鳥巢厚板焊接

    說起鋼結(jié)構(gòu)，會讓人想到國家運動場（鳥巢），工程用鋼板厚達110mm（Q460E-Z35）；北京新保利大廈，工程使用的軋制H型鋼翼板厚度達到125mm（ASTMA913Gr60），建筑鋼結(jié)構(gòu)中厚鋼板得到越來越大量的使用，這么厚的板是怎樣焊接的呢？今天我們就來聊聊厚板焊接。

厚板焊接

    厚板、超厚板焊接時填充焊材熔敷金屬量大，焊接時間長，熱輸進總量高，構(gòu)件施焊時焊縫拘束度高、焊接殘余應(yīng)力大，焊后應(yīng)力和變形大。焊接施焊過程中，易產(chǎn)生熱裂紋與冷裂紋。

    厚板在焊接前，鋼板的板溫較低，在開始焊時，電弧的溫度高達1250～1300℃，厚板在板溫冷熱驟變的情況下，溫度分布不均勻，使得焊縫熱影響區(qū)輕易產(chǎn)生淬硬——馬氏體組織，焊縫金屬變脆，產(chǎn)生冷裂紋的傾向增大，為避免此類情況發(fā)生，厚板焊前必須進行加熱。

    在實際生產(chǎn)制造過程中，應(yīng)對焊接過程進行控制，以防止焊接裂紋的產(chǎn)生。

1. 定位焊：定位焊是厚板施工過程中容易出現(xiàn)問題的部位。由于厚板在定位焊時，定位焊處的溫度被四周的“冷卻介質(zhì)”很快冷卻，造成局部過大的應(yīng)力集中，引起裂紋的產(chǎn)生，對材質(zhì)造成損壞。解決的措施是厚板在定位焊時，進步預(yù)加熱溫度，加大定位焊縫長度和焊腳尺寸。

2. 多層多道焊：在厚板焊接過程中，堅持的一個重要的工藝原則是多層多道焊，嚴禁擺寬道。這是由于厚板焊縫的坡口較大，單道焊縫無法填滿截面內(nèi)的坡口，擺寬道焊接造成的結(jié)果是，母材對焊縫拘束應(yīng)力大，焊縫強度相對較弱，輕易引起焊縫開裂或延遲裂紋的發(fā)生。而多層多道焊有利的一面是：前一道焊縫對后一道焊縫來說是一個“預(yù)熱”的過程；后一道焊縫對前一道焊縫相當于一個“后熱處理”的過程，有效地改善了焊接過程中應(yīng)力分布狀態(tài)，利于保證焊接質(zhì)量。

3. 焊接過程中的檢查：厚板焊接不同于中薄板，需要幾個小時乃至幾十小時才能施焊完成一個構(gòu)件，因此加強對焊接過程的中間檢查，顯得尤為重要，便于及時發(fā)現(xiàn)題目，中間檢查不能使施工停止，而是邊施工、邊檢查。如在清渣過程中，認真檢查是否有裂紋發(fā)生。及時發(fā)現(xiàn)，及時處理。

4. 厚板對接焊后，應(yīng)立即將焊縫及其兩側(cè)各100～150mm范圍內(nèi)的局部母材進行加熱，加熱時采用紅外線電加熱板進行。加熱溫度到250～350℃后用石棉展蓋進行保溫，保溫2～6h后空冷。這樣的后熱處理可使因焊前清潔工作不當或焊劑烘焙不當而滲透熔池的擴散氫迅速逸出，防止焊縫及熱影響區(qū)內(nèi)出現(xiàn)氫致裂紋。

    厚鋼的超聲波檢測應(yīng)在焊后48h或更長時間進行。如進度答應(yīng)，也可在構(gòu)件出廠前再次進行檢測，確保構(gòu)件合格，以免延遲裂紋對工件的破壞。

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