(一)低溫焊接方矩管前,一定要根據(jù)實際情況進行低溫焊接性試驗以指導(dǎo)實際焊接。在低溫焊接時,顯著的特點是焊接接頭具有很大的冷卻速度,因而提高了方矩管焊縫的結(jié)晶速度,同時也提高了彈、塑性變形速度,即提高了焊縫結(jié)晶期間的應(yīng)變增長率,導(dǎo)致熱裂紋傾向增大;
(二)整條焊縫應(yīng)盡量連續(xù)焊完,避免中斷。打底焊道應(yīng)減慢焊速、增加焊道厚度,嚴(yán)防裂紋產(chǎn)生。不應(yīng)在坡口面以外的母材上進行引弧,熄弧時需填滿弧坑,層間溫度不小于預(yù)熱溫度;
(三)焊接方矩管不宜在大風(fēng)及大雪天進行,如必須施焊時,有防止風(fēng)、雪的設(shè)備,如篷、檔板等。若非要在雪天及雪后進行作業(yè),焊縫兩端1m處,應(yīng)設(shè)置密封裝置,防止雪水進入焊接區(qū)域;
(四)焊工在進行低溫焊接前,進行低溫焊接技術(shù)理論教育和低溫焊接適應(yīng)性訓(xùn)練。低溫焊接適應(yīng)性訓(xùn)練用δ≥25mm鋼板,進行橫、立、仰位置的施焊,并以RT檢測及外觀檢驗合格為標(biāo)準(zhǔn);
(五)低溫環(huán)境下的預(yù)熱溫度應(yīng)高于常溫下的焊接預(yù)熱溫度,加熱區(qū)域為構(gòu)件焊接區(qū)各方向大于或等于二倍鋼板厚度且不小于100mm范圍內(nèi)的母材。方矩管本身應(yīng)實現(xiàn)正溫,即要采用預(yù)熱方式提高焊縫周圍小環(huán)境溫度,以此來保證焊縫綜合指標(biāo);
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管材在鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用具有良好的前景。同時,由于圓管和方矩管各有特點,各有合理的使用范圍,使用方矩管作為建筑物立柱比圓管性能更好。比如在墻角的位置,使用方管可以使建筑面積得到大的有效利用。因此,在鋼結(jié)構(gòu)住宅以及高層鋼結(jié)構(gòu)建筑方面,方矩鋼管更有前途。
目前,在我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè),使用圓鋼管比較多,技術(shù)比較成熟,也有相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和多本應(yīng)用技術(shù)規(guī)程。在使用圓鋼管時,一些建筑物的重要部件一般要求采用無縫鋼管,但一方面由于無縫鋼管價格昂貴,另一方面由于焊管的直徑可以做得較大,管壁也可滿足設(shè)計要求,大部分建筑構(gòu)件仍采用焊管。如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一部分使用直縫焊管,一部分使用無縫鋼管。
我國國內(nèi)生產(chǎn)的方矩管產(chǎn)品較少,特別是作為高層或大跨度建筑的柱子,壁厚仍達不到使用要求,即便是鋼鐵工藝研究所生產(chǎn)的方矩管500mmx500mm,壁厚也只能達到19mm,因而廣州新白云機場的候機樓仍采用進口的方矩管。我國在建筑上應(yīng)用較多的仍是箱形梁.其由四塊厚板焊接制成,壁厚要求也較高,如通常要求壁厚要達到20mm-60mm,甚至80mm、100mm等。2008年奧運會的主場館“鳥巢”的箱形梁、柱,厚度一般都為50mm、60mm或80mm,甚至超過100mm。如果一部分能用方矩管代替,將帶來顯著的技術(shù)和經(jīng)濟效果國外一些生產(chǎn)企業(yè)由于采用特殊的生產(chǎn)工藝,已能夠生產(chǎn)大壁厚的方矩管,這種方矩管與箱形梁相比,可以大大減少焊接工作量,還能減少因焊接帶來的環(huán)境污染,同時鋼材如抗銹等性能也更有優(yōu)勢,表面也更為美觀。
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(一)鋼帶的力學(xué)性能
焊接方矩管常用的鋼種為碳素結(jié)構(gòu)鋼,主要的牌號有Q195、Q215、Q235等多種。鋼帶屈服點和抗拉強度過高,將造成鋼帶的成型困難,特別是管壁較厚時,材料的回彈力大,方矩管在焊接時存在較大的變形應(yīng)力,焊縫容易產(chǎn)生裂縫。當(dāng)鋼帶的抗拉強度超過635MPa、伸長率低于10%時,鋼帶在焊接過程中焊縫易產(chǎn)生崩裂。當(dāng)抗拉強度低于300MPa時,鋼帶在成型過程中由于材質(zhì)偏軟,表面容易起。可見,方矩管材料的力學(xué)性能對焊接質(zhì)量的影響很大,應(yīng)從材料強度方面對其進行有效地控制;
(二)鋼帶表面缺陷
鋼帶表面缺陷常見的有鐮刀彎、波浪形、縱剪啃邊等幾種,鐮刀彎和波浪形一般出現(xiàn)在冷軋鋼帶軋制過程中 ,是由壓下量控制不當(dāng)造成的。在方矩管成型過程中,鐮刀彎和波浪形會引起帶鋼的跑偏或翻轉(zhuǎn),容易使方矩管焊縫產(chǎn)生搭焊,影響質(zhì)量。鋼帶的啃邊,一般出現(xiàn)在縱剪帶上,產(chǎn)生原因是縱剪機圓盤刀刃磨鈍或不鋒利造成的。由于鋼帶的啃邊,時時出現(xiàn)局部缺肉,使鋼帶在焊接時易產(chǎn)生裂紋、裂縫而影響方矩管焊縫質(zhì)量的穩(wěn)定性;
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