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1、钢结构项目转换层节点与H型钢桁架连接处焊接质量解决方法及措施钢结构项目转换层节点与H型钢桁架连接处焊接质量解决方法及措施李琦(广东省工业设备安装公司,广州510080)摘要:针对大楼转换层钢结构节点与H型钢桁架连接处出现的对接尺寸误差,由于对接处H型钢板厚及对接焊缝间距很近,通过采取有效的焊接施工工艺和焊后消除残余应力等措施,解决了连接处的焊接质量问题,取得了较好的效果,满足了设计要求.关键词:钢结构;桁架连接;焊接质量;解决方法中图分类号:TG441.2文献标识码:B文章编号:10023607(2006)060039021前言在韶关电力调度通信中心大楼转换层钢结构项目安装过程中,由于设计及制
2、作过程中出现的错误,在转换层4个节点STC3与H型钢桁架XC2(截面尺寸为:500X7OOmm)连接处出现了约200mm宽的对接间隙误差(见图1),造成节点STC3与H型钢桁架XC2不能直接对接焊接.针对这种情况,必须在节点和H型钢桁架对接间隙之间增加一段H型钢短桁架后才能最终对接成功,因此必须制定相应的对接焊接施工工艺及措施.图1节点STC3与H型钢桁架XC2连接处对接间隙误差2钢结构对接技术要求2.1技术要求根据设计要求,该项目钢结构所有焊接质量等级为一级,焊缝经外观检查合格后进行100%超声波无损检测,并且需符合钢结构工程施工质量验收规范(GB50205_2001),建筑钢结构焊接技术规
3、程(JGJ81-2002)的规定.2.2钢结构材料要求该项目钢结构钢材采用Q345B,相应的焊接材料采用焊条E5015(J507),焊条在使用前必须进行烘干.E5015(J507)低氢型碱性焊条烘干温度为350-400oc,烘干时间为1.52JJ时,烘干后必须存放在保温箱(筒)内,随用随取,焊条由保温箱(筒)取出到施焊的时间不宜超过2JJ时.2.3作业条件焊接作业区风速超过8m/s时,应设置防风棚或采取其它防风措施.焊接作业区的相对湿度不得大于90%.当焊件表面潮湿时,应采取加热去湿除潮措施,加热温度为100-120cc.3对接施工工艺根据现场STC3节点与H型钢桁架XC2出现的200mm间隙
4、对接误差,为了防止在太短的范围内出现过多的焊缝及引起焊接应力集中,必须将H型钢桁架XC2的腹板对接焊缝和上下翼板对接焊缝错开200mm,以防止焊缝过于集中造成焊接应力集中.因此需将H型钢桁架XC的上下翼板切割至600mm宽,增)JE600mm宽的上下翼板与STC3节点进行对接,如图2所示.,一一.h,.一一一一7一r一,.一,1,f:,一”?-6-.,4,;/,_,0lllljJ一f/一,i一SIC3竹;i型钢桁架,XC2ll二一_二一一一-0,0-_ll_1j,l2,图2STC3节点与H型钢桁架XC2对接图3.1施工工艺流程I-蚪接祁fi榆仆I姨,I硬拔I芝芷球删焊接I2参数上投Il迁fI篮
5、?K逍仃扳台圳披J逊IJ蚪梭tlmr瓤热,1缫社al,乏消除晦J处小合格J,Ffl协.空.1台格格Ilf0职验0榆I件结求ljJ,天川lUJ5i.将.抢,Ifi小1-物I5奠艘卉l施I现场If冲3.2操作工艺3.2.1焊条直径的选择.焊条直径主要根据焊件厚度进行选择,根据STC3节点与H型钢桁架XC2对接处的腹板厚度为25mm,上下翼板厚度为30mm,以及对接采用单边V型坡口的特点,选用3.2mm焊条进行打底焊,4.0mm焊条进行中间焊道和盖面焊接.3.2.2焊接工艺参数.根据采用的手工电弧焊接方法及选用的焊条,选择的焊接工艺参数见表1所示.表1STC3节点与H型钢桁架XC2对接焊接工艺参数焊
6、条直径焊接电流电弧电压焊接速度焊缝层tt/:iti数焊接方法fmm)(A)(V)(cm/m1n)1SHAW3.21OO13O21-24354527SHAW4.016020026284O45810SHAw4.016O20026-284045加打底焊时,特别是焊接单面焊双面成形焊道时,使用的焊接电流要小,填充焊时,通常用较大的焊接电流,盖面焊时,为防止咬边和获得较美观的焊缝,使用电流稍大些.焊接电流初步选定后,要通过试焊调整.3.2.3焊接施工措施(1)焊缝在焊接接头每边的覆盖宽度一般为24mm.(2)施焊前,焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量,如不符合要求,应修磨补焊合格后方能施焊.(3)
7、手工电弧焊焊缝引出长度应大于25mm.其引弧板和引出板宽度应大于50mm,长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm,厚度应不小于6mm.(4)焊接完成后,应用火焰切割去除引弧板和引出板,并修磨平整.不得用锤敲击引弧板和引出板.焊接时不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条.(5)不应在焊缝以外的母材上打火引弧.4焊接施工顺序及焊接残余应力消除措施在施工过程中,为了减少焊接变形及焊接应力集中,STC3节点与H型钢桁架XC2对接焊接施工顺序见图2所示.焊接施工顺序为:先进行一一的焊接,完成后再进行一一的焊接,最后进行PL加强板与腹板之间的角焊,角焊时当与腹板对接焊缝相碰时需断开角焊缝.上下翼板对接焊接时,序
8、号和序号须两名焊工同时进行对称施焊,以防止焊接变形.在对接焊接过程中,采用锤击法消除焊接残余应力,在每层焊缝焊接之后,用圆头手锤对焊道位置轻轻锤打.注意不应对根部焊缝,盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击.为了尽量降低焊接残余应力,焊接完成后需进行焊后热处理,用气体火焰对焊缝加热到500600oc左右,用保温材料对焊缝进行保温,使焊缝温度缓慢降温,保温时间维持在1.5-2.O/J,时左右.5结论针对对接时出现的质量问题,通过增加一段H型钢短桁架,制定合适的焊接施工工艺及措施.焊接完成后进行焊缝外观检查合格,经100%超声波无损探伤检测,焊缝内部没有发现焊缝缺陷,焊缝质量达到一级标准,符合设计及规范要求,取得了满意的焊接质量效果.嚣