聲測管最低預熱溫度確定方法
建筑聲測管具有自重輕、建設周期短、適應性強、外形豐富、維護方便等優(yōu)點(diǎn),其應用范圍廣泛。自20世紀80年代以來(lái),中國建筑聲測管得到了空前的發(fā)展,高層聲測管、空間聲測管、橋梁聲測管、輕聲測管和住宅聲測管如雨后春筍。焊接作為構建聲測管的一種主要連接方法,在物理、化學(xué)、冶金、材料、電子、計算機、自動(dòng)控制等學(xué)科迅猛發(fā)展的今天,隨著(zhù)新技術(shù)、新材料、新設備、新工藝的不斷涌現,在我國建筑聲測管建設中發(fā)揮更加重要的作用。據統計,約50%以上的鋼材在投入使用前需要經(jīng)過(guò)焊接加工處理。因此,焊接水平的提高是實(shí)現聲測管技術(shù)快速發(fā)展和確保建筑聲測管施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。
聲測管高強鋼焊接施工工藝:
聲測管焊材選配原則:強匹配。強節點(diǎn)弱桿件:焊接材料熔敷金屬的強度、塑性、沖擊韌性高于母材標準規定的最低值。焊接接頭(焊縫及熱影響區)各項性能全面要求達到母材標準規定的最低值。②兼顧焊縫塑性。厚板焊接時(shí)按厚度效應后的強度選配焊材,節點(diǎn)拘束度大時(shí)可在1/4板厚以下配用低強焊材。③滿(mǎn)足沖擊韌性要求。必須重點(diǎn)選擇焊材的韌性,使焊縫及熱影響區韌性達到鋼材的標準要求。
聲測管高強鋼焊接性評價(jià)方法:
、偬籍斄坑嬎阍u定法。②熱影響區最高硬度試驗評定法。③插銷(xiāo)試驗臨界斷裂應力評定法。
聲測管最低預熱溫度確定方法:
、倭鸭y試驗控制。根據斜Y坡口試樣抗裂試驗確定最低預熱溫度。②硬度控制。根據一定碳當量的鋼材,其不同板厚T形接頭角焊縫熱影響區硬度達到350 HV對應的冷卻速度(540℃時(shí)),查表確定焊接線(xiàn)能量。③根據裂紋敏感指數、板厚范圍、拘束度等級、熔敷金屬擴散氫含量確定最低預熱溫。④根據接頭熱輸入、冷卻時(shí)間和鋼材的特定曲線(xiàn)圖確定最低預熱溫度。
聲測管焊接質(zhì)量控制:
、倏刂茻彷斎肱c冷卻速度?刂坪附与娏、電壓、焊接速度以及熔敷金屬800 ℃~500 ℃區間的冷卻時(shí)間。②控制聲測管焊縫中碳/硫/磷/氮/氫/氧的質(zhì)量百分比。選用優(yōu)質(zhì)堿性低氫焊材,采用良好的操作手法充分保護熔池金屬(短弧、限制擺動(dòng)、傾角穩定)。③應力與變形控制。選用高能量密度、低熱輸入的焊接方法,如氣體保護焊;用小線(xiàn)能量,多層多道焊接;減小焊接坡口的角度和間隙,減少熔敷金屬填充量;采用對稱(chēng)坡口,對稱(chēng)、輪流施焊;長(cháng)焊縫應分段退焊或多人同時(shí)施焊;用跳焊法避免變形和應力集中。
總之,對于高強鋼的焊接,應根據鋼材本身的強化機理和供貨狀態(tài),綜合考慮其性能要求,合理選擇焊接材料和試驗方法對其焊接性作出評價(jià),制定合理的焊接工藝,以指導實(shí)際焊接生產(chǎn)。對該鋼種的焊接應主要考慮采取措施以降低其冷裂傾向。在焊接時(shí)應嚴格控制層間溫度和焊接線(xiàn)能量,防止接頭出現弱化現象。
聲測管焊接質(zhì)量控制:
、兕A熱與層間溫度。低溫環(huán)境下的預熱溫度應稍高于常溫下的焊接預熱溫度,加熱區域為構件焊接區各方向大于或等于二倍鋼板厚度且不小于100mm范圍內的母材,焊接層間溫度不低于預熱溫度或標準(JGJ81—2002)規定的最低溫度20℃ (兩者取高值)。②加大聲測管定位焊時(shí)的熱輸入。適當加大定位焊的熱輸入,增大焊縫截面和長(cháng)度,并采用與正式焊接相同的預熱條件,不在坡口以外的母材上打弧,熄弧時(shí)弧坑一定要填滿(mǎn),可以有效減少由于定位焊接引起的收縮裂紋。③采用合理的焊接方法。盡量使用窄擺幅,多層多道焊,嚴格控制層間溫度。④焊接后熱及保溫。焊接后及時(shí)對焊接接頭進(jìn)行后熱保溫處理,利于擴散氫氣的逸出,防止因冷速過(guò)快而引起的冷裂紋,同時(shí)適當的后熱溫度還可以適當降低預熱溫度。
總之,聲測管低溫焊接施工前,一定要根據實(shí)際情況做好焊接工藝評定試驗。必要時(shí)還要針對具體鋼種進(jìn)行低溫焊接性試驗,制作出適合的焊接工藝指導書(shū)以指導實(shí)際焊接。另外,在低溫環(huán)境下,對焊工操作的不良影響也應給予足夠重視,一般環(huán)境溫度不宜低于-15 ℃。
厚鋼板焊接技術(shù):
建筑聲測管中厚鋼板得到大量的使用,如北京新保利大廈工程使用的軋制H型鋼翼板厚度達到125 mm,國家體育場(chǎng)(鳥(niǎo)巢)工程用鋼最大板厚達110 mm。大量聲測管工程采用厚鋼板,促進(jìn)了厚鋼板焊接技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)也豐富了建筑用鋼的范圍。