2022年钢结构焊接中的常见问题及处理方法 .pdf

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1、传统的时效方法有：热时效、振动时效、自然时效、静态过载时效、热冲击时效等。机架焊接焊接后进行去应力处理，有自然时效处理（时间长，去应力不彻底，） 、震动时效（效率高，费用低，只能去除焊接应力的70%左右）人工加热时效（时间短费用较高，能100%去除焊接应力，同时能进行去氢处理）。在冷热加工过程中，产生残余应力， 高者在屈服极限附近。构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用；如降低构件的实际强度，降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂。并且由于残余应力的松弛，使零件产生翘曲， 大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低构件的残余应力，是十分必要的。采用大型燃油退火炉，进行机架焊后退火处理。采用多点加热

2、、多点温度控制方式，温控采用热电偶自动控制仪表控制加热，使炉内各部温度均匀的控制在退火温度，保证工件的退火，同时能去除焊接过程中渗入焊缝中的H 原子，消除了机架焊接件的氢脆。这种工艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。近年来在国内外都得到迅速发展和广泛应用。焊前预热和焊后热处理的范围、目的和方法？焊前预热和后热是为了降低焊缝的冷却速度，防止接头生成淬硬组织，产生冷裂纹。 焊前预热温度一般在100-200 度，后热不属于热处理，也是一种缓冷措施，后热的温度在200-300度，有的单纯是为了缓冷，有的是针对消氢处理的，一定的后热温度，能使焊缝中氢扩散出来，不至于集聚导致裂纹。后热保温时间要根据工件

3、厚度来确定，一般不会低于0.5 小时的。焊后热处理的就多了，主要分为四种：1 低于下转变温度进行的焊后热处理，如消除应力退火，温度一般在600-700 之间，主要目的是消除焊接残余应力，2 高于上转变温度进行的焊后热处理，如正火，温度在950-1150 之间，细化晶粒，改善材料的力学性能，再如不锈钢的固熔、稳定化处理，温度在1050 左右，提高不锈钢的耐蚀性能。尤其是抗晶间腐蚀的能力。再如淬火，不同的淬火工艺能得到不同的效果，提高钢的耐磨性，硬度等。3 先高于上转变温度进行处理再进行低于下转变温度下的热处理。比如正火加回火，淬火加回火等。4在上下转变温度之间进行的焊后热处理。750-900 之

4、间，一些材料的实效强化重结晶退火等。想详细的了解，建议找些书看看。不好讲的太详细。错误之处，大家多多批评！谢谢！钢结构焊接中的常见问题及处理方法（一）产生原因（1）加工件的刚性小或不均匀，焊后收缩，变性不一致。（ 2）加工件本身焊缝布置不均，导致收缩不均匀，焊缝多的部位收缩大、变形也大。（3）加工人员操作不当，未对称分层、分段、间断施焊，焊接电流、速度、方向不一致，造成加工件变形的不一致。（4）焊接时咬肉过大，引起焊接应力集中和过量变形。5）焊接放置不平，应力集中释放时引起变形。（二）预防措施（1）设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置，对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。 （2）制定合理的焊接

5、顺序，以减少变形。如先焊主焊缝后焊次要焊缝，先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝，先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝，先焊对接焊缝后焊角焊名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 缝。 （3）对尺寸大焊缝多的工件，采用分段、分层、间断施焊，并控制电流、速度、方向一致。 （4）手工焊接较长焊缝时，应采用分段进行间断焊接法，由工件的中间向两头退焊，焊接时人员应对称分散布置，避免由于热量集中引起变形。（5）大型工件如形状不对称，应

6、将小部件组焊矫正完变形后，在进行装配焊接，以减少整体变形。（6）工件焊接时应经常翻动，使变形互相抵消。 （7）对于焊后易产生角变形的零部件，应在焊前进行预变形处理，如钢板v 形坡口对接，在焊接前应将接口适当垫高，这样可使焊后变平。（8）通过外焊加固件增大工件的刚性来限制焊接变形，加固件的位置应设在收缩应力的反面。（三）处理方法对已变形的工件，如变形不大，可采用火烤矫正。如变形较大，采用边烤边用千斤顶顶的方法矫正。二 钢结构焊接裂纹的原因及预防措施（一）热裂纹热裂纹是指高温下所产生的裂纹，又称高温裂纹或结晶裂纹，通常产生在焊缝内部，有时也可能出现在热影响区，表现形式有：纵向裂纹、横向裂纹、根部裂

7、纹弧坑裂纹和热影响区裂纹。 其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象，低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析，凝固以后强度也较低， 当焊接应力足够大时，就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂纹。此外，如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质，当焊接拉应力足够大时，也会被拉开。总之，热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。针对其产生原因，其预防措施如下：（1）限制母材及焊接材料（包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体）中易偏析元素和有害杂质的含量，特别应控制硫、磷的含量和降低含碳，一般用于焊接的钢材中硫的含量不应大于 0.04 5% ，磷的含量不应大于0.0

8、55% ；另外钢材含碳量越离，焊接性能越差，一般焊缝中碳的含量控制在0.10% 以下时，热裂纹敏感性可大大降低。（2）调整焊缝金属的化学成分，改善焊缝组织，细化焊缝品粒，以提高其塑性，减少或分散偏析程度，控制低熔点共品的有害影响。 （3）采用碱性焊条或焊剂，以降低焊缝中的杂质含摄，改善结晶时的偏析程度。 （4）适当提高焊缝的形状系数，采用多层多道焊接方法，避免中心线偏析，可防止中心线裂纹。（ 5）采用合理的焊接顺序和方向，采用较小的焊接线能超，整体预热和锤击法，收弧时填满弧坑等工艺措施。（二）冷裂纹冷裂纹一般是指焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内（ 300 200以下）产生的，可以在

9、焊接后立即出现，也可以在焊接以后的较长时间才发生，故也称为延迟裂纹。其形成的基本条件有3 个：焊接接头形成淬硬组织；扩散氢的存在和浓集；存在着较大的焊接拉伸应力。其预防措施主要有：（1）选择合理的焊接规范和线能，改善焊缝及热影响区组织状态，如焊前预热、控制层问温度、焊后缓冷或后热等以加快氢分子逸出。（2）采用碱性焊条或焊剂，以降低焊缝名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 中的扩散氧含量。 （3）焊条和焊剂在使用前应严格

10、按照规定的要求进行烘干（低氢焊条300 3 50保温 lh；酸性焊条l 00 l50保温 lh；焊剂 200 250.C 保温 2h） ，认真清理坡口和焊丝，太除油污、水分和锈斑等脏物，以减少氢的来源。（4）焊后及时进行热处理。一是进行退火处理，以消除内应力，使淬火组织回火，改善其韧性；二：是进行消氢处理，使氢从焊接接头中充分逸出。（5）提高钢材质量，减少钢材中的层状夹杂物。（6）采取可降低焊接应力的各种工艺措施。三、钢结构焊接检验中的相关问题（一）焊缝等级、检验等级、评定等级的区别与联系要求进行内部质量探伤的焊缝，按质量等级分一级和二级，称一级焊缝和二级焊缝， 此即为焊缝等级。 检验等级系指

11、检验检测达到的精度，即检测仪器与检测方法结合而得到的检测结果的精确程度。超声波探伤采用G B T ll 34 5 l 9 89 标准按检测等级由低到高分为A、 B、C 三个级别，射线探伤采用GBT 3 3 2 3 一 l 9 8 7 标准按检测等级由低到高分为A、 A B、 B 三个级别，它们分别规定了手工超声波探伤的检测方法、探测面、检测范围和允许缺陷当量（dB 值）以及射线探伤所要达到的灵敏度（透照厚度与像质计的关系）。评定级别是指探伤人员在检出缺陷后依据标准对缺陷测量进而确定的焊缝内部质量级别。具体来说，超声波探伤指对波高在测长线与判废线之间（区）缺陷测长后，依标准GBTl1345 l9

12、89 表 6 进行缺陷定级；射线探伤是指测量底片上缺陷指示长度和大小，依标准 GB T3 3 2 3 一 l987 表 6.表 7、表 9、表 l0 并综合评级（见该标准l 6.1l 6.4 ） ，这一条是每一个探伤人员必须熟练掌握的。（二）超标缺陷处理与复探、扩探GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范只规定了检测方法。检测比例和合格级别，对于缺陷的处理没有明确要求。参照 JG l 8 l 建筑钢结构焊接技术规程和其他行业焊接检验标准规范的要求，对十检出的缺陷可作如下处理： （1）检测出的不允许缺陷必须返修，返修后按同种检测方法检测合格后方认为该焊缝合格。 （2）对要求抽查检验的焊缝，发

13、现不允许缺陷后，应在被检测区域两端整条焊缝长度的各l 0%且不小于00inin（长度允许时）的区域扩检。a）若在扩检区域未发现超标缺陷，应认为该焊缝合格。b）若在扩检区域发现超标缺陷，则该条焊缝全检。（3）对于现场安装要求抽查检验的焊缝，发现不允许缺陷后，按下述原则扩检；a）增加该类型同一焊工焊接的两条焊缝检测，若此两条扩检焊缝未发现超标缺陷，应认为该批焊缝合格。b）若此两条扩检焊缝发现超标缺陷，则每一条含超标缺陷的焊缝按卜述原则再各抽检两条焊缝。 C）若再次抽检的焊缝未发现超标缺陷，应认为该批焊缝合格。d）若再次抽检的焊缝仍发现有超标缺陷，则该焊工焊接的该类型焊缝全检。同时，可协商适当增加其

14、余焊缝检测比例。来源 :考试大 -结构工程师考试1、钢结构加工工艺的基础知识名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 钢结构 焊接 制造（即焊接结构生产）是从焊接生产的准备工作开始的，它包括结构的工艺性审查、 工艺方案和工艺规程设计、工艺评定、 编制工艺文件 （含定额编制） 和质量保证文件、定购原材料和辅助材料、外购和自行设计制造装配焊接设备和装备；然后从材料入库真正开始了焊接结构制造工艺过程，包括材料复验入库、备料加工、

15、装配焊接、焊后热处理、质量检验、成品验收；其中还穿插返修、涂饰和喷漆；最后合格产品入库的全过程。典型的焊接制造工艺顺序，如图1所示：钢结构焊接生产的准备工作是钢结构制造工艺过程的开始。它包括了解生产任务，审查（重点是工艺性审查）与熟悉结构图样，了解产品技术要求，在进行工艺分析的基础上， 制定全部产品的工艺流程， 进行工艺评定， 编制工艺规程及全部工艺文件、质量保证文件，订购金属材料和辅助材料，编制用工计划（以便着名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 -

16、- - - - - - - - 手进行人员调整与培训） 、能源需用计划（包括电力、水、压缩空气等） ，根据需要定购或自行设计制造装配焊接设备和装备，根据工艺流程的要求， 对生产面积进行调整和建设等。生产的准备工作很重要，做得越细致，越完善，未来组织生产越顺利，生产效率越高，质量越好。材料库的主要任务是材料的保管和发放，它对材料进行分类、 储存和保管并按规定发放。材料库主要有两种，一是金属材料库，主要存放保管钢材；二是焊接材料库，主要存放焊丝、焊剂和焊条。焊接生产的备料加工工艺是在合格的原材料上进行的。首先进行材料预处理， 包括矫正、除锈（如喷丸）、表面防护处理（如喷涂导电漆等） 、预落料等。除

17、材料预处理外，备料包括放样、划线（将图样给出的零件尺寸、形状划在原材料上）、号料（用样板来划线）、下料（冲剪与切割）、边缘加工、矫正（包括二次矫正） 、成形加工（包括冷热弯曲、冲压） 、端面加工以及号孔、钻（冲）孔等为装配焊接提供合格零件的过程。 备料工序通常以工序流水形式在备料车间或工段、工部组织生产。装配焊接工艺充分体现焊接生产的特点，它是两个既不相同又密不可分的工序。它包括边缘清理、装配（包括裕装配）、焊接。绝大多数钢结构要经过多次装配焊接才能制成， 有的在工厂只完成部分装配焊接和预装配，到使用现场再进行最后的装配焊接。 装配焊接顺序可分为整装整焊、部件装配焊接总装配焊接、 交替装焊三种

18、类型， 主要按产品结构的复杂程度、变形大小和生产批量选定。 装配焊接过程中时常还需穿插其他的加工，例如机械加工、 预热及焊后热处理、 零部件的矫形等， 贯穿整个生产过程的检验工序也穿插其间。装配焊接工艺复杂和种类多，采用何种装配焊接工艺要由产品结构、生产规模、装配焊接技术的发展决定。焊后热处理是焊接工艺的重要组成部分，与焊件材料的种类、型号、板厚、所选用的焊接工艺及对接头性能的要求密切相关，是保证焊件使用特性和寿命的关键工序。焊后热处理不仅可以消除或降低结构的焊接残余应力，稳定结构的尺寸，而且能改善接头的金相组织， 提高接头的各项性能， 如抗冷裂性、抗应力腐蚀性、抗脆断性、 热强性等。 根据焊

19、件材料的类别， 可以选用下列不同种类的焊后热处理；消除应力处理、回火、正火回火（又称空气调质处理）、调质处理（淬火回火） 、固溶处理（只用于奥氏体不锈钢） 、稳定化处理（只用于稳定型奥氏体不锈钢） 、时效处理（用于沉淀硬化钢） 。检验工序贯穿整个生产过程， 检验工序从原材料的检验， 如入库的复验开始， 随后在生产加工每道工序都要采用不同的工艺进行不同内容的检验，最后，制成品还要进行最终质量检验。 最终质量检验可分为： 焊接结构的外形尺寸检查； 焊缝的外观检查； 焊接接头的无损检查； 焊接接头的密封性检查； 结构整体的耐压检查。检验是对生产实行有效监督，从而保证产品质量的重要手段。在全面质量管理

20、和质量保证标准工作中， 检验是质量控制的基本手段， 是编写质量手册的重要内容。质量检验中发现的不合格工序和半成品、成品，按质量手册的控制条款，一般可以进行返修。 但应通过改进生产工艺、 修改设计、 改进原供应等措施将返名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 修率减至最小。钢结构的后处理是指在所有制造工序和检验程序结束后，对焊接结构整个内外表面或部分表面或仅限焊接接头及邻近区进行修正和清理，清除焊接表面残的飞测，消除击弧点

21、及其他工艺检测引起的缺陷。修正的方法通常采用小型风动工具和砂轮打磨，氧化皮、油污、锈斑和其他附着物的表面清理可采用砂轮、钢丝刷和抛光机等进行， 大型焊件的表面清理最好采用喷丸处理，以提高结构的疲劳强度。不锈钢焊件的表面处理通常采用酸洗法，酸洗后再作钝化处理。产品的涂饰（喷漆、作标志以及包装）是焊接生产的最后环节，产品涂装质量不仅决定了产品的表面质量，而且也反映了生产单位的企业形象。图 1 中序号 111 表示出焊接结构制造流程，其中序号l 5 为备料工艺过程的工序，还包括穿插其间的1214 工序，应当指出，由于热切割技术，特别是数字切割技术的发展，下料工序的自动化程度和精细程度大大提高，手工的

22、划线、号料和手工切割等工艺正逐渐被淘汰。序号 6、T以及 l5 17为装配一焊接工艺过程的工序。需要在结构使用现场进行装配一焊接的，还需执行l8 21 工序。序号 22 需在各工艺工序后进行，序号23、24表明焊接车间和铸、锻、冲压与机械加工车间之间的关系，在许多以焊接为主导工艺的企业中，铸、锻、冲压与机械加工车间为焊接车间提供毛坯，并且机加工和焊接车间又常常互相提供零件、半成品。2 钢结构焊接工艺审查名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -