钢结构工艺讲解

1、整理ppt钢结构工艺知识讲座整理ppt常用材料介绍常用材料介绍1 1原材料检测原材料检测2 2铁碳合金相图铁碳合金相图3 3 3 3BackBack公司常见的焊接方法公司常见的焊接方法4 4第十一章第十一章 钢结构简介钢结构简介整理ppt焊接工艺参数焊接工艺参数5 5焊接应力与变形的控制焊接应力与变形的控制6 6常见构件的加工工艺常见构件的加工工艺3 3 7 7BackBack构件的抛丸除锈构件的抛丸除锈8 8第十一章第十一章 钢结构简介钢结构简介整理ppt构件的堆放与包装构件的堆放与包装9 9异性构件的加工异性构件的加工1010BackBack第十一章第十一章 钢结构简介钢结构简介整理ppt

2、第一章钢结构常用材料介绍 1、按化学方法分类、按化学方法分类 1.1低碳钢:低碳钢含碳量0.25% Q235 1.2低合金钢：为了改善钢的性能，在冶炼碳素钢的基础上，加入一些合金元素而炼成的钢，合金元素的总含量5% Q345、Q390、Q420、Q460整理ppt2、钢产品牌号的表示方法2.1“Q”后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa。例如Q235表示屈服点（s）为235 MPa的碳素结构钢；2.2“B”代表质量等级，A类钢冲击没有特殊要求，B类钢冲击温度常温23，C类钢冲击温度0；D类钢冲击温度-20。整理ppt3.钢材的五大力学性能指标抗拉强度抗拉强度 ，是钢材抵抗被拉断的性能指标，同时

3、还能反映钢材内部组织的优劣，并与钢材的疲劳强度大小密切相关。伸长率，伸长率，是衡量钢材塑性性能的一个指标，钢材的塑性性能能使应力集中处的应力高峰平缓，使该截面处的应力分布趋向均匀，能减少钢材脆性断裂的危险和易于冷加工。5或10分别是由短试件和长试件求得的伸长率，对同一钢材由短试件求得的5应大于长试件求得的10。屈服强度屈服强度，是确定钢材强度设计值的主要指标。冷弯试验（性能）合格，是衡量钢材塑性的指标，同时也是衡量钢材质量的一个综合性指标。冲击韧性 AKV，也叫做缺口韧性，是衡量钢材突然断裂时所吸收的功的指标，其值随金属组织和结晶状态的改变而急剧地变化。钢中的非金属夹杂物、带状组织、脱氧不良等

4、都影响钢材的冲击韧性。必须注意的是：钢材的冲击韧性随温度而不同，低温时冲击韧性将明显降低。冲击韧性是钢材在冲击荷载或三轴向应力下具有可靠性的保证。整理ppt拉伸试验棒应力应变曲线整理ppt4.钢材的化学成分 1.碳C 2.硅Si 3.锰Mn Si、Mn可使可使FeO还原为还原为Fe，Mn还可以形成还可以形成MnS，降低了，降低了S的危害。的危害。 4.磷P 5.硫S 硫（硫（S）在通常情况下是有害元素。使）在通常情况下是有害元素。使钢材钢材热压力加工时热压力加工时(1150-1200摄氏度时摄氏度时)产的产的硫化硫化合物合物-FeS-Fe共晶共晶体已经熔体已经熔化化,导致钢材晶间开裂导致钢材晶

5、间开裂,即产生热脆性，降低钢的即产生热脆性，降低钢的延展性延展性和和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊对焊接性能也不利，接性能也不利，它不但导致焊缝产生热裂它不但导致焊缝产生热裂,而且在焊接过程中容易后成而且在焊接过程中容易后成SO2气体气体,使焊缝产生气孔和疏松。它还降低钢材耐腐蚀性使焊缝产生气孔和疏松。它还降低钢材耐腐蚀性。整理ppt第二章原材料检测3.1标志检查标志检查，3.1.1标志应醒目、牢固、字迹应清晰、规范、不褪色；3.1.2进口钢材、钢铸件应有合法的中文标志；3.1.3标志应包括：供方名称（或厂标）、标准号、牌号、规格、重量（单张轧制的钢板除外

6、）、炉批号。3.2资料检查资料检查3.2.1质量证明书：供方名称或厂标，需方名称，发货日期，合同号，标准号及水平等级，牌号，炉批号、交货状态、加工用途、重量、支数或件数，品种名称、规格尺寸（型号）和级别，标准中所规定的各项试验结果（包括参考性指标）化学成份和力学性能应符合相关标准；3.2.2国产钢材、钢铸件的质量合格证明文件应加盖生产厂红章或供应商红章；3.2.3进口钢材、钢铸件的质量合格证明文件应有加盖生产厂红章或供应商红章的中文资料；3.2.4凡质保单中有关键指标缺项或有关键项目指标不符合标准中技术规定的，必须经中心实验室复验认可，否则不得验收和使用；整理ppt第二章原材料检测3.3外形检

7、查外形检查3.3.1厚度：厚度：在距离边部不小于40mm处用游标卡尺或超声波测厚仪测量。3.3.2不平度：不平度：目视检验钢板和钢带外形，发现不平度较大时应进行测量：将钢板自由地平放在平台上，除钢板的本身重量外不施加任何压力，用米尺进行测量，测量钢板与米尺之间的最大距离。3.3.3钢带的镰刀弯：钢带的镰刀弯：目视检验钢带外形，发现镰刀弯较大时应进行测量：将米尺紧靠钢板和凹侧边，测量从米尺到凹侧边的最大距离。允许偏差：冷轧钢带的镰刀弯在每2m内不大于6mm，热轧钢带的镰刀弯每米不得大于3 mm。3.3.4H型钢检查项目型钢检查项目：h高度、b腿宽度、d腰厚度。允许偏差：高度h、腿宽度b、腰厚度d

8、尺寸。整理ppt第二章原材料检测3.4表面质量检查表面质量检查3.5.1表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2；3.5.2表面的锈蚀等级应符合现行国家标准GB 8923涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级规定的C级或C级以上；3.5.3切边钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷；3.5.4不切边钢板，在取样时检查断口处不应有分层。整理ppt第二章原材料检测3.5材料复验材料复验3.5.1化学成分分析，C、Si、Mn、P、S；3.5.2力学性能的复验，拉伸、弯曲、冲击；整理ppt第三章铁碳合金相图整理ppt第四章公司常用的焊接方法4.1CO2保护焊以CO2气体作

9、为保护气体，有时候也采用（Ar+CO2）保护；优点：优点：1、操作简单，易引弧、电弧稳定。2、电压、电流调节范围大，熔深和焊缝易于控制。3、焊接质量好，焊缝抗裂性好，成形美观，焊件变形小，焊后不需清渣。 4、高效率，比手工电弧焊生产效率提高数倍。5、电能消耗小，使用成本低。6、多采用风扇强制冷却，散热强，一般有过载保护、过压、欠压保护、缺相保护、输出过电流保护等，许多采用IGBT逆变技术，性能稳定。 7、调节方便，通过调节送丝速度等，可实现连续焊接、点焊、间隙点焊、自锁焊等，是一种多功能的焊接设备。 8、 适用于低碳钢、低合金高强度钢、大型钢结构工程焊接，其焊接生产率高，抗裂性能好，焊接变形小

10、，适应变形范围大，可进行薄板件及中厚板件焊接。 9、 所用保护气体为二氧化碳，价格低廉，焊缝成形良好。加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的质量焊接接头，因此已成为钢材最重要的大批量焊接方法。CO2气体纯度为99.5%；含水量不超过0.1%；含碳量不超过0.1%。提前送气时间一般 0.5s，滞后关气时间一般 5s。整理ppt第四章公司常用的焊接方法CO2保护焊机整理ppt第四章公司常用的焊接方法4.2埋弧焊优点：优点：1.生产效率高 埋弧焊所用焊接电流大，相应电流密度也大。加上焊剂和熔渣的隔热作用，电弧的熔透能力和焊丝的熔敷速度都大大提高，以板厚8一10mm的钢板对接为例，单丝埋弧焊焊接速

11、度可达30一50 m/h，若采用双丝和多丝焊，速度还可以提高1倍以上，而焊条电弧焊接速度则不超过6一8 m/h。同时由于埋弧焊热效率高，熔深大，单丝埋弧焊不开坡口一次熔深可达20mm。2.焊接质量好 因为熔渣的保护，熔化金属不与空气接触，焊缝金属中含氮量低，而且熔池金属凝固较慢，液体金属和熔化焊剂间的冶金反应充分，减少了焊缝中产生气孔、裂纹的可能性。焊剂还可以向焊缝过渡一些合金元素，调整化学成分，提高力学性能。自动焊时，焊接工艺参数通过自动调节保持稳定，对焊工操作技术要求不高，焊缝成形好，成分稳定，力学性能好，焊缝质量高。 3.劳动条件好 埋弧焊弧光不外露，没有弧光辐射，机械化的焊接方法减轻了

12、手工操作强度整理ppt第四章公司常用的焊接方法自动埋弧焊设备整理ppt第四章公司常用的焊接方法多丝埋弧焊设备整理ppt第四章公司常用的焊接方法 4.3电渣焊 种类：种类：熔嘴电渣焊、非熔嘴电渣焊、丝极电渣焊、板极电渣焊 优点：优点： 完成接缝的速度，一般是1m接缝/小时，不考虑厚度； 无角形变； 形成高质量的焊缝； 简单的接头准备，如火焰切割直角边缘； 缺点：缺点：是输入的热量大，接头在高温下停留时间长、焊缝附近容易过热，焊缝金属呈粗大结晶的铸态组织，冲击韧性低，焊件在焊后一般需要进行正火和回火热处理。整理ppt第四章公司常用的焊接方法电渣焊设备整理ppt第四章公司常用的焊接方法4.3栓钉焊

13、就是把柱状的金属物体焊接到金属工件上，这就是栓钉焊的功能。 优点：优点： 1.在瞬间实现螺栓全断面熔合的可靠焊接 2.无需钻孔，攻丝,螺纹连接，锁紧，铆接等传统方法 3.焊后工件可保证密封性能 4.高效率，高可靠性，低成本，应用领域广泛整理ppt第四章公司常用的焊接方法栓钉弯曲试验栓钉拉伸试验整理ppt第四章公司常用的焊接方法 4.4手工电弧焊 优点优点： 1、设备简单。 2、操作灵活方便。 3、能进行全位置焊接适合焊接多种材料。 缺点缺点：生产效率低劳动强度大。整理ppt第五章焊接工艺 5.1焊接接头 1.坡口 确保全焊透，没有未熔合的缺陷，保证焊接接头的强度要求 2.钝边 钝边是为了防止烧

14、穿 3.间隙 间隙是为了防止未熔合。 整理ppt第五章焊接工艺典型坡口图整理ppt第五章焊接工艺焊缝的组成整理ppt第五章焊接工艺焊缝的组成整理ppt第五章焊接工艺指引线是表示指引焊缝位置的符号。由带箭头的指引线和两条基准线(一条为实线，另一条为虚线)组成。指引线指向有关焊缝处，基准线一般应为水平线。焊缝符号及尺寸标注在基准线上，必要时基准线末端加一尾部，作其它说明用(如焊接方法等)焊缝的标识整理ppt第五章焊接工艺典型焊缝标识整理ppt第五章焊接工艺整理ppt第五章焊接工艺整理ppt第五章焊接工艺5.2焊材1）等强度原则即选用与母材同强度等级的焊条。一般用于焊接低碳钢和低合金钢。2）同成分原

15、则即选用与母材化学成分相同或相近的焊条。一般用于焊接耐热钢、不锈钢等金属材料。3）抗裂纹原则选用抗裂性好的碱性焊条，以免在焊接和使用过程中接头产生裂纹。一般用于焊接刚度大、形状复杂、使用中承受动载荷的焊接结构。4）抗气孔原则受焊接工艺条件的限制，如对焊件接头部位的油污、铁锈等清理不便，应选用抗气孔能力强的酸性焊条，以免焊接过程中气体滞留于焊缝中，形成气孔。5）低成本原则在满足使用要求的前提下，尽量选用工艺性能好、成本低和效率高的焊条。6）等韧性原则即焊条熔敷金属和母材等韧性或相近，因为在实际中焊接结构的怕坏大多不是因为强度不够，而是韧性不足。因此焊条选择时强度略低于母材，而韧性要相同或相近。这

16、也是高强钢焊接时的低组配等韧性。7）强度级别不同的碳钢+低合金钢（或低合金钢+低合金高强钢） 一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强度，选用的焊条熔敷金属的强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较低铡母材的强度，同时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑性较差铡母材的性能。因此，可按两者之中强度级别较低的钢材选用焊条。但是，为了防止焊接裂纹，应按强度级别较高、焊接性较差的钢种确定焊接工艺，包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。整理ppt整理ppt第五章焊接工艺 5.3焊前装备 1.焊工资质 焊接位置、钢板材质、焊接板厚、有效期 2.坡口打磨 除去坡口面的油污、锈、水等 3

17、.焊前预热 预热方法，电加热器、火焰加热 见下表整理ppt焊接预热温度整理ppt第五章焊接工艺 5.4焊接参数 电流电流 电流是焊接能量的主要来源，它主要影响焊缝的熔深H，也就是说影响熔池的温度。过大会时焊接区过热，HAZ过大，晶粒粗大。 电压电压 当电压U大时，焊接熔深H变浅，焊宽B变大，原因是电弧变长后散热变多有用的能量就变小了，有于大部分的电弧的形状是锥形或是钟形，因此当电弧抬高后底部变宽了，于是熔宽变大了！因此可通过U来控制H，B以及表面的成形。 焊接速度焊接速度 速度增加时熔深和熔宽都降低整理ppt第五章焊接工艺 5.5焊后处理 1.焊后后热处理（去H处理） 加热到230，保温一段时

18、间缓慢冷却 2.焊后热处理（消应力处理） 加热到一定温度，保温一段时间缓慢冷却；整理ppt第五章焊接工艺焊缝的局部热处理整理ppt第五章焊接工艺整理ppt第五章焊接工艺5.6厚板防止层状撕裂的方法1. 原材料控制1.1选用厚板扎制工艺成熟，质量较好的国内大型钢厂的材料，对厚度受拉的构件选用Z向性能的板；1.2对于板厚超过30mm的钢板，入库前由质量管理部按15的比例对其进行超声波复检，重点控制厚板扎制质量，严禁厚度方向偏析严重的钢板流入生产；2.焊材选用厚板焊接时要采用低氢型焊材进行焊接3.焊接试验3.1工程开工前按钢板材质和选用的焊丝以及不通的节点形式，组织工艺试验，和焊接工艺评定，并根据工

19、艺评定编制WPS文件；进行工艺评定试验，对于特殊节点还要进行焊接试验；4. 为了防止层状撕裂，对于板厚超过25mm的板制作时，根据JGJ812002和相关规范选用抗层状撕裂的坡口形式，如下图所示；整理ppt第五章焊接工艺双面坡口整理ppt第五章焊接工艺双面坡口整理ppt第五章焊接工艺 5.焊接前对坡口面以及周围50mm范围内进行打磨，确保坡口内无油、锈污等对焊接有害的杂物，并使之露出金属光泽； 6.对于厚度超过50mm的钢板，切割后应打磨去除淬硬层，必要时切割前进行预热； 7.对于板厚超过40mm的T型接头的构件，在组立前应对坡口对应区上下100mm范围进行10超声波检测； 8.对于低氢焊条或

20、焊剂必须按要求进行烘干，且在大气中外露的时间不能超过4h，否则重新进行烘干，同一焊材烘干的次数不能超过2次； 9.焊前预热，对于采用自动焊的构件采用电加热器进行整体加热，对于不规则构件可采用火焰，对焊缝以及周围75mm的内母材进行加热，如下图所示具体预热温度；整理ppt第五章焊接工艺焊前预热整理ppt第五章焊接工艺 10.焊接时采用多层多道焊进行焊接，在条件允许的时候尽可能采用右图所示的道次方法进行焊接； 11.采用多层多道焊应注意控制层间温度，使之最低的层间温度不低于预热温度，最高的层间温度不超过250； 12.对于规则的构件，如箱型柱的主焊缝、H型钢焊接时要采用埋弧自动焊进行焊接； 13.

21、对于中间焊道采用锤击法消除应力； 14.为了控制焊接变形，尽可能采用对称法进行焊接，如电渣焊和箱型柱主焊缝可采用两个机头同时、同向、同参数焊接；6.8.对于焊缝比较密集的节点焊后进行消应力退火处理，设备见后图，即首先将构件加热到300，再以150/h加热到60020，保温一段时间（具体时间根据钢板厚度确定），再以150/h冷却到300，最后保温缓冷至室温。整理ppt第五章焊接工艺多层多道焊示意整理ppt第五章焊接工艺对称焊示意整理ppt第五章焊接工艺热处理设备整理ppt第五章焊接工艺典型焊缝的热处理整理ppt第五章焊接工艺参数 5.7焊接缺陷（主要） 咬边咬边-电流大，弧压高。 焊不透焊不透-

22、电流小，进丝快 气孔气孔-母材，焊条及焊剂的成份 夹渣夹渣-焊接规范及操作工艺不当 裂纹裂纹-母材及焊条材质，冷却太快（必要时可焊前予热） 焊肉过高过低。 除焊肉过高外，一切缺陷都会降低压力容器的受压能力。整理ppt焊接热裂纹整理ppt焊接热裂纹整理ppt层状撕裂整理ppt根部未熔合整理ppt焊缝夹渣整理ppt焊道分布不均整理ppt焊缝余高过高整理ppt焊瘤整理ppt咬边整理ppt接头不良整理ppt密集型气孔整理ppt根部未融合整理ppt密集型气孔加纵向裂纹整理ppt角焊缝的咬边整理ppt热裂纹n热裂纹低熔点共晶物（FeS-Fe等)n特征：沿晶焊后马上开裂焊缝中心整理ppt热裂纹预防n热裂纹预防母材-含碳量（C%） 、含硫量（S%）焊材-含碳量（C%） 、含硫量（S%）焊接工艺（过大的电流、电压及焊速）收弧位置整理ppt冷裂纹n冷裂纹氢（