鳥巢厚板焊接

    說起鋼結(jié)構(gòu)，會(huì)讓人想到國(guó)家運(yùn)動(dòng)場(chǎng)（鳥巢），工程用鋼板厚達(dá)110mm（Q460E-Z35）；北京新保利大廈，工程使用的軋制H型鋼翼板厚度達(dá)到125mm（ASTMA913Gr60），建筑鋼結(jié)構(gòu)中厚鋼板得到越來(lái)越大量的使用，這么厚的板是怎樣焊接的呢？今天我們就來(lái)聊聊厚板焊接。

厚板焊接

    厚板、超厚板焊接時(shí)填充焊材熔敷金屬量大，焊接時(shí)間長(zhǎng)，熱輸進(jìn)總量高，構(gòu)件施焊時(shí)焊縫拘束度高、焊接殘余應(yīng)力大，焊后應(yīng)力和變形大。焊接施焊過程中，易產(chǎn)生熱裂紋與冷裂紋。

    厚板在焊接前，鋼板的板溫較低，在開始焊時(shí)，電弧的溫度高達(dá)1250～1300℃，厚板在板溫冷熱驟變的情況下，溫度分布不均勻，使得焊縫熱影響區(qū)輕易產(chǎn)生淬硬——馬氏體組織，焊縫金屬變脆，產(chǎn)生冷裂紋的傾向增大，為避免此類情況發(fā)生，厚板焊前必須進(jìn)行加熱。

    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容易出現(xiàn)問題的部位。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(zhǎng)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。這是由于厚板焊縫的坡口較大，單道焊縫無(wú)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(lái)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。

3. 焊接過程中的檢查：厚板焊接不同于中薄板，需要幾個(gè)小時(shí)乃至幾十小時(shí)才能施焊完成一個(gè)構(gòu)件，因此加強(qiáng)對(duì)焊接過程的中間檢查，顯得尤為重要，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)題目，中間檢查不能使施工停止，而是邊施工、邊檢查。如在清渣過程中，認(rèn)真檢查是否有裂紋發(fā)生。及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理。

4. 厚板對(duì)接焊后，應(yīng)立即將焊縫及其兩側(cè)各100～150mm范圍內(nèi)的局部母材進(jìn)行加熱，加熱時(shí)采用紅外線電加熱板進(jìn)行。加熱溫度到250～350℃后用石棉展蓋進(jìn)行保溫，保溫2～6h后空冷。這樣的后熱處理可使因焊前清潔工作不當(dāng)或焊劑烘焙不當(dāng)而滲透熔池的擴(kuò)散氫迅速逸出，防止焊縫及熱影響區(qū)內(nèi)出現(xiàn)氫致裂紋。

    厚鋼的超聲波檢測(cè)應(yīng)在焊后48h或更長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行。如進(jìn)度答應(yīng)，也可在構(gòu)件出廠前再次進(jìn)行檢測(cè)，確保構(gòu)件合格，以免延遲裂紋對(duì)工件的破壞。