中国钢管信息港编辑部获悉:工业建筑中钢结构的设计江西铜业公司贵溪冶炼厂吴新明1刖目钢结构作为建筑结构型式之一,因其具有材料的强度高、塑性和韧性好、材质均匀比较符合力学计算的假定、制造简便施工周期短、重量轻等优点,在下列领域得到了广泛使用。大型体育馆、机场和车站候车室屋架等大跨度结构,重型工业厂房,受动力荷载(如地震)影响的结构,高耸结构和高层结构(高压输电线路的塔架和电视塔、通讯塔、气象塔等)容器和其它构筑物(油罐、气罐、高炉等),轻型钢结构。
1焊接在钢结构中的地位钢结构的连接通常有焊接、铆钉连接和螺栓连接。铆钉连接由于费钢费工,现在除了一些重型和经常受动力荷载作用的结构仍然采用外,已很少采用螺栓连接,特别是近年发展起来的篼强螺栓的连接,虽具有很大的发展前途,但就目前而言,螺栓连接仍非主要的连接方式*焊缝连接是现代钢结构中最主要的连接方式,它的优点是任何形状的结构都可用焊缝连接,构造简单,一般不需要拼接材料,省工省钢,而且能实现自动化操作,生产效率较高目前在工业与民用建筑结构中,焊接结构已占绝对优势。
2焊接连接的常用方法钢结构的焊接方法总的有3种:电弧焊、电阻焊和气焊其中电阻焊适用于薄壁型钢的焊接,气焊则适用于薄钢板或小型结构中,电弧焊焊缝质量比较可靠,是最常用的一种焊接方法。电弧焊包括手工电弧焊和自动或半自动埋弧焊手工电弧焊在通电后涂有焊药的焊条与焊件间产生电弧,熔化焊条而熔化形成焊缝。焊药随焊条熔化形成熔渣覆盖在焊缝上面,同时产生一种气体隔离空气与熔化的液体金属,保护焊缝不受空气中有害气体的影响焊条的钢丝芯子的作用,既是作为电极,又是用作形成焊缝时的添加金属。因此,正确选用焊条型号是保证焊缝质量的条件之一。手工电弧焊焊条应与焊件金属强度相适应的焊条另外,焊缝按施焊位置分为,俯焊、立焊、横焊和仰焊等几种俯焊焊缝的焊接工作最方便,质量也最好,应尽量采用。
3焊接连接存在缺陷及成因有关焊缝的各种缺陷由于各种原因,焊缝易存在各种缺陷,如发生裂纹、边缘熔合、根部未焊透、咬肉、焊瘤、夹渣和气孔等。产生裂纹的主要原因是钢材的化学成分不当,如钢材含硫量高会产生热裂纹,含磷量高会发生冷裂纹等。此外,不合适的焊接工艺(指采用的焊接方法,焊接电压,焊接电流及焊接速度等)和不合适的焊接程序等也将导致裂纹的产生:裂纹可以是纵向的,也可以是横向的;可以存在焊缝内,也可以存在于焊缝附近的主体金属内。如对承受动力荷载的重要结构就应采用低氢型焊条,是为了减少氢对产生裂纹的影响。
(1)边缘未熔合与焊前钢材表面的清理未彻底有关,也与焊接电流过小和焊接速度过快以致母材金属未达到熔化状态有关;(2)根部未焊透与焊接电流不够和焊接速度过快有关外,还与焊条直径过粗及焊工的其它操作不当有关。对有坡口的对接焊缝应注意所选坡口形状是否合适;(3)咬肉或称咬边是靠近焊缝表面的母材处产生的缺陷。主要是由于焊接参数选择不当或是由于操作工艺不正确而产生,如由于所用焊接电流过强和电弧过长(一般说来电弧弧长不应超过所用焊条直径);(4)焊瘤是在焊接过程中,熔化的金属流淌到焊缝以外未溶化的母材上所形成的金属瘤;(5)夹渣是微粒焊渣在焊缝金属凝固时来不及浮至金属表面而存留于焊缝内的一种缺陷。不使焊缝冷却过快,可以避免夹渣的产生。当为多层焊(熔敷多层焊缝金属而完成的焊缝时)在焊缝下一道焊缝前,应把前一层已焊好的焊缝表面的焊渣清除干净,也是避免夹渣的重要措施;(6)气孔是在焊接过程中由于焊条药皮受潮,熔化时产生的气体侵入焊缝内而形成的。
中国钢管信息港编辑部获悉:所有这些缺陷,有的可在焊后外观检时就能发现而加以补救,有的则需用仪器检方能发现,如用X光探伤和超声波探伤等。
4缺陷存在的危害性分祈缺陷的危害性应视缺陷的大小、性质及所处部位等而不同。一般来讲,裂缝未熔合、未焊透和咬肉等都是严重缺陷。存在于构件受拉区的缺陷危害性较存在于构件受压区的更为严重。缺陷的存在常导致构件内产生应力集中而使裂纹扩大,焊接结构容易发生低温冷脆现象,就是这个原因。
焊接后由于冷却时的不均匀收缩,构件内将存在焊接残余应力可使构件受荷时部分截面提前进入塑性。降低受压时构件的稳定临界应力。焊接后,由于不均匀胀缩而使构件产生焊接残余变形,致使原为平面的钢板发生凹凸变形等。
S缺陷的处理方法针对以上各种缺陷除了要正确设计焊接节点,注意尽量减少应力集中和焊接残余应力、残余变形的产生外,制造时要选择正确的焊接参数,严格按已制定的焊接工艺实施操作。对首次采用的钢材焊接材料,焊接方法和焊接后热处理等必须进行焊接工艺评定,并根据评定报告重新编制工艺。中国钢管信息港编辑部获悉