高強(qiáng)鋼復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接

高強(qiáng)鋼（Q420B）復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接【摘要】轉(zhuǎn)換桁架專屬高強(qiáng)鋼系列，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材質(zhì)特殊、自重大、質(zhì)量要求高，施工過程中要結(jié)合本公司具備的硬件設(shè)施及技術(shù)條件，制定出切合實(shí)際的施工方案，才能保證其焊接質(zhì)量。本篇文章以國泰藝術(shù)中心工程轉(zhuǎn)換桁架為例，針對高強(qiáng)鋼（Q420B）復(fù)雜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對焊接施工過程中所需要重點(diǎn)關(guān)注的一些問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并且針對這些問題提出了一定的參考性建議，以期為其他輕鋼結(jié)構(gòu)廠房在建設(shè)過程中提供一定的參考?！娟P(guān)鍵詞】高強(qiáng)鋼；轉(zhuǎn)換架；焊接工藝；質(zhì)量；安全1基本概況國泰藝術(shù)中心工程轉(zhuǎn)換桁架（共四棉），在整個(gè)結(jié)構(gòu)體系里面支撐上部荷載，屬于重要性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，桁加上下弦桿材料主要采用Q420B，腹桿材料主要為Q420B和Q345B。板件厚度為16mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、50mm?，F(xiàn)場焊縫以對接焊縫為主，日字形截面對接7處（單個(gè)接頭焊縫量8.8m）；箱形截面對接20處（單個(gè)接頭焊縫量4.1m），腹桿對接90處（單個(gè)接頭焊縫量1.6m）；H形截面對接12處（單個(gè)接頭焊縫量0.9m），現(xiàn)場焊縫總長度約300m。設(shè)計(jì)圖紙要求現(xiàn)場對接焊縫質(zhì)量等級為一級。由于Q420B材料比較特殊，板件厚度較厚，焊接難度和焊接變形較大，焊接過程中要重點(diǎn)考慮減小焊接應(yīng)力和焊接變形。2轉(zhuǎn)換桁架的結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)換桁架1結(jié)構(gòu)形式見如下ZHGHJ1示意圖如下：3轉(zhuǎn)換桁架組裝工藝桁架組裝按吊裝方案采用立拼，順序?yàn)椋鸿旒苌稀⑾孪覘U組對-下弦桿安裝-直腹桿（含兩端臨時(shí)支撐）安裝-斜腹桿安裝-桁架上弦桿安裝。斜腹桿1在地面不組對，待桁架起吊與空中牛腳組對完畢后，去掉接口處臨時(shí)支撐再組對。4施焊工藝流程及控制4.1焊接方法、焊材選用及溫度控制在施工前，根據(jù)結(jié)構(gòu)材料和坡口形式進(jìn)行了焊接工藝評定，編制焊接工藝卡，采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（GMAW）進(jìn)行焊接。焊材匹配：Q420B選用GB/TER55-G（CHW-60C）何1.2；Q345B選用GB/TER50-3(CHW-50C3)/中1.2。溫度控制：預(yù)熱溫度150?200°C；層間溫度150?200°C；焊后熱處理：200?350°C/2h。（詳見工藝評定）4.2桁架現(xiàn)場焊接接頭分布及組裝焊接順序桁架的組裝焊接順序?yàn)椋合覘U組對-弦桿焊接-組裝直腹桿-組裝斜腹桿一腹桿焊接。4.3弦桿的接頭處焊接順序以及施焊措施桁架弦桿現(xiàn)場接頭處截面為箱形和日字形，由于材料特殊、板較厚，焊接后對整體產(chǎn)生較大的變形和焊接應(yīng)力，因此弦桿接頭處焊接時(shí)采取對稱焊接、調(diào)整局部焊接順序、構(gòu)件加固和焊后消除應(yīng)力的辦法來保證焊接質(zhì)量。4.3.1日字形構(gòu)件接頭處焊接順序日字形弦桿的接頭處焊接順序：中腹板的對接焊縫焊接-翼緣板對接焊縫焊接-中腹板與上翼緣T接焊縫焊接-側(cè)腹板與翼緣的T形角接焊縫-側(cè)腹板對接焊縫的焊接。4.3.2箱形構(gòu)件接頭處焊接順序箱形構(gòu)件的接頭處焊接順序：腹板的對接焊縫焊接-下翼緣板對接焊縫焊接-上翼緣板對接焊縫焊接-腹板與翼緣的T形角接焊縫。箱形構(gòu)件的接頭處各部位的焊接措施同日字形構(gòu)件焊接。4.4腹桿焊接弦桿焊接完畢后，進(jìn)行腹桿（除桁架兩端頭的斜腹桿外）的組裝，組裝完畢進(jìn)行焊接，腹桿接頭焊接點(diǎn)位于上弦下翼緣和下弦上翼緣，整體分布比較均勻，焊接量較大，焊接收縮直接影響桁架的整體高度（H），因此組裝時(shí)在桁架的高度方向必須考慮腹桿焊接收縮余量。腹桿整體焊接順序?yàn)椋合群附又备箺U然后焊接斜腹桿同時(shí)每根腹桿節(jié)點(diǎn)焊縫采取兩名焊縫焊工在相對方向同時(shí)焊接，防止構(gòu)件旁彎，使整個(gè)桁架收縮變形均勻，防止出現(xiàn)整體扭曲.5施焊工藝要求及質(zhì)量控制根據(jù)國泰藝術(shù)中心工程轉(zhuǎn)換桁架的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的焊縫節(jié)點(diǎn)形式、鋼材類別、規(guī)格、采用的焊接方法、焊接位置等，制定相應(yīng)的焊接工藝方案，5.1引弧板設(shè)置要求（1） T形接頭、角接接頭和對接接頭主焊縫兩端，必須設(shè)置引弧板和引出板，其材質(zhì)應(yīng)和被焊母材相同，坡口形式應(yīng)與被焊焊縫相同；（2） 焊縫引出長度應(yīng)大于25mm；（3） 引弧板和引出板的寬度應(yīng)大于50mm，長度為板厚的1.5倍且不小于30mm，厚度不小于6mm。5.2多層焊接質(zhì)量控制措施（1） 多層焊接應(yīng)連續(xù)施焊，每一焊道焊接完成后及時(shí)清理焊渣處理缺陷后方可繼續(xù)焊接；（2） 每道焊接必須根據(jù)焊接工藝文件控制層間溫度，遇到中斷焊接的情況，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)暮鬅岷捅卮胧?，再次焊接時(shí)重新預(yù)熱溫度應(yīng)高于初始預(yù)熱溫度；（3） 每條焊縫的底層焊道應(yīng)從被焊板件相交的兩個(gè)角落根部施焊，防止根部未熔透。5.3焊接應(yīng)力消除工藝（1） 焊后采用局部電加熱配合錘擊法進(jìn)行應(yīng)力消除；（2）構(gòu)件焊縫每側(cè)面加熱板的寬度至少為鋼板厚度的 3倍，且不小于200mm；（3） 加熱板以外構(gòu)件兩側(cè)宜采用保溫材料適當(dāng)覆蓋。6焊接作業(yè)安全措施（1） 焊接現(xiàn)場應(yīng)備有防火設(shè)備，如砂箱、滅火器、水桶等；（2） 易燃物品應(yīng)遠(yuǎn)離焊接作業(yè)點(diǎn)不小于10m，若無法滿足規(guī)定的安全距離時(shí)，可用阻燃材料將其覆蓋嚴(yán)實(shí)，防止火星落入。（3） 焊機(jī)和線路的帶電體，對地、對外殼都必須有良好的絕緣。7雨季焊接措施（1）轉(zhuǎn)換桁架的材質(zhì)為Q420B，焊接作業(yè)要求必須連續(xù)，由于現(xiàn)場拼裝焊接條件較差，因此在焊接作業(yè)過程中務(wù)必要做好防雨和防風(fēng)的措施，保證焊接質(zhì)量。對于拼裝焊接可以根據(jù)其焊接點(diǎn)集中的特點(diǎn)，在需要進(jìn)行焊接操作的部位設(shè)置防雨棚。防雨棚在桁架拼裝完畢后，沿桁架長度方向通長設(shè)置；根據(jù)拼裝工藝工程的要求防雨棚搭設(shè)要求易拆易搭。（2）雨季施焊時(shí)使用的焊接材料，應(yīng)該全部使用烘箱烘焙。焊接材料的存放地應(yīng)該保證絕對的干燥，對于已經(jīng)受潮的焊接材料應(yīng)當(dāng)作廢處理，嚴(yán)禁使用。8試件的檢測焊接完首件，檢查合格后方可進(jìn)行大批量焊接。（1） 試件的外觀檢驗(yàn)應(yīng)符合《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2002中表7.2.3和表7.2.4的要求。（2） 試件的無損檢測。對需熔透的焊接試件，其無損檢測可用射線或超聲波方法進(jìn)行探傷。射線探傷應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB-3233的規(guī)定；超聲波探傷應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)〈鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級〉GB-11345的規(guī)定。（3） 試件的機(jī)械性能試驗(yàn)。切取試樣并由具有國家技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門認(rèn)證資質(zhì)的檢測單位進(jìn)行檢測試驗(yàn)；檢測結(jié)果應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并由檢測單位出具檢測合格報(bào)告書。9結(jié)束語技術(shù)監(jiān)督是實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量、工期目標(biāo)的重要手段，也是質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。轉(zhuǎn)換桁架的焊接過程中，制作技術(shù)負(fù)責(zé)人要全程監(jiān)督，督導(dǎo)各工序的“三檢”制度的落實(shí)，監(jiān)督過程資料及時(shí)如實(shí)填寫。關(guān)鍵工序設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)，首件應(yīng)由技術(shù)負(fù)責(zé)人親自檢查等。建