鋼結(jié)構(gòu)焊接中的常見問題及處理方法_第1頁
鋼結(jié)構(gòu)焊接中的常見問題及處理方法_第2頁
鋼結(jié)構(gòu)焊接中的常見問題及處理方法_第3頁
鋼結(jié)構(gòu)焊接中的常見問題及處理方法_第4頁
鋼結(jié)構(gòu)焊接中的常見問題及處理方法_第5頁
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文檔簡介

傳統(tǒng)的時(shí)效方法有:熱時(shí)效、振動(dòng)時(shí)效、自然時(shí)效、靜態(tài)過載時(shí)效、熱沖擊時(shí)效等。機(jī)架焊接焊接后進(jìn)行去應(yīng)力處理,有自然時(shí)效處理(時(shí)間長,去應(yīng)力不徹底,)、震動(dòng)時(shí)效(效率高,費(fèi)用低,只能去除焊接應(yīng)力的70%左右)人工加熱時(shí)效(時(shí)間短費(fèi)用較高,能100%去除焊接應(yīng)力,同時(shí)能進(jìn)行去氫處理)。在冷熱加工過程中,產(chǎn)生殘余應(yīng)力,高者在屈服極限附近。構(gòu)件中的殘余應(yīng)力大多數(shù)表現(xiàn)出很大的有害作用;如降低構(gòu)件的實(shí)際強(qiáng)度,降低疲勞極限,造成應(yīng)力腐蝕和脆性斷裂。并且由于殘余應(yīng)力的松弛,使零件產(chǎn)生翹曲,大大的影響了構(gòu)件的尺寸精度。因此降低構(gòu)件的殘余應(yīng)力,是十分必要的。采用大型燃油退火爐,進(jìn)行機(jī)架焊后退火處理。采用多點(diǎn)加熱、多點(diǎn)溫度控制方式,溫控采用熱電偶自動(dòng)控制儀表控制加熱,使?fàn)t內(nèi)各部溫度均勻的控制在退火溫度,保證工件的退火,同時(shí)能去除焊接過程中滲入焊縫中的H原子,消除了機(jī)架焊接件的氫脆。這種工藝具有耗能少、時(shí)間短、效果顯著等特點(diǎn)。近年來在國內(nèi)外都得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。焊前預(yù)熱和焊后熱處理的范圍、目的和方法??焊前預(yù)熱和后熱是為了降低焊縫的冷卻速度,防止接頭生成淬硬組織,產(chǎn)生冷裂紋。焊前預(yù)熱溫度一般在100-200度,后熱不屬于熱處理,也是一種緩冷措施,后熱的溫度在200-300度,有的單純是為了緩冷,有的是針對(duì)消氫處理的,一定的后熱溫度,能使焊縫中氫擴(kuò)散出來,不至于集聚導(dǎo)致裂紋。后熱保溫時(shí)間要根據(jù)工件厚度來確定,一般不會(huì)低于0.5小時(shí)的。焊后熱處理的就多了,主要分為四種:1低于下轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行的焊后熱處理,如消除應(yīng)力退火,溫度一般在600-700之間,主要目的是消除焊接殘余應(yīng)力,2高于上轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行的焊后熱處理,如正火,溫度在950-1150之間,細(xì)化晶粒,改善材料的力學(xué)性能,再如不銹鋼的固熔、穩(wěn)定化處理,溫度在1050左右,提高不銹鋼的耐蝕性能。尤其是抗晶間腐蝕的能力。再如淬火,不同的淬火工藝能得到不同的效果,提高鋼的耐磨性,硬度等。3先高于上轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行處理再進(jìn)行低于下轉(zhuǎn)變溫度下的熱處理。比如正火加回火,淬火加回火等。4在上下轉(zhuǎn)變溫度之間進(jìn)行的焊后熱處理。750-900之間,一些材料的實(shí)效強(qiáng)化重結(jié)晶退火等。想詳細(xì)的了解,建議找些書看看。不好講的太詳細(xì)。錯(cuò)誤之處,大家多多批評(píng)!謝謝!鋼結(jié)構(gòu)焊接中的常見問題及處理方法(一) 產(chǎn)生原因(1)加工件的剛性小或不均勻,焊后收縮,變性不一致。(2)加工件本身焊縫布置不均,導(dǎo)致收縮不均勻,焊縫多的部位收縮大、變形也大。(3)加工人員操作不當(dāng),未對(duì)稱分層、分段、間斷施焊,焊接電流、速度、方向不一致,造成加工件變形的不一致(。4)焊接時(shí)咬肉過大,引起焊接應(yīng)力集中和過量變形。5)焊接放置不平,應(yīng)力集中釋放時(shí)引起變形。(二) 預(yù)防措施(1)設(shè)計(jì)時(shí)盡量使工件各部分剛度和焊縫均勻布置,對(duì)稱設(shè)置焊縫減少交叉和密集焊縫。(2)制定合理的焊接順序,以減少變形。如先焊主焊縫后焊次要焊縫,先焊對(duì)稱部位的焊縫后焊非對(duì)稱焊縫,先焊收縮量大的焊縫后焊收縮量小的焊縫,先焊對(duì)接焊縫后焊角焊縫。(3)對(duì)尺寸大焊縫多的工件,采用分段、分層、間斷施焊,并控制電流、速度、方向一致。(4)手工焊接較長焊縫時(shí),應(yīng)采用分段進(jìn)行間斷焊接法,由工件的中間向兩頭退焊,焊接時(shí)人員應(yīng)對(duì)稱分散布置,避免由于熱量集中引起變形。(5)大型工件如形狀不對(duì)稱,應(yīng)將小部件組焊矯正完變形后,在進(jìn)行裝配焊接,以減少整體變形。(6)工件焊接時(shí)應(yīng)經(jīng)常翻動(dòng),使變形互相抵消。(7)對(duì)于焊后易產(chǎn)生角變形的零部件,應(yīng)在焊前進(jìn)行預(yù)變形處理,如鋼板v形坡口對(duì)接,在焊接前應(yīng)將接口適當(dāng)墊高,這樣可使焊后變平。(8)通過外焊加固件增大工件的剛性來限制焊接變形,加固件的位置應(yīng)設(shè)在收縮應(yīng)力的反面。(三)處理方法對(duì)已變形的工件,如變形不大,可采用火烤矯正。如變形較大,采用邊烤邊用千斤頂頂?shù)姆椒ǔC正。二鋼結(jié)構(gòu)焊接裂紋的原因及預(yù)防措施(一)熱裂紋熱裂紋是指高溫下所產(chǎn)生的裂紋,又稱高溫裂紋或結(jié)晶裂紋,通常產(chǎn)生在焊縫內(nèi)部,有時(shí)也可能出現(xiàn)在熱影響區(qū),表現(xiàn)形式有:縱向裂紋、橫向裂紋、根部裂紋弧坑裂紋和熱影響區(qū)裂紋。其產(chǎn)生原因是由于焊接熔池在結(jié)晶過程中存在著偏析現(xiàn)象,低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)在結(jié)晶過程中以液態(tài)間層形式存在從而形成偏析,凝固以后強(qiáng)度也較低,當(dāng)焊接應(yīng)力足夠大時(shí),就會(huì)將液態(tài)間層或剛凝固不久的固態(tài)金屬拉開形成裂紋。此外,如果母材的晶界上也存在有低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì),當(dāng)焊接拉應(yīng)力足夠大時(shí),也會(huì)被拉開??傊?,熱裂紋的產(chǎn)生是冶金因素和力學(xué)因素共同作用的結(jié)果。針對(duì)其產(chǎn)生原因,其預(yù)防措施如下:(1)限制母材及焊接材料(包括焊條、焊絲、焊劑和保護(hù)氣體)中易偏析元素和有害雜質(zhì)的含量,特別應(yīng)控制硫、磷的含量和降低含碳,一般用于焊接的鋼材中硫的含量不應(yīng)大于0.045%,磷的含量不應(yīng)大于0.055%;另外鋼材含碳量越離,焊接性能越差,一般焊縫中碳的含量控制在0.10%以下時(shí),熱裂紋敏感性可大大降低。(2)調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分,改善焊縫組織,細(xì)化焊縫品粒,以提高其塑性,減少或分散偏析程度,控制低熔點(diǎn)共品的有害影響。(3)采用堿性焊條或焊劑,以降低焊縫中的雜質(zhì)含攝,改善結(jié)晶時(shí)的偏析程度。(4)適當(dāng)提高焊縫的形狀系數(shù),采用多層多道焊接方法,避免中心線偏析,可防止中心線裂紋。(5)采用合理的焊接順序和方向,采用較小的焊接線能超,整體預(yù)熱和錘擊法,收弧時(shí)填滿弧坑等工藝措施。(二)冷裂紋冷裂紋一般是指焊縫在冷卻過程中溫度降到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)(300—200°C以下)產(chǎn)生的,可以在焊接后立即出現(xiàn),也可以在焊接以后的較長時(shí)間才發(fā)生,故也稱為延遲裂紋。其形成的基本條件有3個(gè):焊接接頭形成淬硬組織;擴(kuò)散氫的存在和濃集;存在著較大的焊接拉伸應(yīng)力。其預(yù)防措施主要有:(1)選擇合理的焊接規(guī)范和線能,改善焊縫及熱影響區(qū)組織狀態(tài),如焊前預(yù)熱、控制層問溫度、焊后緩冷或后熱等以加快氫分子逸出。(2)采用堿性焊條或焊劑,以降低焊縫中的擴(kuò)散氧含量。(3)焊條和焊劑在使用前應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的要求進(jìn)行烘干(低氫焊條300°C?350°C保溫山;酸性焊條lO0°C?150°C保溫山;焊劑200°C?250.C保溫2h),認(rèn)真清理坡口和焊絲,太除油污、水分和銹斑等臟物,以減少氫的來源(。4)焊后及時(shí)進(jìn)行熱處理。一是進(jìn)行退火處理,以消除內(nèi)應(yīng)力,使淬火組織回火,改善其韌性二:是進(jìn)行消氫處理,使氫從焊接接頭中充分逸出。(5)提高鋼材質(zhì)量,減少鋼材中的層狀?yuàn)A雜物。(6)采取可降低焊接應(yīng)力的各種工藝措施。三、鋼結(jié)構(gòu)焊接檢驗(yàn)中的相關(guān)問題(一)焊縫等級(jí)、檢驗(yàn)等級(jí)、評(píng)定等級(jí)的區(qū)別與聯(lián)系要求進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量探傷的焊縫,按質(zhì)量等級(jí)分一級(jí)和二級(jí),稱一級(jí)焊縫和二級(jí)焊縫,此即為焊縫等級(jí)。檢驗(yàn)等級(jí)系指檢驗(yàn)檢測達(dá)到的精度,即檢測儀器與檢測方法結(jié)合而得到的檢測結(jié)果的精確程度。超聲波探傷采用GB/T113451989標(biāo)準(zhǔn)按檢測等級(jí)由低到高分為A、B、C三個(gè)級(jí)別,射線探傷采用GB/T3323一1987標(biāo)準(zhǔn)按檢測等級(jí)由低到高分為A、AB、B三個(gè)級(jí)別,它們分別規(guī)定了手工超聲波探傷的檢測方法、探測面、檢測范圍和允許缺陷當(dāng)量(dB值)以及射線探傷所要達(dá)到的靈敏度(透照厚度與像質(zhì)計(jì)的關(guān)系)。評(píng)定級(jí)別是指探傷人員在檢出缺陷后依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)缺陷測量進(jìn)而確定的焊縫內(nèi)部質(zhì)量級(jí)別。具體來說,超聲波探傷指對(duì)波高在測長線與判廢線之間(II區(qū))缺陷測長后,依標(biāo)準(zhǔn)GB/T113451989表6進(jìn)行缺陷定級(jí);射線探傷是指測量底片上缺陷指示長度和大小,依標(biāo)準(zhǔn)GB/T3323一1987表6.表7、表9、表10并綜合評(píng)級(jí)(見該標(biāo)準(zhǔn)16.1?16.4),這一條是每一個(gè)探傷人員必須熟練掌握的。(二)超標(biāo)缺陷處理與復(fù)探、擴(kuò)探GB50205鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》只規(guī)定了檢測方法。檢測比例和合格級(jí)別,對(duì)于缺陷的處理沒有明確要求。參照J(rèn)G181建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》和其他行業(yè)焊接檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,對(duì)十檢出的缺陷可作如下處理:(1)檢測出的不允許缺陷必須返修,返修后按同種檢測方法檢測合格后方認(rèn)為該焊縫合格。(2)對(duì)要求抽查檢驗(yàn)的焊縫,發(fā)現(xiàn)不允許缺陷后,應(yīng)在被檢測區(qū)域兩端整條焊縫長度的各10%且不小于OOinin(長度允許時(shí))的區(qū)域擴(kuò)檢。a)若在擴(kuò)檢區(qū)域未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷,應(yīng)認(rèn)為該焊縫合格。b)若在擴(kuò)檢區(qū)域發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷,則該條焊縫全檢。(3)對(duì)于現(xiàn)場安裝要求抽查檢驗(yàn)的焊縫,發(fā)現(xiàn)不允許缺陷后,按下述原則擴(kuò)檢;a)增加該類型同一焊工焊接的兩條焊縫檢測,若此兩條擴(kuò)檢焊縫未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷,應(yīng)認(rèn)為該批焊縫合格。b)若此兩條擴(kuò)檢焊縫發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷,則每一條含超標(biāo)缺陷的焊縫按卜述原則再各抽檢兩條焊縫。C)若再次抽檢的焊縫未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷,應(yīng)認(rèn)為該批焊縫合格。d)若再次抽檢的焊縫仍發(fā)現(xiàn)有超標(biāo)缺陷,則該焊工焊接的該類型焊縫全檢。同時(shí),可協(xié)商適當(dāng)增加其余焊縫檢測比例。來源:考試大-結(jié)構(gòu)工程師考試1、鋼結(jié)構(gòu)加工工藝的基礎(chǔ)知識(shí)

鋼結(jié)構(gòu)焊接制造(即焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn))是從焊接生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作開始的,它包括結(jié)構(gòu)的工藝性審查、工藝方案和工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝評(píng)定、編制工藝文件(含定額編制)和質(zhì)量保證文件、定購原材料和輔助材料、外購和自行設(shè)計(jì)制造裝配一焊接設(shè)備和裝備;然后從材料入庫真正開始了焊接結(jié)構(gòu)制造工藝過程,包括材料復(fù)驗(yàn)入庫、備料加工、裝配一焊接、焊后熱處理、質(zhì)量檢驗(yàn)、成品驗(yàn)收;其中還穿插返修、涂飾和噴漆;最后合格產(chǎn)品入庫的全過程。典型的焊接制造工藝順序,如圖1所示:禺1牌J貉蠱構(gòu)制適匚藝炷熬鋼結(jié)構(gòu)焊接生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作是鋼結(jié)構(gòu)制造工藝過程的開始。它包括了解生產(chǎn)任務(wù),審查(重點(diǎn)是工藝性審查)與熟悉結(jié)構(gòu)圖樣,了解產(chǎn)品技術(shù)要求,在進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上,制定全部產(chǎn)品的工藝流程,進(jìn)行工藝評(píng)定,編制工藝規(guī)程及全部工藝文件、質(zhì)量保證文件,訂購金屬材料和輔助材料,編制用工計(jì)劃(以便著手進(jìn)行人員調(diào)整與培訓(xùn))、能源需用計(jì)劃(包括電力、水、壓縮空氣等),根據(jù)需要定購或自行設(shè)計(jì)制造裝配-焊接設(shè)備和裝備,根據(jù)工藝流程的要求,對(duì)生產(chǎn)面積進(jìn)行調(diào)整和建設(shè)等。生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作很重要,做得越細(xì)致,越完善,未來組織生產(chǎn)越順利,生產(chǎn)效率越高,質(zhì)量越好。材料庫的主要任務(wù)是材料的保管和發(fā)放,它對(duì)材料進(jìn)行分類、儲(chǔ)存和保管并按規(guī)定發(fā)放。材料庫主要有兩種,一是金屬材料庫,主要存放保管鋼材;二是焊接材料庫,主要存放焊絲、焊劑和焊條。焊接生產(chǎn)的備料加工工藝是在合格的原材料上進(jìn)行的。首先進(jìn)行材料預(yù)處理,包括矯正、除銹(如噴丸)、表面防護(hù)處理(如噴涂導(dǎo)電漆等)、預(yù)落料等。除材料預(yù)處理外,備料包括放樣、劃線(將圖樣給出的零件尺寸、形狀劃在原材料上)、號(hào)料(用樣板來劃線)、下料(沖剪與切割)、邊緣加工、矯正(包括二次矯正)成形加工(包括冷熱彎曲、沖壓)、端面加工以及號(hào)孔、鉆(沖)孔等為裝配一焊接提供合格零件的過程。備料工序通常以工序流水形式在備料車間或工段、工部組織生產(chǎn)。裝配-焊接工藝充分體現(xiàn)焊接生產(chǎn)的特點(diǎn),它是兩個(gè)既不相同又密不可分的工序。它包括邊緣清理、裝配(包括裕裝配)、焊接。絕大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)要經(jīng)過多次裝配-焊接才能制成,有的在工廠只完成部分裝配-焊接和預(yù)裝配,到使用現(xiàn)場再進(jìn)行最后的裝配-焊接。裝配-焊接順序可分為整裝-整焊、部件裝配焊接-總裝配焊接、交替裝焊三種類型,主要按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、變形大小和生產(chǎn)批量選定。裝配-焊接過程中時(shí)常還需穿插其他的加工,例如機(jī)械加工、預(yù)熱及焊后熱處理、零部件的矯形等,貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程的檢驗(yàn)工序也穿插其間。裝配-焊接工藝復(fù)雜和種類多,采用何種裝配-焊接工藝要由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)規(guī)模、裝配-焊接技術(shù)的發(fā)展決定。焊后熱處理是焊接工藝的重要組成部分,與焊件材料的種類、型號(hào)、板厚、所選用的焊接工藝及對(duì)接頭性能的要求密切相關(guān),是保證焊件使用特性和壽命的關(guān)鍵工序。焊后熱處理不僅可以消除或降低結(jié)構(gòu)的焊接殘余應(yīng)力,穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的尺寸,而且能改善接頭的金相組織,提高接頭的各項(xiàng)性能,如抗冷裂性、抗應(yīng)力腐蝕性、抗脆斷性、熱強(qiáng)性等。根據(jù)焊件材料的類別,可以選用下列不同種類的焊后熱處理;消除應(yīng)力處理、回火、正火+回火(又稱空氣調(diào)質(zhì)處理)、調(diào)質(zhì)處理(淬火+回火)、固溶處理(只用于奧氏體不銹鋼)、穩(wěn)定化處理(只用于穩(wěn)定型奧氏體不銹鋼)、時(shí)效處理(用于沉淀硬化鋼)。檢驗(yàn)工序貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程,檢驗(yàn)工序從原材料的檢驗(yàn),如入庫的復(fù)驗(yàn)開始,隨后在生產(chǎn)加工每道工序都要采用不同的工藝進(jìn)行不同內(nèi)容的檢驗(yàn),最后,制成品還要進(jìn)行最終質(zhì)量檢驗(yàn)。最終質(zhì)量檢驗(yàn)可分為:焊接結(jié)構(gòu)的外形尺寸檢查;焊縫的外觀檢查;焊接接頭的無損檢查;焊接接頭的密封性檢查;結(jié)構(gòu)整體的耐壓檢查。檢驗(yàn)是對(duì)生產(chǎn)實(shí)行有效監(jiān)督,從而保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。在全面質(zhì)量管理和質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)工作中,檢驗(yàn)是質(zhì)量控制的基本手段,是編寫質(zhì)量手冊(cè)的重要內(nèi)容。質(zhì)量檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的不合格工序和半成品、成品,按質(zhì)量手冊(cè)的控制條款,一般可以進(jìn)行返修。但應(yīng)通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝、修

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