鋼結(jié)構(gòu)焊接常見問題與解決方法

匯報(bào)人：XX2024-01-29鋼結(jié)構(gòu)焊接常見問題與解決方法目錄焊接變形問題焊縫質(zhì)量問題焊接應(yīng)力問題焊接裂紋問題焊接材料選擇問題焊接工藝參數(shù)設(shè)置問題01焊接變形問題0102變形原因及分類焊接變形可分為縱向收縮變形、橫向收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形等多種類型。焊接過程中，由于局部加熱和冷卻速度的不均勻，導(dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生不均勻的收縮和膨脹，從而引起焊接變形。選擇合適的焊接方法、焊接參數(shù)和焊接順序，以減少焊接變形。優(yōu)化焊接工藝采用剛性固定法采用反變形法在焊接前對(duì)構(gòu)件進(jìn)行剛性固定，增加其剛度，以抵抗焊接變形。根據(jù)預(yù)測的焊接變形大小和方向，在焊接前對(duì)構(gòu)件施加相反方向的變形，以抵消焊接變形。030201預(yù)防變形措施利用外力使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接變形相反的塑性變形，從而矯正變形。機(jī)械矯正法對(duì)構(gòu)件局部加熱或冷卻，使其產(chǎn)生收縮或膨脹，以矯正變形。熱處理矯正法結(jié)合機(jī)械矯正法和熱處理矯正法，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行綜合矯正。綜合矯正法矯正變形方法02焊縫質(zhì)量問題焊縫邊緣母材被電弧燒熔形成的凹槽，會(huì)影響焊縫的承載能力和外觀質(zhì)量。咬邊焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤，會(huì)影響焊縫的成形和外觀。焊瘤焊后在焊縫表面或焊縫背面形成的低于母材表面的局部低洼部分，會(huì)減小焊縫的有效截面，降低承載能力。凹坑焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽，會(huì)降低焊縫的承載能力，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。未焊滿焊縫外觀缺陷氣孔：焊接時(shí)，熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出而殘留下來所形成的空穴，會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度和嚴(yán)密性。夾渣：焊后殘留在焊縫中的焊渣，會(huì)減小焊縫的有效截面，降低焊縫的強(qiáng)度和致密性。裂紋：在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙，會(huì)嚴(yán)重影響焊接接頭的強(qiáng)度和致密性。未熔合與未焊透：母材金屬未熔化，焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭根部的現(xiàn)象稱為未焊透；焊縫金屬與母材金屬，或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷稱為未熔合。這些缺陷會(huì)減小焊縫的有效截面，降低焊縫的承載能力。焊縫內(nèi)部缺陷選擇合適的焊接工藝參數(shù)根據(jù)母材的材質(zhì)、厚度、坡口形式等選擇合適的焊接電流、電壓、焊接速度等參數(shù)。通過控制焊接電流、電壓和焊接速度等參數(shù)，控制焊接熱輸入，避免焊縫過熱導(dǎo)致晶粒粗大、力學(xué)性能下降等問題。對(duì)于較厚的焊縫，采用多層多道焊可以降低焊縫的應(yīng)力集中，提高焊縫的承載能力。對(duì)于易產(chǎn)生冷裂紋的鋼材，焊前預(yù)熱可以降低焊縫的冷卻速度，減小淬硬傾向；焊后熱處理可以消除焊接殘余應(yīng)力，改善焊縫組織和性能?？刂坪附訜彷斎氩捎枚鄬佣嗟篮负盖邦A(yù)熱和焊后熱處理提高焊縫質(zhì)量措施03焊接應(yīng)力問題產(chǎn)生原因不均勻的加熱和冷卻過程焊接材料與母材的熱膨脹系數(shù)差異應(yīng)力產(chǎn)生原因及危害焊接接頭形式及剛性約束應(yīng)力產(chǎn)生原因及危害危害導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形降低結(jié)構(gòu)承載能力產(chǎn)生裂紋，影響結(jié)構(gòu)安全性01020304應(yīng)力產(chǎn)生原因及危害控制方法選擇合適的焊接工藝參數(shù)采用預(yù)熱和后熱措施控制和消除應(yīng)力方法優(yōu)化焊接順序和方向消除方法熱處理：如退火、正火等控制和消除應(yīng)力方法機(jī)械法如振動(dòng)時(shí)效、錘擊法等其他方法如超聲沖擊、爆炸處理等控制和消除應(yīng)力方法工程概況：某大型鋼結(jié)構(gòu)橋梁，采用高強(qiáng)度鋼材，要求嚴(yán)格控制焊接應(yīng)力。實(shí)例分析：某工程應(yīng)力控制實(shí)踐應(yīng)力控制措施采用低氫型焊條，減少氫致裂紋風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)接接頭采用預(yù)熱措施，控制層間溫度。實(shí)例分析：某工程應(yīng)力控制實(shí)踐03對(duì)焊縫進(jìn)行局部熱處理，消除殘余應(yīng)力。01優(yōu)化焊接順序，減少結(jié)構(gòu)拘束度。02應(yīng)力消除措施實(shí)例分析：某工程應(yīng)力控制實(shí)踐實(shí)例分析：某工程應(yīng)力控制實(shí)踐采用超聲沖擊處理，提高焊縫疲勞強(qiáng)度。效果評(píng)估：通過以上措施，有效控制了焊接應(yīng)力，保證了工程質(zhì)量。04焊接裂紋問題

裂紋類型及產(chǎn)生原因熱裂紋由于焊接過程中熔池冷卻速度過快，導(dǎo)致焊縫金屬在凝固過程中產(chǎn)生裂紋。冷裂紋焊接接頭在冷卻到較低溫度時(shí)產(chǎn)生的裂紋，多發(fā)生在熱影響區(qū)和焊縫金屬中。再熱裂紋焊接完成后，在消除應(yīng)力熱處理或高溫使用過程中產(chǎn)生的裂紋。選擇合適的焊接電流、電壓和焊接速度，避免熔池過熱和冷卻速度過快?？刂坪附訁?shù)對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱和后熱處理，降低焊縫金屬的冷卻速度和收縮應(yīng)力。預(yù)熱和后熱采用低氫焊條和堿性焊劑，減少焊縫金屬中的氫含量，降低冷裂紋傾向。選用低氫焊條確保母材和焊材的化學(xué)成分、力學(xué)性能和焊接性能符合要求。控制母材和焊材質(zhì)量防止裂紋產(chǎn)生措施對(duì)于較淺的表面裂紋，可以采用打磨、補(bǔ)焊等方法進(jìn)行處理。表面裂紋處理對(duì)于較深的裂紋，需要采用碳弧氣刨、氣割等方法清除裂紋，然后進(jìn)行補(bǔ)焊。深部裂紋處理加強(qiáng)焊接過程中的質(zhì)量控制和檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理裂紋問題，避免裂紋擴(kuò)展和影響焊接質(zhì)量。預(yù)防措施處理裂紋方法05焊接材料選擇問題成分匹配原則焊接材料的成分應(yīng)與母材相近，以減少焊接過程中產(chǎn)生的裂紋、氣孔等缺陷。強(qiáng)度匹配原則選擇焊接材料時(shí)，其強(qiáng)度應(yīng)不低于母材的最低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，以確保焊接接頭的強(qiáng)度不低于母材。考慮焊接工藝性選擇焊接材料時(shí)，應(yīng)考慮其工藝性，如焊接位置、焊接方法、焊接環(huán)境等，以確保焊接過程的順利進(jìn)行。鋼材選擇與匹配原則焊條選用依據(jù)根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接位置、焊接工藝等因素選擇焊條型號(hào)和規(guī)格。焊絲選用依據(jù)根據(jù)母材的材質(zhì)、厚度、焊接方法、保護(hù)氣體等因素選擇焊絲型號(hào)和規(guī)格。焊劑選用依據(jù)根據(jù)焊接方法、母材材質(zhì)、焊縫質(zhì)量要求等因素選擇焊劑類型和品牌。焊條、焊絲和焊劑選用依據(jù)某大型鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程，采用Q345鋼材，要求焊縫質(zhì)量達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。工程概況根據(jù)工程要求和鋼材特性，選擇了E5015型焊條進(jìn)行焊接，同時(shí)選用了匹配的焊絲和焊劑。材料選擇經(jīng)過嚴(yán)格的焊接工藝控制和檢驗(yàn)，焊縫質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，證明了材料選擇的合理性。焊接效果實(shí)例分析：某工程材料選擇實(shí)踐06焊接工藝參數(shù)設(shè)置問題焊接電流焊接電壓焊接速度保護(hù)氣體流量工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量影響電流過大易導(dǎo)致焊縫燒穿、咬邊等缺陷，電流過小則可能產(chǎn)生未焊透、夾渣等問題。速度過快易產(chǎn)生氣孔、未熔合等缺陷，速度過慢則可能導(dǎo)致焊縫過熱、晶粒粗大。電壓過高會(huì)導(dǎo)致焊縫寬度增加、熔深減小，電壓過低則可能使焊縫成型不良。流量不足可能導(dǎo)致焊縫氧化、氣孔等缺陷，流量過大則可能吹散熔池金屬。02030401優(yōu)化工藝參數(shù)設(shè)置方法根據(jù)母材材質(zhì)、厚度及焊接位置選擇合適的焊接電流、電壓和速度。采用合理的焊接順序和層間溫度控制，避免焊縫過熱和應(yīng)力集中。調(diào)整保護(hù)氣體成分和流量，確保焊縫質(zhì)量。對(duì)特殊要求的焊縫，可采用預(yù)熱、后熱等工藝措施。實(shí)例分析：某工程工藝參數(shù)優(yōu)化實(shí)踐工程概況介紹某鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接任務(wù)、母材材質(zhì)和厚度、焊接位置等基本情況。問題分析分析該工程在焊接過程中出現(xiàn)的焊縫成型不良、氣