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高强厚板该如何焊接
新闻来源:富煌集团  新闻记者:陈瑞  发布时间:2015/2/11 10:34:00

厚板之所以焊接难度大是因为厚板、超厚板焊接时填充焊材熔敷金属量大,焊接时间长,热输入总量高,构件施焊时焊缝拘束度高、焊接残余应力大,焊后应力和变形大。焊接施焊过程中,还易产生热裂纹与冷裂纹。
对于这些急易造成焊缝缺陷的不利因素,在焊接过程中一定要参照焊接工艺。首先对于坡口宜采用双Y型坡口(即X型坡口),这种坡口具有方便快捷,减小熔敷金属填充量,省时省料。正式焊接前需要定位焊,定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的部位。由于厚板在定位焊时,定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却,造成局部过大的应力集中,引起裂纹的产生,对材质造成损坏。厚板在定位焊时,宜提高预加热温度(130-150℃.),加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。正式焊接前,钢板的板温较低,在开始焊时,电弧的温度高达1250~1300℃,厚板在板温冷热骤变的情况下,温度分布不均匀,使得焊缝热影响区容易产生淬硬——马氏体组织,焊缝金属变脆,产生冷裂纹的倾向增大,为避免此类情况发生,宜在厚板焊前进行电加热设备恒温预热。可减小焊接变形及裂纹倾向。预热温度100-120℃。层间温度控制在250℃,可降低脆硬倾向。保证焊缝中心及热影响区韧性。在厚板焊接过程中,一定要坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊,严禁摆宽道。这是因为厚板焊缝的坡口较大,单道焊缝无法填满截面内的坡口,摆宽道焊接造成的结果是,母材对焊缝拘束应力大,焊缝强度相对较弱,容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是:前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程;后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程,有效地改善了焊接过程中应力分布状态,利于保证焊接质量。厚板焊接不同于中薄板,需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件,因此加强对焊接过程的中间检查,便于及时发现问题,中间检查不能使施工停止,而是边施工、边检查。例如在清渣过程中,认真检查是否有裂纹发生。及时发现,及时处理。厚板对接焊后,立即将焊缝及其两侧各150-200mm范围内的局部母材进行加热,加热时采用红外线电加热板进行。加热温度根据不同板厚和材质而不同(详细需要查阅相关资料表格)。后用石棉铺盖进行保温,保温2~6h后空冷。这样的后热处理可大量消除焊接残余应力,保证焊缝延迟裂纹的产生,厚钢的超声波检测应在焊后48h后进行。
厚板焊接过程乃至结束焊接变形都是无法避免的,为控制变形,先焊正面的一部分焊道,翻转工件,后焊反面的焊道,再翻转工件,这样如此往复。一般来说,每次翻身焊接三至五道后翻身,直至焊满正面的各道焊缝。对于异形厚板结构,由于厚板异形结构造型奇特、断面、截面尺寸各异,在自由状态下,尺寸精度难以保证,这就需要根据构件的形状,制作胎模夹具,将构件处于固定的状态下进行装配、定位、焊接,进而来控制焊接变形。埋弧焊采用逆向法、退步法;CO2气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法;焊接顺序要以减小拘束度为目的,宜分散、对称、均匀。
严格按照上述工艺流程,可大量节约工时、焊材,节约成本的同时,减少焊接变形,减少焊缝缺陷,保证焊接质量。

 
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