《鋼結(jié)構(gòu)第三章焊接》課件

鋼結(jié)構(gòu)第三章焊接本章將深入探討鋼結(jié)構(gòu)建造中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)-焊接技術(shù)。從焊接基礎(chǔ)知識(shí)到工藝流程,再到質(zhì)量控制和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),全面了解焊接在鋼結(jié)構(gòu)工程中的重要性。T1byTAOBAO18K工作室第三章焊接鋼結(jié)構(gòu)建造的重要環(huán)節(jié)就是焊接技術(shù)。本章將全面探討焊接在鋼結(jié)構(gòu)工程中的種種關(guān)鍵面向,從基礎(chǔ)知識(shí)到工藝流程,再到質(zhì)量控制和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),讓您全面掌握焊接的奧秘。3.1焊接的基本知識(shí)從焊接的定義和特點(diǎn),到不同類型的焊接方式,本節(jié)將詳細(xì)介紹焊接作為鋼結(jié)構(gòu)重要工藝的基本概念。全面了解焊接的基礎(chǔ)知識(shí),為后續(xù)的焊接工藝、質(zhì)量控制和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。3.1.1焊接的定義1結(jié)合將兩個(gè)或多個(gè)金屬零件或構(gòu)件通過(guò)熱量、壓力或兩者結(jié)合的方式永久性地連接起來(lái)的過(guò)程2融化利用熱量使連接部位的金屬熔化并凝固的方式3粘連在高溫下使金屬表面發(fā)生擴(kuò)散、溶解并凝固而產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合的過(guò)程焊接是一種連接金屬零件或構(gòu)件的方法,通過(guò)熱量、壓力或兩者的作用使連接部位的金屬熔化并凝固,從而實(shí)現(xiàn)永久性的結(jié)合。這種連接方式能夠保證結(jié)構(gòu)的整體性和一體性,是鋼結(jié)構(gòu)建造中不可或缺的關(guān)鍵工藝。3.1.2焊接的特點(diǎn)高溫熔融焊接過(guò)程需要高溫(通常超過(guò)1000攝氏度)使連接部位的金屬熔融,然后凝固成為一體。這種高溫融合是焊接最基本的特點(diǎn)。永久連接焊接形成的連接是牢固而持久的,與鉚接、螺栓連接不同,不會(huì)因外力作用而分離。焊縫達(dá)到設(shè)計(jì)要求后可以永久性地保持結(jié)構(gòu)的整體性。局部加熱焊接時(shí)只需對(duì)局部進(jìn)行加熱熔融,而不是整個(gè)結(jié)構(gòu)。這種局部焊接的特點(diǎn)可以最大程度地減小溫度變形。3.1.3焊接的分類1手工電弧焊利用電弧產(chǎn)生的熱量使金屬熔融并形成焊縫,是最常見的焊接方式之一。焊工手動(dòng)操作焊槍進(jìn)行焊接。2埋弧焊將焊絲和焊劑自動(dòng)連續(xù)送入電弧之中,形成熔池并得到焊縫。生產(chǎn)效率高,適用于大型焊接工程。3氣體保護(hù)焊采用惰性氣體如氬氣或二氧化碳等包裹熔池,防止空氣污染熔池,適合精密零件焊接。3.2焊接材料焊接作為一項(xiàng)復(fù)雜的工藝,需要各種專業(yè)的輔助材料。這包括焊條、焊絲和焊劑等,它們?cè)诤附舆^(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。合理選用焊接材料,對(duì)確保焊接質(zhì)量至關(guān)重要。3.2.1焊條1成分鍍有特殊涂層的金屬棒材2類型堿性、酸性、rutile型等多種3作用為熔池提供填充材料,形成優(yōu)質(zhì)焊縫焊條是焊接過(guò)程中的關(guān)鍵輔助材料之一。它由一根鍍有特殊涂層的金屬棒材組成,在焊接時(shí)熔化并填充入熔池,形成堅(jiān)固的焊縫。不同種類的焊條如堿性、酸性、rutile型等,適用于不同的焊接工藝和工作環(huán)境。合理選用焊條對(duì)于確保焊接質(zhì)量至關(guān)重要。3.2.2焊絲組成焊絲由金屬線材制成,內(nèi)部填充有特殊金屬粉末或藥芯。類型焊絲有實(shí)心焊絲和藥芯焊絲兩大類,適用于不同焊接工藝。特點(diǎn)焊絲可以自動(dòng)連續(xù)供給,大幅提高焊接效率和焊縫品質(zhì)。3.2.3焊劑1成分主要由無(wú)機(jī)鹽類化合物組成2作用保護(hù)熔池,消除氧化物,改善焊縫外觀3類型堿性、酸性、中性焊劑等焊劑是一種特殊的化合物材料,在焊接過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它主要由無(wú)機(jī)鹽類化合物組成,能夠保護(hù)焊接熔池,消除有害的氧化物,并改善焊縫的外觀質(zhì)量。根據(jù)成分的不同,焊劑可以分為堿性、酸性和中性等多種類型,適用于不同的焊接工藝和焊材。合理選用焊劑是確保焊接質(zhì)量的重要保證。3.3焊接工藝鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝可以分為多種不同類型,每種工藝都有其特點(diǎn)和適用范圍。我們將詳細(xì)介紹最常見的三種焊接方法:手工電弧焊、埋弧焊和氣體保護(hù)焊。了解各種焊接工藝的原理和應(yīng)用,有助于選擇最合適的焊接方式,確保焊接質(zhì)量。3.3.1手工電弧焊1電弧生成利用電力在焊條和工件之間產(chǎn)生電弧,產(chǎn)生高溫熔融金屬2手動(dòng)操作焊工手持焊槍,根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整電流、電弧長(zhǎng)度等參數(shù)3填充熔池焊條熔融,金屬熔液填充形成焊縫手工電弧焊是最常用的焊接方式之一。該工藝?yán)秒娏υ诤笚l和工件之間產(chǎn)生電弧,產(chǎn)生高溫使金屬熔融。焊工手持焊槍,根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)整電流、電弧長(zhǎng)度等參數(shù),使熔融金屬填充形成穩(wěn)定的焊縫。手工電弧焊工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備易得,廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建造等領(lǐng)域。3.3.2埋弧焊1自動(dòng)供給埋弧焊采用焊絲和焊劑自動(dòng)連續(xù)供給,無(wú)需人工操作。2高效生產(chǎn)埋弧焊適用于大型焊接工程,可以大幅提高焊接效率。3焊縫質(zhì)量埋弧焊可以形成寬厚、平整的焊縫,焊接質(zhì)量較高。3.3.3氣體保護(hù)焊氣體屏蔽氣體保護(hù)焊采用惰性氣體如氬氣或二氧化碳等包裹焊接熔池,防止空氣污染。焊縫品質(zhì)氣體保護(hù)可以形成無(wú)缺陷、外觀優(yōu)美的焊縫,適用于精密零件的焊接。自動(dòng)化程度氣體保護(hù)焊工藝自動(dòng)化程度較高,能提高焊接效率和生產(chǎn)效率。3.4焊接質(zhì)量控制焊接質(zhì)量的控制是保證鋼結(jié)構(gòu)安全性的關(guān)鍵。通過(guò)系統(tǒng)的質(zhì)量檢驗(yàn)和缺陷預(yù)防機(jī)制,可以確保焊接工藝達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),為后續(xù)的使用和維護(hù)奠定基礎(chǔ)。3.4.1焊接缺陷1孔洞缺陷由于氣體包裹或熔池不穩(wěn)定造成的小型孔洞和氣泡。2裂紋缺陷由于熱應(yīng)力或焊接工藝不當(dāng)引起的焊縫裂紋。3不熔合缺陷由于焊接參數(shù)不當(dāng)或基材處理不當(dāng)造成的局部未完全熔合。3.4.2焊接質(zhì)量檢驗(yàn)1目視檢查檢查外觀缺陷2氣密性檢測(cè)檢查焊縫密封性3機(jī)械性能測(cè)試檢查焊縫強(qiáng)度4無(wú)損檢測(cè)檢查內(nèi)部缺陷為了確保焊接質(zhì)量,需要采取全面的檢驗(yàn)措施。首先進(jìn)行目視檢查,觀察焊縫外觀有無(wú)缺陷。其次進(jìn)行氣密性檢測(cè),確保焊縫密封性良好。還應(yīng)對(duì)焊縫的機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。最后,利用超聲波、X射線等無(wú)損檢測(cè)技術(shù),深入檢查焊縫內(nèi)部是否存在缺陷。綜合運(yùn)用這些檢驗(yàn)手段,可以全面評(píng)估焊接質(zhì)量,為后續(xù)使用和維護(hù)奠定基礎(chǔ)。3.5焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的焊接設(shè)計(jì)是確保焊接質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)師需要根據(jù)具體情況選擇合理的焊縫形式、尺寸和布置,以滿足承載和變形等方面的要求。優(yōu)化的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以最大限度地發(fā)揮焊接的優(yōu)勢(shì),確保焊接強(qiáng)度和可靠性。3.5.1焊縫形式1角焊縫將兩個(gè)板材垂直焊接2T型焊縫將板材和肢材垂直焊接3對(duì)接焊縫將兩個(gè)板材端頭對(duì)接焊接4邊角焊縫將板材邊緣與肢材焊接鋼結(jié)構(gòu)焊縫的形式主要包括角焊縫、T型焊縫、對(duì)接焊縫和邊角焊縫等。根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式和受力狀況,選擇合適的焊縫形式可以有效傳遞應(yīng)力,保證結(jié)構(gòu)安全。在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮焊縫的布置、尺寸以及焊接工藝,確保焊接質(zhì)量和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。3.5.2焊縫尺寸合理選擇焊縫尺寸要根據(jù)構(gòu)件的承載要求、焊接工藝等因素進(jìn)行合理選擇。滿足強(qiáng)度焊縫尺寸應(yīng)確保焊縫強(qiáng)度滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求,傳遞應(yīng)力有效。經(jīng)濟(jì)性考慮在滿足強(qiáng)度要求的前提下,盡量選擇經(jīng)濟(jì)合理的焊縫尺寸。3.5.3焊縫布置1分散布置合理分散焊縫位置,避免集中應(yīng)力2對(duì)稱布置對(duì)稱布置焊縫,降低局部應(yīng)力3連續(xù)布置盡量選用連續(xù)焊縫,提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)焊縫的布置應(yīng)遵循分散、對(duì)稱和連續(xù)的原則。分散焊縫可以有效分散應(yīng)力集中,減少應(yīng)力峰值;對(duì)稱布置能夠平衡內(nèi)應(yīng)力,降低局部應(yīng)力集中;連續(xù)焊縫則可以提高整體結(jié)構(gòu)的抗拉、抗剪強(qiáng)度。合理的焊縫布置不僅可以確保焊接質(zhì)量,也能優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)性能。3.6焊接安全焊接作業(yè)涉及高溫、有毒氣體等諸多安全隱患,必須采取嚴(yán)格的防護(hù)措施。合理規(guī)劃作業(yè)環(huán)境和操作流程,并確保焊接人員使用合適的個(gè)人防護(hù)裝備，可以最大限度地降低事故風(fēng)險(xiǎn),保障工人安全。3.6.1焊接作業(yè)環(huán)境1良好照明確保作業(yè)區(qū)域有充足明亮的照明,避免黑暗環(huán)境帶來(lái)的安全隱患。2良好通風(fēng)設(shè)置有效的通風(fēng)系統(tǒng),及時(shí)排除焊接過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵和有毒氣體。3隔離防護(hù)設(shè)置屏蔽隔離裝置,避免焊接光線和火花對(duì)周圍人員造成傷害。3.6.2焊接作業(yè)人員防護(hù)1防護(hù)眼睛佩戴焊接面罩或護(hù)目鏡2防護(hù)呼吸使用呼吸防護(hù)設(shè)備3防護(hù)身體穿戴防火防護(hù)服焊接作業(yè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈光線、高溫以及有毒煙塵等危險(xiǎn)因素,必須采取有效的個(gè)人防護(hù)措施。焊工應(yīng)佩戴專業(yè)的焊接面罩或護(hù)目鏡,防止眼睛受到傷害。同時(shí)應(yīng)使用呼吸防護(hù)設(shè)備,避免吸入有害煙塵。此外,還要穿戴防火防護(hù)服,全面保護(hù)身體安全。只有做好個(gè)人防護(hù),才能確保焊接操作的安全性。3.6.3焊接作業(yè)注意事項(xiàng)1防火防爆遠(yuǎn)離易燃易爆物品2防止觸電檢查焊機(jī)絕緣