钢结构厂房锅炉钢架、起重设备梁和柱、主要厂房屋架等重要承重钢结构的焊接接头为重要的Ⅱ类焊接接头。承重钢结构是由梁、柱、板等基本构件通过焊接接头连接成整体,梁和柱是金属结构中的基本元件,面广而量大。 1、焊接中的局部变形的原因及预防措施 1.1 产生原因 由于火力发电厂钢结构加工件的刚性小或不均匀,焊后收缩,变性不一致;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;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;焊接时咬肉过大,引起焊接应力集中和过量变形:焊接放置不平,应力集中释放时引起变形。 1.2 预防措施 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;制定合理的焊接顺序,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缝;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;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:大型工件如形状不对称,应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;工件焊接时应经常翻动,使变形互相抵消: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;通过外焊加固件增*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。 1.3 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**的方法矫正。
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:
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0.045%,磷的含量不应大于0.055%;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;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;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;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;采用合理的焊接顺序和方向,采用较小的焊接线能**,整体预热和锤击法,收弧时填满弧坑等工艺措施。
钢结构中所用的构件一般是由钢厂批量生产,并需有合格证明,因此材料的强度及化学成分是有良好保证的。
如果钢材无出厂合格证明,或对其质量有怀疑,则应增加钢材的力学性能试验,必要时再其化学成分。
钢结构业务范围包括钢结构原材料、焊材、焊接件、紧固件、焊缝、螺栓球节点、涂料等材料和工程。
钢结构在提升单项技术的同时,注重发展和实现专业间的一体化,完善了成套的钢结构技术,包括钢材力学性能(拉伸、弯曲、冲击、硬度)、钢结构紧固件力学性能(抗滑移系数、轴力)、钢材金相分析(显微组织分析、显微硬度测试)、钢材化学成分分析、钢结构无损、钢结构应力测试和监控、涂料等成套技术。
配备的钢结构设备一应俱全,其中包括厚板用200t材料试验机、质量仲裁用的50t伺服式材料试验机、低温冲击试验机(-180℃)、数控式紧固件测试设备以及进口的aa800原子吸收分析仪、se75γ射线探伤仪和射线管道爬行器等。技术装备水平达到了上海市*乃至国内良好水平。