淺析低合金高強度鋼的鋼結構焊接

Summary：現(xiàn)階段低合金高強度鋼在建筑結構上已被廣泛應用，主要用于各類大型的工程結構及載荷較大的輕型結構上，但核能行業(yè)應用還比較少，因此保證核能重點工程質量尤為重要。Keys：低合金；高強度鋼；鋼結構；焊接引言鋼結構功能強大，堅固耐用，易于構建和維護，非常適合多層建筑。符合國家“綠色建筑、節(jié)能環(huán)保、循環(huán)利用、住宅產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化”的理念。鋼框架的元件包括型鋼、鋼板通過焊接、鉚釘、螺栓連接構成。焊接是現(xiàn)代鋼結構中常見的連接方法。他們提供的服務包括優(yōu)點包括結構簡單、材料經(jīng)濟、制造方便、使用方便，適用于所有類型的元件連接。較為常見的缺陷是焊接裂紋、焊瘤、弧坑、氣孔、夾渣、咬邊、未熔合、未焊透。最大的危險是焊縫有裂紋，不僅可能導致焊縫結構損壞，而且可能導致產(chǎn)品報廢甚至受傷。為此，在鋼的制造和裝配過程中，尤其是在裂紋控制過程中，控制焊接控制尤為重要。1影響建筑鋼結構焊接性能的因素通常狀況下，鋼結構在穩(wěn)固性上能夠有一定的保證，且力學性能可以保證結構的安全。為了能夠更好地保證鋼結構焊接的質量，相關人員應該對材料的性能進行詳細分析。然而在具體工程中，不同建筑結構的設計與技術的應用，會對材料的性能產(chǎn)生影響，因此設計人員在進行方案規(guī)劃前，應該對鋼材和焊接材料的化分、力學性能進行復驗。復驗后，其性能應能符合國家現(xiàn)行有關工程質量驗收標準的規(guī)定。技術人員應該在具體工作中，將工程訴求與鋼結構性能進行一一的比對，從而選擇最有效的方式。對于鋼結構的焊接來講，碳含量的高低含量會影響最終的焊接質量。一般情況下，碳含量越高，最終焊接的難度就會越大。根據(jù)現(xiàn)階段的調查來講，符合國家標準的鋼材主要是根據(jù)碳含量作為標準，在難度等級上，共有4個等級。當鋼材的強度大于450MPa且含碳量超過0.6%時，則最終焊接難度較大。此外，鋼材的使用方式也會直接影響這種焊接的難度。施工人員在進行結構的設計以及材料的采買時，必須要保證材料的強度與抗壓程度的比例符合要求。2鋼結構施工要點雖然鋼結構最近才在我國建筑市場投入使用，但近年來發(fā)展迅速，高層建筑中的應用更加明顯。鋼結構也有相當大的優(yōu)勢，因為施工時間首先較短。鋼結構件可以在工廠現(xiàn)場制造和安裝，大大縮短了施工時間。第二，還有更多的空間。鋼筋混凝土結構具有較高的抗沖擊強度、較高的抗拉強度和較高的強度。因此鋼結構部分相對較低，建筑中可用空間增加。鋼結構較輕，因此可以在鋼結構中設計為較大的開口。最后，鋼結構也有回收利用的優(yōu)點。鋼結構材料易于重用，減少了建筑材料和環(huán)境污染。但也有缺點：第一、耐火性差，鋼熱導率強。與混凝土結構相比，耐火性能較低，在高于300℃時，鋼結構的強度和剛度基本降低。因此，鋼結構的應用應考慮韌性。第二，腐蝕敏感性較低。鋼鐵表面的鐵與空氣中的氧發(fā)生反應，被氧化，如果維護不當，可能會導致腐蝕，影響鋼結構的安全性。因此，在使用鋼結構時，應注意維護和防腐。在實際焊接技術的應用中，焊接技術的選擇也至關重要，直接影響整體鋼結構質量的提高。因此，在應用焊接技術時也應考慮到焊接機械的發(fā)展。我們建設項目中使用的許多焊接設備目前都是從國外進口或使用外國技術制造的。我們沒有選擇自己的地方程序，主要是因為我們的焊接程序在國外落后，很長時間沒有發(fā)展。許多鋼結構企業(yè)在發(fā)展鋼材時，都注重引進國外先進的生產(chǎn)設施。同時，中國積極推進自身技術，推動焊接設施建設，相信中國近期將與世界保持同步。3常見的焊接缺陷表象及危害常見的焊接缺陷一般可以分為三大類，分別是“外觀缺陷、氣孔和渣滓、裂紋”。這三個缺陷又有許多不同的表現(xiàn)形式。咬邊、焊瘤、凹坑、燒穿等幾種不同的表象。所謂咬邊，所呈現(xiàn)的表象沿著焊趾出現(xiàn)在焊接口附近的凹陷、溝槽；焊瘤顧名思義，就是在被焊材料上形成的類似于瘤的焊料殘留；凹坑、燒穿的表象同樣可以依據(jù)名稱判斷，就是被焊材料表面可見到的，影響材料外觀和觸感的凹陷甚至小洞。氣隙是與焊接相關聯(lián)的小氣泡，由于存在氣隙而導致焊接不完整。垃圾是未完全溶解的焊接介質或非金屬材料，會影響電焊焊接質量。裂紋也經(jīng)常出現(xiàn)在焊縫中，裂紋的外觀更清楚地顯示為被撕裂的材料，稱為宏觀裂紋。有些小而模糊，不易察覺。這些叫做顯微裂紋。焊接缺陷很明顯，但損壞是無法測量的。比如焊縫中的咬邊、氣孔、裂紋等缺陷。焊縫中可能導致鍋爐及其他印刷機壓力不平衡，可能引發(fā)壓力設備爆炸和安全問題；通風孔、回路等缺陷的存在降低了焊接部位的焊接能力，焊接部位損壞時，首先出現(xiàn)故障部位，腐蝕物質發(fā)生，導致物質損壞。為此，這些常見的焊接錯誤不容忽視，必須根據(jù)原因進行分析。4積極預防鋼結構焊接缺陷出現(xiàn)的合理對策4.1對咬邊缺陷的預防焊接會導致沿焊趾焊縫出現(xiàn)某些凹進問題，而凹槽和凹槽位于父曲面之下，即邊被咬。父材料在焊接過程中受到熔膠的影響，對某些未熔金屬產(chǎn)生充填效果。對于咬邊，焊縫的一側或兩側要么連續(xù)顯示，要么中斷顯示。但是，為了避免邊誤差，應選擇合適的焊接電流和速度，并以短弧操作的形式使用科學的運輸工具和合適的焊接桿角度，而焊接桿的凹槽焊接必須與側壁保持合理的距離。4.2對夾渣缺陷的合理預防在鋼焊接件中，某些焊接是不可避免的，對于焊接件中的剩馀焊接，也稱為夾具。在鋼結構中，發(fā)生夾緊損失時，可能會影響焊縫的穩(wěn)定性和形狀。焊接過程中，應力集中于尖角，尤其是在較大的焊縫中，這會導致尖角處出現(xiàn)裂紋。污染過程需要采取適當措施防止夾具的出現(xiàn)。對于焊工來說，由于焊接鋼施工過程中的補償困難，峰值應力可以根據(jù)文件夾的實際問題進行分布，以避免出現(xiàn)峰值裂紋。4.3對未熔合問題的處理焊接熔膠會在焊接金屬和螺帽之間或未完全熔膠的焊接金屬之間產(chǎn)生間隙。這是一個未合并的問題，其中側壁主要未合并，層之間未合并，焊縫根部未合并。要解決這一問題，需要徹底清理每個層和澆口側面板上的焊縫，選擇正確的焊接焊縫，適當改進焊接技術，并集中注意焊接棒的正向振動等。4.4對氣孔缺陷的預防注意焊接環(huán)境的監(jiān)控和不符合規(guī)定時的嚴格焊接；焊接桿是系統(tǒng)地購買、儲存、放行和使用的。在20mm焊接前清潔污染物，如石油污染、銹蝕等。焊縫兩側全部完成。檢查氣體保護的純度，檢查管路泄漏；提高焊接操作的易用性。4.5對裂紋缺陷的科學預防選取適當?shù)暮附硬牧?，調整焊接金屬的化學元件，以改善焊接金屬的組織。使用適當焊接電流和焊接速度的標準焊接參數(shù)；焊接前預熱會導致焊縫均勻冷卻，冷卻速度緩慢。選取熔接結構造型和組合順序，以自由減少元件、減少熔接應力等。冷裂紋的預防措施包括加強對焊接環(huán)境的檢測，在未受保護的措施下不得焊接；優(yōu)化結構模型，以避免同一焊縫上的非均勻、異構焊縫，并避免焊縫應力過大；避免使用外部力對或剛性實體焊縫。凹槽上的污染、焊接棒的規(guī)范使用、分散氫含量的減少、焊接接頭冷卻速度的減緩等。在鋼結構的設計和安裝過程中，應進行焊接前、焊接中和焊接后強度校核，仔細分析發(fā)現(xiàn)焊接缺陷的原因，制定措施，并根據(jù)規(guī)范要求進行仔細調整。結束語綜上所述，在鋼結構焊接過程中，焊接缺陷會對焊接質量和工程質量產(chǎn)生不利影響，因此，為了合理保證施工質量，必須著重預防焊接缺陷，積極分析焊接缺陷的原因及其影響等。積極研究科學預防措施。主要應從各種缺陷的原因和影響入手，在焊接過程中要重視這些缺陷的預防，重視施工工藝、施工人員及施工設備的作用，以降低缺陷的發(fā)生概率，有利于我國鋼結構焊接工程的積極發(fā)展。Reference[1]左安文,曹凱中,楊佳陵,朱傳浩,吳德恩,查紅華.基于低合金高強度鋼的鋼結構焊接分析[J].居業(yè),2022(03):39-41.[2]吳招兵,張薇,趙中原,周克.高強度鋼焊接工藝研究與應用[C]//.鋼結構與綠色建筑技術應用.,2019:104-107.[3]黃紅剛.高強度鋼現(xiàn)場焊接工藝