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從20世紀(jì)80年代以來,中國建筑鋼結(jié)構(gòu)得到了空前的發(fā)展,建筑鋼結(jié)構(gòu)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有非常重要的地位。后一道焊縫對(duì)前一道焊縫相當(dāng)于一個(gè)“后熱處理”的過程,有效地改善了焊接過程中應(yīng)力分布狀態(tài),利于保證焊接質(zhì)量。鋼結(jié)構(gòu)由于自身的諸多優(yōu)點(diǎn),包括自重輕、建設(shè)周期短、適應(yīng)性強(qiáng)、造型美觀、維護(hù)方便等,其應(yīng)用越來越廣泛。鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展與鋼產(chǎn)量緊密相關(guān)。我國已經(jīng)成為世界產(chǎn)鋼大國,2006年中國生產(chǎn)鋼已達(dá)4.1億t,其中鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)量高達(dá)1.4億t,能源、交通、冶金、機(jī)械、化工、電力、建筑及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的支柱。我國輕鋼鋼結(jié)構(gòu)、空間鋼結(jié)構(gòu)、高層鋼結(jié)構(gòu)、橋梁鋼結(jié)構(gòu)和住宅鋼結(jié)構(gòu)等產(chǎn)業(yè)與民用建筑,如雨后春筍般涌現(xiàn),遍布全國。
在實(shí)際生產(chǎn)制造過程中,應(yīng)對(duì)焊接過程進(jìn)行控制,以防止焊接裂紋的產(chǎn)生。
1. 定位焊:定位焊是厚板施工過程中最輕易出現(xiàn)題目的部位。施工過程中,要隨時(shí)與監(jiān)理和業(yè)主方溝通,重要情況要在施工日志上作好記錄,涉及到工程變更和業(yè)主方原因造成的誤工等,要求業(yè)主方簽字確認(rèn)。由于厚板在定位焊時(shí),定位焊處的溫度被四周的“冷卻介質(zhì)”很快冷卻,造成局部過大的應(yīng)力集中,引起裂紋的產(chǎn)生,對(duì)材質(zhì)造成損壞。解決的措施是厚板在定位焊時(shí),進(jìn)步預(yù)加熱溫度,加大定位焊縫長度和焊腳尺寸。
2. 多層多道焊:在厚板焊接過程中,堅(jiān)持的一個(gè)重要的工藝原則是多層多道焊,嚴(yán)禁擺寬道。凡工程隊(duì)員工不得向他人泄露公司秘密和技術(shù)信息、市場信息和價(jià)格信息,不得有挑撥公司與客戶關(guān)系的言行,否則,從重處罰,直至辭退。這是由于厚板焊縫的坡口較大,單道焊縫無法填滿截面內(nèi)的坡口,擺寬道焊接造成的結(jié)果是,母材對(duì)焊縫拘束應(yīng)力大,焊縫強(qiáng)度相對(duì)較弱,輕易引起焊縫開裂或延遲裂紋的發(fā)生。而多層多道焊有利的一面是:前一道焊縫對(duì)后一道焊縫來說是一個(gè)“預(yù)熱”的過程;后一道焊縫對(duì)前一道焊縫相當(dāng)于一個(gè)“后熱處理”的過程,有效地改善了焊接過程中應(yīng)力分布狀態(tài),利于保證焊接質(zhì)量。
構(gòu)件上某一條焊縫經(jīng)預(yù)熱施焊時(shí),構(gòu)件焊縫區(qū)域溫度非常高,伴隨著焊縫施焊的進(jìn)展,該區(qū)域內(nèi)必定產(chǎn)生熱脹冷縮的現(xiàn)象,而該區(qū)域僅占構(gòu)件截面中很小一部分,此外的部分母材均處于冷卻(常溫)狀態(tài),由此對(duì)焊接區(qū)域產(chǎn)生巨大的剛性拘束,造成很大應(yīng)力,甚至產(chǎn)生裂紋。鋼材表面應(yīng)無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆等附著物,該表面應(yīng)顯示均勻的金屬光澤。若此時(shí)在焊縫區(qū)域的對(duì)稱部位進(jìn)行加熱,溫度略高于預(yù)熱溫度,且加熱溫度始終伴隨著焊接全程,則上述應(yīng)力狀況會(huì)大為減小,構(gòu)件變形亦會(huì)大大改觀。
固然采取一定措施可控制焊接應(yīng)力,但是大多數(shù)厚板構(gòu)件焊完后仍然存在相當(dāng)大的應(yīng)力,需在構(gòu)件完工后在其焊縫背部或焊縫二側(cè)進(jìn)行烘烤以消除殘余應(yīng)力。