钢材加工中焊接方法很多,但电弧 焊接主要用于由于电弧焊设备简单,工人操作方便,焊缝质量可靠,具有很多优点。

电弧焊可分为 手工电弧焊, 自动或半自动埋弧焊气体保护焊 根据操作的自动化程度和焊接时保护熔融金属的材料类型。

那么下面就这些钢结构的焊接方法进行介绍。

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3种 电弧焊接

1.手工电弧焊  

依靠电弧的热量进行焊接的方法叫电弧焊。手工电弧焊是用手工焊条进行电弧焊接的一种,常用于钢结构的焊接。  

焊件与电极是产生电弧的两个电极,电弧产生很大的热量,焊件与被熔化的电极,电极端部熔化形成熔滴,过渡到被熔化的焊件母材的熔合,形成熔池等一系列复杂的物理-冶金反应。随着电弧的移动,液态熔池逐渐冷却、结晶,形成焊缝。

在高温作用下,冷熔渣在焊条涂层上的钢筋上形成,覆盖在熔池金属的表面,它不仅能保护熔池金属免受空气中氧、氮的有害反应,而且能参加熔池化学反应和渗出合金等,在冷却凝固后在金属表面形成保护渣壳。

2.自动或半自动埋弧焊  

自动埋弧焊由于电弧热量集中,优于手工焊,故熔深大,焊缝质量均匀,内部缺陷少,具有良好的塑性和冲击韧性。半自动埋弧焊质量介于自动埋弧焊与手工焊之间。

此外,自动或半自动埋弧焊焊接速度快,生产效率高,成本低,劳动条件好,但它们的应用也受到自身条件的限制,因为焊工必须沿着焊缝的导轨移动,所以必须有一定的操作条件。

3.气体保护焊

又称熔化气体电弧焊,利用CO2或惰性气体在电弧周围形成局部保护层,防止有害气体的侵入,保证焊接过程的稳定性。

全位置焊接,质量好,熔化速度快,效率高,节省能源,焊后不需清除焊渣,但值得注意的是焊接时应注意避开风。

焊接材料

焊接材料包括焊条、焊丝、金属粉末、焊剂、气体等。

焊条

气焊或电焊时填充焊工接头的长条金属。焊条通常采用与工件相同的材料制成。焊条是有药皮的焊条电弧焊用的熔化性焊条,由药皮和焊芯组成。  

焊丝

焊丝是一种既可作为填充金属又可作为导电体的丝状焊接材料。在气焊和钨极气体保护电弧焊中,焊丝作为填充金属;在埋弧焊、ESG 焊和另一种气体保护电弧焊中,焊丝既是填充金属又是导电电极。焊丝表面不涂有抗氧化焊剂。  

金属粉末

金属粉末是指粒径小于1mm的金属颗粒群。单一金属粉末、合金粉末以及一些具有金属性能的难熔化合物粉末是粉末冶金的主要原料。  

助焊剂

焊剂又称钎焊剂,其定义较广,包括熔融的盐、有机物、活性气体、金属蒸汽等,即除母材金属和焊料之外,一般指用于降低母材金属与焊料界面张力的第三种物质。  

煤气

气体是物质的四种基本状态之一(其他三种是固体、液体和等离子体)。气体可以由单个原子(例如稀有气体)、一种元素的元素分子(例如氧气)或多种元素的化合物分子(例如二氧化碳)等组成。

条件和要求

焊工应当经培训合格,取得资格证书,方可从事焊接工作。

重要结构件的重要焊缝,必须在焊缝两端或焊缝相交处打焊工代号。

焊前应将焊件清除焊缝表面附近的污物,如氧化皮、油污、防腐漆等。

在零摄氏度以下进行焊接时,应遵守以下条件:

  • 保证焊接时焊缝能自由收缩;
  • 禁止使用重锤敲击焊接结构件;
  • 焊接前应将焊接结构件上的冰雪全部清除;
  • 焊前按规定预热,具体温度根据工艺试验确定。

焊接前应按规定进行预热,必须密封焊接母板(腹板)、筋板、隔板端部(厚度方向)及连接件裸露端部的间隙;

钢结构隐蔽部位应经检验合格后进行焊接、涂装、密封。

双面对接焊均应剔焊根,剔焊根可以采用风铲、碳弧气刨、刨削及机械加工等方法。

多层焊应连续施焊,每层焊道焊后应及时清理、检查,焊前应消除缺陷。

焊接过程中,尽量采用平整的焊接位置。

焊接时不得使用焊芯剥落、生锈的焊条和受潮结块、有熔化渣壳的焊剂;焊丝、焊钉使用前应清除油污、铁锈。

建设单位对首次使用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等,应当进行焊接工艺评定,撰写工艺评定报告,并根据评定报告确定焊接工艺。

焊工停焊时间超过6个月的,应重新考核。

焊接时,焊工应遵守焊接工艺规程,不得在焊道外的母材上进行自由焊和电弧焊。

对接接头、丁字接头、角接接头、十字接头的对接焊缝及对接与角接接头的组合焊缝,应在焊接电弧和引板的两端设置,其材质及坡口形式应与焊件相同。

引弧及引线焊缝长度:埋弧焊应大于50mm,手工电弧焊、气保焊应大于20mm。焊后应用气割切断电弧及引线板,并打磨平整,不得用锤子敲击。

焊缝出现裂纹,焊工不得擅自处理,应查明原因,制定修复工艺方可加工。同一部位焊缝的修复次数不得超过两次。超过两次时,应按修复工艺进行修复。  

焊后焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅,检查焊缝的外观质量,检查合格后在工艺规定的焊缝部位做上焊工钢号。

碳素结构钢在焊缝处应冷却至环境温度,低合金结构钢应在焊后24小时进行焊缝检查。  

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