常見焊接方法在網(wǎng)結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用!
更新時(shí)間:2025-02-17 15:38:58?點(diǎn)擊:29033 ? 行業(yè)觀點(diǎn)
焊接的基本概念
焊接是一種通過加熱、加壓,或兩者并用,使用或不使用填充材料,使焊件達(dá)到原子間結(jié)合的連接方式。在網(wǎng)結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)中,焊接是實(shí)現(xiàn)桿件連接的關(guān)鍵技術(shù)。其主要優(yōu)勢在于能有效保證結(jié)構(gòu)的整體性,相較于其他連接方式,焊接可使結(jié)構(gòu)在承受荷載時(shí),各桿件協(xié)同工作的性能更好,減少應(yīng)力集中現(xiàn)象,從而提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力 。
焊接電弧的產(chǎn)生與作用
在網(wǎng)結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)焊接中,最常用的是電弧焊。焊接電弧是由焊接電源供給的,在兩極間產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的氣體放電現(xiàn)象。以手工電弧焊為例,當(dāng)焊條與焊件接觸后迅速分離,在電場作用下,焊條端頭和焊件表面的氣體被電離,形成導(dǎo)電通道,產(chǎn)生高溫電弧。電弧溫度極高,可達(dá) 5000 - 8000℃,能迅速將焊條和焊件局部熔化。
焊縫的形成過程
- 加熱與熔化階段:電弧產(chǎn)生的熱量使焊條端部和焊件表面迅速熔化,形成熔池。在這個(gè)過程中,焊條藥皮(或焊劑)在高溫下分解、熔化,產(chǎn)生保護(hù)氣體和熔渣,保護(hù)熔池金屬不被氧化。
- 冶金反應(yīng)階段:熔化的金屬與焊條(或焊絲)中的合金元素發(fā)生冶金反應(yīng),調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分,以滿足性能要求。例如,添加合金元素可以提高焊縫的強(qiáng)度、韌性和耐腐蝕性 。
- 結(jié)晶與相變階段:隨著電弧的移動(dòng),熔池冷卻凝固,焊縫金屬發(fā)生結(jié)晶和相變,形成具有一定組織和性能的焊縫。冷卻速度對(duì)焊縫組織和性能影響很大,快速冷卻可能導(dǎo)致焊縫硬度增加、韌性降低,甚至產(chǎn)生裂紋。
焊接熱影響區(qū)
焊接過程中,焊縫附近的母材因受熱影響,其組織和性能會(huì)發(fā)生變化,這個(gè)區(qū)域稱為焊接熱影響區(qū)。熱影響區(qū)的大小和組織性能變化程度與焊接工藝參數(shù)、鋼材成分和焊件厚度等因素有關(guān)。例如,焊接電流越大、焊接速度越慢,熱影響區(qū)就越大。熱影響區(qū)的力學(xué)性能(如強(qiáng)度、硬度、韌性等)與母材相比會(huì)有明顯變化,可能出現(xiàn)強(qiáng)度降低、塑性和韌性變差等問題,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全性。因此,在焊接過程中需要合理控制焊接參數(shù),減少熱影響區(qū)的不利影響,如采用合適的預(yù)熱和后熱措施,控制冷卻速度 。
- 手工電弧焊:設(shè)備簡單、操作靈活,適用于各種位置和形狀的焊接,尤其在施工現(xiàn)場,對(duì)于一些復(fù)雜節(jié)點(diǎn)和難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接的部位,手工電弧焊具有不可替代的優(yōu)勢。但它也存在效率較低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、焊接質(zhì)量受焊工技術(shù)水平影響較大等缺點(diǎn)。
- 氣體保護(hù)焊:如二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊和氬弧焊,利用保護(hù)氣體(如二氧化碳、氬氣等)保護(hù)熔池和焊接區(qū)域,防止空氣中的有害氣體侵入,從而獲得高質(zhì)量的焊縫。氣體保護(hù)焊具有焊接速度快、焊縫質(zhì)量高、變形小等優(yōu)點(diǎn),在網(wǎng)結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)焊接中應(yīng)用廣泛,特別是對(duì)一些對(duì)焊縫質(zhì)量要求較高的部位。
- 埋弧自動(dòng)焊:電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接,自動(dòng)化程度高,焊接速度快,焊縫質(zhì)量好,適用于長直焊縫和較大厚度焊件的焊接。但它只適用于平焊位置,對(duì)焊件裝配精度要求較高。
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