浅谈钢桁梁焊缝焊接质量通病及预防控制措施
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钢桥梁施工中的焊接质量问题钢桥梁作为现代桥梁建设的重要组成部分,承担着连接两岸交通的重要任务。
在钢桥梁的施工过程中,焊接作为关键工艺之一,对于桥梁的安全性和稳定性至关重要。
然而,施工中存在着一些焊接质量问题,需要引起我们的关注和重视。
一、焊接质量问题的影响焊接质量问题会直接影响钢桥梁的安全性和使用寿命。
当焊缝存在质量问题时,容易出现焊接接头的强度不足、焊缝裂纹、漏焊等情况,从而降低桥梁结构的整体稳定性。
在长期使用中,焊接质量问题还可能导致桥梁产生疲劳损伤和脆性断裂,最终危及桥梁的安全。
二、焊接质量问题的原因1. 操作技术不当:焊工操作技术不熟练、缺乏经验,无法正确掌握焊接工艺参数,导致焊缝质量不达标。
2. 材料选择不当:焊接材料的选择不符合桥梁设计要求,材料的强度和韧性不匹配,导致焊接接头的质量问题。
3. 环境因素:焊接过程中环境条件恶劣,例如湿润环境、低温等,容易导致焊接接头内部存在气孔和裂纹等质量问题。
4. 设备设施问题:焊接设备和设施老化或损坏,无法提供稳定的焊接能量和良好的操作环境。
5. 缺乏监督:施工现场缺乏专业人员的监督和指导,焊接工艺和质量无法得到有效控制。
三、改进措施1. 提高焊工操作技术:加强焊工培训,提升其焊接技能和操作经验,确保焊工能够掌握焊接工艺参数和操作要点。
2. 严格材料管理:在桥梁施工中,选择符合设计要求的焊接材料,保证焊接接头的质量和强度。
3. 优化焊接环境:合理安排施工进度,确保焊接过程具备良好的环境条件,避免湿润、低温等不利因素对焊接质量的影响。
4. 更新设备设施:定期检修和更新焊接设备,确保其性能稳定,可靠运行。
5. 强化监督管理:增加现场监督人员,加强对焊接工艺和质量的监督和控制,及时发现和解决问题。
四、质量保证措施为了保证钢桥梁施工中的焊接质量,需要采取以下措施:1. 制定详细的焊接工艺规程,明确焊接参数、操作要点和质量验收标准。
2. 运用非破坏性检测技术,对焊接缺陷进行有效检测和评估,确保焊接接头的质量达标。
钢结构施工质量通病及防范措施随着现代建筑的快速发展,钢结构建筑越来越普遍。
然而,在实际施工中,由于存在各种各样的原因,钢结构施工质量出现通病问题。
本文将介绍钢结构施工质量的通病及相应的防范措施。
一、焊接不合格问题焊接不合格是钢结构施工中较为常见的质量问题之一。
在焊接过程中,焊工对焊缝的清洁度、预热温度、焊接电流等关键环节掌握不到位,导致焊缝质量不达标准。
为了防范焊接不合格问题,施工中要加强对焊工的质量教育,确保焊工了解规范要求。
同时,要对焊接过程进行严格监控,检测焊缝的质量,确保焊接达到标准。
二、焊缝裂纹问题焊缝裂纹是钢结构施工中较为常见的问题之一。
焊缝裂纹可能由焊接时的应力造成,也可能由于焊接设计未考虑到较大刚度引起。
为了避免焊缝裂纹问题,建议采用适当的焊接方法和工艺,在对焊缝进行焊接之前,要考虑应力分布情况和焊缝的设计要求,特别是在结构钢板的连续焊接和紫外线照射下进行适当的预热处理。
三、荷载不均匀问题荷载不均匀问题同样是钢结构施工中容易出现的质量问题之一。
由于施工的不同位置和不规律施工可能会导致钢结构荷载不均匀。
对于框架结构,这种情况会导致结构的严重扭曲以及结构破坏的过早出现。
为了避免荷载不均匀问题,必须要有足够的计划和分析以确保结构的整体稳定性。
在施工过程中,所有设备和物料都应放置在合适的位置,并在完成每一步施工前,要对结构重复测量和检查以确保结构稳定。
四、错位问题错位问题是钢结构施工中比较严重的质量问题之一。
错位是在组装时,组装件未能在精确定位的情况下进行组装,结构部件不存在或其位置偏差较大。
这种情况会导致钢结构的整体强度不足或局部机构破坏。
为了防范此类问题,建议加强质量管理,督促所有施工人员加强技能培训,充分识别各种组件,注意构件位置,严格遵循精确定位要求,保证构件间的定位精度。
五、结构先后次序错误问题结构先后次序错误问题通常发生在组装錯誤或前吊后吊时。
如果互换位置或前后错位建造点,这种情况会导致结构的其他部位无法组装完毕。
钢结构质量通病及其预防措施通病描述:焊接后的焊缝不饱满,出现气孔、夹渣等缺陷。
纠正预防措施:选择合适的焊接材料和工艺,掌握好焊接温度和速度,进行充分的预热和后热处理,严格控制焊接质量,避免出现焊接缺陷。
2.8尺寸偏差通病描述:钢结构零部件尺寸偏差较大,不符合设计要求。
纠正预防措施:加强工艺控制,严格按照设计要求进行加工和安装,加强质量检查和验收,及时发现和纠正尺寸偏差问题。
2.9表面质量不良通病描述:钢结构表面存在划痕、氧化、锈蚀等质量问题。
纠正预防措施:加强表面处理,采用适当的清洗、喷涂等工艺,保证钢结构表面质量良好。
同时,加强防护措施,避免表面受到机械损伤和氧化锈蚀等影响。
3、结语钢结构质量问题是影响工程质量和安全的重要因素,消除质量通病是保证钢结构工程质量的关键。
通过加强质量意识,制定科学的预防措施,严格控制施工质量,可以有效地避免和消除钢结构质量通病,确保工程安全和可靠。
通病描述:涂层出现龟裂、起泡、剥落等现象。
纠正预防措施:在涂装前,必须对表面进行充分的清理和处理,确保表面光洁、无油污、锈斑等赃物;选用质量可靠的涂料和涂装工艺,严格按照涂装工艺要求进行操作;涂装后,应进行充分的固化和干燥,确保涂层牢固、均匀。
同时,应定期检查涂层的质量,及时进行维修和补漆。
2.11尺寸偏差通病描述:焊接后构件的尺寸偏差较大。
纠正预防措施:在焊接前,应充分考虑焊接热量对构件的影响,合理设计焊缝的位置和尺寸;对于尺寸要求较高的构件,应采用预热、焊后热处理等措施,控制焊接热量和收缩量;在焊接过程中,应严格控制焊接参数,避免过热和过烧等现象的发生。
2.12焊接变形通病描述:焊接过程中,构件发生变形。
纠正预防措施:在设计构件时,应尽可能减少焊接的数量和长度,采用对称结构和适当的支撑,减少焊接热量对构件的影响;在焊接前,应对构件进行充分的预热和固定,避免焊接时产生变形;在焊接过程中,应控制焊接参数,采用间歇焊接、多道焊接等措施,减少焊接热量对构件的影响。
钢桁梁关键焊缝焊接质量管理与控制江苏省南京市210011摘要:焊接工艺与质量管理,是冶金焊接领域的重要环节,它直接对焊接成品的美观性、稳固性产生影响。
基于此,本文以钢桁梁为例,着重对钢桁梁关键焊缝焊接质量管理与控制进行分析,以达到把握技术实践要点,保障钢桁梁焊接质量的目的。
关键词:钢桁梁;关键焊缝焊接;管理与控制引言:钢桁梁,是当代工程建筑中主要的重力载体,与工程建筑稳定性之间关系密切。
随着钢桁梁焊接工艺逐步完善,该技术在工程建筑中的应用范围也在不断延伸。
研究发现,合理把握钢桁梁关键焊接质量管理与控制要素,可降低钢桁梁应用中出现变形、损坏等问题的发生率,从而也有效的发挥了钢桁梁,在工程建筑中的支撑作用。
一、钢桁梁关键焊缝焊接点钢桁梁,是由钢铁焊接而成的重力支撑结构,按照外形可分为三角形、梯形、平行弦、多边形四种。
一般来说,工程中所运用的钢桁梁,大致由上/下弦杆、斜腹杆、竖腹杆等部分组成。
对于钢桁梁焊接质量的好坏,通常是从各个部分之间支撑情况、钢桁梁整体高跨比、以及受力支撑稳定性三方面进行判断,而焊接工艺,作为钢桁梁构建第一环节,其焊接处理要点的把握,自然也成为钢桁梁质量调控的基础了。
笔者结合当前社会中所应用的钢桁梁情况,将其归纳为:(1)主桁架的焊接。
主桁架是钢桁梁中,上弦杆与整体节点板的关键链接部位,它是正交异性钢桥板与横梁连接之间的过渡。
若主桁架部分存在焊接缝,则正交异性钢板与横梁部分的稳固性,自然也会受到影响。
(2)上弦杆的焊接。
上弦杆是腹板吊点吊销钢桁梁的主要受力点,它与节点板、吊耳板之间均有着受力稳定度的联系。
若上弦板部分焊接不当,后期桁架焊接时,极有可能出现弦杆坠落的问题。
(3)工字型断面的焊接。
工字型断面,是主桁架焊接构件的主要形式,它可以增加主桁架的整体受力能力,保证主桁架焊接耳板的承重效果,是主桁架中主要的承载辅助部分。
如果工字型断面的焊接处存在焊接缝,其重力辅助性作用就会下降,钢桁梁的重力承载能力自然也会减小。
钢结构工程质量通病的防范与处理方法
引言
钢结构工程在现代建筑中起着重要的作用。
然而,由于各种原因,这些工程可能会出现一些质量问题。
本文将探讨钢结构工程常见的质量通病,并提供相应的防范与处理方法。
通病一:焊接质量问题
焊接是钢结构工程中常用的连接方式之一。
焊接质量不合格可能导致工程强度和稳定性的下降。
以下是一些防范与处理方法:
- 使用合格的焊工,并保证其具备相应的焊接证书;
- 使用合格的焊接材料,并按照规定进行焊接工艺控制;
- 进行焊缝的无损检测,确保焊接质量合格;
- 出现焊接缺陷时,及时进行修复或更换。
通病二:防腐问题
钢结构易受腐蚀的影响,特别是在恶劣的环境条件下。
以下是一些防范与处理方法:
- 对钢结构进行防腐处理,如喷涂或涂刷防腐漆;
- 定期进行结构外观检查,及时发现并修复腐蚀问题;
- 根据环境条件选择合适的材料,并进行合理的设计和施工。
通病三:安全隐患问题
钢结构工程中存在着一些安全隐患,可能给人员和财产造成严重的损害。
以下是一些防范与处理方法:
- 严格按照相关安全标准和规范进行设计和施工;
- 定期进行结构安全检查,确保结构的安全性;
- 建立完善的安全管理措施,包括培训工作人员和提供必要的个人防护装备。
结论
钢结构工程质量通病是需要重视和解决的问题。
通过合理的防范和及时的处理,可以提高钢结构工程的质量和安全性。
因此,在进行钢结构工程时,应注意采取相应的措施,以确保项目顺利实施并取得良好的效果。
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浅谈钢结构焊接缺陷与预防随着钢结构在建筑、桥梁、船舶等领域的广泛应用,钢结构焊接技术也越来越受到重视。
但是,由于焊接技术的复杂性和人工操作的不确定性,钢结构焊接中经常会出现一些缺陷。
这些焊接缺陷在使用过程中会对结构的强度和稳定性造成不利影响,甚至可能引起事故。
因此,正确预防和修复钢结构焊接缺陷非常必要。
一、常见焊接缺陷1.焊接裂纹焊接裂纹是钢结构焊接中最常见的缺陷之一,通常发生在高应力区、板缝、平行于焊缝的方向上。
焊接裂纹分为冷裂纹和热裂纹。
冷裂纹通常是由于焊缝内的氢引起的,这主要是由于焊接材料、表面处理和焊接参数不当造成的。
热裂纹通常是由于焊接过程中的局部过热引起的。
2.焊接夹杂焊接夹杂是钢结构焊接中比较常见的缺陷之一。
焊接夹杂是由于焊接区域的金属结构不均匀引起的,常出现在焊接接头的中心位置或焊缝区域。
这种缺陷通常会降低焊缝的强度,甚至导致焊缝脆裂和破坏。
3.未焊透未焊透是指焊接金属的截面部分未完全熔化,这种情况通常出现在厚度较大的焊接金属上。
未焊透通常是由于焊接参数、焊接角度和焊接速度等因素造成的。
4.焊缝偏高或偏低焊缝偏高或偏低是钢结构焊接中常见的失误之一,导致的原因通常是操作人员的技术水平不够,焊接参数不合适以及设备不良等因素造成的。
焊缝偏高或偏低通常会导致焊缝的强度不稳定,降低焊缝的强度和稳定性。
二、预防焊接缺陷1.严格按照设计要求进行钢结构焊接钢结构焊接工艺的选择必须遵守设计规范的要求,如焊接前的表面处理、焊接材料、焊接电流、电极直径和焊接速度等。
特别是在进入施工阶段之前,必须根据设计要求进行详细的焊接工艺分析,以确保钢结构焊接的质量不受影响。
2.严格控制焊接参数为了确保焊缝中没有残留内部应力、裂纹、夹杂、未焊透和焊缝偏高或偏低等缺陷,应严格控制焊接参数。
除了最佳焊接电流和电极直径,焊接速度和预热温度也是必须控制的因素,只有严格控制这些参数,才能确保焊接结果的质量。
3.认真对焊接人员进行培训和培训传统的焊接工艺涉及到丰富的经验和技术,因此,合格的焊接人员和工程师在决定焊接工艺和控制焊接参数时必须具备充分的技术知识和经验。
钢筋焊接质量通病与防治措施
1)严格控制焊接工艺参数,避免过高的焊接温度和焊接
速度过快。
2)焊接前应对钢筋表面进行清洗和预热,以减少气体和
杂质的存在。
3)选择质量可靠的焊接材料和设备,确保焊接质量。
4)进行焊接后的检查和测试,及时发现并修补裂纹和气
孔缺陷。
5)加强焊接工人的培训和管理,提高焊接技能和质量意识。
为了防止钢筋和焊条出现裂纹,我们需要选择符合要求的质量,并且采用合理的焊接参数和次序。
在进行负温焊接时,我们需要确保环境温度不低于-20℃,并采取控温循环焊接,
必要时采用挡风、防雪、焊前预热、焊后缓冷或热处理等措施。
此外,我们还需要注意防止刚焊完的接头碰到雨雪,以免产生裂纹。
3)、焊接过程中,应注意控制焊接热量,避免过热或过冷,保证焊接质量。
同时,要严格按照焊接工艺规范执行,确保焊接质量满足设计要求。
4)、在焊接接头时,应将焊缝清理干净,确保焊接质量。
焊接接头前,应对接头进行检查和试验,确保接头质量符合要求。
同时,还应注意保护焊接接头,避免接头受到外力损坏。
为了保证焊接质量,我们需要控制焊接热量,避免过热或过冷。
同时,我们需要严格按照焊接工艺规范执行,以确保焊接质量满足设计要求。
在焊接接头时,我们需要确保焊缝清理干净,并且在焊接接头前进行检查和试验,以确保接头质量符合要求。
此外,我们还需要注意保护焊接接头,避免接头受到外力损坏。
焊接施工质量通病及预防措施
引言
焊接是一项重要的工艺,在各个行业和领域都有广泛应用。
然而,由于施工过程中存在一些常见问题,导致焊接施工质量不达标。
本文将介绍焊接施工质量通病及相应的预防措施,以帮助提高焊接
施工质量。
焊接施工质量通病及预防措施
1. 焊缝质量不良
- 问题:焊缝出现气孔、夹渣、裂纹等缺陷。
- 预防措施:确保焊接材料的干燥、清洁,控制焊接参数,加
强操作技能,检测焊缝质量。
2. 焊接变形
- 问题:焊接后工件出现形状变化,影响尺寸和结构。
- 预防措施:在焊接前进行合理的定位和固定,采用适当的焊
接顺序,进行加热或预加热措施。
3. 焊接应力集中
- 问题:焊接过程中生成的应力在结构中集中,导致裂纹和变形。
- 预防措施:进行焊前和焊后的应力分析,采用合适的焊接顺序和方法,减少应力集中的可能性。
4. 焊接材料选择不当
- 问题:使用不合适的焊接材料,导致焊接强度不达标。
- 预防措施:根据焊接部件的材料和要求,选择合适的焊接材料,确保焊接强度和质量。
5. 缺乏焊接工艺控制
- 问题:没有严格的焊接工艺控制,导致施工过程中的质量问题。
- 预防措施:建立完善的焊接工艺控制程序,进行焊接参数的控制和记录,加强施工中的质量监控。
结论
通过理解焊接施工质量通病及相应的预防措施,我们可以提高焊接施工的质量和效率。
合理的材料选择、焊接工艺控制和质量监控将有助于降低焊接缺陷的发生频率,提升焊接结构的耐久性和安全性。
钢结构梁柱施工质量通病及防治措施引言钢结构梁柱施工质量是保证建筑物安全和稳定性的关键因素。
然而,在钢结构梁柱施工过程中,常常会出现一些通病,影响施工质量。
本文将探讨常见的钢结构梁柱施工质量通病,并提出相应的防治措施。
一、焊接质量不合格焊接是钢结构梁柱连接的主要方式,焊接质量的不合格会严重影响结构的强度和稳定性。
常见问题包括焊缝缺陷、焊接接头不牢固等。
防治措施:- 合理安排焊工的培训和考核,并确保其拥有相应的证书和经验;- 建立焊接质量监督制度,对焊接过程进行全面监管,及时发现并纠正问题。
二、尺寸不符合设计要求钢结构梁柱的尺寸不符合设计要求是另一个常见的施工质量通病。
如果梁柱尺寸偏大或偏小,会导致结构的荷载分配不均衡,进而影响整个建筑的稳定性。
防治措施:- 严格按照设计图纸和规范要求进行施工,避免尺寸误差;- 加强施工监督,进行尺寸检测和验收,确保梁柱的准确尺寸。
三、防腐措施不到位钢结构梁柱在使用过程中容易受到腐蚀的影响,如果防腐措施不到位,会导致钢结构柱梁的寿命缩短,甚至出现安全隐患。
防治措施:- 选择适当的防腐涂料和防腐技术,加强对钢结构梁柱的防腐处理;- 定期检查和维护钢结构梁柱的防腐层,及时修补和更换受损部分。
四、施工过程中容易出现的安全隐患钢结构梁柱施工过程中,存在各种安全隐患,如高空作业安全、起重操作安全等。
防治措施:- 制定完善的安全操作规程,保证施工人员遵守安全要求;- 严格遵守安全操作规范,配备必要的安全设施,提供必要的安全培训和防护装备。
结论钢结构梁柱施工质量通病的发生与防治对建筑物的安全和稳定性有着重要的影响。
通过加强施工质量管理,培训合格的焊工,严格按照设计要求施工,加强防腐措施和安全管理,可以有效预防和解决这些问题,确保钢结构梁柱的施工质量和建筑物的整体安全。
浅谈钢桁梁焊缝焊接质量通病及预防控制措施作者:贾卫亮来源:《建筑工程技术与设计》2014年第36期【摘要】本文通过滨海新区西外环高速11标的海河特大桥主桥钢桁梁施工为例,叙述钢桁梁加工制作焊缝焊接施工时焊缝出现的质量通病,并对问题进行分析,制定出相关的预防控制措施。
【关键词】钢桁梁焊缝质量通病预防控制措施1 引言以前,传统的钢结构桥梁大部分采用螺栓连接和铆钉连接方式。
近几年,伴随着国内钢结构焊接工艺水平的日益成熟,逐渐采用全焊接方式连接的钢结构桥梁也越来越多,除了保证钢结构桥梁杆件尺寸加工和线型满足要求外,钢结构桥梁焊缝焊接质量成为关键质量控制点之一。
本文通过对滨海新区西外环高速11标海河特大桥主桥钢桁梁焊接施工时出现的焊缝质量通病进行介绍和分析,并制定出相关问题的预防措施,确保焊缝焊接质量。
2 工程概况本工程为滨海新区西外环高速公路(津汉高速—海景大道)工程第11标段,起讫桩号K24+339,终点桩号K25+979,标段全长1640m,为跨海河特大桥的主桥及南侧高架桥部分施工,桥梁面积68060m2。
海河特大桥设计采用〈95m+140m+95m〉钢桁架连续梁跨海河主河槽,主桥分为上下两幅,每幅横向由6榀桁架组成,每榀桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成,上弦杆线形随道路纵断线型,下弦杆线型为悬链线,腹杆分为竖杆和斜杆,腹杆节点之间的间距随梁高变化。
上弦杆、下弦杆为箱型截面,上弦杆为等高度箱型截面,下弦杆为变高度箱型截面。
主材材质为Q345qD,焊接板厚范围12~30mm。
主要焊接接头有全熔透对接、全熔透角接、T型角接(不开坡口)接头等。
3、钢桁片焊接施工3.1焊接方法及选用焊接材料根据设计材质(Q345qD)及本桥结构焊接接头型式,现场采用埋弧自动焊、焊条电弧焊、CO2气体保护焊完成本结构的焊接工作。
焊接方法及采用的焊接材料见下表1。
表1 焊接方法及拟采用的焊接材料序号焊接方法焊材牌号及规格应用范围1 埋弧自动焊实芯焊丝 H08Mn2E+SJ101Q(Φ4.0)钢板接长对接(长焊缝>1m)箱型杆件棱角焊缝填充、盖面焊接2 CO2气体保护焊实芯焊丝 MG50-6(Φ1.2)钢板接长对接(短焊缝箱型杆件棱角焊缝打底、填充焊接3 CO2气体保护焊药芯焊丝 YJ501Ni-1(Φ1.2)工地现场对接焊缝、角焊缝等4 焊条电弧焊焊条 J507Ni(Φ4.0)工件的定位焊,其它气保焊难以施焊位置的焊缝及焊缝的修补焊等选用的焊接材料化学成份和力学性能均需与母材匹配,且部分指标优于母材。
3.2焊前准备3.2.1焊接工艺评定施工前,对各种接头形式,进行焊接工艺评定试验,其焊接接头力学性能、屈服强度不低于基材的标准值;延伸率、低温冲击不低于基材的标准值。
3.2.2原材料及焊接胎架准备将原材吊装至数控切割机操作平台上,在数控电脑内输入钢板设计切割尺寸,然后启动数控切割机开始切割钢板;待切割机将钢板切割完成后,用铣边机将切割好的钢板四周边缘加工坡口,等厚钢板焊接时坡口按1:1加工,不等厚钢板焊接时按1:8比例加工。
最后将加工好的钢板吊装至焊接组拼胎架上准备焊接。
海河特大桥纵向12榀梁为主要受力杆件,为保证12榀梁制造精度,厂内制作钢桁架梁专用胎架,对12榀梁进行匹配制作。
胎架线形根据钢桁架梁下弦杆线形确定,根据监控单位要求设置预拱值,保证钢梁制作质量符合设计要求。
3.3焊接施工焊接前,工件应在放平的状况下施焊。
防止因焊接应力产生杆件的扭曲变形。
节点板由于自由端较长为控制焊接变形焊接前要设置工艺支撑。
焊接前先将待焊区域打磨显露出金属光泽。
板厚≥28mm需要预热,预热温度为80~120℃。
当环境温度低于5℃时,原不要求预热的接头也应进行预热处理,预热温度80~120℃。
层间温度不低于预热温度,当低于预热温度时,需重新预热;控制在150℃~180℃左右,且不超过250℃。
采用CO2气体保护焊打底,埋弧自动焊或焊条电弧焊填充盖面进行焊接。
焊接采用多道焊,手工焊接时,焊条作适当横向摆动。
施焊时,环境温度不低于5℃,空气相对湿度不高于80%。
当相对湿度高于80%时,焊前应用烤枪对焊区进行烘烤除湿,焊条、焊剂在空气中暴露时间尽量避免超过2小时。
焊接完成后按规范要求对焊缝进行超声波探伤检查。
探伤合格后对部件进行矫平并顺应力方向将焊缝余高磨平。
4、焊缝常见的通病产生原因及控制措施在海河特大桥主桥杆件焊接组拼施工中,常见的焊缝通病有:夹渣、焊缝气孔、裂纹、咬边、弧坑、焊瘤以及未焊透等七种情况,分析这些通病产生的原因,并制定出相应的控制措施是保证焊缝质量合格的关键。
4.1夹渣夹渣是残留在焊缝中的熔渣,属于固体夹杂缺陷的一种,根据其形成的情况,可以分为点状夹渣和条状夹渣两种(图1)。
图1 焊缝夹渣夹渣会降低焊缝的塑形和韧性,其夹角往往造成应力集中,特别是在空悴倾向大的焊缝,尖角顶点常形成裂纹。
夹渣产生的原因主要有以下方面:1、待焊区焊前杂物未清理干净,有锈皮、氧化物或碎渣等杂物。
2、焊接作业时,电焊机电流过小,电弧不稳定,熔深小。
3、焊接时焊接速度过快,引起焊缝两侧吹边,导致产生夹渣。
4、焊接施工过程中,层间焊渣清理不干净。
控制措施:1、焊接施工前,将坡口两侧20-30cm范围内的锈皮、碎渣等杂物清理干净.2、焊接时,选择合理的焊接电流和焊接速度。
一般可根据焊条直径按经验公式I=(30~55)*d进行选择,式中I为焊接电流(A),d为焊条直径(mm)。
再根据焊缝位置、接头形式、焊接层次、焊件厚度等进行适当的调整。
焊接过程中,通过焊缝成型判断电流是否合适:电流过小时,焊缝窄而高,且两侧与原材钢板熔合不好。
3、每层焊缝施焊完毕后,及时将焊渣敲掉并清理干净,仔细检查确定熔池和周围无其他杂物后,再开始下一层焊接施工。
4.2焊接气孔所谓焊接气孔,就是液态焊缝金属在结晶过程中,由于气体的作用所形成的空穴或孔洞。
焊接气孔按位置分有两种,一种是留在焊缝内部的内气孔;一种是在焊缝表面的外气孔(图2)。
图2 焊接气孔气孔的存在不仅会影响焊缝的致密度,还会减少焊缝的有效面积,降低焊缝的力学性能。
焊接时产生气孔的原因有以下几点:1、焊缝表面和坡口处有油渍、锈、水份等污染物存在;2、焊条、焊丝、焊剂药皮受潮,使用前没有烘干;3、焊接速度过快,熔池保护效果不好,空气无法浮出熔池。
控制措施:1、焊前将坡口两侧20~30cm范围内的油污、锈、水份等污染物清除干净。
2、对受潮的焊条、焊丝、焊剂严格地按照说明书规定的温度和时间进行烘焙。
3、减慢焊接速度可使焊接时焊接时间加长、熔深加深,熔池体积增大,利于气泡浮出熔池。
4.3裂纹焊接裂纹是指在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的一种新界面的缝隙。
按照裂纹的形成的温度范围和原因,可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹及层状撕裂四种。
本工程的钢桁梁加工制造过程中常见的是冷裂纹(图3)。
图3 焊缝裂纹裂纹是焊接中最危险的缺陷之一,它不仅严重削弱了结构焊缝的承载力和抗腐蚀能力,即使不太严重的裂纹,由于在使用过程中造成应力集中,会成为各种断裂的断裂源,造成结构的低应力破坏。
通过现场实际焊接情况及调查研究证明,钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及其分布以及焊接接头所承受的应力状态是产生裂纹的三个主要因素。
控制措施:1、选用含氢量较低的焊材,焊前必须烘干,去除油污等污染物。
2、焊接热循环应缓冷,采用较小的线能量和预热,由于冷裂纹具有延迟性,因此焊后紧急后热,保温缓冷有助于防治冷裂纹的产生。
3、在生产过程中合理安排杆件焊接顺序,使接头在最小的拘束条件下施焊,必要时可以采取分区对称、分段、反向等焊法,以降低焊接应力。
焊接线能量不宜选择过大,焊接热量更不应长时间集中于局部部位。
4.4咬边咬边是指在焊接过程中,由于焊接参数选择不当或操作方法不正确,而在母材上产生沿熔合线方向的沟槽或凹陷(图4)。
图4 焊缝咬边咬边是焊接中较为严重的表面缺陷,会造成应力集中,降低结构承受动负荷的能力和降低疲劳强度,严重时会产生裂纹而断裂。
造成焊接咬边的原因主要是焊接时电流过大,电弧过长,焊条角度不当,焊条或焊丝送进速度不合适等。
控制措施是焊接时选择稳定的焊接电源和合适的焊接电流,掌握好焊条或焊丝的运条方式,控制好电弧。
4.5弧坑弧坑一般是指在焊接收尾处(焊缝终端)形成低于焊缝高度的凹陷坑。
弧坑的存在减小了焊接截面,降低了接头的有效强度,并且弧坑处常伴有弧坑裂纹,危害较大(图5)。
图5 焊缝弧坑弧坑产生的原因主要是由于收弧时焊条或焊丝未作短时间停留和断弧或熄弧造成的。
控制措施是尽量减少断弧次数,每次熄弧前应稍微停留或多几次摆动焊条或焊丝,使较多的焊条或焊丝融化填满弧坑处。
4.6焊瘤焊接过程中金属流溢到加热不足的母材或焊缝上,凝固成金属瘤,这种未能和母材或前道焊缝熔合在一起而堆积的金属瘤称为焊瘤(图6)。
焊瘤在施工中多见于手工立焊操作时。
图6 焊瘤焊瘤处容易引起应力集中且影响整个焊缝的外观质量,此外焊瘤下面往往存在未焊透、未熔合等缺陷,过大的角接焊缝瘤还降因接头强度不足而断裂。
焊瘤产生的原因主要有以下几点:1、电焊工操作不熟练和焊接规范选择不当,立焊、仰焊时焊接电流过大,焊接速度慢,电弧过长。
2、背面焊瘤是在焊接时熔池温度过高,焊条深入过深,熔化金属流向背面过多所致。
预防焊瘤的主要控制措施是:提高焊接操作人员的技术水平,正确选择焊接参数,焊接时注意熔池大小,以便调整焊接电流和焊接速度;灵活调整焊条角度,严格控制熔池温度,不得使其过高。
4.7未焊透未焊透是指母材金属未熔化,焊缝金属没有进入接头根部的现象(图7)。
图7 未焊透焊缝未焊透会减少焊缝的有效截面积,使焊接接头的强度下降,因未焊透引起的应力集中严重降低焊缝的疲劳强度,可能成为裂纹源,从而造成焊缝的破坏。
未焊透产生主要是由于焊接的参数选择不当,如焊接电流过小,焊接速度过快、焊条角度不当、电弧发生偏吹;对接间隙太小及坡口角度不当,比如钝边太厚或一侧厚、一侧薄等原因。
主要控制措施是:使用较大电流焊接是防止未焊透缺陷的基本方法,焊接时控制好焊接速度以及焊条角度。
角焊缝施焊时,用交流代替直流可防止电弧偏吹。
调整合适的焊缝间隙,严格按设计要求比例进行坡口加工,并保持坡口清洁。
5结束语滨海新区西外环高速海河特大桥主桥全长330米,为全焊接钢桁架结构桥梁,主焊缝长3.2万延米,全桥焊缝总长度11万延米。
通过对焊缝的质量通病进行分析研究,并制定出预防焊缝通病的控制措施,大大减少焊缝返修率,并节约了一定的工期和成本,降低了施工风险,保障了工程质量,为同类工程施工提供借鉴。
参考文献[1]《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。
[2]《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002。