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鋼結構的聯(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氣體保護焊)。因為焊接是在高溫下進行的,所以,焊接件結構就會發(fā)生不同形式的變形,結構本身也會產(chǎn)生殘余應力。機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)總結如下。1 焊接變形的主要原因(1)焊縫在結構的位置原因,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、接頭形式等結構形態(tài)不同而引起的重力性變形。(2)結構剛性導致的變形,在受力相同的情況下,剛性較大的結構變形就小,而剛性弱則變形大,如較薄的二手鋼結構與小而重的結構進行焊接時,剛性小的薄片結構就容易變形。(3)焊接順序和裝配原因,一個同樣的焊接結構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構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,金屬材料的導熱性會導致整個材料變熱,而焊件的體積越大則受熱變形的幾率也就越大,變形也就越嚴重。如:實踐中氣焊比手弧焊的變形大,而手弧焊比氣保護焊接的變形嚴重。因此應當根據(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。因此在焊接中應當根據(jù)技術標準盡量選用更加合理的焊接規(guī)范來進行操作。2 控制措施對焊件進行焊接時會產(chǎn)生瞬間的內(nèi)部應力,焊接后產(chǎn)生的殘余應力并以此產(chǎn)生的殘余應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行介紹。2.1 焊前準備(1)鋼材要求:焊接前應當做好對鋼材料和焊接材料準備工作,即按照生產(chǎn)要求對焊接用構件的鋼材的牌號、規(guī)格、尺寸、質(zhì)量等指標進行核對,同時按照圖樣或者設計要求進行檢查。焊接用鋼材料的材料質(zhì)量應符合相應的國家或者行業(yè)規(guī)范,確定原則有:鋼板、型材、管材的計算厚度大于6mm時重要的構件不能采用級別A的沸騰鋼;結構件的半徑/厚度小于10并需要冷彎的時候,則應當選用對應的鋼材;如確定鋼材的等級時應當考慮工作的環(huán)境溫度、材料厚度、構造部位、焊接工藝等綜合因素進行選用,可以按照行業(yè)或者設計要求進行選取。重要的結構應當按照焊接工藝評定執(zhí)行。(2)焊條、保護氣體的要求:對低碳結構和合金結構焊接用焊條應符合國家5117、5118標準;氣焊、埋弧焊、氣體保護焊接則需要按照國標1300、8100標準;采用二氧化碳保護焊接則需要控制保護氣體的純度達到99.5%。其余氮氣小于0.1%,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和焊條時應先行做實驗,以保證其工藝可以達到技術指標,同時保證焊機材料焊條、焊絲、焊藥、保護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鍵階段:(1)下料和預處理,這個階段是將材料進行預先的處理,如對托料架進行清理、找平,滿足切割要求;保證相應的托架符合材料的尺寸;下料適應保證材料的余量控制;切割過程中應當保證速度、氣流、氣壓等符合工藝要求,同時不應對切割區(qū)域進行冷卻處理,切割后應及時進行矯形處理。(2)組對、焊接階段,這個過程應當控制焊接的基準面便于操作,并保證工件的穩(wěn)定,對接角度符合設計要求;在焊接時應按照規(guī)程進行控制,保證質(zhì)量;對焊條應進行必要的處理。焊接工藝是影響焊接質(zhì)量和控制變形的關鍵流程,因此應當合理的采用焊接的工藝,并且使之符合兩點要求:**,在焊接工藝的選擇和改進中應當保證符合自身作業(yè)的條件,如果焊接工藝的設計不符合實際生產(chǎn)條件的要求,過高或者過低都將直接影響工藝的實施;第二,焊接工藝設計應當符合材料的狀況,即在下料、組對、焊接、焊接后處理等環(huán)節(jié)都應當符合鋼制構件的材料特征,并且便于開展工藝,如大批量生產(chǎn)還應當考慮滿足機械化自動化作業(yè)的需求。(1)縮減焊縫的尺寸。焊接的內(nèi)應力是來自焊接中對局部的加熱過程,為此在滿足設計構件的尺寸要求下,應當合理設計焊縫的尺寸,即利用合理的焊接設計技巧既滿足構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)合理設計焊接順序。在需要多次焊接的情況下,即對焊縫較多的構件進行焊接前應當進行合理的分析和設計,根據(jù)焊接構件的形狀和焊縫的規(guī)律設計焊接的順序,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件進行約束,控制構件的整體變形幅度。(4)利用外力控制焊接殘余應力。在焊接完成后可以利用錘擊法對焊縫進行處理,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。但是此方法應當視材料和鋼構件的情況而定,對要求精度高或者材料脆性大的不宜采用。(5)采用強制變形和反變形法。對于大的工件采用強制變形法和反變形法相結合,選擇好強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。相關內(nèi)容：采用鋼結構設計的優(yōu)點有哪些?

在建筑工程施工質(zhì)量監(jiān)督中，二手鋼結構工程施工質(zhì)量監(jiān)督是個難點，也是個弱點。本文主要從鋼材料、焊縫和鋼結構損傷3個方面，探討工程中鋼結構的檢測方法。1　鋼材料檢測現(xiàn)場無損檢測建筑鋼材的力學性能，有利于對已有鋼結構的性能和施工質(zhì)量作出準確的評價，可以用于火災后鋼結構的現(xiàn)場無損檢測和鑒定。目前，鋼材的硬度和強度檢測普遍采用里氏硬度計法。里氏硬度計是根據(jù)彈性沖擊原理制成的，用于測定金屬材料的硬度。硬度計由沖擊裝置和顯示裝置兩部分組成。其特點是：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行硬度檢驗，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件的硬度檢驗，用來檢測建筑結構用鋼的硬度值非常方便。由于鋼材硬度與抗拉強度之間可以相互換算，因此，用里氏硬度計檢測鋼材硬度和強度非常合適。具體方法是：用角磨機在要測構件上打磨長度>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，測點要布置均勻，間隔>3mm。取9個點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度值。2　焊縫無損檢測在鋼結構建筑物中，鋼構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構或焊件在成型后能否滿足使用要求，在不進行大面積破壞性試驗的情況下對焊縫進行檢測的技術。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)量并進行分類定級，作為產(chǎn)品驗收的質(zhì)量指標。目前，對密閉性要求較高的鋼結構產(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，因而得到了廣泛應用。其缺點是評定結果受探傷人員的經(jīng)驗和技術熟練程度的影響較大，而且不夠直觀，至今仍難達到精確評定的要求。磁粉探傷　磁粉探傷是利用鐵磁性材料在強磁場中表層缺陷產(chǎn)生漏磁場吸附磁粉的現(xiàn)象進行的一種無損檢驗法。按測量漏磁方法的不同，磁粉探傷分為磁粉法、磁感應法和磁記錄法，其中磁粉法的應用**廣。磁粉探傷方法的優(yōu)點與超聲波探傷類似，缺點是只能發(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)點與超聲波探傷和磁粉探傷一樣，而缺點與磁粉探傷一樣，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。全息探傷技術能夠準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。雖然全息探傷技術目前還不是很成熟，應用較少，且其檢測花費較大，但卻被一致認為是無損檢測的發(fā)展方向。無損檢測的應用現(xiàn)狀　縱觀無損檢測在國內(nèi)建筑業(yè)中的應用，非特別重要的構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　鋼結構損傷檢測鋼結構在自然環(huán)境和使用環(huán)境長期的雙重作用下，其功能將逐漸減弱，這是一個不可逆轉的客觀規(guī)律。如果能夠科學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，可以延緩結構損傷的進程，達到延長結構使用壽命的目的。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粘貼幾對手持式應變儀的頭子，用手持式應變儀測量變形是否發(fā)展。結構變形檢測　測量結構或構件變形的常用儀器和工具有水準儀、經(jīng)緯儀、錘球、鋼卷尺、棉線以及激光測位移計、紅外線測距儀、全站儀等。結構變形有許多類型，如梁、屋架的撓度、屋架傾斜、柱子側移，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，也可選取基準點用水準儀測量。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。結構材料性能檢測　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。采用超聲波對鋼結構進行檢測時，要求測點平整光滑。4　其他相關問題1.焊縫的檢測宜優(yōu)先考慮受拉構件，在網(wǎng)架、桁架中應特別注意跨中下弦桿件。2.鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范中不合格的處理主控項目必須100%合格，不合格應處理。一般項目3.是否80%合格;4.其余的20%是否滿足允許偏差的12倍。不合格項的處理辦法：a返工，重做;b檢測鑒定，滿足設計要求，應予以驗收;5.檢測鑒定不滿足設計要求，經(jīng)設計人員重新核算，滿足安全要求，可予以驗收;6.設計人員認為不能滿足安全要求，返修后二次驗收可能引起結構尺寸改變和功能發(fā)生變化，制定新的設計文件(加固方案)，簽訂新的合同。施工單位按新的設計文件、合同進行驗收，或讓步驗收。7.不予驗收相關內(nèi)容：二手鋼結構外墻材料有什么?