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5.2.5板材对接的焊接工艺评定结果适用于外径大于600mm的管材对接。

5.2.6评定试件的焊后热处理条件应与钢结构制造、安装焊接

中实际采用的焊后热处理条件基本相同。

5.2.7焊接工艺参数变化不超过5.3节规定时,可不需重新进

行工艺评定。

5.2.8焊接工艺评定结果不合格时,应分析原因,制订新的评

定方案,按原步骤重新评定,直到合格为止。

5.2.9施工企业已具有同等条件焊接工艺评定资料时,可不必

重新进行相应项目的焊接工艺评定试验。

5.3重新进行工艺评定的规定

5.3.1焊条手工电弧焊时,下列条件之一发生变化,应重新进

行工艺评定:

1焊条熔敷金属抗拉强度级别变化;

2由低氢型焊条改为非低氢型焊条;

3焊条直径增大1mm以上。

5.3.2熔化极气体保护焊时,下列条件之一发生变化,应重新

进行工艺评定:

1实芯焊丝与药芯焊丝的相互变换;

药芯焊丝气保护与自

保护的变换;

2单一保护气体类别的变化;

混合保护气体的混合种类和

比例的变化;

3保护气体流量增加25%以上或减少10%以上的变化;

4焊炬手动与机械行走的变换;

5按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分

别超过评定合格值的10%、7%和10%。

5.3.3非熔化极气体保护焊时,下列条件之一发生变化,应重

新进行工艺评定:

1保护气体种类的变换;

2保护气体流量增加25%以上或减少10%以上的变化;

3添加焊丝或不添加焊丝的变换;

冷态送丝和热态送丝的

变换;

5按电极直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分

别超过评定合格值的25%、7%和10%。

5.3.4埋弧焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评

定:

1焊丝钢号变化;

焊剂型号变换;

2多丝焊与单丝焊的变化;

3添加与不添加冷丝的变化;

4电流种类和极性的变换;

5按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度变化分别

超过评定合格值的10%、7%和15%。

5.3.5电渣焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评

1板极与丝极的变换,有、无熔嘴的变换;

2熔嘴截面积变化大于30%,熔嘴牌号的变换,焊丝直径

的变化,焊剂型号的变换;

3单侧坡口与双侧坡口焊接的变化;

4焊接电流种类和极性变换;

5焊接电源伏安特性为恒压或恒流的变换;

6焊接电流值变化超过20%或送丝速度变化超过40%,垂

直行进速度变化超过20%;

7焊接电压值变化超过10%;

8偏离垂直位置超过10°

9成形水冷滑块与挡板的变换;

10焊剂装入量变化超过30%。

5.3.6气电立焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺

评定:

1焊丝钢号与直径的变化;

2气保护与自保护药芯焊丝的变换;

3保护气类别或混合比例的变化;

4保护气流量增加25%以上或减少10%以上的变化;

5焊丝极性的变换;

6焊接电流变化超过15%或送丝速度变化超过30%,焊接

电压变化超过10%;

7偏离垂直位置超过10°

的变化;

8成形水冷滑块与挡板的变换。

5.3.7栓钉焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定:

1焊钉直径或焊钉端头镶嵌(或喷涂)稳弧脱氧剂的变换;

2瓷环材料与规格的变换;

3栓焊机与配套栓焊枪形式、型号与规格的变换;

4被焊钢材种类为Ⅰ、Ⅱ类以外的变换;

5非穿透焊(被焊钢材上无压型板直接焊接)与穿透焊

(被焊钢材上有压型板焊接)的变换;

6穿透焊中被穿透板材厚度、镀层厚度与种类的变换;

7焊接电流变化超过10%,焊接时间为1s以上时变化超过

0.2s或1s以下时变化超过0.1s;

8焊钉伸出长度和提升高度的变化分别超过1mm;

9焊钉焊接位置偏离平焊位置15°

以上的变化或立焊、仰焊

位置的变换。

5.3.8各种焊接方法时,下列条件之一发生变化,应重新进行

工艺评定:

1坡口形状的变化超出规程规定和坡口尺寸变化超出规定

允许偏差;

2板厚变化超过表5.2.4规定的适用范围;

3有衬垫改为无衬垫;

清焊根改为不清焊根;

4规定的最低预热温度下降15℃以上或最高层间温度增高

50℃以上;

5当热输入有限制时,热输入增加值超过10%;

6改变施焊位置;

7焊后热处理的条件发生变化。

5.4试件和检验试样的制备

5.4.1试件制备应符合下列要求:

1选择试件厚度应符合评定试件厚度对工程构件厚度的有

效适用范围;

2母材材质、焊接材料、坡口形状和尺寸应与工程设计图

的要求一致;

试件的焊接必须符合焊接工艺评定指导书的要求。

3试件的尺寸应满足所制备试样的取样要求。

各种接头形式

的试件尺寸、试样取样位置应符合图5.4.1/1~图5.4.1/8的要求。

5.4.2检验试样种类及加工应符合下列要求:

1不同焊接接头形式和板厚检验试样的取样种类和数量应

符合表5.4.2的规定;

2对接接头检验试样的加工应符合下列规定:

1)拉伸试样的加工应符合现行国家标准《焊接接头拉伸试

验方法》(GB—2651)的规定,全截面拉伸试样按试验机的能力和要求加工;

2)弯曲试样的加工应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及

压扁试验方法》(GB—2653)的规定。

加工时应用机械方法去除焊缝加强高或垫板至与母材齐平,试样受拉面应保留母材原轧制

表面;

3)冲击试样的加工应符合现行国家标准《焊接接头冲击试

验方法》(GB—2650)的规定。

其取样位置应位于焊缝正面并尽量接近母材原表面;

4)宏观酸蚀试样的加工应符合图5.4.2/1的要求。

每块试

样应取一个面进行检验,任意两检验面不得为同一切口的两侧

面。

3)接头冲击试样的加工应符合图5.4.2/5的要求;

4)接头宏观酸蚀试样的加工应符合图5.4.2/6的要求,检

验面的选取应符合本条第2款的要求。

5斜T形角接接头、管/球接头、管/管相贯接头的宏观酸

条第2款的有关规定。

5.5试件和试样的试验与检验

5.5.1试件的外观检验应符合下列要求:

1对接、角接及T形接头;

1)用不小于5倍放大镜检查试件表面,不得有裂纹、未焊

透、未熔合、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷;

2)焊缝咬边总长度不得超过焊缝两侧长度的15%,咬边深

度不得超过0.5mm;

3)焊缝外形尺寸应符合表5.5.1/1的要求。

5.5.2试件的无损检测

试件的无损检测可用射线或超声波方法进行。

射线探伤应符

合现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》

(GB—3323)的规定,焊缝质量不低于Ⅱ级;

超声波探伤应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》

(GB—11345)的规定,焊缝质量不低于BⅠ级。

5.5.3试样的力学性能、硬度及宏观酸蚀

试验方法应符合下列规定:

1拉伸试验方法

1)对接接头拉伸试验应符合现行国家标准《焊接接头拉伸试验方法》(GB—2651)的规定;

2)栓钉焊接头拉伸试验应符合图5.5.3-1的要求。

2弯曲试验方法

1)对接接头弯曲试验应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验方法》(GB—2653)的规定。

弯芯直径和冷弯角度应符合母材标准对冷弯的要求。

面弯、背弯时试样厚度应为试件全厚度;

侧弯时试样厚度应为10mm,试样宽度应为试件的全厚度,试件厚度超过38mm时应按20~38mm分层取样;

2)T形接头弯曲试验应符合现行国家标准《T型角焊接头弯曲试验方法》(GB—7032)的规定,弯芯直径应为4倍试件厚度;

3)十字形接头弯曲试验应符合图5.5.3/2的要求;

4)栓钉焊接头弯曲试验应符合图5.5.3/3的要求。

3冲击试验应符合现行国家标准《焊接接头冲击试验方法》

(GB—2650)的规定;

4宏观酸蚀试验应符合现行国家标准《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》(GB—226)的规定;

5硬度试验应符合现行国家标准《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》(GB—2654)的规定。

5.5.4试样检验应符合下列规定:

1接头拉伸试验

1)对接接头母材为同钢号时,每个试样的抗拉强度值应不

小于该母材标准中相应规格规定的下限值。

对接接头母材为两种

钢号组合时,每个试样的抗拉强度应不小于两种母材标准相应规

定下限值的较低者;

2)十字接头拉伸时,应不断于焊缝;

3)栓钉焊接头拉伸时,应不断于焊缝。

2接头弯曲试验

1)对接接头弯曲试验:

试样弯至180°

后应符合下列规定:

各试样任何方向裂纹及其它缺陷单个长度不大于3mm;

各试样任何方向不大于3mm的裂纹及其它缺陷的总长不大

于7mm;

四个试样各种缺陷总长不大于24mm(边角处非熔渣引起的

裂纹不计);

2)T形及十字形接头弯曲试验:

弯至左右侧各60°

时应无裂

纹及明显缺陷;

3)栓钉焊接头弯曲试验:

试样弯曲至30°

后焊接部位无裂纹。

3冲击试验

焊缝中心及热影响区粗晶区各三个试样的冲击功平均值应分

别达到母材标准规定或设计要求的最低值,并允许一个试样低于

以上规定值,但不得低于规定值的70%。

4宏观酸蚀试验

试样接头焊缝及热影响区表面不应有肉眼可见的裂纹、未熔

合等缺陷。

5硬度试验

Ⅰ、Ⅱ类钢材焊缝及热影响区最高硬度不宜超过HV350;

Ⅲ、Ⅳ类钢材焊缝及热影响区硬度应根据工程实际要求进行评定。

6焊接工艺

6.1一般规定

6.1.1钢材除应符合本规程第3章的相应规定外,尚应符合下

列要求:

1清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污;

2焊接坡口边缘上钢材的夹层缺陷长度超过25mm时,应

采用无损探伤检测其深度,如深度不大于6mm,应用机械方法清

除;

如深度大于6mm,应用机械方法清除后焊接填满;

若缺陷深

度大于25mm时,应采用超声波探伤测定其尺寸,当单个缺陷面

积(a×

d)或聚集缺陷的总面积不超过被切割钢材总面积

(B×

L)的4%时为合格,否则该板不宜使用;

3钢材内部的夹层缺陷,其尺寸不超过第2款的规定且位

置离母材坡口表面距离(b)大于或等于25mm时不需要修理;

如该距离小于25mm则应进行修补,其修补方法应符合6.6节的

规定;

4夹层缺陷是裂纹时(见图6.1.1),如裂纹长度(a)和

深度(d)均不大于50mm,其修补方法应符合第6.6节的规定;

如裂纹深度超过50mm或累计长度超过板宽的20%时,该钢板不

宜使用。

6.1.2焊接材料除应符合本规程第3章的有关规定外,尚应符

合下列规定:

1焊条、焊丝、焊剂和熔嘴应储存在干燥、通风良好的地

方,由专人保管;

2焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前,必须按产品说

明书及有关工艺文件的规定进行烘干。

3低氢型焊条烘干温度应为350~380℃,保温时间应为1.5~2h,烘干后应缓冷放置于110~120℃的保温箱中存放、待用;

使用时应置于保温筒中;

烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过4h应重新烘干;

焊条重复烘干次数不宜超过2次;

潮的焊条不应使用;

4实芯焊丝及熔嘴导管应无油污、锈蚀,镀铜层应完好无

损;

5焊钉的外观质量和力学性能及焊接瓷环尺寸应符合现行

国家标准《圆柱头焊钉》(GB10433)的规定,并应由制造厂提

供焊钉性能检验及其焊接端的鉴定资料。

焊钉保存时应有防潮措

施;

焊钉及母材焊接区如有水、氧化皮、锈、漆、油污、水泥灰

渣等杂质,应清除干净方可施焊。

受潮的焊接瓷环使用前应经

120℃烘干2h;

6焊条、焊剂烘干装置及保温装置的加热、测温、控温性

能应符合使用要求;

二氧化碳气体保护电弧焊所用的二氧化碳气

瓶必须装有预热干燥器。

6.1.3焊接不同类别钢材时,焊接材料的匹配应符合设计要求。

常用结构钢材采用手工电弧焊、CO2气体保护焊和埋弧焊进行焊

接时,焊接材料可按表6.1.3/1~表6.1.3/3的规定选配。

6.1.4焊缝坡口表面及组装质量应符合下列要求:

1焊接坡口可用火焰切割或机械方法加工。

当采用火焰切割时,切割面质量应符合国家现行标准《热切割、气割质量和尺寸偏差》(ZBJ/59002.3)的相应规定。

缺棱为1~3mm时,应修

磨平整;

缺棱超过3mm时,应用直径不超过3.2mm的低氢型焊

条补焊,并修磨平整。

当采用机械方法加工坡口时,加工表面不

应有台阶;

2施焊前,焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量,

如不符合要求,应修磨补焊合格后方能施焊。

各种焊接方法焊接

坡口组装允许偏差值应符合表4.2.2~4.2.7的规定。

坡口组装间隙超过允许偏差规定时,可在坡口单侧或两侧堆焊、修磨使其

符合要求,但当坡口组装间隙超过较薄板厚度2倍或大于20mm

时,不应用堆焊方法增加构件长度和减小组装间隙;

3搭接接头及T形角接接头组装间隙超过1mm或管材T、

K、Y形接头组装间隙超过1.5mm时,施焊的焊脚尺寸应比设计

要求值增大并应符合第4.3节的规定。

但T形角接接头组装间隙

超过5mm时,应事先在板端堆焊并修磨平整或在间隙内堆焊填

补后施焊;

4严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物。

6.1.5焊接工艺文件应符合下列要求:

1施工前应由焊接技术责任人员根据焊接工艺评定结果编

制焊接工艺文件,并向有关操作人员进行技术交底,施工中应严

格遵守工艺文件的规定;

2焊接工艺文件应包括下列内容:

1)焊接方法或焊接方法的组合;

2)母材的牌号、厚度及其它相关尺寸;

3)焊接材料型号、规格;

4)焊接接头形式、坡口形状及尺寸允许偏差;

5)夹具、定位焊、衬垫的要求;

6)焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接层次、清根要求、

焊接顺序等焊接工艺参数规定;

7)预热温度及层间温度范围;

8)后热、焊后消除应力处理工艺;

9)检验方法及合格标准;

10)其它必要的规定。

6.1.6焊接作业环境应符合以下要求:

1焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧

焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时,应设防风棚或采取其它防风

措施。

制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时,也应按以上

规定设挡风装置;

2焊接作业区的相对湿度不得大于90%;

3当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时,应采取加热去湿除潮措施;

4焊接作业区环境温度低于0℃时,应将构件焊接区各方

向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材,加

热到20℃以上后方可施焊,且在焊接过程中均不应低于这一温

度。

实际加热温度应根据构件构造特点、钢材类别及质量等级和

焊接性、焊接材料熔敷金属扩散氢含量、焊接方法和焊接热输入

等因素确定,其加热温度应高于常温下的焊接预热温度,并由焊

接技术责任人员制订出作业方案经认可后方可实施。

作业方案应

保证焊工操作技能不受环境低温的影响,同时对构件采取必要的

保温措施;

5焊接作业区环境超出本条第1、4款规定但必须焊接时,

应对焊接作业区设置防护棚并由施工企业制订出具体方案,连同

低温焊接工艺参数、措施报监理工程师确认后方可实施。

6.1.7引弧板、引出板、垫板应符合下列要求:

1严禁在承受动荷载且需经疲劳验算构件焊缝以外的母材上打火、引弧或装焊夹具;

2不应在焊缝以外的母材上打火、引弧;

3T形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两

端,必须配置引弧板和引出板,其材质应和被焊母材相同,坡口

形式应与被焊焊缝相同,禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板;

4手工电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于

25mm。

其引弧板和引出板宽度应大于50mm,长度宜为板厚的

1.5倍且不小于30mm,厚度应不小于6mm;

非手工电弧焊焊缝引出长度应大于80mm。

其引弧板和引出

板宽度应大于80mm,长度宜为板厚的2倍且不小于100mm,厚度应不小于10mm;

5焊接完成后,应用火焰切割去除引弧板和引出板,并修磨平整。

不得用锤击落引弧板和引出板。

6.1.8定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊,所用焊接材料

应与正式施焊相当。

定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。

钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接,定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3,定位焊焊缝长度宜大于40mm,间距宜为500~600mm,并应填满弧坑。

定位焊预热温度应高于正式施焊预热温度。

当定位焊焊缝上有气孔或裂纹时,必须清除后重焊。

6.1.9多层焊的施焊应符合下列要求:

1厚板多层焊时应连续施焊,每一焊道焊接完成后应及时

清理焊渣及表面飞溅物,发现影响焊接质量的缺陷时,应清除后

方可再焊。

在连续焊接过程中应控制焊接区母材温度,使层间温

度的上、下限符合工艺文件要求。

遇有中断施焊的情况,应采取

适当的后热、保温措施,再次焊接时重新预热温度应高于初始预

热温度;

2坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时宜使用不大于

4mm的焊条施焊,底层根部焊道的最小尺寸应适宜,但最大厚

度不应超过6mm。

6.1.10栓钉焊施焊环境温度低于0℃时,打弯试验的数量应增

加1%;

当焊钉采用手工电弧焊和气体保护电弧焊焊接时,其预

热温度应符合相应工艺的要求。

6.1.11塞焊和槽焊可采用手工电弧焊、气体保护电弧焊及自保护电弧焊等焊接方法。

平焊时,应分层熔敷焊缝,每层熔渣冷却

凝固后,必须清除方可重新焊接;

立焊和仰焊时,每道焊缝焊完

后,应待熔渣冷却并清除后方可施焊后续焊道。

6.1.12电渣焊和气电立焊不得用于焊接调质钢。

6.2焊接预热及后热

6.2.1除电渣焊、气电立焊外,Ⅰ、Ⅱ类钢材匹配相应强度级

别的低氢型焊接材料并采用中等热输入进行焊接时,板厚与最低

预热温度要求宜符合表6.2.1的规定。

实际工程结构施焊时的预热温度,尚应满足下列规定:

1根据焊接接头的坡口形式和实际尺寸、板厚及构件拘束条件确定预热温度。

焊接坡口角度及间隙增大时,应相应提高预

2根据熔敷金属的扩散氢含量确定预热温度。

扩散氢含量

高时应适当提高预热温度。

当其它条件不变时,使用超低氢型焊

条打底预热温度可降低25~50℃。

二氧化碳气体保护焊当气体

含水量符合本规程3.0.8条的要求或使用富氩混合气体保护焊

时,其熔敷金属扩散氢可视同低氢型焊条;

3根据焊接时热输入的大小确定预热温度。

当其它条件不变时,热输入增大5kJ/cm,预热温度可降低25~50℃。

电渣焊和气电立焊在环境温度为0℃以上施焊时可不进行预热;

4根据接头热传导条件选择预热温度。

在其它条件不变时,T形接头应比对接接头的预热温度高25~50℃。

但T形接头两侧角焊缝同时施焊时应按对接接头确定预热温度。

5根据施焊环境温度确定预热温度。

操作地点环境温度低于常温时(高于0℃),应提高预热温度15~25℃。

6.2.2预热方法及层间温度控制方法应符合下列规定:

1焊前预热及层间温度的保持宜采用电加热器、火焰加热器等加热,并采用专用的测温仪器测量;

2预热的加热区域应在焊接坡口两侧,宽度应各为焊件施焊处厚度的1.5倍以上,且不小于100mm;

预热温度宜在焊件反面测量,测温点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处;

当用火焰加热器预热时正面测温应在加热停止后进行。

6.2.3当要求进行焊后消氢处理时,应符合下列规定:

3消氢处理的加热温度应为200~250℃,保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不得小于1h

确定。

达到保温时间后应缓冷至常温;

4消氢处理的加热和测温方法按6.2.2条的规定执行。

6.2.4Ⅲ、Ⅳ类钢材的预热温度、层间温度及后热处理应遵守

钢厂提供的指导性参数要求,或3.0.3条的规定执行。

6.3防止层状撕裂的工艺措施

6.3.1T形接头、十字接头、角接接头焊接时,宜采用以下防

止板材层状撕裂的焊接工艺措施:

1采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接;

2采用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层;

3Ⅱ类及Ⅱ类以上钢材箱形柱角接接头当板厚大于、等于80mm时,板边火焰切割面宜用机械方法去除淬硬层(见图6.3.1/3);

4采用低氢型、超低氢型焊条或气体保护电弧焊施焊;

5提高预热温度施焊。

6.4控制焊接变形的工艺措施

6.4.1宜按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形:

1对于对接接头、T形接头和十字接头坡口焊接,在工件放置条件允许或易于翻身的情况下,宜采用双面坡口对称顺序焊接;

对于有对称截面的构件,宜采用对称于构件中和轴的顺序焊接;

2对双面非对称坡口焊接,宜采用先焊深坡口侧部分焊缝、后焊浅坡口侧、最后焊完深坡口侧焊缝的顺序;

3对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用;

4宜采用跳焊法,避免工件局部加热集中。

6.4.2在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定的情况下,宜采

用熔化极气体保护电弧焊或药芯焊丝自保护电弧焊等能量密度相

对较高的焊接方法,并采用较小的热输入。

6.4.3宜采用反变形法控制角变形。

6.4.4对一般构件可用定位焊固定同时限制变形;

对大型、厚

板构件宜用刚性固定法增加结构焊接时的刚性。

6.4.5对于大型结构宜采取分部组装焊接、分别矫正变形后再

进行总装

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