高原季風(fēng)氣候?qū)Τ瑢挿撓淞汉附拥挠绊?/h1>
2021-01-24 17:34李洋昊，張宏，劉正
四川水力發(fā)電 2021年1期
李 洋 昊，張 宏，劉 正
(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)
1 概 述
在低環(huán)境溫度下焊接由于焊縫的冷卻速度比常溫條件下快許多,當(dāng)焊接接頭冷卻到鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度附近時容易產(chǎn)生馬氏體、貝氏體等淬硬組織,焊縫中的擴(kuò)散氫也來不及釋放，由于淬硬組織、拘束應(yīng)力和氫的作用三大因素影響易產(chǎn)生冷裂紋。對于低溫條件下焊接施工的技術(shù)措施，我國的焊接規(guī)定焊接的環(huán)境溫度不應(yīng)低于5 ℃，嚴(yán)禁焊件在溫度低于-20℃時施焊；當(dāng)焊接環(huán)境溫度低于-10℃時,需經(jīng)過相應(yīng)的環(huán)境溫度保護(hù)且經(jīng)過評定合格后方可進(jìn)行焊接。
由此可見,我國主要對最低焊接溫度進(jìn)行了規(guī)定,同時對低溫環(huán)境下的焊接提出了預(yù)熱和后熱及保溫的要求,其中對焊接溫度不低于5 ℃的要求最高，最為嚴(yán)格。在我國焊接施工規(guī)范中,沒有具體的“臨界施焊最低溫度”的定義,只能根據(jù)實(shí)際情況做出適合于客觀環(huán)境的正確決策。
高原季風(fēng)氣候的特點(diǎn)是風(fēng)力大，多大風(fēng)、雷暴和冰雹等天氣，對焊接有低溫和風(fēng)力因素的影響，在這種低溫環(huán)境下，進(jìn)行超寬鋼箱梁的焊接施工有很大影響。在進(jìn)行焊接施工時，風(fēng)力和低溫會造成焊接接頭急速變冷、焊接時的氫不容易向外擴(kuò)散而造成鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而影響到焊接施工的整體質(zhì)量[1]。鋼箱梁采用的焊接方式有：埋弧自動焊，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，手工電弧焊。在超寬幅鋼箱梁施工中，焊接技術(shù)的好壞將直接影響到施工的質(zhì)量。筆者以西昌某項(xiàng)目為例對其進(jìn)行了闡述。該項(xiàng)目受高原季風(fēng)氣候的影響，超寬幅鋼箱梁的焊接受到了很大的影響，項(xiàng)目部結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)并經(jīng)過多次試驗(yàn)結(jié)果對比，最終采用了帶有二氧化碳防護(hù)罩的焊接技術(shù)，有效降低了高原季風(fēng)氣候?qū)附拥挠绊?。在進(jìn)行鋼箱梁焊接時，采取多層焊接的施工方式，既可以實(shí)現(xiàn)對焊接施工的有效控制，同時又可以確保焊縫的質(zhì)量。該焊接施工方法需根據(jù)鋼箱梁的結(jié)構(gòu)以及材料等進(jìn)行確定，同時還需要根據(jù)鋼箱梁的施工圖紙對焊接位置進(jìn)行糾正。
2 鋼箱梁的焊接施工
2.1 焊接工序
鋼箱梁經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行吊裝，再按照本工程的焊接要求及焊接順序進(jìn)行鋼箱梁的焊接。焊接時先點(diǎn)焊進(jìn)行臨時固定，然后再進(jìn)行全方位的焊接。鋼箱梁焊接時，必須按焊接施工工藝中規(guī)定的焊接順序、焊接要求及焊接方向施焊，不得隨意改變焊接施工步驟。在進(jìn)行鋼箱梁吊裝時，所有的零件和單元都需要利用定位焊進(jìn)行組裝，然后再將其焊接成整體結(jié)構(gòu)，定位焊的質(zhì)量將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，因此對其一定要引起十分的重視。在進(jìn)行定位焊之前，應(yīng)根據(jù)焊接工藝和圖紙對焊件的坡口尺寸、幾何尺寸、焊接縫隙進(jìn)行設(shè)計(jì)，且對施工部位根據(jù)具體情況進(jìn)行清理，檢查合格后方可進(jìn)行鋼箱梁的吊裝及定位焊接，否則不得進(jìn)行定位焊接。定位焊縫不能出現(xiàn)夾渣、裂紋、焊瘤、焊偏等缺陷，咬邊深度不得大于0.5 mm。定位焊縫應(yīng)布置在焊道內(nèi)并應(yīng)由持合格證的焊工施焊。
為了防止產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致鋼箱梁每段的外部結(jié)構(gòu)尺寸發(fā)生改變，鋼箱梁段的焊接應(yīng)分步進(jìn)行，并且遵循先內(nèi)后外、先下后上、由中心向兩邊進(jìn)行施焊的原則，優(yōu)先選用二氧化碳焊接的方法。焊接的施工順序?qū)附幼冃渭昂负髿堄鄳?yīng)力有很大影響，焊接時，為盡量減少結(jié)構(gòu)焊接后的變形和焊后殘余應(yīng)力，結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)盡量實(shí)行對稱焊接，讓結(jié)構(gòu)受熱點(diǎn)在整個平面內(nèi)對稱、均勻分布，避免結(jié)構(gòu)因受熱不均勻而產(chǎn)生扭曲和較大的焊后殘余應(yīng)力[2]。
2.2 焊接控制要點(diǎn)
在進(jìn)行焊接時，一定要特別注意現(xiàn)場的環(huán)境，當(dāng)焊接環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況時，必需采取有效的防范措施，否則禁止施焊。①風(fēng)速大于 2 m/s 時，必須采用防風(fēng)棚、防風(fēng)罩等措施。②相對濕度大于 80% 時，采用火焰加熱法將工件表面的水分去除。③雨天采用搭建防雨棚的方式以保證施焊時不受風(fēng)雨的影響，否則應(yīng)停工。④焊件溫度低于5℃時，縫口兩側(cè)100 mm范圍內(nèi)按照要求烘烤加溫。基于以上要求，項(xiàng)目部技術(shù)人員根據(jù)工程的地理位置特點(diǎn)以及現(xiàn)場焊接的經(jīng)驗(yàn)研發(fā)出了一種提高焊接質(zhì)量的措施：選擇合適的焊接工藝參數(shù)和正確的操作方法并在正式施焊前進(jìn)行焊接工藝評定，根據(jù)合格的評定報告進(jìn)行焊接。焊接過程采用工裝對箱梁加以固定，防止焊接過程中產(chǎn)生角變形，同時減少撓曲變形和扭曲變形。
2.3 高強(qiáng)度水平軸向風(fēng)力環(huán)境中的鋼箱梁焊接技術(shù)
在現(xiàn)場進(jìn)行鋼箱梁焊接施工時，水平軸向風(fēng)力會將焊接時的二氧化碳吹走，從而導(dǎo)致二氧化碳的濃度不足，進(jìn)而對焊接的質(zhì)量產(chǎn)生影響。
在西昌某項(xiàng)目施工中，總承包部技術(shù)人員通過對二氧化碳濃度進(jìn)行調(diào)整的實(shí)驗(yàn)方法確定出二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊所用的二氧化碳濃度不得低于99.5%，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊用的二氧化碳?xì)怏w的含水量及含氮量不應(yīng)超過 0.1%。采用在焊接機(jī)械設(shè)備頂部安裝風(fēng)速傳感器的方法，連續(xù)實(shí)時監(jiān)測施工位置的風(fēng)速以及風(fēng)量的大小，在焊機(jī)上設(shè)置智能化程序，當(dāng)焊接現(xiàn)場的風(fēng)速大于2 m/s時，二氧化碳保護(hù)焊機(jī)就會自動切斷焊接設(shè)備保護(hù)電源，開啟焊機(jī)防風(fēng)罩以滿足二氧化碳保護(hù)焊的施工要求，確保高強(qiáng)度水平軸向風(fēng)力作業(yè)環(huán)境下二氧化碳的濃度，保障鋼箱梁的焊接質(zhì)量，確保施工進(jìn)度。
2.4 晝夜高溫差應(yīng)力變化狀況下的鋼箱梁焊接
鋼箱梁鋼板的焊接對環(huán)境的溫度要求較高，溫度過低會導(dǎo)致焊接時接頭迅速變冷，溫度過高會使焊接的接頭不能在合理的時間范圍進(jìn)行冷卻，這兩者都會導(dǎo)致焊接質(zhì)量的降低，進(jìn)而影響到后續(xù)的工程質(zhì)量[3]。
本工程通過恒溫通風(fēng)設(shè)備，采用阻燃風(fēng)帶輸送通風(fēng)，使鋼箱梁接觸面基本保持在恒溫狀態(tài)，采用代替常規(guī)陶瓷加熱片的做法解決了晝夜高溫差作業(yè)環(huán)境的問題。一般情況下，可將層間溫度維持在20℃～150℃，應(yīng)盡量一次性完成接頭的焊接工作，然后再重新加熱焊縫，此時的加熱溫度應(yīng)比焊接前的溫度提高20℃～30℃左右，直至完成焊接作業(yè)。
3 與傳統(tǒng)焊接方式進(jìn)行對比
傳統(tǒng)二氧化碳焊接技術(shù)：在之前的現(xiàn)場施工中，一般都采用傳統(tǒng)的二氧化碳焊接技術(shù)，但這種焊接技術(shù)存在很多局限性：在進(jìn)行小直徑、大長度撐管焊接作業(yè)時，之前所用的傳統(tǒng)焊接技術(shù)就變得很受限制，很難有效的完成焊接作業(yè)；有時，雖然完成了焊接工作，但往往實(shí)際的焊接質(zhì)量很難得到保障。在焊接過程中，不但焊接者工作強(qiáng)度大，而且焊接工作效率也不高， 這種現(xiàn)狀已很難滿足現(xiàn)代工業(yè)鋼箱梁的安裝施工。鑒于現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)高原季風(fēng)氣候嚴(yán)重影響二氧化碳焊接的質(zhì)量，項(xiàng)目部技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況并經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)采用在二氧化碳焊機(jī)外加風(fēng)罩的方式解決了焊接質(zhì)量問題[4]。
二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接技術(shù)的主要特點(diǎn)：(1)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在焊接的過程中會集中產(chǎn)生電弧熱量，同時，由于焊接的加熱面積較小，焊接液體的熔池就小，有利于焊接過程中的雙面成型，便于對焊接池進(jìn)行有效控制。(2)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在焊接過程中焊接的電流較大，可以有效保障焊接的熔深。由于焊接用的熔池較小，焊接的速度較快，會使焊接效果更加深入，更有利于焊接過程中的焊透。(3)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在焊接過程中相較于其他的焊接方式焊渣較少，有利于焊接的可見度，亦 有利于在焊接過程中對焊接的外觀形狀進(jìn)行控制，同時還可以實(shí)現(xiàn)對焊接質(zhì)量的控制， 從而可以在保障焊接工人工作效率的同時縮短焊接的時間，為焊接工作人員減輕了負(fù)擔(dān)，并且還節(jié)約了焊接中的材料損耗[5]。
4 關(guān)鍵技術(shù)
二氧化碳保護(hù)焊機(jī)的關(guān)鍵即通過風(fēng)速傳感器、可視化防風(fēng)罩、溫度傳感器、恒溫通風(fēng)設(shè)備解決了高原季風(fēng)氣候超寬幅鋼箱梁受風(fēng)速、溫度應(yīng)力影響產(chǎn)生的焊接質(zhì)量問題。風(fēng)速傳感器能夠精確的傳感外界風(fēng)速，采用可視化風(fēng)罩可以對施工中的操作進(jìn)行可觀控制，采用溫度傳感器和恒溫通風(fēng)設(shè)備可以對施工中的溫度進(jìn)行實(shí)時控制，保持溫度恒定在焊接的最佳溫度范圍。通過這四個關(guān)鍵點(diǎn)，達(dá)到了提升焊接質(zhì)量的目的。二氧化碳保護(hù)焊機(jī)不僅適用于高原季風(fēng)氣候地區(qū)，而且對各種低溫、多風(fēng)天氣都適用；在二氧化碳保護(hù)焊機(jī)底部安裝的滑輪，使二氧化碳保護(hù)焊機(jī)在轉(zhuǎn)移過程中變得輕易簡便。
5 焊接質(zhì)量檢查及注意事項(xiàng)
焊接質(zhì)量檢查：包括外觀檢查和無損檢驗(yàn)。外觀檢查是指焊縫外表不得有裂紋、未融合、夾渣、咬邊、燒穿、弧坑等缺陷，焊接區(qū)無飛濺殘留物；焊縫無損檢驗(yàn)是利用超聲波探傷儀和 X 射線對焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)，要求超聲波探傷 100%，X 射線不少于10%拍片檢查。
注意事項(xiàng)：(1)每道焊縫施焊完成后應(yīng)清除焊縫表面的焊渣及兩側(cè)的飛濺物，打磨光滑后方可繼續(xù)施焊。(2)焊接過程中不允許在焊縫以外的母材上隨意引弧，焊接時必須使用引、熄弧板。(3)對拼裝時所用的碼板必須采用火焰切除或機(jī)械切除的方法，火焰切除留3～5 mm碼板，多余部分采用磨光機(jī)修磨光滑，不能對主要材料造成損害[6]。
鋼箱梁焊接施工時，一定要嚴(yán)格工序檢查：從下料工序開始，嚴(yán)格控制箱梁板料及單件的直線度、平面度誤差，即用于整體拼裝的單件誤差一定要控制在圖紙或規(guī)范允許的范圍內(nèi)。
6 結(jié) 語
雖然中國的鋼箱梁橋發(fā)展較晚，且前幾年在實(shí)際應(yīng)用中的規(guī)模也不是很大，但其在近幾年的發(fā)展速度加快了，應(yīng)用也多了，設(shè)計(jì)、制作與架設(shè)等的經(jīng)驗(yàn)也得到了不斷積累，研究工作不斷有新的進(jìn)展。中國目前仍處于大規(guī)模的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時期，特別是對于市政橋梁工程的建設(shè)，鋼箱梁橋還具有廣闊的應(yīng)用前景。在鋼箱梁安裝過程中，焊接技術(shù)尤為重要，筆者針對高原季風(fēng)氣候?qū)Χ趸己附拥挠绊戇M(jìn)行分析后得出二氧化碳保護(hù)焊可以在高原季風(fēng)氣候下在超寬幅鋼箱梁焊接施工中應(yīng)用的結(jié)論。有效使用二氧化碳保護(hù)技術(shù)，可以使鋼箱梁焊接施工的質(zhì)量得到提升，其不僅外觀優(yōu)質(zhì)，而且力學(xué)性能能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求?？梢灶A(yù)見，結(jié)合超寬幅鋼箱梁的施工技術(shù)、工藝流程、質(zhì)量控制措施等進(jìn)行進(jìn)一步的研究和探索并不斷完善和創(chuàng)新，能夠?yàn)榻窈髲氖赂咴撅L(fēng)氣候區(qū)鋼箱梁焊接作業(yè)的人員提供很大的幫助，并且能在超寬幅鋼箱梁施工中發(fā)揮出更大的作用，進(jìn)一步保證橋梁工程的質(zhì)量。
猜你喜歡
一起塑料焊機(jī)觸電事故分析與探討機(jī)電安全(2022年4期)2022-08-27 鋼箱梁頂推法施工在市政橋梁中的應(yīng)用分析建材發(fā)展導(dǎo)向(2021年14期)2021-08-23 大跨度連續(xù)鋼箱梁橋設(shè)計(jì)研究分析建材發(fā)展導(dǎo)向(2021年6期)2021-06-09 福尼斯TPS4000 系列數(shù)字焊機(jī)故障分析設(shè)備管理與維修(2021年23期)2021-02-10 埋弧焊數(shù)字焊機(jī)現(xiàn)場應(yīng)用及其配套控制改造焊管(2020年12期)2020-02-24 焊接技術(shù)的正確使用與防止焊接缺陷淺析新商務(wù)周刊(2019年10期)2019-12-21 市政橋梁鋼箱梁頂升存在的問題與對策中華建設(shè)(2019年8期)2019-09-25 20號鋼鋼管焊接產(chǎn)生氣孔原因分析商品與質(zhì)量(2019年38期)2019-04-18 使用氣焊機(jī)和電焊機(jī)安全操作要點(diǎn)科學(xué)種養(yǎng)(2017年11期)2017-11-28 淺析鋼箱梁橋施工方法及造價組成北方交通(2016年12期)2017-01-15
李 洋 昊，張 宏，劉 正
(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)
1 概 述
在低環(huán)境溫度下焊接由于焊縫的冷卻速度比常溫條件下快許多,當(dāng)焊接接頭冷卻到鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度附近時容易產(chǎn)生馬氏體、貝氏體等淬硬組織,焊縫中的擴(kuò)散氫也來不及釋放，由于淬硬組織、拘束應(yīng)力和氫的作用三大因素影響易產(chǎn)生冷裂紋。對于低溫條件下焊接施工的技術(shù)措施，我國的焊接規(guī)定焊接的環(huán)境溫度不應(yīng)低于5 ℃，嚴(yán)禁焊件在溫度低于-20℃時施焊；當(dāng)焊接環(huán)境溫度低于-10℃時,需經(jīng)過相應(yīng)的環(huán)境溫度保護(hù)且經(jīng)過評定合格后方可進(jìn)行焊接。
由此可見,我國主要對最低焊接溫度進(jìn)行了規(guī)定,同時對低溫環(huán)境下的焊接提出了預(yù)熱和后熱及保溫的要求,其中對焊接溫度不低于5 ℃的要求最高，最為嚴(yán)格。在我國焊接施工規(guī)范中,沒有具體的“臨界施焊最低溫度”的定義,只能根據(jù)實(shí)際情況做出適合于客觀環(huán)境的正確決策。
高原季風(fēng)氣候的特點(diǎn)是風(fēng)力大，多大風(fēng)、雷暴和冰雹等天氣，對焊接有低溫和風(fēng)力因素的影響，在這種低溫環(huán)境下，進(jìn)行超寬鋼箱梁的焊接施工有很大影響。在進(jìn)行焊接施工時，風(fēng)力和低溫會造成焊接接頭急速變冷、焊接時的氫不容易向外擴(kuò)散而造成鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而影響到焊接施工的整體質(zhì)量[1]。鋼箱梁采用的焊接方式有：埋弧自動焊，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，手工電弧焊。在超寬幅鋼箱梁施工中，焊接技術(shù)的好壞將直接影響到施工的質(zhì)量。筆者以西昌某項(xiàng)目為例對其進(jìn)行了闡述。該項(xiàng)目受高原季風(fēng)氣候的影響，超寬幅鋼箱梁的焊接受到了很大的影響，項(xiàng)目部結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)并經(jīng)過多次試驗(yàn)結(jié)果對比，最終采用了帶有二氧化碳防護(hù)罩的焊接技術(shù)，有效降低了高原季風(fēng)氣候?qū)附拥挠绊?。在進(jìn)行鋼箱梁焊接時，采取多層焊接的施工方式，既可以實(shí)現(xiàn)對焊接施工的有效控制，同時又可以確保焊縫的質(zhì)量。該焊接施工方法需根據(jù)鋼箱梁的結(jié)構(gòu)以及材料等進(jìn)行確定，同時還需要根據(jù)鋼箱梁的施工圖紙對焊接位置進(jìn)行糾正。
2 鋼箱梁的焊接施工
2.1 焊接工序
鋼箱梁經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行吊裝，再按照本工程的焊接要求及焊接順序進(jìn)行鋼箱梁的焊接。焊接時先點(diǎn)焊進(jìn)行臨時固定，然后再進(jìn)行全方位的焊接。鋼箱梁焊接時，必須按焊接施工工藝中規(guī)定的焊接順序、焊接要求及焊接方向施焊，不得隨意改變焊接施工步驟。在進(jìn)行鋼箱梁吊裝時，所有的零件和單元都需要利用定位焊進(jìn)行組裝，然后再將其焊接成整體結(jié)構(gòu)，定位焊的質(zhì)量將直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，因此對其一定要引起十分的重視。在進(jìn)行定位焊之前，應(yīng)根據(jù)焊接工藝和圖紙對焊件的坡口尺寸、幾何尺寸、焊接縫隙進(jìn)行設(shè)計(jì)，且對施工部位根據(jù)具體情況進(jìn)行清理，檢查合格后方可進(jìn)行鋼箱梁的吊裝及定位焊接，否則不得進(jìn)行定位焊接。定位焊縫不能出現(xiàn)夾渣、裂紋、焊瘤、焊偏等缺陷，咬邊深度不得大于0.5 mm。定位焊縫應(yīng)布置在焊道內(nèi)并應(yīng)由持合格證的焊工施焊。
為了防止產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致鋼箱梁每段的外部結(jié)構(gòu)尺寸發(fā)生改變，鋼箱梁段的焊接應(yīng)分步進(jìn)行，并且遵循先內(nèi)后外、先下后上、由中心向兩邊進(jìn)行施焊的原則，優(yōu)先選用二氧化碳焊接的方法。焊接的施工順序?qū)附幼冃渭昂负髿堄鄳?yīng)力有很大影響，焊接時，為盡量減少結(jié)構(gòu)焊接后的變形和焊后殘余應(yīng)力，結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)盡量實(shí)行對稱焊接，讓結(jié)構(gòu)受熱點(diǎn)在整個平面內(nèi)對稱、均勻分布，避免結(jié)構(gòu)因受熱不均勻而產(chǎn)生扭曲和較大的焊后殘余應(yīng)力[2]。
2.2 焊接控制要點(diǎn)
在進(jìn)行焊接時，一定要特別注意現(xiàn)場的環(huán)境，當(dāng)焊接環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況時，必需采取有效的防范措施，否則禁止施焊。①風(fēng)速大于 2 m/s 時，必須采用防風(fēng)棚、防風(fēng)罩等措施。②相對濕度大于 80% 時，采用火焰加熱法將工件表面的水分去除。③雨天采用搭建防雨棚的方式以保證施焊時不受風(fēng)雨的影響，否則應(yīng)停工。④焊件溫度低于5℃時，縫口兩側(cè)100 mm范圍內(nèi)按照要求烘烤加溫。基于以上要求，項(xiàng)目部技術(shù)人員根據(jù)工程的地理位置特點(diǎn)以及現(xiàn)場焊接的經(jīng)驗(yàn)研發(fā)出了一種提高焊接質(zhì)量的措施：選擇合適的焊接工藝參數(shù)和正確的操作方法并在正式施焊前進(jìn)行焊接工藝評定，根據(jù)合格的評定報告進(jìn)行焊接。焊接過程采用工裝對箱梁加以固定，防止焊接過程中產(chǎn)生角變形，同時減少撓曲變形和扭曲變形。
2.3 高強(qiáng)度水平軸向風(fēng)力環(huán)境中的鋼箱梁焊接技術(shù)
在現(xiàn)場進(jìn)行鋼箱梁焊接施工時，水平軸向風(fēng)力會將焊接時的二氧化碳吹走，從而導(dǎo)致二氧化碳的濃度不足，進(jìn)而對焊接的質(zhì)量產(chǎn)生影響。
在西昌某項(xiàng)目施工中，總承包部技術(shù)人員通過對二氧化碳濃度進(jìn)行調(diào)整的實(shí)驗(yàn)方法確定出二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊所用的二氧化碳濃度不得低于99.5%，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊用的二氧化碳?xì)怏w的含水量及含氮量不應(yīng)超過 0.1%。采用在焊接機(jī)械設(shè)備頂部安裝風(fēng)速傳感器的方法，連續(xù)實(shí)時監(jiān)測施工位置的風(fēng)速以及風(fēng)量的大小，在焊機(jī)上設(shè)置智能化程序，當(dāng)焊接現(xiàn)場的風(fēng)速大于2 m/s時，二氧化碳保護(hù)焊機(jī)就會自動切斷焊接設(shè)備保護(hù)電源，開啟焊機(jī)防風(fēng)罩以滿足二氧化碳保護(hù)焊的施工要求，確保高強(qiáng)度水平軸向風(fēng)力作業(yè)環(huán)境下二氧化碳的濃度，保障鋼箱梁的焊接質(zhì)量，確保施工進(jìn)度。
2.4 晝夜高溫差應(yīng)力變化狀況下的鋼箱梁焊接
鋼箱梁鋼板的焊接對環(huán)境的溫度要求較高，溫度過低會導(dǎo)致焊接時接頭迅速變冷，溫度過高會使焊接的接頭不能在合理的時間范圍進(jìn)行冷卻，這兩者都會導(dǎo)致焊接質(zhì)量的降低，進(jìn)而影響到后續(xù)的工程質(zhì)量[3]。
本工程通過恒溫通風(fēng)設(shè)備，采用阻燃風(fēng)帶輸送通風(fēng)，使鋼箱梁接觸面基本保持在恒溫狀態(tài)，采用代替常規(guī)陶瓷加熱片的做法解決了晝夜高溫差作業(yè)環(huán)境的問題。一般情況下，可將層間溫度維持在20℃～150℃，應(yīng)盡量一次性完成接頭的焊接工作，然后再重新加熱焊縫，此時的加熱溫度應(yīng)比焊接前的溫度提高20℃～30℃左右，直至完成焊接作業(yè)。
3 與傳統(tǒng)焊接方式進(jìn)行對比
傳統(tǒng)二氧化碳焊接技術(shù)：在之前的現(xiàn)場施工中，一般都采用傳統(tǒng)的二氧化碳焊接技術(shù)，但這種焊接技術(shù)存在很多局限性：在進(jìn)行小直徑、大長度撐管焊接作業(yè)時，之前所用的傳統(tǒng)焊接技術(shù)就變得很受限制，很難有效的完成焊接作業(yè)；有時，雖然完成了焊接工作，但往往實(shí)際的焊接質(zhì)量很難得到保障。在焊接過程中，不但焊接者工作強(qiáng)度大，而且焊接工作效率也不高， 這種現(xiàn)狀已很難滿足現(xiàn)代工業(yè)鋼箱梁的安裝施工。鑒于現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)高原季風(fēng)氣候嚴(yán)重影響二氧化碳焊接的質(zhì)量，項(xiàng)目部技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況并經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)采用在二氧化碳焊機(jī)外加風(fēng)罩的方式解決了焊接質(zhì)量問題[4]。
二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接技術(shù)的主要特點(diǎn)：(1)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在焊接的過程中會集中產(chǎn)生電弧熱量，同時，由于焊接的加熱面積較小，焊接液體的熔池就小，有利于焊接過程中的雙面成型，便于對焊接池進(jìn)行有效控制。(2)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在焊接過程中焊接的電流較大，可以有效保障焊接的熔深。由于焊接用的熔池較小，焊接的速度較快，會使焊接效果更加深入，更有利于焊接過程中的焊透。(3)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在焊接過程中相較于其他的焊接方式焊渣較少，有利于焊接的可見度，亦 有利于在焊接過程中對焊接的外觀形狀進(jìn)行控制，同時還可以實(shí)現(xiàn)對焊接質(zhì)量的控制， 從而可以在保障焊接工人工作效率的同時縮短焊接的時間，為焊接工作人員減輕了負(fù)擔(dān)，并且還節(jié)約了焊接中的材料損耗[5]。
4 關(guān)鍵技術(shù)
二氧化碳保護(hù)焊機(jī)的關(guān)鍵即通過風(fēng)速傳感器、可視化防風(fēng)罩、溫度傳感器、恒溫通風(fēng)設(shè)備解決了高原季風(fēng)氣候超寬幅鋼箱梁受風(fēng)速、溫度應(yīng)力影響產(chǎn)生的焊接質(zhì)量問題。風(fēng)速傳感器能夠精確的傳感外界風(fēng)速，采用可視化風(fēng)罩可以對施工中的操作進(jìn)行可觀控制，采用溫度傳感器和恒溫通風(fēng)設(shè)備可以對施工中的溫度進(jìn)行實(shí)時控制，保持溫度恒定在焊接的最佳溫度范圍。通過這四個關(guān)鍵點(diǎn)，達(dá)到了提升焊接質(zhì)量的目的。二氧化碳保護(hù)焊機(jī)不僅適用于高原季風(fēng)氣候地區(qū)，而且對各種低溫、多風(fēng)天氣都適用；在二氧化碳保護(hù)焊機(jī)底部安裝的滑輪，使二氧化碳保護(hù)焊機(jī)在轉(zhuǎn)移過程中變得輕易簡便。
5 焊接質(zhì)量檢查及注意事項(xiàng)
焊接質(zhì)量檢查：包括外觀檢查和無損檢驗(yàn)。外觀檢查是指焊縫外表不得有裂紋、未融合、夾渣、咬邊、燒穿、弧坑等缺陷，焊接區(qū)無飛濺殘留物；焊縫無損檢驗(yàn)是利用超聲波探傷儀和 X 射線對焊縫進(jìn)行檢驗(yàn)，要求超聲波探傷 100%，X 射線不少于10%拍片檢查。
注意事項(xiàng)：(1)每道焊縫施焊完成后應(yīng)清除焊縫表面的焊渣及兩側(cè)的飛濺物，打磨光滑后方可繼續(xù)施焊。(2)焊接過程中不允許在焊縫以外的母材上隨意引弧，焊接時必須使用引、熄弧板。(3)對拼裝時所用的碼板必須采用火焰切除或機(jī)械切除的方法，火焰切除留3～5 mm碼板，多余部分采用磨光機(jī)修磨光滑，不能對主要材料造成損害[6]。
鋼箱梁焊接施工時，一定要嚴(yán)格工序檢查：從下料工序開始，嚴(yán)格控制箱梁板料及單件的直線度、平面度誤差，即用于整體拼裝的單件誤差一定要控制在圖紙或規(guī)范允許的范圍內(nèi)。
6 結(jié) 語
雖然中國的鋼箱梁橋發(fā)展較晚，且前幾年在實(shí)際應(yīng)用中的規(guī)模也不是很大，但其在近幾年的發(fā)展速度加快了，應(yīng)用也多了，設(shè)計(jì)、制作與架設(shè)等的經(jīng)驗(yàn)也得到了不斷積累，研究工作不斷有新的進(jìn)展。中國目前仍處于大規(guī)模的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時期，特別是對于市政橋梁工程的建設(shè)，鋼箱梁橋還具有廣闊的應(yīng)用前景。在鋼箱梁安裝過程中，焊接技術(shù)尤為重要，筆者針對高原季風(fēng)氣候?qū)Χ趸己附拥挠绊戇M(jìn)行分析后得出二氧化碳保護(hù)焊可以在高原季風(fēng)氣候下在超寬幅鋼箱梁焊接施工中應(yīng)用的結(jié)論。有效使用二氧化碳保護(hù)技術(shù)，可以使鋼箱梁焊接施工的質(zhì)量得到提升，其不僅外觀優(yōu)質(zhì)，而且力學(xué)性能能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求?？梢灶A(yù)見，結(jié)合超寬幅鋼箱梁的施工技術(shù)、工藝流程、質(zhì)量控制措施等進(jìn)行進(jìn)一步的研究和探索并不斷完善和創(chuàng)新，能夠?yàn)榻窈髲氖赂咴撅L(fēng)氣候區(qū)鋼箱梁焊接作業(yè)的人員提供很大的幫助，并且能在超寬幅鋼箱梁施工中發(fā)揮出更大的作用，進(jìn)一步保證橋梁工程的質(zhì)量。
猜你喜歡
機(jī)電安全(2022年4期)2022-08-27
建材發(fā)展導(dǎo)向(2021年14期)2021-08-23
建材發(fā)展導(dǎo)向(2021年6期)2021-06-09
設(shè)備管理與維修(2021年23期)2021-02-10
焊管(2020年12期)2020-02-24
新商務(wù)周刊(2019年10期)2019-12-21
中華建設(shè)(2019年8期)2019-09-25
商品與質(zhì)量(2019年38期)2019-04-18
科學(xué)種養(yǎng)(2017年11期)2017-11-28
北方交通(2016年12期)2017-01-15
