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鋼結(jié)構(gòu)的聯(lián)接一般采用焊接的方式,**常用的焊接方法是熔化焊接(我廠主要采取的是CO2氣體保護(hù)焊)。因?yàn)楹附邮窃诟邷叵逻M(jìn)行的,所以,焊接件結(jié)構(gòu)就會發(fā)生不同形式的變形,結(jié)構(gòu)本身也會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。機(jī)械工程貨車車體在制造的過程中也會出現(xiàn)此種問題,一旦控制不好,就會嚴(yán)重影響其制造質(zhì)量和使用壽命,我廠針對焊接變形這一問題,采取一些措施,取得良好效果,現(xiàn)總結(jié)如下。1 焊接變形的主要原因(1)焊縫在結(jié)構(gòu)的位置原因,不同的焊縫位置在焊接完成后都會產(chǎn)生不同形態(tài)的變形,這主要是由破口角度、接頭形式等結(jié)構(gòu)形態(tài)不同而引起的重力性變形。(2)結(jié)構(gòu)剛性導(dǎo)致的變形,在受力相同的情況下,剛性較大的結(jié)構(gòu)變形就小,而剛性弱則變形大,如較薄的二手鋼結(jié)構(gòu)與小而重的結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接時,剛性小的薄片結(jié)構(gòu)就容易變形。(3)焊接順序和裝配原因,一個同樣的焊接結(jié)構(gòu)采用不同的床配方法和焊接順序都會對其變形產(chǎn)生一定的影響,如前面提到的剛性較弱的結(jié)構(gòu)如在安裝和焊接順序上增加了對其的載荷就容易使之變形。(4)焊接材料的原因,焊接后由于熱脹冷縮的原因材料會在焊接后產(chǎn)生一定的變形,而焊接材料的線膨脹系數(shù)較大則會對焊接變形影響較大。如:不銹鋼和鋁材的焊接后變形的幾率要大于碳鋼材料,就是這個原因。(5)焊接采用方法的原因,在焊接過程中,焊接使得焊件受熱而溫度升高,金屬材料的導(dǎo)熱性會導(dǎo)致整個材料變熱,而焊件的體積越大則受熱變形的幾率也就越大,變形也就越嚴(yán)重。如:實(shí)踐中氣焊比手弧焊的變形大,而手弧焊比氣保護(hù)焊接的變形嚴(yán)重。因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)材料和工藝的要求選擇合適的焊接方法。(6)焊接規(guī)范執(zhí)行原因,對焊機(jī)規(guī)范的執(zhí)行也可以影響焊接的變形,如:變形隨著焊接電流的增加而增加,焊條直徑越大而變形增大。因此在焊接中應(yīng)當(dāng)根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)盡量選用更加合理的焊接規(guī)范來進(jìn)行操作。2 控制措施對焊件進(jìn)行焊接時會產(chǎn)生瞬間的內(nèi)部應(yīng)力,焊接后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力并以此產(chǎn)生的殘余應(yīng)力變形這時焊接中不可避免的情況。但是通過必要的手段對前面提到的變形的某些因素進(jìn)行控制,或者采用合理的校正措施還是可以控制部分焊接變形的產(chǎn)生的,下面就對幾種主要的焊接變形控制措施進(jìn)行介紹。2.1 焊前準(zhǔn)備(1)鋼材要求:焊接前應(yīng)當(dāng)做好對鋼材料和焊接材料準(zhǔn)備工作,即按照生產(chǎn)要求對焊接用構(gòu)件的鋼材的牌號、規(guī)格、尺寸、質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行核對,同時按照圖樣或者設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢查。焊接用鋼材料的材料質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)的國家或者行業(yè)規(guī)范,確定原則有:鋼板、型材、管材的計(jì)算厚度大于6mm時重要的構(gòu)件不能采用級別A的沸騰鋼;結(jié)構(gòu)件的半徑/厚度小于10并需要冷彎的時候,則應(yīng)當(dāng)選用對應(yīng)的鋼材;如確定鋼材的等級時應(yīng)當(dāng)考慮工作的環(huán)境溫度、材料厚度、構(gòu)造部位、焊接工藝等綜合因素進(jìn)行選用,可以按照行業(yè)或者設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選取。重要的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)按照焊接工藝評定執(zhí)行。(2)焊條、保護(hù)氣體的要求:對低碳結(jié)構(gòu)和合金結(jié)構(gòu)焊接用焊條應(yīng)符合國家5117、5118標(biāo)準(zhǔn);氣焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊接則需要按照國標(biāo)1300、8100標(biāo)準(zhǔn);采用二氧化碳保護(hù)焊接則需要控制保護(hù)氣體的純度達(dá)到99.5%。其余氮?dú)庑∮?.1%,水蒸氣小于0.05%。另外,在焊接新型的鋼材或者使用新型的焊機(jī)和焊條時應(yīng)先行做實(shí)驗(yàn),以保證其工藝可以達(dá)到技術(shù)指標(biāo),同時保證焊機(jī)材料焊條、焊絲、焊藥、保護(hù)氣體等選擇符合整個焊接工藝的要求。2.2 合理的焊接工藝焊接工藝的關(guān)鍵階段:(1)下料和預(yù)處理,這個階段是將材料進(jìn)行預(yù)先的處理,如對托料架進(jìn)行清理、找平,滿足切割要求;保證相應(yīng)的托架符合材料的尺寸;下料適應(yīng)保證材料的余量控制;切割過程中應(yīng)當(dāng)保證速度、氣流、氣壓等符合工藝要求,同時不應(yīng)對切割區(qū)域進(jìn)行冷卻處理,切割后應(yīng)及時進(jìn)行矯形處理。(2)組對、焊接階段,這個過程應(yīng)當(dāng)控制焊接的基準(zhǔn)面便于操作,并保證工件的穩(wěn)定,對接角度符合設(shè)計(jì)要求;在焊接時應(yīng)按照規(guī)程進(jìn)行控制,保證質(zhì)量;對焊條應(yīng)進(jìn)行必要的處理。焊接工藝是影響焊接質(zhì)量和控制變形的關(guān)鍵流程,因此應(yīng)當(dāng)合理的采用焊接的工藝,并且使之符合兩點(diǎn)要求:**,在焊接工藝的選擇和改進(jìn)中應(yīng)當(dāng)保證符合自身作業(yè)的條件,如果焊接工藝的設(shè)計(jì)不符合實(shí)際生產(chǎn)條件的要求,過高或者過低都將直接影響工藝的實(shí)施;第二,焊接工藝設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合材料的狀況,即在下料、組對、焊接、焊接后處理等環(huán)節(jié)都應(yīng)當(dāng)符合鋼制構(gòu)件的材料特征,并且便于開展工藝,如大批量生產(chǎn)還應(yīng)當(dāng)考慮滿足機(jī)械化自動化作業(yè)的需求。(1)縮減焊縫的尺寸。焊接的內(nèi)應(yīng)力是來自焊接中對局部的加熱過程,為此在滿足設(shè)計(jì)構(gòu)件的尺寸要求下,應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)焊縫的尺寸,即利用合理的焊接設(shè)計(jì)技巧既滿足構(gòu)件的使用要求也可以盡量縮小焊接的長度,以此降低變形。(2)降低焊接約束力。在焊接中對工件的約束力越小其焊接后的恢復(fù)性形變也就越小,其熱脹冷縮的情況也可以降低,因此在焊接中盡量不要采用剛性過大的固定方法,而是盡量采用托架的方式,以此降低對焊接件的約束,和重力變形。(3)合理設(shè)計(jì)焊接順序。在需要多次焊接的情況下,即對焊縫較多的構(gòu)件進(jìn)行焊接前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理的分析和設(shè)計(jì),根據(jù)焊接構(gòu)件的形狀和焊縫的規(guī)律設(shè)計(jì)焊接的順序,即對可能會產(chǎn)生大的形變的焊縫先焊接,而對變形影響較小的焊縫后焊接,這樣就可以先對自由度較大的構(gòu)件進(jìn)行約束,控制構(gòu)件的整體變形幅度。(4)利用外力控制焊接殘余應(yīng)力。在焊接完成后可以利用錘擊法對焊縫進(jìn)行處理,即在焊接完成后利用圓頭的小錘或者電動工具對焊縫的金屬進(jìn)行修正,使其產(chǎn)生塑性的延伸性變形,以此消除器冷卻后產(chǎn)的收縮性拉力。但是此方法應(yīng)當(dāng)視材料和鋼構(gòu)件的情況而定,對要求精度高或者材料脆性大的不宜采用。(5)采用強(qiáng)制變形和反變形法。對于大的工件采用強(qiáng)制變形法和反變形法相結(jié)合,選擇好強(qiáng)制固定位置和反變形余量,掌握好冷卻時間,對于工件變形量的控制效果更佳。相關(guān)內(nèi)容：采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)有哪些?

在建筑工程施工質(zhì)量監(jiān)督中，二手鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量監(jiān)督是個難點(diǎn)，也是個弱點(diǎn)。本文主要從鋼材料、焊縫和鋼結(jié)構(gòu)損傷3個方面，探討工程中鋼結(jié)構(gòu)的檢測方法。1　鋼材料檢測現(xiàn)場無損檢測建筑鋼材的力學(xué)性能，有利于對已有鋼結(jié)構(gòu)的性能和施工質(zhì)量作出準(zhǔn)確的評價，可以用于火災(zāi)后鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場無損檢測和鑒定。目前，鋼材的硬度和強(qiáng)度檢測普遍采用里氏硬度計(jì)法。里氏硬度計(jì)是根據(jù)彈性沖擊原理制成的，用于測定金屬材料的硬度。硬度計(jì)由沖擊裝置和顯示裝置兩部分組成。其特點(diǎn)是：硬度值由數(shù)字顯示，體積小、質(zhì)量輕，可以手握沖擊裝置直接對被測材料和工件進(jìn)行硬度檢驗(yàn)，特別適用于不易移動的大型工件和不宜拆卸的大型部件及構(gòu)件的硬度檢驗(yàn)，用來檢測建筑結(jié)構(gòu)用鋼的硬度值非常方便。由于鋼材硬度與抗拉強(qiáng)度之間可以相互換算，因此，用里氏硬度計(jì)檢測鋼材硬度和強(qiáng)度非常合適。具體方法是：用角磨機(jī)在要測構(gòu)件上打磨長度>50mm的光滑平面，先用粗糙度儀測定打磨面的粗糙度，滿足要求后用校準(zhǔn)過的里氏硬度儀測出鋼材打磨面的表面硬度。測頭采用C頭和D頭，測試過程中要保持沖擊頭與測試面垂直。每個面測9個點(diǎn)，測點(diǎn)要布置均勻，間隔>3mm。取9個點(diǎn)硬度的平均值作為鋼試件的硬度值，然后換算鋼材的抗拉強(qiáng)度值。2　焊縫無損檢測在鋼結(jié)構(gòu)建筑物中，鋼構(gòu)件之間多采用焊接連接。所謂焊縫無損檢測，就是為了判定焊接結(jié)構(gòu)或焊件在成型后能否滿足使用要求，在不進(jìn)行大面積破壞性試驗(yàn)的情況下對焊縫進(jìn)行檢測的技術(shù)。射線探傷　射線探傷是一種廣泛使用的檢查焊縫內(nèi)部缺陷的方法，它是采用γ射線或X射線照射，使其透過焊接接頭部位，照射在照相底片或熒光屏上。然后根據(jù)底片上出現(xiàn)的缺陷形狀、大小和數(shù)量，便能定量評定焊縫質(zhì)量并進(jìn)行分類定級，作為產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量指標(biāo)。目前，對密閉性要求較高的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，如鍋爐、壓力容器、大型船身，均廣泛采用射線探傷作為檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量的主要方法。按照缺陷顯示方法的不同，射線探傷除了常用的照相觀察法和熒光屏觀察法之外，還有電離法和工業(yè)電視法。射線探傷的優(yōu)點(diǎn)是能確切地判定缺陷的形狀，可靠性高，底片能長期保存。其缺點(diǎn)是射線對人體有害，檢測成本高，從檢查到判定所需的時間長。超聲波探傷　利用超聲波探測材料內(nèi)部缺陷的無損檢測法稱為超聲波探傷。超聲波是一種頻率>?20000Hz的機(jī)械振動，在同一均勻介質(zhì)中按恒速直線傳播，而從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時，它會產(chǎn)生反射和折射。超聲波探傷就是利用這一原理，通過超聲波儀探頭產(chǎn)生和發(fā)射高頻超聲波到待檢材料中，再用探頭接收這些反射、折射的超聲波到超聲儀，由超聲儀放大顯示在超聲顯示屏上，超聲波探傷工作者根據(jù)顯示的波形來分析和判定缺陷的類型及大小。超聲波探傷具有靈敏度高、操作簡便、探測速度快、成本低且對人體無損傷的優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)是評定結(jié)果受探傷人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)熟練程度的影響較大，而且不夠直觀，至今仍難達(dá)到精確評定的要求。磁粉探傷　磁粉探傷是利用鐵磁性材料在強(qiáng)磁場中表層缺陷產(chǎn)生漏磁場吸附磁粉的現(xiàn)象進(jìn)行的一種無損檢驗(yàn)法。按測量漏磁方法的不同，磁粉探傷分為磁粉法、磁感應(yīng)法和磁記錄法，其中磁粉法的應(yīng)用**廣。磁粉探傷方法的優(yōu)點(diǎn)與超聲波探傷類似，缺點(diǎn)是只能發(fā)現(xiàn)磁性金屬表面和接近表面的缺陷，而且只能作缺陷的定量分析，難以正確判定缺陷性質(zhì)和埋藏深度。滲透探傷　滲透探傷是利用有色染料和熒光染料具有強(qiáng)滲透性的物理特性以顯示缺陷痕跡的一種無損探傷方法，又稱為著色探傷或熒光探傷。這種方法不但可以用來檢測鋼焊縫，還可用于檢查不銹鋼、耐候鋼，銅、鋁等有色金屬及其合金材料，以及其他非磁性工件的缺陷。滲透探傷的優(yōu)點(diǎn)與超聲波探傷和磁粉探傷一樣，而缺點(diǎn)與磁粉探傷一樣，只能發(fā)現(xiàn)工件表面和接近表面的缺陷，而且也只能作缺陷的定量分析，難以正確判定缺陷的性質(zhì)和埋藏深度。全息探傷　全息探傷是利用激光、X光和聲學(xué)全息照相來探測和顯示缺陷三維立體情況的一種探傷檢測方法。全息探傷技術(shù)能夠準(zhǔn)確地檢測到焊件表面和內(nèi)部缺陷的位置及大小，并能獲得缺陷的全方位情況，從而方便探傷人員正確地判斷和評定焊縫的質(zhì)量。雖然全息探傷技術(shù)目前還不是很成熟，應(yīng)用較少，且其檢測花費(fèi)較大，但卻被一致認(rèn)為是無損檢測的發(fā)展方向。無損檢測的應(yīng)用現(xiàn)狀　縱觀無損檢測在國內(nèi)建筑業(yè)中的應(yīng)用，非特別重要的構(gòu)件一般不采用射線探傷。對于厚度≥8mm的板材及曲率半徑不大的管材的對接焊縫多采用超聲波探傷，厚度3　鋼結(jié)構(gòu)損傷檢測鋼結(jié)構(gòu)在自然環(huán)境和使用環(huán)境長期的雙重作用下，其功能將逐漸減弱，這是一個不可逆轉(zhuǎn)的客觀規(guī)律。如果能夠科學(xué)地評估這種損傷的規(guī)律和程度，及時采取有效的處理措施，可以延緩結(jié)構(gòu)損傷的進(jìn)程，達(dá)到延長結(jié)構(gòu)使用壽命的目的。裂縫檢測　裂縫的檢測包括裂縫出現(xiàn)的部位分布、裂縫的走向、裂縫的長度和寬度。裂縫寬度的檢測主要用10～20倍讀數(shù)放大鏡、裂縫對比卡及塞尺等工具。裂縫長度可用鋼尺測量，裂縫深度可用極薄的鋼片插入裂縫粗略地測量，也可沿裂縫方向取芯或用超聲儀檢測。判斷裂縫是否發(fā)展可用粘貼石膏法，將厚10mm左右、寬50～80mm的石膏餅牢固地粘貼在裂縫處，觀察石膏是否裂開。也可以在裂縫的兩側(cè)粘貼幾對手持式應(yīng)變儀的頭子，用手持式應(yīng)變儀測量變形是否發(fā)展。結(jié)構(gòu)變形檢測　測量結(jié)構(gòu)或構(gòu)件變形的常用儀器和工具有水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、錘球、鋼卷尺、棉線以及激光測位移計(jì)、紅外線測距儀、全站儀等。結(jié)構(gòu)變形有許多類型，如梁、屋架的撓度、屋架傾斜、柱子側(cè)移，需要根據(jù)測試對象采用不同的方法和儀器。測量小跨度的梁、屋架撓度時，可用拉鐵絲的簡單方法，也可選取基準(zhǔn)點(diǎn)用水準(zhǔn)儀測量。屋架的傾斜變位測量，一般在屋架中部拉桿處從上弦固定吊錘到下弦處，測量其傾斜值并記錄傾斜方向。結(jié)構(gòu)材料性能檢測　對鋼材的性能檢測主要是檢查裂紋、孔洞、夾渣等，對焊縫主要是檢查夾渣、氣泡、咬邊、燒穿、漏焊、未焊透以及焊腳尺寸不足等，對鉚釘或螺栓主要是檢查漏鉚、漏檢、錯位、錯排和掉頭。檢測方法主要是外觀檢查、X射線、超聲波探傷、磁粉探傷和滲透探傷。超聲法用于金屬材料探測時要求頻率高，功率不必太大，這樣測試的靈敏度高，測試精度好。超聲波探傷通常采用縱波探傷和橫波探傷(主要用于焊縫探傷) 兩種方法。采用超聲波對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測時，要求測點(diǎn)平整光滑。4　其他相關(guān)問題1.焊縫的檢測宜優(yōu)先考慮受拉構(gòu)件，在網(wǎng)架、桁架中應(yīng)特別注意跨中下弦桿件。2.鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中不合格的處理主控項(xiàng)目必須100%合格，不合格應(yīng)處理。一般項(xiàng)目3.是否80%合格;4.其余的20%是否滿足允許偏差的12倍。不合格項(xiàng)的處理辦法：a返工，重做;b檢測鑒定，滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)予以驗(yàn)收;5.檢測鑒定不滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)設(shè)計(jì)人員重新核算，滿足安全要求，可予以驗(yàn)收;6.設(shè)計(jì)人員認(rèn)為不能滿足安全要求，返修后二次驗(yàn)收可能引起結(jié)構(gòu)尺寸改變和功能發(fā)生變化，制定新的設(shè)計(jì)文件(加固方案)，簽訂新的合同。施工單位按新的設(shè)計(jì)文件、合同進(jìn)行驗(yàn)收，或讓步驗(yàn)收。7.不予驗(yàn)收相關(guān)內(nèi)容：二手鋼結(jié)構(gòu)外墻材料有什么?