懸臂梁焊接冷裂紋控制研究

摘 要：懸臂梁在鋼結(jié)構(gòu)中較為常見，其功能要求決定了必須具備嚴格的焊接質(zhì)量，影響焊接質(zhì)量最主要的因素是焊接完成后出現(xiàn)的冷裂紋。本文對通過采取合理的焊接順序以及制定合理的焊接工藝來盡可能的避免冷裂紋的出現(xiàn)，并對出現(xiàn)的少量裂紋進行返修，總結(jié)出一套裂紋返修的操作方法。

關(guān)鍵詞：懸臂梁；焊接裂紋；控制

中圖分類號：TG441 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）10-0191-02

1 懸臂梁焊接工藝介紹

懸臂梁長直焊縫位于主立板與下面板之間，目前的焊接工藝主要是采用手工電弧焊和二氧化碳氣體保護焊混用的焊接工藝。坡口為單V坡口；母材材質(zhì)為EH36 （見表1）；焊接工藝相關(guān)參數(shù)見表2。

其止動鎖緊裝置是典型的十字接頭形式，中心板及筋板板厚在50mm左右。焊接主要采用手工電弧焊；母材金屬為EH36；坡口為雙V坡口；焊接工藝見表3。

2 懸臂梁冷裂紋控制措施

在施工中為了最大程度避免冷裂紋的產(chǎn)生，一般采用的焊接工藝如下：

2.1焊前準備

在焊接前對焊接件進行點焊定位并通過增加馬排的方式進行剛性固定，再焊接前將坡口打磨光滑。

2.2焊前預熱

通過提前對結(jié)構(gòu)件進行預熱處理可以有效的防止冷裂紋產(chǎn)生，在施工過程中由于結(jié)構(gòu)整體尺寸較大無法整體預熱，因此只進行局部預熱。根據(jù)裂紋敏感指數(shù)確定局部預熱溫度，如圖1所示。

2.3焊后熱處理

焊后熱處理是指焊接后立即對焊件的全部或局部進行加熱或保溫，使其緩冷的工藝措施。完成焊接后采用電加熱的方式對結(jié)構(gòu)件進行加熱，加熱溫度范圍為200～350℃，現(xiàn)場施工中一般是控制在230℃左右，保溫時間一般為0.5～1小時，主要與焊縫厚度和溫度有關(guān)。最低溫度可參考以下公式：

式中： ——焊后熱處理的下限溫度

——下限溫度的碳當量

由上式得出鋼的碳當量越高，焊后熱處理所需溫度越高。

2.4焊后熱處理

焊后熱處理的目的主要是消除焊后殘余應力，對于易產(chǎn)生脆斷和延遲裂紋的重要結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性要求高的結(jié)構(gòu)，以及有應力腐蝕的結(jié)構(gòu)，應考慮進行消除應力退火。

3 裂紋返修技術(shù)

3.1通過合理的方法，確定返修部位

根據(jù)拍片底片上較為明顯的特征，確定了缺陷的類型及位置。

3.2確定缺陷后，選擇合理、科學的工藝清除缺陷

確定缺陷后，我們對缺陷部位采用碳弧氣刨的工藝進行清除，清除時，注意以下幾點：

刨削電流要小一些，小電流氣刨可以有利于發(fā)現(xiàn)缺陷，在刨削過程中將缺陷清除掉。

在刨削過程中，應采用多層多次刨削法。

氣刨過程中，應使用直徑較小的碳棒，防止一次對焊縫刨得過寬。

3 .3針對薄板，采用合理地焊接參數(shù)進行焊接返修

在確定缺陷完全清除后，根據(jù)要求和現(xiàn)場實際情況，我們采用以下兩種方式進行返修：

a）采用SMAW進行返修，盡量采用直徑較小的焊條，焊接過程中速度平穩(wěn)，擺寬合理，以保證焊縫表面成型質(zhì)量。

b）采用FCAW進行返修，采用合理的焊接電流、焊接電壓，控制熱輸入，減少因返修產(chǎn)生的變形。對于返修部位，盡量減少焊縫接頭數(shù)量，避免產(chǎn)生新的缺陷，造成二次返修。

參考文獻

[1]程翠麗.淺談大型鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形控制.山西建筑.2008.3：196-198.

[2]葉家瑋.現(xiàn)代造船技術(shù)概論[M].廣州：華南理工大學出版社，2001.3：32-35.