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一、 鋼結(jié)構(gòu)的常用焊接方法
鋼結(jié)構(gòu)的焊接方法最常用的有電弧焊、電阻焊和氣焊。
1、電弧焊
電弧焊的質(zhì)量比較可靠,是最常用的一種焊接方法。電弧焊可分為手工電弧焊、白動(dòng)或半自動(dòng)浬弧焊及CO2氣體保護(hù)焊等。
手工電弧焊是通電后在涂有焊藥的焊條與焊件間產(chǎn)生電弧，由電弧提供熱源,使焊條熔化,滴落在焊件上被電弧所吹成的小凹槽熔池中化部分結(jié)成焊縫。由焊條藥皮形成的熔渣和氣體覆蓋熔池,防止空氣中的氧與熔化的液休金屬接觸,避免形成脆性易裂的化合物。
在自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊中,將光焊條埋在焊劑層下,通電后，由于電弧的作用使焊絲和焊劑熔化。熔化后的焊劑浮在熔化的金屬表面上保護(hù)熔化金屬,使之不與外界空氣接觸,有時(shí)焊劑還可供給焊縫必需的合金元素,以改善焊縫質(zhì)量。自動(dòng)焊的焊縫質(zhì)量均勻，塑性好,沖擊韌性高。半自動(dòng)焊除由人工操作前進(jìn)外,其余過程與自動(dòng)焊相同。而焊縫質(zhì)量介于自動(dòng)焊與手工焊之間。自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊所采用的焊絲和焊劑要保證其熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度不低于相應(yīng)手工焊焊條的數(shù)值。
Q235鋼焊件可采用HO8、HO8A、H08MnA等焊絲配合高猛、高硅型焊劑；Q345和Q390鋼焊件可采用HO8A、H08E焊絲配合高錳型焊劑,或采用H10Mn2配合無錳型或低錳型焊劑。
2、電阻焊
電阻焊利用電流通過焊件接觸點(diǎn)表面產(chǎn)生的熱量來熔化金屬,再通過壓力使其焊合。薄壁型鋼的焊接常采用電阻焊,電阻焊適用于厚度為6-12m的板材。
3、氣焊
氣焊是利用乙炔在氧氣中燃燒而形成的火焰來熔化焊條形成焊縫,氣焊用于薄鋼板或小型結(jié)構(gòu)中。
二、焊縫的連接形式
焊縫的連接形式可按構(gòu)件相對位置、構(gòu)造和施焊位置來劃分。
1、按構(gòu)件相對位置劃分
焊接的連接形式按構(gòu)件的相對位置可分為平接、搭接和頂接三種類型（圖1）。
2、按構(gòu)造劃分
焊接的連接構(gòu)造可分為焊接焊縫和角焊縫兩種形式。（圖1）中的平接和頂接（K型焊縫）為對接焊縫,搭接和頂接為角焊縫。采用對接焊縫,如厚度較大就需要將焊接接觸邊坡口，用角焊縫則不需坡口。對接焊縫的坡口形式，宜根據(jù)板厚和施工條件按有關(guān)現(xiàn)行國家板準(zhǔn)的要求選用。
對接焊縫按作用力的方向可分為直縫和斜縫。
角焊縫可分為正面角焊縫和側(cè)面角焊縫(圖2)
焊縫按沿長度方向的分布情況來分有連續(xù)角焊縫和斷續(xù)角焊縫兩種形式(圖4)
連續(xù)角焊縫受力性能較好,為主要的角焊縫形式。斷續(xù)角焊縫容易引起成應(yīng)力集中,重要結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免采用,它只用于一些次要構(gòu)件的連接或次要焊縫中。斷續(xù)角焊縫的長度不得小于10hf或50mm,其凈距不宜太大,以免因距離過大使連接不易緊密,潮氣易侵入而引起銹蝕。一般在受壓構(gòu)件中凈距不應(yīng)大于15tw,,在受拉構(gòu)件中不應(yīng)大于30 tw，tw為較薄焊件的厚度。
3、按施焊位置劃分
焊縫按施焊位置分俯焊、立焊、橫焊和仰焊幾種（圖3）
俯焊焊縫的焊接工作最方便，質(zhì)量也好，應(yīng)盡量采用。立焊和橫焊的質(zhì)量及生產(chǎn)率比俯焊差些，仰焊的操作條件較差，焊縫質(zhì)量不易保證，因此應(yīng)盡量避免采用。
三、焊縫連接的質(zhì)量檢驗(yàn)
焊縫中可能存在裂紋、氣孔、燒穿和未焊透等缺陷（圖4）。焊縫的缺陷將消弱焊縫的受力面積，而且在缺陷處形成應(yīng)力集中、裂紋,并使裂紋擴(kuò)展引起斷裂,對結(jié)構(gòu)很為不利。因此,焊縫質(zhì)量驗(yàn)驗(yàn)為重?！朵摻Y(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定,焊縫質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)分為一、二、級(jí),其中三級(jí)只要求對全部焊縫通過外觀檢查,即檢查焊縫實(shí)際尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求和有無看得見的裂紋、咬邊等缺陷。對于重要結(jié)構(gòu)或要求焊縫金屬強(qiáng)度等于被焊金屬的接焊縫,必須進(jìn)行一級(jí)或二級(jí)質(zhì)量檢驗(yàn),即在外觀檢查的基礎(chǔ)上再做無損檢驗(yàn)。二級(jí)應(yīng)進(jìn)行抽檢，抽檢比例應(yīng)小于20%，其合格等級(jí)應(yīng)為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》B級(jí)檢驗(yàn)的III級(jí)及III級(jí)以上。一級(jí)焊縫應(yīng)進(jìn)行100%的檢驗(yàn)，其合格等級(jí)應(yīng)為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》B級(jí)檢驗(yàn)的II級(jí)及II級(jí)以上。
鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量等級(jí)是設(shè)計(jì)人員在設(shè)圖紙上注明的,設(shè)計(jì)人員應(yīng)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要結(jié)構(gòu)的重要性、荷載等級(jí)特征、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況按下述原則分別選用不同的質(zhì)量等級(jí)。
(1)在需耍進(jìn)行疲勞訂算的構(gòu)件中，凡對接焊縫均應(yīng)焊透、其質(zhì)量等級(jí)為:橫向?qū)雍缚p或軸向受力的T形對接與角接組合焊縫受拉時(shí)應(yīng)為一級(jí),受壓時(shí)應(yīng)為一級(jí);縱向?qū)雍咐^應(yīng)為二級(jí)。
（2）不需要計(jì)算疲勞的構(gòu)件中,凡要求與母材等強(qiáng)的對接焊縫應(yīng)于焊透。其質(zhì)量等級(jí)當(dāng)受拉時(shí)應(yīng)不低于二級(jí),受壓時(shí)宜為二級(jí)。
（3）重級(jí)工作制（A6-A8級(jí)）和起重量Q>50T的中級(jí)工作制(A4、A5級(jí))吊車梁的腹板與上翼緣之間以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的T形接頭焊縫均要求焊透，焊縫形式一般為對接與角接的組合焊纏,其質(zhì)量等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。
（4）腹板與翼緣之間不要求焊透的T形接頭焊縫可采用角焊縫或部分焊透的對接與角接組合焊縫,其質(zhì)量等級(jí)為:對吊車梁為三級(jí),但外觀缺陷宜符合二級(jí);對一般梁可采用三級(jí)。
應(yīng)該指出,焊縫的質(zhì)量等級(jí)分兩種,即內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)的質(zhì)量等級(jí)和外觀缺陷檢驗(yàn)的質(zhì)量等級(jí)，當(dāng)設(shè)計(jì)沒有特別指出時(shí)，施工單位應(yīng)視兩種等級(jí)是一致的。
歸結(jié)起來,焊縫施工質(zhì)量要進(jìn)行三方面的檢驗(yàn),即焊縫內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)、焊縫表面缺陷檢驗(yàn)和焊縫尺寸偏差檢驗(yàn)。
（1）焊縫內(nèi)部缺陷檢驗(yàn):焊縫內(nèi)部缺陷亡要有裂紋、未熔合、根部未焊透、氣孔和夾渣等，檢驗(yàn)主要是采用無損探傷的方法,即超聲波探傷,當(dāng)超聲波不能對缺陷作出判斷時(shí),應(yīng)采用射線探傷。具體詳見:《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》 、《焊接球節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》 、《螺栓球節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》 、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》和《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)》 。
(2}焊縫表面缺陷檢驗(yàn):焊縫表面缺陷見（圖5)所示,主要采用觀察檢查或使用放大鏡觀察,當(dāng)存在疑義時(shí),可以采用表面滲透探傷(著色或磁粉)檢驗(yàn)。
焊縫質(zhì)量與施焊條件有關(guān),對于施焊條件較差的高空安裝焊縫,其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以0.9，焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值見下表。
