钢结构焊接工艺及变形矫正

1、钢结构焊接工艺及变形矫正钢结构焊接工艺及变形矫正高强钢焊高强钢焊接的施工接的施工工艺工艺低温焊接时低温焊接时的施工工艺的施工工艺厚钢板焊厚钢板焊接技术接技术H H型钢焊型钢焊接工艺接工艺钢结构变钢结构变形的原因形的原因控制变形控制变形的方法的方法一一二二三三四四五五六六钢结构的焊接工艺钢结构的焊接工艺高强钢焊接的施工工艺低温焊接时的施工工艺厚钢板焊接技术H型钢焊接工艺焊接材料的选择及匹配高强钢焊接性能的评价方法焊接材料的选取焊接前的防护措施对焊接质量的控制厚钢板焊接的关键施工准备H型钢的焊接确定最低预热温度的常用方法对焊接质量的控制方法高强钢焊接的施工工艺高强钢焊接的施工工艺分标题 一1.1.

2、焊接材料的选择及匹配焊接材料的选择及匹配1 1）强匹配。强节点弱杆件）强匹配。强节点弱杆件 ，即与母材规定的最低标准相比，即与母材规定的最低标准相比 ，焊接材料熔敷金属在强度、韧性、塑性等方面要明显高于标准焊接材料熔敷金属在强度、韧性、塑性等方面要明显高于标准 ；并且焊接接头位置的各种基本的性能指标至少要与母材料规定的并且焊接接头位置的各种基本的性能指标至少要与母材料规定的最低标准相匹配；最低标准相匹配；2 2）焊缝的塑性。在进行厚板焊接时）焊缝的塑性。在进行厚板焊接时 ，应该根据厚度效应后的，应该根据厚度效应后的强度来选择适当的焊材强度来选择适当的焊材 ，通常当节点的拘束度比较大的时候，通常

3、当节点的拘束度比较大的时候 ，可以在可以在 1/4 板厚以后选择强度稍低的焊材板厚以后选择强度稍低的焊材 ；3 3）满足冲击韧性的要求。对焊材韧性的选择是一项非常重要）满足冲击韧性的要求。对焊材韧性的选择是一项非常重要的工作的工作 ，好韧性的焊材能够使焊缝以及热影响区的韧性满足钢，好韧性的焊材能够使焊缝以及热影响区的韧性满足钢结构的规定标准。结构的规定标准。2.2.高强钢焊接性能的评价方法高强钢焊接性能的评价方法现阶段现阶段 ，建筑施工主要采取的评价方法有，建筑施工主要采取的评价方法有 ：碳钢量计算评定：碳钢量计算评定法法 ；热影响区最高硬度试验评定法；热影响区最高硬度试验评定法 ；插销试验临

4、界断裂应力评；插销试验临界断裂应力评定法。定法。3.3.确定最低预热温度的常用方确定最低预热温度的常用方法法1 1）通过裂纹实验来进行控制）通过裂纹实验来进行控制 ，即通过进行斜，即通过进行斜 Y 坡口试样抗坡口试样抗裂方面的试验对最低的预热温度进行确认裂方面的试验对最低的预热温度进行确认 ；2 2）通过硬度控制预热温度）通过硬度控制预热温度 ，通常采用的方法是根据一定碳含，通常采用的方法是根据一定碳含量的钢材量的钢材 ，其不同板厚，其不同板厚 T形接头角焊缝热影响区硬度达到形接头角焊缝热影响区硬度达到 350HV 对应的冷却速度（对应的冷却速度（540时），查表确定焊接线能量时），查表确定焊

5、接线能量 ；分标 一3 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）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度含量确定最低预热温度 ；4 4）根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线来确定最低预热）根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线来确定最低预热温度。温度。4.4.对焊接质量的控制方法对焊接质量的控制方法 1 1）对热输入以及冷却速度进行控制。）对热输入以及冷却速度进行控制。 2 2）对焊缝中各种元素的质量百分比进行必要的控制，主要是指碳、）对焊缝中各种元素的质量百分比进行必要的控制，主要是指碳、硫、磷、氢、氧等。硫、磷、氢、氧等。 3 3

6、）应力与变形控制。）应力与变形控制。低温焊接时的施工工艺低温焊接时的施工工艺1.1.焊接材料的选取焊接材料的选取由于是在低温环境中进行焊接作业由于是在低温环境中进行焊接作业 ，所以为了更好的完成焊接任，所以为了更好的完成焊接任务务 ，应该尽量选取氢含量较低的焊接材料，应该尽量选取氢含量较低的焊接材料 ，并且对焊接材料进行必，并且对焊接材料进行必要的烘焙以及保温措施。要的烘焙以及保温措施。2.2.焊接前的防护措施焊接前的防护措施为了达到尽量减少热量的损失为了达到尽量减少热量的损失 ，可以在进行焊接作业的地方构建，可以在进行焊接作业的地方构建相应的保护房相应的保护房 ，从而形成相对密闭的空间。如果

7、条件不允许构建防，从而形成相对密闭的空间。如果条件不允许构建防护房护房 ，也可以采取其他一些措施来起到防护热量损失的作用。在进，也可以采取其他一些措施来起到防护热量损失的作用。在进行一些气体保护焊接操作时行一些气体保护焊接操作时 ，气瓶也要进行必要的保温措施。，气瓶也要进行必要的保温措施。分标题 三3.3.对焊接质量的控制对焊接质量的控制1 1）预热和层间温度。相比较于常温条件下的焊接预热）预热和层间温度。相比较于常温条件下的焊接预热 ，低温焊接时，低温焊接时的预热温度要稍高的预热温度要稍高 ，并且需要预热的区域范围较大，并且需要预热的区域范围较大 ，通常情况下是焊，通常情况下是焊接点周围大于

8、等于两倍钢厚度的范围接点周围大于等于两倍钢厚度的范围 ，并且这一范围不小于，并且这一范围不小于 100mm。焊接层的温度通常要高于预热温度焊接层的温度通常要高于预热温度 ，或者是不低于相应规定中的最低，或者是不低于相应规定中的最低温度温度 20，二者之间取较高温度者，二者之间取较高温度者 ；2 2）采用合理的焊接方法。尽量使用窄摆幅）采用合理的焊接方法。尽量使用窄摆幅 ，多层多道焊，多层多道焊 ，严格控，严格控制层间温度制层间温度 ；3 3）焊接后热及保温。焊接后及时对焊接接头进行后热保温处理。利）焊接后热及保温。焊接后及时对焊接接头进行后热保温处理。利于扩散氢气的逸出于扩散氢气的逸出 ，防止

9、因冷速过快而引起的冷裂纹，防止因冷速过快而引起的冷裂纹 ，同时适当的后，同时适当的后热温度还可以适当降低预热温度。热温度还可以适当降低预热温度。厚钢板焊接技术厚钢板焊接技术厚钢板焊接的关键厚钢板焊接的关键防止由于焊接而产生的裂纹和减少变形 ，应主要考虑以下几点 ： 1 1）选用合理的坡口形式。）选用合理的坡口形式。如尽量选用双 U 或 X 坡口 ，如果只能单面焊接 ，应在保证焊透的前提下 ，采用小角度、窄间隙坡口 ，以减小焊接收缩、提高工作效率、降低焊接残余应力 ； 2 2）合理的预热和层间温度）合理的预热和层间温度。 3 3）后热和保温处理。）后热和保温处理。H H型钢焊接工艺型钢焊接工艺H

10、型钢组焊前，应做好技术准备和机具设备准备。1）2）3）所有钢材和焊材均应有质量证明书，并应符合设计要求，否则必须经过检验，合格后方可使用。制作场地应铺设平整且具有一定刚度的平台，平台用12mm以上厚度的钢板铺设。施工准备施工准备号料时应注明其型号、长度、编号等。4）5）6）切割前应将钢材表面切割区的铁锈、油污等清理干净，切割后清除熔渣和飞溅物。加强筋板等用机械剪切的零部件，其厚度宜小于12.0mm，剪切面应平整。施工准备施工准备 样板与号料的允许偏差（mm）项目项目允许偏差允许偏差平行线距离和分段尺寸0.5对角线差1.0宽度、长度0.5加工样板的角度20零件外形尺寸1.0孔距0切割与机械剪切的

11、允许偏差（mm）项目项目允许偏差允许偏差零件宽度、长度3.0切割面平面度0.05t且不大于2.0局部缺口深度1.0边缘缺棱1.0型钢端部垂直度2.0表中t： 切割面厚度在程序的帮助下，我们通过输入数据便可以将所需钢构件绘制出来。1）画样2）切割3）焊接钢材的切割应根据钢材的截面形状、厚度以及切割边缘质量要求的不同而分别采取剪切、冲切、气体切割、锯断、高温热源切割等工艺。焊接有点焊、对焊等。H H型钢的焊接型钢的焊接H型钢在储存摆放过程中空气中的氧气会使其氧化，导致其表面锈迹斑斑，所以除锈是钢构件不可避免的一步。4）除锈5）喷漆最后经过喷漆进行防锈，一个成型的钢构件便可以出场投入使用了。H型钢的

12、焊接型钢的焊接H H型钢焊接过程中所需的机械设备型钢焊接过程中所需的机械设备半半自自动动切切割割机机数数控控切切割割机机龙门式自动埋弧焊龙门式自动埋弧焊二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊钢结构的变形矫正钢结构的变形矫正控制措施控制措施焊接变形焊接变形保证工保证工程质量程质量导致导致1）焊缝在结）焊缝在结构的位置构的位置2）结构刚性）结构刚性3）焊接顺序）焊接顺序 和装配和装配4）焊接材料）焊接材料5）焊接采用）焊接采用方法方法6）焊接规范）焊接规范执行执行焊接变形焊接变形4）选择合理的焊接顺序2）坡口设置1）反变形措施3）对称焊缝采用对称焊接施工控控制制焊焊接接变变形形的的方方法法1 1）反

13、变形措施）反变形措施反变形措施常用在角焊缝的焊反变形措施常用在角焊缝的焊接中，特别是薄翼板与腹板的接中，特别是薄翼板与腹板的焊接焊接，如图3所示的叠梁，叠板1、2厚度只有25mm。在与腹板焊接时两端易产生向腹板方向的翘曲变形，为了保证叠板1、2中间的贴合面要求，采取反变形措施（见图3a），通过焊接热输入精确计算变形量b，这样叠板1、2与腹板焊接后基本能恢复到平直状态（见图3b）。2 2）坡口设置）坡口设置合理设置坡口可以有效减合理设置坡口可以有效减小焊接变形。小焊接变形。如对于拼接焊缝，特别是厚板的拼接焊缝，为了减少焊后变形，将坡口设置成非对称坡口，如图1 所示。3）对称焊缝采）对称焊缝采用对称焊接施工用对称焊接施工对于截面形状对称、焊缝分布均匀，且是对称构件，应采用对称对于截面形状对称、焊缝分布均匀，且是对称构件，应采用对称焊接施工。焊接施工。如腹板上的筋板，