《建筑鋼結(jié)構(gòu)施工》課程8.2焊接工藝8.2.1焊接通用工藝學(xué)習(xí)單元八鋼結(jié)構(gòu)焊接

焊接作業(yè)環(huán)境的要求1《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》7.5.1-7.5.4條對焊接環(huán)境做了如下規(guī)定：焊條電弧焊和自保護(hù)藥芯焊絲電弧焊，其焊接作業(yè)區(qū)最大風(fēng)速不宜超過8m/s，氣體保護(hù)電弧焊不宜超過2m/s。如果超出上述范圍，應(yīng)采取有效措施以保障焊接電弧區(qū)域不受影響。當(dāng)焊接作業(yè)處于下列情況之一時嚴(yán)禁焊接：（1）焊接作業(yè)區(qū)的相對濕度大于90%；（2）焊件表面潮濕或暴露于雨、冰、雪中；（3）焊接作業(yè)條件不符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《焊接與切割安全》GB9448的有關(guān)規(guī)定。

焊接作業(yè)環(huán)境的要求1焊接環(huán)境溫度低于0℃但不低于-10℃時，應(yīng)采取加熱或防護(hù)措施，應(yīng)確保接頭焊接處各方向不小于2倍板厚且不小于100mm范圍內(nèi)的母材溫度，不低于20℃或規(guī)定的最低預(yù)熱溫度二者的較高值，且在焊接過程中不應(yīng)低于這一溫度。焊接環(huán)境溫度低于-10℃時，必須進(jìn)行相應(yīng)焊接環(huán)境下的工藝評定試驗，并應(yīng)在評定合格后再進(jìn)行焊接，如果不符合上述規(guī)定，嚴(yán)禁焊接。

母材的要求2《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》7.1.1-7.1.5條對母材準(zhǔn)備做了如下規(guī)定：母材上待焊接的表面和兩側(cè)應(yīng)均勻、光潔，且應(yīng)無毛刺、裂紋和其他對焊縫質(zhì)量有不利影響的缺陷。待焊接的表面及距焊縫坡口邊緣位置30mm范圍內(nèi)不得有影響正常焊接和焊縫質(zhì)量的氧化皮、銹蝕、油脂、水等雜質(zhì)。焊接接頭坡口的加工或缺陷的清除可采用機(jī)加工、熱切割、碳弧氣刨、鏟鑿或打磨等方法。

焊接材料要求3《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》7.2.1-7.2.6條對焊接材料要求做了如下規(guī)定：焊接材料熔敷金屬的力學(xué)性能不應(yīng)低于相應(yīng)母材標(biāo)準(zhǔn)的下限值或滿足設(shè)計文件要求。焊接材料貯存場所應(yīng)干燥、通風(fēng)良好，應(yīng)由專人保管、烘干、發(fā)放和回收，并應(yīng)有詳細(xì)記錄。焊劑的烘干應(yīng)符合下列要求：（1）使用前應(yīng)按制造廠家推薦的溫度進(jìn)行烘焙，已受潮或結(jié)塊的焊劑嚴(yán)禁使用；（2）用于焊接III、IV類鋼材的焊劑，烘干后在大氣中放置時間不應(yīng)超過4h。焊絲和電渣焊的熔化或非熔化導(dǎo)管表面以及栓釘焊接端面應(yīng)無油污、銹蝕。栓釘焊瓷環(huán)保存時應(yīng)有防潮措施，受潮的焊接瓷環(huán)使用前應(yīng)在120℃~150℃范圍內(nèi)烘焙1h~2h。

焊接材料的匹配焊接不同類別鋼材時，焊接材料的匹配應(yīng)符合設(shè)計要求，常用鋼結(jié)構(gòu)鋼材采用焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊和埋弧焊進(jìn)行焊接時，焊接材料可按《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》表7.2.7的規(guī)定選用。

焊接材料的匹配

焊接材料的匹配

引弧板、引出板和墊板4《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》7.9.1-7.9.5條對引弧板、引出板和襯墊做了如下規(guī)定：引弧板、引出板和鋼襯墊板的鋼材應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》的規(guī)定，其強(qiáng)度不應(yīng)大于被焊鋼材強(qiáng)度，且應(yīng)具有與被焊鋼材相近的焊接性。在焊接接頭的端部應(yīng)設(shè)置焊縫引弧板、引出板，應(yīng)使焊縫在提供的延長段上引弧和終止。焊條電弧焊和氣體保護(hù)電弧焊焊縫引弧板、引出板長度應(yīng)大于25mm，埋弧焊引弧板、引出板長度應(yīng)大于80mm。引弧板和引出板宜采用火焰切割、碳弧氣刨或機(jī)械等方法去除，去除時不得傷及母材并將割口處修磨至與焊縫端部平整。嚴(yán)禁使用錘擊去除引弧板和引出板。

引弧板、引出板和墊板4

引弧板、引出板和墊板4

引弧板、引出板和墊板4襯墊材質(zhì)可采用金屬、焊劑、纖維、陶瓷等。當(dāng)使用鋼襯墊時，應(yīng)符合下列要求：（1）鋼襯墊應(yīng)與接頭母材金屬貼合良好，其間隙不應(yīng)大于1.5mm；（2）鋼襯墊在整個焊縫長度內(nèi)應(yīng)保持連續(xù)；（3）鋼襯墊應(yīng)有足夠的厚度以防止燒穿。用于焊條電弧焊、氣體保護(hù)電弧焊和自保護(hù)藥芯焊絲電弧焊焊接方法的襯墊板厚度不應(yīng)小于4mm；用于埋弧焊焊接方法的襯墊板厚度不應(yīng)小于6mm；用于電渣焊焊接方法的襯墊板厚度不應(yīng)小于25mm；（4）應(yīng)保證鋼襯墊與焊縫金屬熔合良好。

引弧板、引出板和墊板6

引弧板、引出板和墊板4

引弧板、引出板和墊板4

定位焊要求5《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》7.4.1-7.4.5條對定位焊做了如下規(guī)定：定位焊必須由持相應(yīng)資格證書的焊工施焊，所用焊接材料應(yīng)與正式焊縫的焊接材料相當(dāng)。定位焊縫附近的母材表面質(zhì)量應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》第7.1節(jié)的規(guī)定。定位焊縫厚度不應(yīng)小于3mm，長度不應(yīng)小于40mm，其間距宜為300mm~600mm。

定位焊要求5采用鋼襯墊的焊接接頭，定位焊宜在接頭坡口內(nèi)進(jìn)行；定位焊焊接時預(yù)熱溫度宜高于正式施焊預(yù)熱溫度20℃~50℃；定位焊縫與正式焊縫應(yīng)具有相同的焊接工藝和焊接質(zhì)量要求；定位焊焊縫存在裂紋、氣孔、夾渣等缺陷時，應(yīng)完全清除。對于要求疲勞驗算的動荷載結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和本節(jié)要求制定定位焊工藝文件。

定位焊要求4

定位焊要求4

焊后消除應(yīng)力處理目前國內(nèi)消除焊縫應(yīng)力主要采用的方法為消除應(yīng)力熱處理和振動消除應(yīng)力處理兩種。消除應(yīng)力熱處理主要用于承受較大拉應(yīng)力的厚板對接焊縫或承受疲勞應(yīng)力的厚板或節(jié)點復(fù)雜、焊縫密集的重要受力構(gòu)件，主要目的是為了降低焊接殘余應(yīng)力或保持結(jié)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定。局部消除應(yīng)力熱處理通常用于重要焊接接頭的應(yīng)力消除或減少；振動消除應(yīng)力雖能達(dá)到一定的應(yīng)力消除目的，但消除應(yīng)力的效果目前學(xué)術(shù)界還難以準(zhǔn)確界定。如果是為了結(jié)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定，采用振動消除應(yīng)力方法對構(gòu)件進(jìn)行整體處理既可操作也經(jīng)濟(jì)。用錘擊法消除中間焊層應(yīng)力時，應(yīng)使用圓頭手錘或小型振動工具進(jìn)行，不應(yīng)對根部焊縫、蓋面焊縫或焊縫坡口邊緣的母材進(jìn)行錘擊。6

焊后消除應(yīng)力處理6有些鋼材，如某些調(diào)質(zhì)鋼、含釩