【正文】 61 （栓釘）焊接工程 63 主控項目 63 一般項目 64 焊接 H 型鋼 64 參考文獻 65 *內(nèi)部資料 請勿翻印 * 5 編制： 1 焊接概述 焊接的定義 [1] 被焊工件的材質(zhì)（同種或異種），通過加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材質(zhì)達到原子（分子）間的結(jié)合而形成永久性連接的工藝過程稱為焊接（ Welding）。焊接時，加壓可以破壞連接表面的氧化膜，產(chǎn)生塑性變形以增加接觸面，使原子間達到產(chǎn)生結(jié)合力和擴散的條件； 加熱的目的是使接觸面的氧化膜破壞，降低塑性變形阻力，增加原子振動能，促進再結(jié)晶、擴散、化學(xué)反應(yīng)等過程。之后 ,立即釋放磁力 ,利用彈簧使栓釘壓入熔池 ,斷電后冷卻形成接頭 .栓釘提升高度在焊槍中提前調(diào)定 加熱過程是穩(wěn)定的電弧燃燒過程 ,為了防止空氣侵入溶池 ,惡化接頭質(zhì)量 ,要采用陶瓷環(huán)保護 .焊接質(zhì)量可靠 ,效率高 ,無煙霧弧光 ,勞動條件好 在鋼 混凝土結(jié)構(gòu) ,為了提高鋼構(gòu)件與混凝土間的結(jié)合力 ,多采用此焊接方法 .也可焊接固定小器具的受柄、支腳用螺柱等 .可焊材料有碳鋼、高碳鋼、 低合金高強度鋼、不銹鋼和鋁合金 *內(nèi)部資料 請勿翻印 * 8 編制： 表 151 焊縫的基本符號 序號 名稱 示意圖 符號 1 卷邊焊縫① (卷邊完全熔化 ) 2 I 形焊縫 3 V 形焊縫 4 單邊 V形焊縫 5 帶鈍邊 V形焊縫 6 帶鈍邊單邊 V形焊縫 7 帶鈍邊 U形焊縫 8 帶鈍邊 J形焊縫 9 封底焊縫 10 角焊縫 11 塞焊縫或槽焊縫 12 點焊縫 13 縫焊縫 ① 不完全熔化的焊縫用 I 形焊縫表示，并加注焊縫有效厚度。反之標(biāo)在虛線側(cè) 。 fu是衡量鋼材經(jīng)過較大變形后的抗拉能力，它直接反映鋼材內(nèi)部組織的優(yōu)劣，同時 fu 高可以增加結(jié)構(gòu)的安全保障。 2） 低合金鋼 *內(nèi)部資料 請勿翻印 * 14 編制： 根據(jù)《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》（ GB159194）的規(guī)定，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼分為 Q29Q34 Q390、 Q420 和 Q460 等五種，其中 Q34 Q390 為鋼結(jié)構(gòu)常用鋼種， Q420 已在九江長江大橋中成功使用。按剛度條件設(shè)計的結(jié)構(gòu)，其工作應(yīng)力一般比較小，但其壁厚較厚，此時選材不應(yīng)是高強度的，而應(yīng)是塑性和韌性好的一般強度的材料。因此，厚度大的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)好的鋼材。 ③ 用于一般結(jié)構(gòu)，其他用于重大結(jié)構(gòu)。 c． 工作溫度等于或低于 30℃的所有承重結(jié)構(gòu)。 焊接方法的選用 [12] 選擇焊接方法時必須符合以下要求：能保證焊接產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)良可靠；生產(chǎn)率 高，生產(chǎn)費用低，工作條件好，能獲得較好的經(jīng)濟效益。多道 10以上 短路過渡 :單道 ～ 6。如果該結(jié)構(gòu)允許開坡口又能采用雙面多層多道焊，則可焊的最大厚度在技術(shù)上不再有困難，此時焊接方法由生產(chǎn)率和經(jīng)濟因素決定。各種焊接方法中以平焊最容易操作，生產(chǎn)率高，焊接質(zhì)量容易保證，而仰焊操作最難，極易產(chǎn)生焊接缺陷。 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計 焊接應(yīng)力 [5] [12] [13] 焊接應(yīng)力的特點和分類 ⑴ 特點 沒有外力作用 的情況下，平衡于物體內(nèi)的應(yīng)力稱內(nèi)應(yīng)力。應(yīng)力沿焊件一個方向作用 二維空間應(yīng)力 雙向（或雙軸）應(yīng)力。圖 231 所示即為殘余應(yīng)力。 2）對構(gòu)件加工尺寸精度的影響 對尺寸精度要求高的焊接結(jié)構(gòu)，焊后一般都采用切削加工來保證構(gòu)件的技術(shù)條件和裝配精度。應(yīng)力腐蝕裂紋主要是由材質(zhì)、腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力共同作用的結(jié)果。 1） 盡量減少結(jié)構(gòu)上焊縫的數(shù)量和焊縫尺寸。如果是簡單的金屬桿件在自由狀態(tài)下均勻的加熱或冷卻，該桿件將按熱膨冷縮的基本規(guī)律在長度上產(chǎn)生伸長或縮短的變形，焊接時不均勻加熱過程，熱源只集中在焊接部位，且以一定速度向前移動。所以在沒有特別說明情況下，一般所說的焊接變形，多是指焊接殘余變形。 k2=1+85 錯誤 !未找到引用源。在熱源前方完全沒有拘束的情況下，因連接焊接坡口間隙常常張開，焊接熱輸入量越大，張開量越大 板平面外的變形 橫向彎曲變形（角變形） 在板厚方向由于焊接而使溫度分布不均勻時，沿板厚方向橫向收縮不同，使板件在焊縫中心線處發(fā)生彎曲變形。膨脹和收縮在這條焊縫上不同部位分別產(chǎn)生，直至焊接結(jié)束并冷*內(nèi)部資料 請勿翻印 * 22 編制： 至室溫 ，變形才停止。焊縫過分集中不僅使應(yīng)力分布更不均勻，而且可能出現(xiàn)雙向或三向復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。所以，在腐蝕介質(zhì)中服役的焊件，首先要選擇抗介質(zhì)腐蝕性能好的材料，此外對鋼結(jié)構(gòu)的焊縫及其周圍處進行錘擊，使焊縫延展開，消除焊接殘余應(yīng)力。 焊接殘余應(yīng)力對桿件穩(wěn)定性的影響大小，與內(nèi)應(yīng)力的分布有關(guān)，若能使有效截面遠離壓桿的中性軸，如圖 232 所示的 H 形焊接桿件，可以改善其穩(wěn)定性。同時要做到具體情況具體分析。焊接過程中在近縫高溫區(qū)德金屬熱膨和冷縮受阻時產(chǎn)生這種塑性變形，從而引起焊接的內(nèi)應(yīng)力 按應(yīng)力存在的時間分 焊接瞬時應(yīng)力 在焊接過程中，某一瞬時的焊接應(yīng)力，隨時間而變化。 因此，在焊件橫截面上內(nèi)應(yīng)力的分布（圖 231），總是既有拉應(yīng)力，又有壓應(yīng)力，是雙值同時出現(xiàn)的。高碳鋼或碳當(dāng)量高的合金結(jié)構(gòu)鋼宜采用冷卻速度慢的焊接方法，已減少熱影響區(qū)開裂傾向。 ⑷ 焊接位 置 在不能變位的情況下焊接焊件上所有的焊縫，就會因焊縫處于不同空間位置而須采用平焊、立焊、橫焊、或仰焊等四種不同的位置的焊接。對于熔焊而言，是以焊透而不燒穿為前提。 結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品中規(guī)則的的長焊縫和環(huán)縫宜采用埋弧焊；手弧焊用于打底焊和短焊縫焊接，機械類產(chǎn)品接頭一般較短，根據(jù)其準(zhǔn)確度要求，選用氣體保護焊（一 般厚度）、電渣焊（重型構(gòu)件易于立焊的）；半成品類的產(chǎn)品的焊接接頭往往是規(guī)則的，宜采用適于機械化的焊接方法，如埋弧焊和氣體保護焊。對焊接結(jié)構(gòu)還應(yīng)具有碳含量的合格證。 ⑦ 中、厚板坡口對接。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度不高于 20℃時，Q235 鋼和 Q345 鋼應(yīng)具用 20℃沖擊韌性的合格保證；對 Q390 鋼和 Q420 鋼應(yīng)具有 40℃沖擊韌性的合格保證。 4） 結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境 在低溫條件下工作的結(jié)構(gòu)，尤其是焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選 用具有良好抗低溫脆斷性能的鎮(zhèn)靜鋼。 1） 結(jié)構(gòu)的重要性 對重型工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)、大跨度鋼結(jié)構(gòu)、壓力容器、高層或超高層民用建筑或構(gòu)筑物等重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮選用質(zhì)量好的鋼材；其他按工作性質(zhì)分別選用普通質(zhì)量的鋼材；另外，安全等級不同，要求的鋼材質(zhì)量也應(yīng)不同。 按以上要求，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范具體規(guī)定：承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有抗拉強度、伸長率、屈服點和碳、硫、磷含量的合格保證；焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有冷彎試驗的合格保證；對某些承受動力荷載的結(jié)構(gòu)以及重要的受拉或受彎的焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有常溫或負溫沖擊韌性的合格保證。反之標(biāo)在虛線側(cè) 。 表 153 焊縫的輔助符號的應(yīng)用 名稱 示意圖 符號 平面 V 形對接焊縫 凸面 X 形對接焊縫 凹面角焊縫 平面封底 V 形焊縫 *內(nèi)部資料 請勿翻印 * 10 編制： 補充符號 焊縫的補充符號是為了補充說明焊縫的某些特征而采用的符號，見表 154。 熔焊在連接部位需加熱至熔化狀態(tài)，一般不加壓；壓焊必須施加壓力，加熱是為了加速實現(xiàn)焊接；釬焊時母材不熔化，只熔化起連接作用的填充材料（釬料）。 焊接過程的物理本質(zhì) [1] 焊接促使原子或分子之間產(chǎn)生結(jié)合和擴散的方法是加熱或加壓，或者兩者并用。 兩材料原子之間不能產(chǎn)生結(jié)合和擴散的主要原因是材料的連接表面有氧化膜、水、和油等吸附層以及兩材料原子之間尚未達到產(chǎn)生結(jié)合力的距離，對金屬而言該距離約為 3～5192。 常用焊接方法基本特 點與應(yīng)用 [2] [3] 表 141 簡要地介紹了本單位常用金屬焊接方法的原理、特點及使用范圍。 焊縫尺寸符號 基本符號必要時可附帶有尺寸符號及數(shù)據(jù)，這些尺寸符號見表 155。對稱、雙面焊縫時可 不加虛線 .基本符號標(biāo)在基準(zhǔn)線兩側(cè) 焊縫形狀尺寸 焊縫截面尺寸標(biāo)在基本符號左側(cè) 。 鋼結(jié)構(gòu)用鋼的分類 [5] 在鋼結(jié)構(gòu)中采用的鋼材主要有兩種：碳素結(jié)構(gòu)鋼（或稱普通碳素鋼）和低合金結(jié)構(gòu)鋼。 2） 載荷情況 一般承受靜載荷的結(jié)構(gòu)，應(yīng)主要以滿足強度要求來選取。露天結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生時效，有害介質(zhì)作用的鋼材易腐蝕、疲勞和斷裂，應(yīng)區(qū)別地選擇不同的材質(zhì)，宜采用耐候鋼，其質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T4172《焊接結(jié)構(gòu)有耐候鋼》的規(guī)定。 吊車起重量不小于 50t 的中級工作制吊車梁，對鋼材沖擊韌性的要求應(yīng)與需要演算疲勞的構(gòu)件相同。 *內(nèi)部資料 請勿翻印 * 17 編制： 7）下列情況的承重結(jié)構(gòu)和構(gòu)件不應(yīng)采用 Q235 沸騰鋼： ①焊接結(jié)構(gòu)。 焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材還應(yīng)具有冷彎試驗的合格保證。 *內(nèi)部資料 請勿翻印 * 18 編制： 表 212焊接方法影響因素 焊接方法 適用材料下焊接厚度 (mm) 接頭形式 焊接位置 費用 自動化程度 對接 T接 搭接 平焊 立焊 橫焊 仰焊 設(shè)備費 焊接費 手工電弧焊 碳鋼 單道 2～ 6 多道 6 以上 A A A A B B C 少 少 差 低合金鋼 單道 2～ 6 多道 6 以上 二氧化碳氣保焊 碳鋼 射流過渡 :單道 3～ 10?？珊缸钚〉暮穸仁侵阜€(wěn)定狀態(tài)下單面單 道焊恰好焊透而不發(fā)生燒穿的厚度。一種焊接方法能進行這四種位置的焊接稱可全位置焊的方法。 選擇好焊接方法的影響因素還包括技術(shù)水平、設(shè)備和焊接用消耗材料等。而且應(yīng)力分布圖上拉應(yīng)力的面積（圖中用 表示的影線面積）等于壓應(yīng)力得面積（ 用