而必須要特別注意焊件的焊接順序,盡可能的使得多次焊接之后所產生的變形和拉應力能夠相互抵消,使得鋼結構能夠恢復原形。例如,在焊接T形構件的時候,就盡可能的使橫縱向的焊縫相互交叉,先橫后縱,并盡可能的在焊接的交叉處先斷開,使得這一預留的部分能夠補償在之后的縱向焊接時所長生的變形,從而使得焊接的鋼結構質量更好,更有利于橋梁建設施工。
2.3適當的焊接方法
在實際的焊接中,有多種焊接方法,例如電火花焊接、保護氣體電弧焊、熔化極惰性氣體保護焊等。在對橋梁的鋼結構進行焊接的時候一定要根據鋼的材料和鋼結構的形狀和理論載荷分布情況進行了分析,從而選出較為合適的焊接方法。
2.4預變形方法
實踐表明,在一定的焊接手段下,焊接變形具有規律性,相同或類似結構焊件的變形趨勢和變形量相近。通過對橋梁焊接位置具體結構的研究,分析出焊接位置變形規律,焊接前將結構或部件裝配成具有焊接變形相反方向的預變形,從而使結構焊接完成后焊接變形與預變形相抵消,達到控制結構整體變形的目的。
3.橋梁鋼結構焊接變形之后的矯正方法
在焊接的時候,我們無法完全控制鋼結構件的變形,故而,我們必須要考慮如何對已經變形的鋼結構進行糾正,從而確保鋼結構在橋梁建設施工時能夠正確方便的安裝,從而不會影響橋梁施工質量。通常使用的矯正方法主要有機械矯正法和火焰矯正法兩種。
3.1機械矯正鋼鋼結構焊接變形
機械矯正其實就是對已經變形的鋼結構施以外力,使得鋼結構中原本伸長的部位縮短、展平,縮短的部位伸長。而對于焊縫收縮時,通常是使用錘子來對焊縫進行打擊,使得焊縫在受到外力之后發生形變,而這一形變剛好和之前焊接的時候發生的形變相反,這樣便可以抵消原本的形變情況。在實際的生產中,對于某些使用錘擊還是無法糾正形變的時候可以使用壓力機來進行糾正,利用高壓來時的鋼結構恢復成原來的樣子,但是切記一定要注意鋼結構所能夠承受的壓力范圍,避免構件損壞。