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轻钢结构,钢结构焊前预热与焊后热处理到底有多重要?

作者:管理员 来源:本站 发布日期: 2021-09-28
信息摘要:
一、钢结构焊前预热,焊前预热及焊后热处理对于保证焊接质量非常重要。重要构件的焊接、合金钢的焊接及厚部件的焊接,都要求在焊前必须预热。焊前预热的主要作用如下:    1)预热能减缓焊后的冷却速度,有利于焊缝金属中扩散氢的逸出,避免产生氢致裂纹。同时也减少…
轻钢结构,钢结构焊前预热与焊后热处理到底有多重要?
  

一、钢结构焊前预热,焊前预热及焊后热处理对于保证焊接质量非常重要。重要构件的焊接、合金钢的焊接及厚部件的焊接,都要求在焊前必须预热。焊前预热的主要作用如下:
  
  1)预热能减缓焊后的冷却速度,有利于焊缝金属中扩散氢的逸出,避免产生氢致裂纹。同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度,提高了焊接接头的抗裂性。
  
  2)预热可降低焊接应力。均匀地局部预热或整体预热,可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差(也称为温度梯度)。这样,一方面降低了焊接应力,另一方面,降低了焊接应变速率,有利于避免产生焊接裂纹。
  
  3)预热可以降低焊接结构的拘束度,对降低角接接头的拘束度尤为明显,随着预热温度的提高,裂纹发生率下降。
  
  预热温度和层间温度的选择不仅与钢材和焊条的化学成分有关,还与焊接结构的刚性、焊接方法、环境温度等有关,应综合考虑这些因素后确定。另外,预热温度在钢材板厚方向的均匀性和在焊缝区域的均匀性,对降低焊接应力有着重要的影响。局部预热的宽度,应根据被焊工件的拘束度情况而定,一般应为焊缝区周围各三倍壁厚,且不得少于150-200毫米。如果预热不均匀,不但不减少焊接应力,反而会出现增大焊接应力的情况。
  
  二、钢结构焊后热处理的目的有三个:消氢、消除焊接应力、改善焊缝组织和综合性能。
  
  焊后消氢处理,是指在焊接完成以后,焊缝尚未冷却至100℃以下时,进行的低温热处理。一般规范为加热到200~350℃,保温2-6小时。焊后消氢处理的主要作用是加快焊缝及热影响区中氢的逸出,对于防止低合金钢焊接时产生焊接裂纹的效果极为显著。
  
  在焊接过程中,由于加热和冷却的不均匀性,以及构件本身产生拘束或外加拘束,在焊接工作结束后,在构件中总会产生焊接应力。焊接应力在构件中的存在,会降低焊接接头区的实际承载能力,产生塑性变形,严重时,还会导致构件的破坏。
  
  消应力热处理是使焊好的工件在高温状态下,其屈服强度下降,来达到松弛焊接应力的目的。常用的方法有两种:一是整体高温回火,即把焊件整体放入加热炉内,缓慢加热到一定温度,然后保温一段时间,最后在空气中或炉内冷却。用这种方法可以消除80%-90%的焊接应力。另一种方法是局部高温回火,即只对焊缝及其附近区域进行加热,然后缓慢冷却,降低焊接应力的峰值,使应力分布比较平缓,起到部分消除焊接应力的目的。
  
  有些合金钢材料在焊接以后,其焊接接头会出现淬硬组织,使材料的机械性能变坏。此外,这种淬硬组织在焊接应力及氢的作用下,可能导致接头的破坏。如果经过热处理以后,接头的金相组织得到改善,提高了焊接接头的塑性、韧性,从而改善了焊接接头的综合机械性能。
钢结构工程施工8个质量控制要点
当工程遇到短工期的要求,钢结构工程或许是最好的选择。钢结构施工速度快,周期短,强度高,便于预制,安装。但钢结构工程的质量问题是发挥这些优势的前提。因此加强钢结构工程质量控制,具有很重要的现实意义和必要性。
  
  1、施工准备
  
  施工准备是建设施工创造必须条件,认真、细致、深入地做好施工准备工作,对充分发挥人的积极因素,合理组织人力、物力,加快工程进度,提供施工质量,节约投资和材料,对顺利完成钢结构建设任务起着重要的作用。
  
  1.1认真做好施工图纸的会审和交底工作
  
  图纸是工程施工的依据,工程项目技术负责人应组织有关技术人员对图纸进行分工审阅和消化,其目的一是使施工单位和各参建单位熟悉设计图纸,了解工程特点和设计意图,找出需要解决的技术难题,并制定解决方案;二是为了解决图纸中存在的问题,减少图纸的差错,将图纸中的质量隐患消灭在萌芽之中。同时做好技术交底,做好施工和设计的结合、做好钢结构吊装与土建施工、钢结构和混凝土构预制的结合。
  
  1.2认真编制钢结构工程施工组织设计
  
  施工组织设计是施工单位编制的指导工程施工全过程各项活动的重要综合性技术文件,是一个科学的管理方法。施工单位在编制施工组织和施工方案时,须从人、机、料、法、环五个方面制定切实可行的具体实施细则,落实计划,落实组织人员,落实自检、互检和专检,把容易出现的质量问题全部纳入受控状态,确保方案技术措施得力、可行。在编制和贯彻施工组织设计过程中应做到广泛深入的研究,向施工人员交底,做到人人把关。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制制作工艺和安装施工组织设计。其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。钢结构安装工程施工组织设计内容有质量保证体系和技术管理体系的建立、质量、进度控制的措施和方法、施工工期的安排等。
  
  2、重视钢结构基础工程的质量控制
  
  钢结构基础工程的质量控制一般指钢结构基础预埋螺栓的质量控制,预埋螺栓是整个工程施工的第一步,也是非常关键的一步,是整个工程的基础。施工基础预埋螺栓时首先熟悉图纸,了解图纸的意图,应制作安装模板。预埋螺栓用两安装模板及钢筋定位在柱子的主筋和模板上,保证预埋螺栓不受土建浇注混凝土施工而移位。这样每组螺栓之间的间距、高低可控制在允许的误差范围内;同时,保护好螺栓丝扣,在混凝土浇筑时不被损坏。土建工程完工后,用经纬仪和水准仪对地脚螺栓的标高、轴线进行复查,并做好记录。并交下一道工序验收。
  
  3、钢结构制作工程质量控制
  
  钢结构工程的施工通常要经过工厂制作和现场安装两个阶段。钢结构工程有大部分时间是在工厂车间内部进行,由于钢结构构件在工厂内加工制造的质量好坏,对钢结构工程的现场安装及整体结构的安全稳定至关重要。因此钢结构制作生产厂家必须具备相应企业资质、生产规模、技术能力、机械设备及先进的工艺水平  
  钢结构加工一般制作工艺流程分为:放样下料拼板切割组立埋弧焊接钻孔组装矫正成型铆工零配件下料制作组装焊接和焊接检验防锈处理、涂装、编号构件验收出厂。在钢结构制作中,应根据钢结构制作工艺流程,抓住关键工序进行质量控制,如控制关键零件的加工,主要构件的工艺、措施,所采用的加工设备、工艺装备等。
  
  4、重视焊接工程质量控制
  
  在钢结构制作和安装工程工程中焊接工程是最重要的环节,必须重视焊接工程质量控制。目前,钢结构在生产过程中大部分采用具自动埋弧焊机,部分具备半自动气体保护焊机,个别部位采用手工施焊。
  
  焊接质量问题较多存在于手工焊缝,这些问题有:焊瘤、夹渣、气孔、没焊透、咬边、错边、焊缝尺寸偏差大、不用引弧板、焊接变形不矫正、飞溅物清理不净等。鉴于这种情况,钢结构施焊前,对焊条的合格证要进行检查,按说明书要求使用,焊工必须持证上岗证,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二级焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,一、二级焊缝按要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。不合格的焊缝不得擅自处理,定出修改工艺后再处理,同一部位的焊缝返修次数不宜超过2次。
  
  5、钢构件安装质量控制
  
  钢结构在工程制作结束后,进入现场安装。钢结构安装前,应对构件的质量进行检查,构件的永久变形和缺陷超出允许值时,应进行处理。钢柱安装要检查柱底板下的垫铁是否垫实、垫平,防止柱底板下地脚螺栓失稳;控制柱是否垂直和有无位移,安装工程中,在结构尚未形成稳定体系前,应采取临时支护措施。当钢结构安装形成空间固定单元,并进行验收合格后,要求施工单位及时将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土二次浇筑密实。最后,还要检查钢结构主体结构的垂直度和整体平面弯曲等。
  
  6、钢结构坚固件连接的质量控制
  
  钢结构紧固件连接的质量控制主要强调高强度螺栓连接的质量控制。高强度螺栓连接工程的施工质量的控制从以下几个方面完成:
  
  首先钢结构工程必须注意高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护,防止污染、锈蚀。并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验、检查高强螺栓出厂证明、批号,对不同批号的高强螺栓定期抽做轴力试验。
  
  高强螺栓安装要求自由穿入,不得敲打和扩孔;因此在钢结构制作时应准备一定的胎架模具以控制其变形,并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。
  
  钢结构安装过程中板叠接触面应平整,接触面必须大于75%,边缘缝隙不得大于0.8mm。对高强螺栓安装工艺、包括操作顺序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧进行严格控制检查,拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。终拧完毕应逐个检查,对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。
  
  7、钢结构除锈及涂装工程
  
  钢结构除锈和涂装是目前钢结构工程最易忽视的环节。钢结构除锈分为人工除锈和机械除锈,施工人员要根据图纸要求以及除锈等级采用不同除锈方法。涂刷工程质量的控制应做到在钢结构涂刷前,涂刷的构件表面不得有焊渣、油污、水和毛刺等异物,涂刷遍数和厚度应符合设计要求。对涂装材料必须有合格证,防火涂料涂装工程必须由消防部位批准的施工单位施工。
  
  8、彩钢板施工质量控制
  
  彩钢板工程是钢结构工程中另一重要部分。其施工质量的好坏直接影响钢结构工程的使用。目前彩钢板有很多种类。但彩钢板施工问题比较集中,如:彩板接缝、彩板配件制作安装等节点处理不细、不可靠,维护结构渗漏,彩板观感质量不平整、变形、划伤、污染现象等。因此压型彩板安装质量控制主要包括:压型彩板进场后,要进行外观和合格证的检查,并复核与压型板施工安装有关钢构件的安装精度,清除檩条的安装时的焊缝药皮和飞溅物,并涂刷防锈漆进行防腐处理。彩板安装时,要编制合理的安装工艺顺序等。


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