谈钢结构工程焊接技术的重点、难点及控制措施pdf

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1、2007年2月第2期总165期Feb.2007No.2TotalNo.165INSTALLATION·焊接技术·钢结构工程焊接技术的重点、难点及控制措施孙关富杨文柱陈志江崔嵬马文韧钱琳（长江精工钢结构集团股份有限公司，浙江绍兴31203）摘要:针对钢结构工程焊接技术的重点和难点，按多年来的工程实践经验主要阐述实用焊接变形的控制措施和方法：焊接残余应力的控制措施；焊接裂纹的防治措施；焊接工艺评定的范围；焊缝质量检查；框架结构制作与安装焊接；安装焊接工艺；钢结构变形的预防等。关键词:焊接变形；残余应力；裂纹；焊接工艺；钢结构变形；控制措施中图分类号:TU393，TG457.11文

2、献标识码:B文章编号:1002-3607（2007）02-0029-041概述掌握焊接变形及应力产生的原因及其基本规律、影响因钢结构焊接时，焊接热源对结构不均匀加热引起的素，以便在制作安装过程能够控制焊接变形和应力。结构形状和尺寸的变化，称为焊接变形。在变形的同时，结构内部还产生应力、应变，因为这时结构并未2焊接应力与变形的控制承受外载时，就存在这些应力，所以这些应力居于内应2.1焊接变形的控制力范畴，称为焊接残余应力。属于不均匀分布的自平衡2.1.1尽量减少焊缝的截面积，施焊量以满足连接内应力。需要即可，俗话说：“不过焊”，（对一般的角焊缝）焊接变形及应力在焊接过程中往往是

3、难以避免的，是按照有效焊脚尺寸来决定其焊缝强度的，所以对于凸将影响到焊接结构尺寸精度和焊接接头的强度，轻者需出很高的焊缝，多出的焊缝金属，按规范作用并不能提耗费不少人力、物力去矫正、修理，严重的会使构件报高其许可强度，反而增大了应力集中系数，削弱了坡口废。此外，焊接变形和应力对焊接结构以后使用时的承的综合性能。对厚板，对接焊缝，可采用U型刨边形成载能力也产生不可低估的影响。焊接残余应力和焊接变U型坡口，可进一步减少焊缝金属量。形是能量存在同一构件的不同形式，服从于能量存在同2.1.2焊缝的数量愈少愈好，每条焊缝尽量采用多一构件的不同形式，服从于能量守恒定律；它们相辅相层多道焊

4、，厚板焊接特别要注意。成，并互相转化，减少一方必须增大另一方：2.1.3环绕中和轴的焊缝要平衡：应用对称施焊的原设：焊缝的总能量为E，则，使一个收缩力对另一个收缩力互相平衡的办法，也总E=E+E+ρ+ε=1（1）同样可以在设计和焊接工序中有效地的控制变形；总有损残（1）式中，E—冶金反应时的有用能；E—无用2.1.4采用逆向回焊法施焊。当焊接总进程从左到右有损能，损耗能；ρ—焊接残余应力；ε—焊接变形。当时，则每一焊道的施焊却应从右到左，也就是分段侧焊残焊接完成后，构件中只存在两种能量形式；法。因为每道施焊后，沿焊缝板内侧处的热量将导致该E+ε=c＜1（2）处膨胀，而使两快板

5、暂时向外分开；但当热量在板内侧残c—常量向外扩散后沿板外缘的膨胀又会使板合拢。于是（2）式就是有了工程应用的价值，这就是我2.1.5将收缩力引至有用的方法，即采用反变形法。们在工程实际中控制焊接残余应力和焊接变形的基本观施焊前采用焊件有意偏置的办法有可能较好地利用收缩点。从事钢结构设计、制作安装的技术人员必须了解和力，如某些组合件在焊接前预先装偏一些，使其预偏量29钢结构工程焊接技术的重点、难点及控制措施第2期No.2恰好可使收缩后的板件回到所需求对准位置上来。将焊减少焊缝尺寸；减小焊缝拘束度；采用合理的焊接接前的部件进行预弯或预拱，就是用机械方法产生反向顺序；降低焊件的刚度

6、，创造自由收缩的条件。力来抵消收缩力的简单例子。2.3焊接裂纹的防治措施2.1.6用反力来平衡收缩力。其反向力可以是：合理选择焊接材料控制焊缝的化学成份，降低母材①其它的收缩力；②夹具等产生的约束力；③各构件及焊接材料中形成低熔点共晶物即易于偏析的元素，如装配成组合件时的约束力；④构件重力拱度向下所产S、P含量；目的是防止热裂纹的产生。生的反力。控制焊接工艺参数，电流和焊缝速度，使各焊道截平衡收缩力的一种通常做法，是将同等焊接件背面上部的宽度和深度比值符合工艺要求。（称为焊缝成靠背的紧夹在一起，然后将这两个组合件焊好，待形系数B/H）以达到控制热输入量的目的。其冷却后再将夹具

7、松开。预弯法也可以和这种方法合理的焊前预热和焊后缓冷，能改善焊接接头的组结合起来，即在夹紧前，在两个构件合适的地方打入织，控制t8/5，从而改善焊缝及HAZ的综合性能。防止冷楔块。裂纹的产生。对小型组合或零部件，控制变形最常用的方法多半2.4焊接工艺评定采用夹具和卡具等装置将部件固定在一定的位置上，直焊接工艺评定的范围：国内首次生产的钢材、焊材到全部焊好为止。如前所述，夹具引起的约束力将使焊或进口钢材应用于重大、特殊钢结构工程时；设计规定件内应力加大，直到焊缝金属达到屈服为止。对低碳钢的钢材类别、焊接材