钢结构基础学习教材

发布 2021-05-30 20:45:28 阅读 2539

焊接检验2010.10.25

授课要求与课时安排;

1.了解焊接的基础知识(焊接原理、、焊接方法、钢材焊接性能的初步判断、焊接材料、焊接接头的形式及标注、焊接应力与变形、焊接缺欠/陷、焊接检验) —1 1/4hr

2. 初步了解焊接材料的检测的标准 ——1/4hr

3.掌握建筑钢结构焊缝质量等级的划分及要求、焊缝质量检查的抽样方法1/4hr

4.掌握建筑钢结构焊接外观检查的项目及方法1hr

1. 焊接原理、特点与分类。

1.1.焊接原理。

焊接——通过加热或加压、或两者并用,并且用或不用填充材料,材料产生原子间的结合成为永久性连接。

焊接不仅可以使金属材料永久地连接起来,而且可以使某些非金属材料达到永久连接的目的,如塑料、陶瓷焊接等。

焊接不仅可以应用于在静载荷、动载荷、疲劳载荷及冲击载荷下工作的结构。

1.2.焊接特点。

1)节约金属材料。

用焊接比用铆接制成的金属结构可省去很多零件,因此能够节约金属15%~20%。另外,同样的构件也可比铸铁、铸钢件节约很多材料。

2)减轻结构重量。

采用焊接制成的构件,可以在节省材料的同时减轻自身的重量,从而可以加大构件的承载能力。

3)减轻劳动强度、提高生产率。

焊接与铆接相比,劳动强度减轻。由于简化了生产准备工作,缩短了生产周期,从而提高了生产率。

4)构件质量高。

焊接可以将两块材料连接起来,同时焊缝是连续的,具有和母材相同或更高的机械性能,并且获得致密性(容器能达到水密、气密),因而提高了产品结构的质量。

5)焊接的材料厚度不受限制。

金属焊接的方法很多,同一种焊接方法也可采用多种焊接工艺,因而焊接的材料厚度一般不受限制。

6)建筑结构设计自由度大。

(1) 建筑造型设计自由度大。

2) 构件设计自由度大。

7)金属焊接的不足之处。

(1)由于焊接是局部的、不均匀的加热、冷却或加压,所以焊后的金属易产生变形及应力。

(2)焊接接头的材质要发生一定的变化。

2. 建筑钢结构常用的焊接方法。

1. 焊接方法分类。

电弧焊——螺柱焊。

—熔焊焊条电弧焊。

埋弧焊 氩弧焊(熔化极)

co2焊。钨极氩弧焊。

原子氢焊等离子弧焊。

氧氢。—气焊—— 氧乙炔。

空气乙炔。——铝热焊。

—电渣焊。—电子束焊。

激光焊。熔焊、压焊、钎焊;

熔焊是将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。

压焊是在焊接过程中,对焊件施加压力(加热或不加热)以完成焊接的方法。这类焊接有两种形式,一是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态,然后施加一定的压力,以使金属原子间相互结合形成牢固的焊接接头。二是不进行加热,仅在被焊金属的接触面上施加足够大的压力,借助于压力所引起的塑性变形,使原子间相互接近而获得牢固的挤压接头。

钎焊用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料的熔点,低于母材熔化温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。

图1图2焊条电弧焊熔化极气体保护电弧焊。

图3药芯焊丝电弧焊。

图4 气电立焊。

图5埋弧焊图6电渣焊。

图7螺柱焊。

3. 2. 建筑钢结构常用的焊接方法的基本原理、用途及特点见表。

表建筑钢结构常用焊接方法基本原理、用途及特点。

3.钢材焊接性能的间接评定;

碳当量—把钢中影响焊接性能的合金元素(包括碳)的含量按其作用换算成碳的相当含量。可作为评定钢材焊接性的一种参考指标

cen= w (c)+a(c){w (si)/24+ w (mn)/16+ w (cu)/15+ w (ni)/20+ w( cr+mo+v+nb)/5+5b} (

cen<0.4焊接性能良好。

cen0.4~0.6焊接性能一般。

cen>0.6焊接性能差。

同时要考虑考虑结构刚性、板厚、扩散氢含量等因素。使用以上公式时,还应该考虑上述诸因素的影响。

4. 焊接材料。

焊接时必不可少的耗材的通称,包括焊条、焊丝、焊剂、气体、等。

4.1电焊条。

焊条由焊芯和药皮构成,焊芯主要起导电和填充焊缝金属作用。药皮主要起;提高焊接电弧的稳定性、防止空气对熔池的侵入、形成熔渣保护焊缝金属,使焊缝缓慢冷却,减少了生成气孔的可能性、 掺合金、提高焊接生产率等作用。

电焊条的型号与牌号。

国家标准;gb/t5117-1995《碳钢焊条》;规定了碳钢焊条型号分类、技术要求、试验方法及检验规则等内容。

电焊条的型号;国家标准规定的分类方法。

电焊条的牌号;我国在2023年前采用的焊条商品名称结构钢焊条(碳钢焊条、低合金钢焊条)用j×× 表示。

∣ ∣药皮类型和电源种类。

∣__熔敷金属的抗拉强度等级。

4.1.1碳钢焊条:

碳钢焊条型号是根据熔敷金属抗拉强度、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分的,e

表示药皮类型和电源种类。

表示熔敷金属的最小抗拉强度等级。

表示焊条。4.1.2低合金钢焊条。

gb/t5117-1995《低合金钢钢焊条》规定了低合金钢焊条型号分类、技术要求、试验方法及检验规则等内容。

低合金钢焊条型号划分:低合金钢焊条型号,是按熔敷金属力学性能、化学成分、药皮类型、焊接位置和电流种类划分的,低合金钢焊条型号编制方法与碳钢焊条基本相同,但后缀字母为熔敷金属化学成分分类代号,并以短划“-”与前面数字分开,e

表示熔敷金属化学分类代号。

表示药皮类型和电源种类。

表示熔敷金属的最小抗拉强度等级。

表示焊条。4.2气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝。

焊丝——焊接时导电、熔化后作为填充金属的金属丝。

gb/t 8110-2008 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝。本标准规定了气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢实心焊丝和填充丝的分类和型号、技术要求、试验方法、检验规则。

er表示焊丝化学成分分类代号。

表示焊丝熔敷金属的最小抗拉强度等级。

表示焊丝。4.3药芯焊丝。

焊丝芯部是药粉,外表面是金属(皮或管)

gb/t 10045-2001《碳钢药芯焊丝》,本标准规定了碳钢药芯焊丝的型号分类、技术要求、试验方法、检验规则几缠绕、包装等内容。

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