高强钢结构的焊接流程主要由钢结构的焊材选配原则,焊接性评价方法,最低预热温度确定方法和焊接质量控制。高强钢结构的焊接工作人员必须要严格遵守这个流程进行,提前做好准备工作,只有这样在工作起来才能更轻松,做到遇事不乱。采用的焊接材料和焊接设
备技术条件应符合国家标准,性能优良。清渣、气刨、焊条烘干保温等装置应齐全有效。
电弧焊需要准备,焊条应在高温烘干箱中烘干,焊条烘干次数不得超过两次。焊丝包装应完好,如有破损而导致焊丝污染或弯折、紊乱时应部分弃之。CO2气体纯度应不低于99.9%(体积比),含水量应低于0.05%(重量比),瓶内高压低于1MPa时应停止使用。焊机电压
应正常,地线压紧牢固,接触可靠,电缆及焊钳无破损,送丝机应能均匀送丝,气管应无漏气或堵塞。
试验钢材包括Q345GJC-Z15(壁厚70mm)、Q345GJC-Z15(壁厚40mm)、Q345C(翼缘厚28mm),焊接位置为柱柱横焊、柱梁平焊(包括桁架梁上下翼缘平焊)、T型角立焊。
坡口形式及尺寸按设计要求。焊后外观及超声波检查合格后取样进行了力学和物理试验。试验结果接头的抗拉强度达到母材抗拉强度标准值,接头弯曲180°无裂纹。
第一,焊材选配原则
1、强匹配。强节点弱杆件:焊接资料熔敷金属的强度、塑性、冲击韧性高于母材标准规定的最低值。焊接接头(焊缝及热影响区)各项性能全面要求达到母材标准规定的最低值。
2、兼顾焊缝塑性。厚板焊接时按厚度效应后的强度选配焊材,节点拘束度大时可在1/4板厚以下配用低强焊材。
3、满足冲击韧性要求。必需重点选择焊材的韧性,使焊缝及热影响区韧性达到钢材的规范要求。
第二,高强钢焊接性评价方法
1、碳当量计算评定法。
2、热影响区最高硬度试验评定法。
3、插销试验临界断裂应力评定法。
第三,最低预热温度确定方法
1、裂纹试验控制。根据斜Y坡口试样抗裂试验确定最低预热温度。
2、硬度控制。根据一定碳当量的钢材,其不同板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到350HV对应的冷却速度(540℃时)查表确定焊接线能量。
3、根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温。
4、根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线图确定最低预热温度。
第四,焊接质量控制
1、控制热输入与冷却速度。控制焊接电流、电压、焊接速度以及熔敷金属800℃~500℃区间的冷却时间。
2、控制焊缝中碳/硫/磷/氮/氢/氧的质量百分比。选用优质碱性低氢焊材,采用良好的操作手法充分维护熔池金属(短弧、限制摆动、倾角稳定)。
3、应力与变形控制。选用高能量密度、低热输入的焊接方法,如气体维护焊;用小线能量,多层多道焊接;减小焊接坡口的角度和间隙,减少熔敷金属填充量;采用对称坡口,对称、轮流施焊;长焊缝应分段退焊或多人同时施焊;用跳焊法防止变形和应力集中。
安装焊接流程,焊接的一般顺序为:焊前检查 →预热除锈 → 装焊垫板和引弧板→ 焊接 → 检验。
1.焊前检查坡口角度、钝边、间隙及错口量,坡口内和两侧的锈斑、油污、氧化铁皮等应清除干净。
2.预热。焊前用气焊或特制烤枪对坡口及其两侧各100mm范围内的母材均匀加热,并用表面测温计测量温度,防止温度不符合要求或表面局部氧化,预热温度。
3.重新检查预热温度,如温度不够应重新加热,使之符合要求。
4.装焊垫板及引弧板,其表面清洁程度要求与坡口表面相同,垫板与母材应贴紧,引弧板与母材焊接应牢固。
5.焊接:第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处,然后逐道逐层累焊至填满坡口,每道焊缝焊完后,都必须清除焊渣及飞溅物,出现焊接缺陷应及时磨去并修补。
6.一个接口必须连续焊完,如不得已而中途停焊时,应进行保温缓冷处理,再焊前,应重新按规定加热。
7.遇雨、雪天时应停焊,构件焊口周围及上方应有挡风、雨棚,风速大于5m/s时应停焊。环境温度低于零度时,应按规定采取预热和后热措施施工。
8.碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成24h以后,进行焊缝探伤检验。
9.焊工和检验人员要认真填写作业记录表。