1、箱型梁(柱)隔板非熔嘴式電渣焊工藝分析摘    要：箱形結(jié)構(gòu)梁柱大量地應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)中，尤其是高層或高層建筑結(jié)構(gòu)中，但其內(nèi)部的隔板焊接多數(shù)采用熔嘴式電渣焊接方法。本文詳細(xì)介紹了一種非熔嘴式電渣焊接技術(shù)的具體應(yīng)用和應(yīng)注意的問題，經(jīng)過實(shí)踐和總結(jié)，此方法對其他類似結(jié)構(gòu)內(nèi)部隔板的焊接，能夠保證質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率，具有一定的借鑒作用。   關(guān)鍵詞：箱形梁柱；非熔嘴式電渣焊；隔板；焊接工藝     箱型柱因剛性大、自重輕、強(qiáng)度高，其內(nèi)部空間還可灌注混凝土形成特殊箍式砼-鋼柱結(jié)構(gòu)，具有良好的承載軸向壓力彎矩和抵抗水平側(cè)力的能力，在高層、

2、超高層建筑中被廣泛采用。箱型柱在梁連接部位，內(nèi)設(shè)加勁隔板，因其為封閉形結(jié)構(gòu)，要保證隔板的完全焊接，需采用非熔嘴式電渣焊接方法，箱型梁柱結(jié)構(gòu)型式見圖1。我公司承制的濮陽寰宇萬噸乙醇制造工程的多層鋼框架結(jié)構(gòu)廠房的特點(diǎn)是：柱高72m，分3層，鋼柱最大截面為1200mm×1000mm，最小截面為600mm×600mm，鋼結(jié)構(gòu)總質(zhì)量達(dá)2242t, 材質(zhì)為Q345C，最大壁板厚度為32mm。非熔嘴式電渣焊在我公司用于箱型梁柱制造中尚屬首次，為確保工程進(jìn)度和質(zhì)量做了多種規(guī)格試件，得出了適宜的技術(shù)參數(shù)，為今后類似構(gòu)件的非熔嘴電渣焊接作參考。 1    非熔嘴式

3、電渣焊原理概述     非熔嘴式電渣焊采用焊絲為電極, 焊絲通過非消耗的電渣焊槍和導(dǎo)電嘴送入渣池的焊接方法。在焊接過程，不熔嘴隨著焊接熔池液面的上升而上升，而焊絲不斷送進(jìn)在渣池中熔化，然后結(jié)晶形成焊縫，也屬于電渣焊的范疇。 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片    非熔嘴式電渣焊是利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電阻熱作為熱源，將填充金屬和母材熔化，凝固后形成金屬原子間牢固連接。在開始焊接時，使焊絲與引弧塊即起焊槽短路起弧，不斷參加少量固體焊劑，利用電弧的熱量使之熔化，形成液態(tài)熔渣，待熔渣到達(dá)一定深度時，增加焊絲的送進(jìn)速度，并降低電

4、壓，使焊絲插入渣池，電弧熄滅，從而轉(zhuǎn)入電渣焊焊接過程。非熔嘴式電渣焊焊接箱型梁柱內(nèi)隔板的接口型式如圖2示意。     高溫熔渣具有一定的導(dǎo)電性，電流通過時在渣池內(nèi)產(chǎn)生大量的電阻熱，使焊絲、熔嘴、擋板、內(nèi)隔板和工件邊緣熔化，熔化的金屬沉積到渣池下面形成金屬熔池，隨著焊絲金屬向金屬熔池的過渡，金屬熔池不斷上升，底部的金屬冷卻凝固形成焊縫。 2    箱型梁柱隔板非熔嘴電渣焊質(zhì)量保證     為保證非熔嘴電渣焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，采用隔板周邊預(yù)留3mm 加工余量，組焊好后由箱型線

5、上的端面銑床進(jìn)行加工，確保了隔板垂直度和平行度，使組裝質(zhì)量顯著提高，間隙控制到達(dá)1mm以下，在整個非熔嘴電渣焊施焊過程中沒出現(xiàn)一例漏渣現(xiàn)象。     影響箱型構(gòu)件內(nèi)隔板與壁板非熔嘴電渣焊接質(zhì)量的關(guān)鍵，一個是技術(shù)參數(shù)和焊接技術(shù)；另一個是箱型構(gòu)件壁板、內(nèi)隔板、擋板的加工精度和三者相互裝配的間隙質(zhì)量。如切割加工裝配不按工藝要求做和裝配前不進(jìn)行矯正校平，組立后就很難保證接觸面不產(chǎn)生過大間隙，當(dāng)裝配間隙1mm 時，就會在非熔嘴電渣焊時導(dǎo)致漏渣, 造成焊接過程中斷，箱型構(gòu)件裝配時常出現(xiàn)的缺陷樣式見圖3示意。 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片3  

6、;  非熔嘴式電渣焊工藝技術(shù) 3.1      箱型梁柱組裝 3.1.1    隔板、擋板組對時，在專用胎具上進(jìn)行，組對時應(yīng)校核胎具尺寸是否正確，如擋板及隔板有變形需矯正后使用。 3.1.2    箱型梁柱隔板每側(cè)預(yù)留3mm 加工余量，如圖4所示。隔板組對尺寸要求：L6-L72mm，L5L32mm。 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片3.1.3    隔板與擋板的組裝間隙0.5 mm。隔板組對時點(diǎn)焊要牢固，以免機(jī)加工時擋板脫落，點(diǎn)固焊縫長度約50mm，間隔

7、200mm。 3.1.4    箱型梁柱隔板及工藝板機(jī)加工后的尺寸高度方向留2mm焊接收縮余量，其加工精度為：L5-L40.5mm, L2L30.5mm，隔板坡口間隙偏差為±0.5mm，如圖5所示。 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片3.1.5    箱型梁柱的腹板和翼緣板在組裝前應(yīng)校直矯平，側(cè)彎不應(yīng)超過2mm，不平度不應(yīng)超過2mm/1000mm。3.1.6    箱型梁柱腹板安裝襯條時 必須在平臺上進(jìn)行。先將腹板中心線劃出，然后以此為基準(zhǔn)，兩側(cè)安裝襯條并點(diǎn)焊，用線繩檢查襯條是否在同一直線，假設(shè)不在線應(yīng)進(jìn)

8、行修整，腹板襯條組裝和檢驗(yàn)見圖6所示。 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片3.1.7    箱型梁柱U形組對時應(yīng)在專機(jī)或?qū)Ｓ锰ゾ呱线M(jìn)行，胎具平面不平度2mm。 3.1.8    箱型梁柱U形組對完畢后, 在U形槽內(nèi)用CO2氣保焊焊接隔板的兩道焊縫。 3.1.9    探傷合格的U形槽應(yīng)報質(zhì)檢部門進(jìn)行隱檢。隱檢的內(nèi)容包括隔板間隙的測量、垂直度的測量、隔板定位尺寸的測量及焊縫質(zhì)量的檢查。 3.2      箱型組裝 3.2.1    隱檢合

9、格后U形，對焊接變形進(jìn)行矯正，方法可采用千斤頂將隔板焊接變形頂出或用火焰校正。 3.2.2    對U形槽的腹板、隔板、工藝板的上平面進(jìn)行檢查，確保平面度1mm，否那么需要修平，然后才可蓋上翼緣板并壓緊密、點(diǎn)固焊接組成箱型。 4    焊接材料和焊接設(shè)備              母材材質(zhì)：Q345C，板厚：= 32mm。     電渣焊絲：牌號為H08MnA；直徑為3.2 m

10、m。     CO2焊絲：牌號為ER50-6；直徑為1.2 mm，化學(xué)成分見表1。 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片       焊劑：HJ431，化學(xué)成分：SiO2 40% 44%，Al2O34%，MnO 34%38%，CaO5.5%，MgO 5%7.5%，CaF2 3% 4%，F(xiàn)eO1.5%，S、P0.08%。        焊接設(shè)備：成都振中電焊機(jī)廠ZZ -ESW-3000龍門絲極電渣焊機(jī)，見圖7所示。 點(diǎn)擊此處查看全

11、部新聞圖片5    非熔嘴式電渣焊焊接      焊接標(biāo)準(zhǔn)的正確與否直接影響非熔嘴式電渣焊過程的穩(wěn)定性和質(zhì)量。為減小焊接時箱型的焊接變形，應(yīng)用兩把焊槍左右焊縫同工藝同時進(jìn)行焊接。 5.1  檢查非熔嘴送絲、非熔嘴提升機(jī)構(gòu)及循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是否正常。 5.2  調(diào)整非熔嘴與焊道垂直，方法是先在箱型梁柱翼緣板上劃出一垂線, 然后將非熔嘴與所劃直線調(diào)直即可。 5.3  焊絲伸出長度的調(diào)整，在引弧時一般伸出導(dǎo)電嘴3540mm，正常焊接時焊絲伸出長度為30 mm左右。

12、 5.4  將引弧塊與箱型下部焊口對中，用千斤頂頂緊，如有縫隙用耐火泥填補(bǔ)，然后填加少許引弧劑碎焊絲頭約5mm高。 5.5  將調(diào)直的非熔嘴置于焊道內(nèi)，為防止箱型薄壁的燒穿，引弧時先將非熔嘴調(diào)至靠近隔板一側(cè)。 5.6  將非熔嘴中的焊絲插入引弧塊內(nèi)的碎焊絲中，并填加約20g的HJ431焊劑。 5.7  根據(jù)不同板厚將電流、電壓非熔嘴提升速度設(shè)定好后，開啟電源開始焊接。 5.8  各種接頭型式的非熔嘴電渣焊焊接工藝參數(shù)見表2。 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片    

13、; 非熔嘴式電渣焊隔板與壁板間隙尺寸的大小將直接影響電極的正常工作和所形成的熔池面積。間隙小易引起熔合不良等缺陷，間隙過大，使焊絲、焊劑的消耗過大，效率降低。因此，組對間隙的制備是保證非熔嘴電渣焊質(zhì)量的關(guān)鍵，非熔嘴電渣焊的間隙制備及裝配尺寸精度應(yīng)嚴(yán)格按工藝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 5.9  焊接過程中隨時觀察，當(dāng)渣池較淺時會發(fā)出爆破聲，并伴有少量火花飛濺，此時應(yīng)逐漸添加少許焊劑，當(dāng)發(fā)出沸騰聲時為正常焊接。 5.10 當(dāng)渣池較淺時，飛濺的火花會堵塞導(dǎo)電嘴。添加的焊劑過量，渣池上升，埋住導(dǎo)電嘴時造成熄弧。假設(shè)遇此情況應(yīng)迅速關(guān)閉電源，提升非熔嘴而更換導(dǎo)電嘴，然后將非熔嘴中的焊絲插入尚

14、未冷卻的熔池渣液中重新引弧。對重新引弧部位做出標(biāo)記，作為超聲波UT探傷檢測的重點(diǎn)。 5.11    隨時觀察非熔嘴在焊道孔中的位置，非熔嘴應(yīng)處于中心，假設(shè)有偏差應(yīng)及時調(diào)整。 5.12    焊接至頂部約50mm時加裝熄弧塊，并適當(dāng)填加少量焊劑，焊接到熄弧塊上部時停止焊接，并提升非熔嘴。 6   非熔嘴和熔嘴焊接本錢比擬    非熔嘴式電渣焊和熔嘴式焊接本錢比擬見表3。 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片  從表3中可以看出，使用非熔嘴電渣焊接技術(shù)的本錢比使用熔嘴式電渣焊可以降低本錢費(fèi)用約20%。 7&