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钢结构焊缝连接技术详解

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    发表于 2019-8-15 08:45:31 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    焊接连接在工程中的利用率比较高,基本所有的钢结构构件都可以采用这种方法。今天就为您具体说明,希望对您有所帮助。
    焊缝连接是钢结构连接节点的一种连接方式,采用这种连接方法时,不仅对钢结构构造的要求少,而且施工工艺也简单,不会因为焊缝的存在而削弱截面强度,结构整体不会发生大的变形,刚度也比较强。在焊接管道的过程中,采用这种方法能够保证结构的密闭性,实现自动化操作。焊接连接与其他连接方法相比更为经济,其操作过程也已经实现了自动化。
    但是,这种连接方法的缺点也比较明显。由于局部受热,钢材的化学构造有所变化,许多元素的含量也发生了变化,导致结构容易受到脆性破坏。在施工过程中,要保证焊接后节点处没有裂缝。因为裂缝的存在会使节点承受较大的力而产生新的裂缝,它会沿着之前的裂缝迅速蔓延。在焊接的过程中,加热、散热不均匀,残余应力和残余应变的存在都会导致结构受到荷载时断裂。焊接方法主要有4种:
    ①手工电弧焊。利用电弧产生的3000℃的高温将涂有药皮的、与焊件钢材相似的焊条滴落在熔池中。药皮的作用是保护焊缝,降低焊缝的脆性。这种焊法很难控制,对工人的操作水平也有很高的要求。
    ②埋弧焊有自动和半自动2种操作方式,其生产效率高,所形成的焊缝结构均匀,力学性能好。焊接时间越短,残余应变和残余应力对焊缝的影响就越小。与手工电弧焊相比,这种焊接方法装配精密,埋弧焊中没有药皮,而是多了焊剂。因为电弧埋在焊剂的下面,热量集中,所以,多将其用于厚杆件的焊接工程中。
    ③气体保护焊与埋弧焊相反,它适用于一些比较薄、比较小的焊件。在焊接过程中,它用气体的保护代替了药皮,将焊缝与有害气体隔绝起来,而且焊缝熔化区内并没有熔渣,施工人员可以清晰地看到焊缝的形成过程。
    ④电阻焊主要运用的是电流在电阻中产生的热量,用热量熔化金属,再利用外界传递的压力完成焊接工作。一般情况下,这种焊接方法的使用率并不高,它主要被用于6~12mm厚钢板的连接工程中。
    因为焊缝的连接方式不同,所以,可以将其分为对接焊缝、搭接焊缝、T形连接焊缝和角焊缝。对接焊缝适用于板件相等,构件在同一个平面内,力量传递比较均匀,没有明显的过渡,用料也比较少的结构连接工程中。但是,这种方法的焊接尺寸小,对焊接技术有很高的要求,而且焊件边缘和焊口也要提前加工。搭接焊缝适用于厚度不同的板件。这种焊法不仅会浪费焊材,还会影响传力效果,但是,它操作简单,所以被广泛应用。T形连接焊缝与其他的焊缝没什么不同,只是连接杆件的形式不同。角焊缝的种类比较多,它适用于大的、特大的构件连接工程。在施工过程中,如果构件之间有缝隙,则会出现应力集中的情况。焊接残余应变和残余应力是影响焊缝质量的关键。要想保证焊缝质量,就要减小这两种不利因素对焊接工艺的影响。在焊缝设计方面,焊缝要尽量小。如果焊缝较大,不仅会浪费焊材,还会将焊接缺陷完全表现出来。另外,焊接设计要合理,要减少不必要的焊缝,而且焊缝不能过于密集,要尽量减少交叉数量。如果母板的同一个位置加热很多次,热量就会过于集中,焊接变形就会增大,进而导致母板的化学组织和物理组织被破坏。与此同时,要合理选择焊缝位置——焊缝要尽可能设置在应力较小的地方,使其对称于截面的中轴。这样做,可以减小焊缝的直接受力,减小焊缝的变形。在施工过程中,采用合理的施工工艺是很必要的。
    在焊接前,可以给焊件一个相反的预变形,以此抵消焊接变形。在焊接过程中,焊接顺序要合理,以减小焊接应力。待焊接工作完成后,可以用锤击或者碾压的方法加工焊缝,使其得到相应的延伸,从而降低焊接应力。对于小的焊件,焊前要预热。
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