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2.5 钢结构焊接质量控制

2.5.1 焊接变形控制

1)钢结构焊接时,采用的焊接工艺和焊接顺序应能使最终构件的变形和收缩最小。

2)根据构件上焊缝的布置,可按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形:①对接接头、T形接头和十字接头,在工件放置条件允许或易于翻转的情况下,宜双面对称焊接;有对称截面的构件,宜对称于构件中性轴焊接;有对称连接杆件的节点,宜对称于节点轴线同时对称焊接;②非对称双面坡口焊缝,宜先在深坡口面完成部分焊缝焊接,然后完成浅坡口面焊缝焊接,最后完成深坡口面焊缝焊接。特厚板宜增加轮流对称焊接的循环次数;③对长焊缝宜采用分段退焊法或多人对称焊接法;④宜采用跳焊法,避免工件局部热量集中。

3)构件装配焊接时,应先焊收缩量较大的接头,后焊收缩量较小的接头,接头应在小的拘束状态下焊接。

4)对于有较大收缩或角变形的接头,正式焊接前应采用预留焊接收缩裕量或反变形方法控制收缩和变形。

5)多组件构成的组合构件应采取分部组装焊接,矫正变形后再进行总装焊接。

6)对于焊缝分布相对于构件的中性轴明显不对称的异形截面的构件,在满足设计要求的条件下,可采用调整填充焊缝熔敷量或补偿加热的方法。

2.5.2 返修焊

1)焊缝金属和母材的缺欠超过相应的质量验收标准时,可采用砂轮打磨、碳弧气刨、铲凿或机械加工等方法彻底清除。对焊缝进行返修,应按下列要求进行:

①返修前,应清洁修复区域的表面。

②焊瘤、凸起或余高过大,应采用砂轮或碳弧气刨清除过量的焊缝金属。

③焊缝凹陷或弧坑、焊缝尺寸不足、咬边、未熔合、焊缝气孔或夹渣等应在完全清除缺陷后进行焊补。

④焊缝或母材的裂纹应采用磁粉、渗透或其他无损检测方法确定裂纹的范围及深度,用砂轮打磨或碳弧气刨清除裂纹及其两端各50mm长的完好焊缝或母材,修整表面或磨除气刨渗碳层后,应采用渗透或磁粉探伤方法确定裂纹是否彻底清除,再重新进行焊补;对于拘束度较大的焊接接头的裂纹用碳弧气刨清除前,宜在裂纹两端钻止裂孔。

⑤焊接返修的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度提高30~50℃,并应采用低氢焊接材料和焊接方法进行焊接。

⑥返修部位应连续焊接。若中断焊接时,应采取后热、保温措施,防止产生裂纹;厚板返修焊宜采用消氢处理。

⑦焊接裂纹的返修应由焊接技术人员对裂纹产生的原因进行调查和分析,制定专门的返修工艺方案后进行。

⑧同一部位两次返修后仍不合格时,应重新制定返修方案,并经业主或监理工程师认可后方可实施。

2)返修焊的焊缝应按原检测方法和质量标准进行检测验收,填报返修施工记录及返修前后的无损检测报告,作为工程验收及存档资料。

2.5.3 焊件矫正

1)焊接变形超标的构件应采用机械方法或局部加热的方法进行矫正。

2)采用加热矫正时,调质钢的矫正温度严禁超过其最高回火温度,其他供货状态的钢材的矫正温度不应超过800℃或钢厂推荐温度两者中的较低值。

3)构件加热矫正后宜采用自然冷却,低合金钢在矫正温度高于650℃时严禁急冷。

2.5.4 焊缝清根

1)全焊透焊缝的清根应从反面进行,清根后的凹槽应形成不小于10°的U形坡口。

2)碳弧气刨清根应符合下列规定:①碳弧气刨工的技能应满足清根操作技术要求;②刨槽表面应光洁,无夹碳、粘渣等;③Ⅲ、Ⅳ类钢材及调质钢在碳弧气刨后,应使用砂轮打磨刨槽表面,去除渗碳淬硬层及残留熔渣。

2.5.5 临时焊缝

1)临时焊缝的焊接工艺和质量要求应与正式焊缝相同。临时焊缝清除时应不伤及母材,并应将临时焊缝区域修磨平整。

2)需经疲劳验算结构中受拉部件或受拉区域严禁设置临时焊缝。

3)对于Ⅲ、Ⅳ类钢材、板厚大于60mm的Ⅰ、Ⅱ类钢材、需经疲劳验算的结构,临时焊缝清除后,应采用磁粉或渗透探伤方法对母材进行检测,不允许存在裂纹等缺陷。

2.5.6 引弧和熄弧

1)不应在焊缝区域外的母材上引弧和熄弧。

2)母材的电弧擦伤应打磨光滑,承受动载或Ⅲ、Ⅴ类钢材的擦伤处还应进行磁粉或渗透探伤检测,不得存在裂纹等缺陷。

2.5.7 电渣焊和气电立焊

1)电渣焊和气电立焊的冷却块或衬垫块以及导管应满足焊接质量要求。

2)采用熔嘴电渣焊时,应防止熔嘴上的药皮受潮和脱落,受潮的熔嘴应经过120℃约1.5h的烘焙后方可使用,药皮脱落、锈蚀和带有油污的熔嘴不得使用。

3)电渣焊和气电立焊在引弧和熄弧时可使用钢制或铜制引熄弧块。电渣焊使用的铜制引熄弧块长度不应小于100mm,引弧槽的深度不应小于50mm,引弧槽的截面积应与正式电渣焊接头的截面积一致,可在引弧块的底部加入适当的碎焊丝( ϕ 1mm×1mm)便于起弧。

4)电渣焊用焊丝应控制S、P含量,同时应具有较高的脱氧元素含量。

5)电渣焊采用Ⅰ形坡口时,如图2-13所示,坡口间隙 b 与板厚 t 的关系应符合表2-11的规定。

图2-13 电渣焊Ⅰ形坡口

表2-11 电渣焊Ⅰ形坡口间隙与板厚关系

6)电渣焊焊接过程中,可采用添加焊剂和改变焊接电压的方法,调整渣池深度和宽度。

7)焊接过程中出现电弧中断或焊缝中间存在缺陷,可钻孔清除已焊焊缝,重新进行焊接。必要时应刨开面板采用其他焊接方法进行局部焊补,返修后应重新按检测要求进行无损检测。 ugX82Zb8LBPKipqeUI0WFWiTI8P2+gts3MlEhL54qKTfGPAAeKA83IWRectsQ39R

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