焊工技师论文11

第一篇：焊工技师论文11

焊工技师论文

浅谈钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法

以及焊接过程的规范问题

摘要：根据多年经验，结合国内外相关焊接资料，阐述钢制产品焊接变形的主要种类，以及本人对焊接变形的火焰矫正施工方法的粗浅看法以及在焊接方法中需要注意的规范问题。

关键词：火焰矫正

焊接变形

目前，钢制产品在日常生活和大型建设工程中得到了广泛的应用。而钢结构厂房的生产工艺的诞生，为现代建设工程增添了一道亮丽的琵琶。然而钢结构厂房的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。这些构件在制作过程中都存在焊接变形问题，如果焊接变形不予以矫正，则不仅影响结构整体安装，还会降低工程的安全可靠性。焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围，就应设法进行矫正，使其达到符合产品质量的要求。实践证明，多数变形的构件是可以矫正的。矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。但火焰矫正是一门较难操作的工作，方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此，火焰矫正要有丰富的实践经验。本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗浅的分析。

1.钢结构焊接变形的种类和火焰矫正方法

火焰矫正法利用火焰加热时产生的局部压缩塑性变形，使较长的金属在冷却后缩短来消除变形。此方法简单, 机动灵活, 适用面广。在使用时应控制温度和加热位置。对低碳钢和普通低合金钢常采600～800℃的加热温度。由于需再次加热, 对合金钢等慎用。以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢）

低温矫正 500℃～600℃ 冷却方式： 水 中温矫正 600℃～700℃ 冷却方式： 空气和水 高温矫正

700℃～800℃

冷却方式：

空气

注意事项：火焰矫正时加热温度不宜过高，过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn在高温矫正时不可用水冷却，包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。

钢结构焊接变形的种类与火焰矫正钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；(2)点状加热法；（3）三角形加热法。下面简单介绍解决不同部位变形的校正施工方法。

1.1翼缘板的角变形矫正H型钢柱、梁、撑角变形。

在翼缘板上面（对准焊缝外）纵向线状加热（加热温度控制在650度以下），注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围，所以不用水冷却。线状加热时要注意：（1）不应在同一位置反复加热；（2）加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正一般原则。

1.2柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲。

1)、在翼缘板上，对着纵长焊缝，由中间向两端作线状加热，即可矫正弯曲变形。为避免产生弯曲和扭曲变形，两条加热带要同步进行。可采取低温矫正或中温矫正法。这种方法有利于减少焊接内应力，但这种方法在纵向收缩的同时有较大的横向收缩，较难掌握。2)、翼缘板上作线状加热，在腹板上作三角形加热。用这种方法矫正柱、梁、撑的弯曲变形，效果显著，横向线状加热宽度一般取20—90mm，板厚小时，加热宽度要窄一些，加热过程应由宽度中间向两边扩展。线状加热最好由两人同时操作进行，再分别加热三角形三角形的宽度不应超过板厚的2倍，三角形的底与对应的翼板上线状加热宽度相等。加热三角形从顶部开始，然后从中心向两侧扩展，一层层加热直到三角形的底为止。加热腹板时温度不能太高，否则造成凹陷变形，很难修复。

注：以上三角形加热方法同样适用于构件的旁弯矫正。加热时应用中温矫正，浇水要少。柱、梁、撑腹板的波浪变形矫正波浪变形首先要找出凸起的波峰，用圆点加热法配合手锤矫正。加热圆点的直径一般为50～90mm，当钢板厚度或波浪形面积较大时直径也应放大，可按d＝（4δ＋10）mm（d为加热点直径；δ为板厚）计算得出值加热。烤嘴从波峰起作螺旋形移动，采用中温矫正。当温度达到600～700度时，将手锤放在加热区边缘处，再用大锤击手锤，使加热区金属受挤压，冷却收缩后被拉平。矫正时应避免产生过大的收缩应力。矫完一个圆点后再进行加热第二个波峰点，方法同上。为加快冷却速度，可对Q235钢材进行加水冷却。这种矫正方法属于点状加热法，加热点的分布可呈梅花形或链式密点形。注意温度不要超过750度。

2.选用合理的焊接方法的规范

2.1.选用能量密度高的焊接方法，如采用二氧化碳气体保护焊、等离子弧焊和手工点弧焊进行薄板焊接, 可以减少变形量。

2.2.采用较小的焊接线能量可以减少焊接变形量。但在实际生产中要考虑生产率, 焊接线能量不宜过低。2.3.焊接不对称得构件, 通过选用不同的焊接参数, 可以控制和调节弯曲变形。如图所示的截面不对称得梁, 焊缝1和2到中心轴的距离e 比焊缝3和4 到中心轴的距离f 大焊后引起的变形也大。如果焊缝1和2采用比焊缝3和4 小的规 范参数分层 焊接, 可以是上下弯曲变形抵消。选择合理的装配焊接顺序。2.4.构件在装配过程中, 侧面中心位置不断发生变化, 因而焊接变形也变化。利用这一特点通过把结构适当的分成部件, 分别装配焊装, 使不对称得焊缝和收缩量较大的焊缝在焊接过程中能比较自由的收

缩而不影响整体结构, 然后拼焊成整体。这样有利于控制变形,矫正也比较容易。

2.5.分布在侧面中心线两侧的焊缝,一般来说,先焊的一侧焊缝产生的弯曲变形比后焊的一侧焊缝产生的弯曲变形要大。因此焊接顺序总的规律是先焊焊缝少的一侧。对于截面形状对称的结构, 尽可能采用对称焊接方法。防止薄板焊接变形的预拉伸法在薄板焊接骨架时, 采用机械的预拉伸, 加热的预拉伸, 或者两者同时使用, 使薄板预先得到拉伸或伸长, 然后在张紧薄板上装配焊接骨架, 可以有效防止波浪变形。

3.结语

火焰矫正引起的应力与焊接内应力一样都是内应力。不恰当的矫正产生的内应力与焊接内应力和负载应力迭加，会使柱、梁、撑的纵应力超过允许应力，从而导致承载安全系数的降低。因此在钢结构制造中一定要慎重，尽量采用合理的工艺措施以减少变形，矫正时尽量可能采用机械矫正。当不得不采用火焰矫正时应注意以下几点：

1)、烤火位置不得在主梁最大应力截面附近；

2)、矫正处烤火面积在一个截面上不得过大，要多选几个截面；

3)、宜用点状加热方式，以改善加热区的应力状态；

4)、加热温度最好不超过700度。

同时选用合理的焊接方法及焊接顺序也是减少焊接变形的一个重要措施。针对不同结构的构件需要不同的焊接方法。总之，焊接变形在一定程度上可以减少，不可避免的焊接变形采用合理的矫正办法进行矫正，这样才能使其达到符合产品质量的要求。

第二篇：焊工技师论文

焊工技师论文

一、前言

xx市xx热电三期于xxx年建成。发电量大，发电设备长期处于超负荷运行。2010年3月对设备进行定期检修。若不及时检修，产生不安全因素，后果严重。2010年xx市海得润滋电力设备检修公司，经招标承担了这项艰巨的任务。介绍发电机汽机辅机设备加装阀门的焊接工艺。

二、焊接性及安全性分析

（一）12GrMoV的焊接性

焊接时若冷却速度较大，易形成淬硬组织，使焊接接头脆性增大。约束应力刚性较大时，常导致冷裂纹，焊前须预热，预热温度在150℃左右。因二次硬化元素的影响，焊后热处理中有在热裂纹倾向，须采取措施防止。焊后需要回火处理，回火温度在710℃～750℃。

（二）不安全性分析

1、汽机作业，由于汽机房内管道错综复杂，作业位置各异，多处同时施工，给施工带来不便。

2、管道为高压管道，压力约为30Mpa。

3、发电设备整体多为钢结构，要防止触电。

三、制定修复工艺措施

（一）焊工培训

参加施工的焊工必须有锅炉压力容器焊工合格证和相应的合格项目。要求焊工技术熟练，身体健康，责任心强。并对参加施工的焊工进行技术交底和焊接操作碳弧气刨的培训及氩弧焊的培训。

（二）焊接设备的选择

选用性能良好、调节灵活、输出功率稍大的直流弧焊机，同时也做碳弧气刨及钨极氩弧焊电源。

（三）焊条的选择

焊条选用R317，∮2.5mm的碱性焊条，焊前经350℃～400℃烘干1～2小时，当温度降到150℃时，将焊条存放在焊条保温桶内，随用随取。

（四）加工坡口

采用碳弧气刨加工坡口，碳棒直径∮6mm。管壁厚度10mm，开单面V型坡口，用锉刀或磨光机去除坡口两侧20mm内的油漆、铁锈。

（五）焊接规范的选择

1、纵口：钢材厚度10mm，分三层焊完。打底焊采用钨极氩弧焊连弧焊法，电源采用直流正接，焊接电流100A～110A，气体流量为5L～10L/min；填充焊采用焊条电弧焊焊法，直流反接，焊接电流80A～90A，采用反月牙形运条焊法；盖面焊采用焊条电弧焊焊法，直流反接，焊接电流80A～90A，采用正月牙形运条焊法。

2、横口：钢材厚度10mm，采用多层多道焊。打底焊采用钨极氩弧焊连弧焊法，电源直流正接，焊接电流100A～110A，气体流量为5L～10L/min；填充焊采用焊条电弧焊焊法，直流反接，焊接电流80A～90A，采用直线运条排焊法；盖面焊采用焊条电弧焊焊法，电源直流反接，焊接电流80A～90A，采用直线运条排焊法。

（六）焊接次序

首先将阀门两端焊口打底焊，然后迅速分别填充。两道焊道尽量同时填充，或间隔尽量少的时间，以防打底焊道开裂，然后盖面焊。焊后回火，回火温度为710℃～750℃，并用石棉布保温冷却。

四、安全质量措施

（一）安全制度

高空作业，安全第一，严格遵守安全规章制度。穿好工作服、带好安全帽，系好安全带。

（二）设专人监守

焊接操作时必须有一人配合，调整电流，拿辅助工具等，以防发生意外。

（三）焊接做到三不准

1不准在母材上引弧，以防止在引弧处产生弧坑裂纹。

2不准拉长弧或挑弧焊，以防电弧过长产生气孔。

3不准使用过大的焊接电流，以防产生内应力，引起焊接变形或冷裂纹。

（四）焊缝外观检验

每条裂纹焊完后都要认真进行外观检验，焊缝表面不得有气孔、未熔合、咬边、裂纹。

（五）渗透探伤检验

焊缝外观检验合格后，再进行100%的渗透探伤检验，执行标准JB4370-94，I级为合格。如有超标缺陷，应进行认真的返修。

五、管对接纵口的焊接

（一）打底焊

管的对接纵口，从下向上施焊，焊枪角度与切线倾角成80°～90°，与左右两侧夹角成90°。从仰焊位置起焊。从坡口一侧引弧，电弧引燃后，将电弧拉至坡口根部处稍加摆动，预热周围根部，熔化钝边，压低电弧，填充焊丝。将根部两钝边各熔化1.0mm左右，形成熔孔，熔滴将坡口两侧联结在一起形成熔池，这时电弧以锯齿形或月牙形短弧均匀向上运条。当电弧运向左侧坡口根部时，电弧稍做停留，击穿钝边，使钝边熔化0.5～1.0mm，再将电弧运至右侧坡口根部，稍做停留，击穿钝边，也使钝边熔化0.5～1.0mm，这样反复向上施焊。操作时要控制好同样大小的熔孔和熔池形状，电弧向上运行的间距要一致，不要拉长弧，更不允许挑弧焊，否则会产生气孔。当焊到定位焊处时提前将定位焊的边缘熔化。更换焊丝时要先将熔池熔化，再填充焊丝，直至焊完打底焊缝。

（二）熄弧与接头方法

1、熄弧;当焊接角度不适合或焊丝长度不足时，需要作熄弧准备，即迅速压低电弧，向熔池边缘连续过渡几滴熔滴，以使背面熔池饱满，防止形成冷缩孔，然后将电弧运至坡口一侧，向下熄弧。

2接头：在街头后方10mm出引燃电弧后，电弧长度约为焊条直径，将电弧引至接头处，将熔池接头熔化，然后填充焊丝恢复到原来的角度，以正常的操作手法施焊。

（三）填充焊

从焊缝的下端划擦引弧，电弧引燃后稍加预热，然后压低电弧以反月牙运条方法向上施焊，这种操作方法能使焊道平整，减少或防止焊缝中夹渣和气孔。填充焊操作时还应注意，焊道不要高出母材，应比母材低0.5～1.0mm，当一根焊条焊完接头时，注意更换焊条的速度要快。在弧坑前10mm左右处引燃电弧，再将电弧拉至弧坑处做反月牙形摆动，然后正常施焊。

（四）盖面焊

表面焊缝要求焊纹细致，整齐均匀，圆滑美观，操作时从下向上采用正月牙运条。运条时电弧要短，运至坡口两侧慢，中间快，焊条紧靠熔池，以较酷快的速度横向摆动。电弧前进的间距和压坡口边缘的宽度都应等于焊条的半径。为防止两侧咬边，运条时焊芯到达坡口边缘为止，稍作停留，以电弧自身的吹力将熔池的铁水压至坡口边缘。表面焊缝不进行锤击。

当一根焊条焊完接头时可采用热接，注意更换焊条的速度要快。在弧坑前10mm左右处引燃电弧，再将电弧拉至2∕3弧坑处，作锯齿形摆动，然后以正月牙形运条，向上正常焊接。

当表面焊缝焊完熄弧时，用灭弧焊法填满弧坑。最后将表面熔渣、飞溅清理干净，仔细检查是否符合质量要求，如表面有超标缺陷，应认真返修，直至达到合格标准。

六、管对接横口焊接

（一）打底焊

管横口对接焊接从右向左施焊，焊枪角度与前焊道成70°～80°，与立面倾角成70°～80°。在施焊处坡口内引弧，并加热上下钝边，然后压低电弧填充焊丝，斜锯齿形向前运条。

焊速要均匀，上坡口和下坡口都要熔合良好，操作时，要防止气孔。当需要接头时，要将接头处完全熔化后再填充焊丝。这样反复运行，直至焊完打底焊道。焊完阀门一端后立即焊另一条焊缝。

（二）填充焊

填充焊一层分两道焊完。第二层第一道先焊下坡口焊道，焊条角度与后焊缝成70°~80°，与下倾角大于90°，操作时直线从左向右运条。同时注意，电弧要短，焊速均匀，下坡口熔合良好。第二层第一道焊完后，将熔渣清理干净，再焊第二层第二道焊缝，操作时，从左向右覆盖第一道焊缝的1∕3，熔合好上坡口，焊条角度与后焊道成70°~80°，与下倾角成70°。填充焊层应比母材低1.0mm，以利于盖面焊。

焊完阀门一端后立即焊另一条焊缝。

（三）盖面焊

盖面焊一层三道。焊前将第二层熔渣清理干净，第三层第一道也采用从左向右直线运条，焊条角度与后焊道成70°~80°，与下倾角大于90°。操作时熔合下坡口边缘1.0mm左右，表面焊道不进行锤击，连续将第一道焊完，表面熔渣不要清理，在熔渣覆盖的情况下焊第三层第二道焊缝，操作时速度稍慢，电弧中心对准第一道焊缝的上边线，同时覆盖第一道焊缝的1∕3。焊条角度与后焊缝70°~80°，与下倾角成90°，焊完后熔渣不要清理。第三道在第二道熔渣覆盖的情况下施焊，焊条角度与焊缝成70°~80°，与下倾角成80°，电弧中心对准

第二道焊缝的上边线，同时覆盖第二道焊缝的1∕3，焊速要快。操作时手法要稳，电弧将上坡口边缘熔合1.0mm左右，要防止上边缘未熔合和咬边现象。这种排焊的操作方法焊缝表面整齐美观。

七、焊接试验

（一）自检

焊接检验是保证焊接产品质量的重要措施。每条焊缝在焊后都要认真检验，如发现不符合规定的部位，都要仔细返修，直至合格。

（二）渗透探伤检验

每条焊缝外观检验合格后，再进行100%渗透探伤检验。经渗透探伤检验后，如有超标缺陷，应进行仔细返修先标出缺陷位置，再用碳弧气刨或磨光机将缺陷清理干净，然后按上述方法将焊缝焊好，直至合格。

八、结论

采用上述工艺措施，顺利完成了xx热电三期小修项目中汽机安装阀门的工作，并获得了满意的焊接质量。实践证明，以上采用的焊接工艺是可行的，该工艺可供类似的工程参考选用。

参考文献：【1】李莉 焊接结构生产 北京：机械工业出版社，2008，3

【2】王宗杰 熔焊方法及设备 北京：机械工业出版社，2006，12 引用部分从第198页到第226页

【3】杜存臣 工程制图与计算机绘图 北京：机械工业出版社，2003，7

【4】丁德全 金属工艺学 北京：机械工业出版社，2000，5

【5】王晓澜 焊接工实用手册 北京：金盾出版社 2007，附：焊件接头图（包括接头形式、坡口主要尺寸图、焊接次序、焊件厚度）。

第三篇：焊工技师论文

国家职业资格全省（或市）统一鉴定

焊工技师论文

（国家职业资格二级）

XXX型轮式装载机

后车架焊接变形的控制方法浅议

姓名：身份证号：准考证号：所在省市：所在单位：

XXX型轮式装载机

后车架焊接变形的控制方法浅议

摘要：在工程机械生产制造过程中，焊接变形对结构件质量影响很大，很多零部件在最后工序往往因工件变形而需要进行二次校正，影响了正常的装配质量和生产进度，制约了公司产品的产量和质量的提升，所以在整个制造过程中车架焊接变形的控制和矫正成为了一个非常关键的技术问题。本文主要分析了XXX型轮式装载机后车架焊接变形的原因及控制措施。

关键词：后车架焊接变形控制矫正

1.概述：

XXX公司是国内生产小型装载机的主要生产厂家之一，随着国内经济的发展以及劳动力成本的上升，小型装载机的市场越来越大，但是在XXX型装载机的生产过程中，后车架56.4%的高返修率严重影响了我公司XXX型装载机的产量和形象。因此我公司安排结构分厂焊工班组对XXX型装载机的后车架的生产中过程进行分析与控制，提出提高产品的质量及产量的措施。

2.焊接变形原因分析

通过现场的跟踪观察与分析，后车架变形的主要原因有以下几点：

2.1缺乏焊接翻转设备

整个车架体积大（2735x934x591mm），在焊接过程中没有专用的翻转设备保证一焊一翻，而行车翻转又极为不便，所以焊接时，只能先焊完车架的一面焊缝，然后利用行车翻转车架焊接另一面焊缝，而不能实行对称焊接，从而导致车架整体结构出现焊接变形超差。

2.2焊工原因

生产现场缺乏合适的焊接工装；生产作业时，焊工大都采用加装简易的焊接拉筋来防止焊接变形，当生产任务重时，工人需长时间连续作业，精神和身体已完全透支，对工作的责任心下降从而导致拉筋的安装位置存在误差，直接导致焊接变形超差。

2.3焊接工艺参数使用不合理

在焊接过程中，热输入越大造成工件各部位的受热差异越大，热胀冷缩受到的约束力就越大，因此造成的焊接变形就越大。实际生产中，部分工人图一时方便，而选用较大的焊接电流（大于250A）、电压（25V），造成焊接线能量过大，导致工件变形；另外，大多数焊缝采用单层单道焊的形式，热量集中；且焊点间距控制不稳定，大多数焊接距离均大于200mm。焊接时，熔融金属直接堆积到焊缝高度，焊接另一面时，由于温度的差异引起了热应力变形。由于车架长度较大，焊接前后温差大，导致后车架槽钢主体扭曲，和其它连接结构件变形。详见图

图1 后车架焊接变形示意图

3.后车架焊接变形导致的后果

装载机后车架焊接变形导致的后果主要有以下几点：

（1）侧板扭曲变形，导致装配不能顺利进行，需返修进行矫正，降低了效率，延长了生产周期，影响产品的生产进度。

（2）左右槽钢变形程度不同，使装配件互换性变差，增加了装配难度。

（3）车架变形直接导致整机生产效率低，制造成本居高不下，不能大批量生产，从而约束了LW188轮式装载机的产量。

4.控制后车架焊接变形的措施

针对后车架焊接变形的不同影响因素，采取以下几种不同的控制措施。

4.1配置专用焊接工装

配置翻转变位机，使后车架的焊接在翻转机上进行，变位机上的设

计夹具将工件进行固定。使用翻转机后，能严格按照工艺流程对装载机后车架进行对称焊接，使焊接变形降低到最小。

4.2拉筋去除顺序的规定

在没有反变形的情况下，将后车架的易变形部位用拉筋加以固定。满焊后，上铰板和两侧腹板处等不易变形处的拉筋可先撤除，而骨架的两侧角钢和上表面支撑板容易变形则要等到后车架整体喷砂后，再进行割除打磨。因为喷砂过程中应力会释放一部分，而关键部位因拉筋的刚性固定几乎不变形。焊接拉筋部位详见图

2:

图2焊接拉筋的刚性固定位置示意图

4.3合理布置焊缝及装配焊顺序

在设计装载机后车架焊缝时，合理选择焊缝位置和焊脚尺寸，焊缝位置应尽量对称，焊缝对称布置可使各条焊缝产生的焊接变形相互抵消；焊缝的布置应尽可能分散，焊缝密集或者交叉会使接头处过热，力学性能下降，并将增大应力。一般两条焊缝的间距要大于三倍的钢板厚，且不小于100mm。采用加热面积小能量集中的CO2焊接方法，用多层焊代替

单层焊，用断焊、退焊、跳焊代替连续焊。在装配焊当中，应尽量采用对称焊接。整个后车架在工装上拼焊前要对各相关尺寸进行检测、校正，比如两侧槽钢要对等，高地相差不能超3cm。施焊后，对其再次测量检测。

4.4火焰矫正法

对于焊接变形比较大的结构件，使用火焰对其进行矫正。利用火焰对焊接件局部加热，在高温处，材料的热膨胀受到构件本身刚性制约，产生局部压缩塑性变形，冷却后收缩，抵消了焊后在该部位的伸长变形，达到矫正的目的。

如图3所示，翼缘板上作线状加热，在腹板上作三角形加热。用这

种方法矫正车架的立柱、横梁的弯曲变形，效果显著；横向线状加热宽度一般取20-90mm，板厚较小时，加热宽度要窄些，加热过程应由宽度中间向两边扩展。线状加热最好由两个人同时操作进行，再分别作三角形加热，三角形的宽度不应超过板厚的2倍，三角形的底与对应的翼板上线状加热宽度相等。加热三角形从顶部开始，然后从中心向两侧扩展，一层层加热直到三角形的底为止。加热温度为600-700度，冷却方式为空冷或水冷。温度或淬硬倾向较大的钢材在高温矫正时不可用水冷却，火焰矫正后再用锤击打变形部位，释放应力，避免校正后再变形。

图3 火焰矫正加热示意图

5.采取上述措施的效果

通过采用以上措施，整个后车架焊接的变形量得到了有效控制，返修率控制在12%以内，为整机结构件标准化起到了很大的推动作用。同时，发动机、变速箱安装孔位置得到了保证，不需要频繁的校正，降低了制造成本。

实践证明使用以上措施后，使XXX型装载机后车间的焊接操作变得更加简便，虽然增加了翻转机设备，但焊接变形有了明显改善，而且后车架上焊接的零部件，因为行车翻转车架造成的磕碰已经几乎没有了，对整机的质量有了明显的提高，使公司的生产率和产品合格率得到了明显的提高，降低了生产成本，实现了节能降损。

参考文献：

1.《焊接结构生产》，王云鹏，机械工业出版社，2007.4

2.《焊接手册》，中国机械工程学会焊接学会，2001.8

3.《钢结构焊接制造》，王国凡，北京化学工业出版社，2004

第四篇：焊工技师论文

钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法

摘要：根据多年经验，结合国内同行相关资料，阐述钢结构变形的主要种类，介绍焊接变形的火焰矫正施工方法。

关键词：火焰矫正 焊接变形 施工方法

目前，钢结构已在厂房建筑中得到广泛的应用。而钢结构厂房的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。这些构件在制作过程中都存在焊接变形问题，如果焊接变形不予以矫正，则不仅影响结构整体安装，还会降低工程的安全可靠性。

焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围，应设法进行矫正，使其达到符合产品质量要求。实践证明，多数变形的构件是可以矫正的。矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。

在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。但火焰矫正是一门较难操作的工作，方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此，火焰矫正要有丰富的实践经验。本文对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作了一个粗略的分析。钢结构焊接变形的种类与火焰矫正六剑客职教园（最大的免费职教教学资源站）

钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形经常采用以下三种火焰矫正方法：（1）线状加热法；(2)点状加热法；（3）三角形加热法。下面介绍解决不同部位的施工方法。

以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢）

低温矫正 500度～600度 冷却方式：水

中温矫正 600度～700度 冷却方式：空气和水

高温矫正 700度～800度 冷却方式：空气

注意事项：火焰矫正时加热温度不宜过高，过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn在高温矫正时不可用水冷却，包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。

1.1翼缘板的角变形

矫正H型钢柱、梁、撑角变形。在翼缘板上面（对准焊缝外）纵向线状加热（加热温度控制在650度以下），注意加热范围不超过两焊脚所控制的范围，所以不用水冷却。线状加热时要注意：（1）不应在同一位置反复加热；（2）加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正一般原则。

1.2柱、梁、撑的上拱与下挠及弯曲

一、在翼缘板上，对着纵长焊缝，由中间向两端作线状加热，即可矫正弯曲变形。为避免产生弯曲和扭曲变形，两条加热带要同步进行。可采取低温矫正或中温矫正法。这种方法有利于减少焊接内应力，但这种方法在纵向收缩的同时有较大的横向收缩，较难掌握。

二、翼缘板上作线状加热，在腹板上作三角形加热。用这种方法矫正柱、梁、撑的弯曲变形，效果显著，横向线状加热宽度一般取20—90mm，板厚小时，加热宽度要窄一些，加热过程应由宽度中间向两边扩展。线状加热最好由两人同时操作进行，再分别加热三角形三角形的宽度不应超过板厚的2倍，三角形的底与对应的翼板上线状加热宽度相等。加热三角形从顶部开始，然后从中心向两侧扩展，一层层加热直到三角形的底为止。加热腹板时温度不能太高，否则造成凹陷变形，很难修复。

注：以上三角形加热方法同样适用于构件的旁弯矫正。加热时应采用中温矫正，浇水要少。

1.3 柱、梁、撑腹板的波浪变形

矫正波浪变形首先要找出凸起的波峰，用圆点加热法配合手锤矫正。加热圆点的直径一般为50～90mm，当钢板厚度或波浪形面积较大时直径也应放大，可按d＝（4δ＋10）mm（d为加热点直径；δ为板厚）计算得出值加热。烤嘴从波峰起作螺旋形移动，采用中温矫正。当温度达到600～700度时，将手锤放在加热区边缘处，再用大锤击手锤，使加热区金属受挤压，冷却收缩后被拉平。矫正时应避免产生过大的收缩应力。矫完一个圆点后再进行加热第二个波峰点，方法同上。为加快冷却速度，可对Q235钢材进行加水冷却。这种矫正方法属于点状加热法，加热点的分布可呈梅花形或链式密点形。注意温度不要超过750度。结语

火焰矫正引起的应力与焊接内应力一样都是内应力。不恰当的矫正产生的内应力与焊接内应力和负载应力迭加，会使柱、梁、撑的纵应力超过允许应力，从而导致承载安全系数的降低。因此在钢结构制造中一定要慎重，尽量采用合理的工艺措施以减少变形，矫正时尽量可能采用机械矫正。当不得不采用火焰矫正时应注意以下几点：

1、烤火位置不得在主梁最大应力截面附近；

2、矫正处烤火面积在一个截面上不得过大，要多选几个截面；

3、宜用点状加热方式，以改善加热区的应力状态；

4、加热温度最好不超过700度。

第五篇：焊工技师论文

焊接接头缺陷分析及预防的探讨

控制焊接是安装工程中一项比较重要的工序，焊接过程中，由于种种因素的影响，容易产生各种类型的焊接缺陷。焊接接头缺陷的存在会直接危及整个结构的质量。因此，将焊接接头缺陷控制在允许范围内是每个焊接操作人员及工程管理人员应尽的责任。常见的焊接接头缺陷主要有外部缺陷、内部缺陷及焊接缺陷等。1 焊接接头缺陷分析 1.1 外部缺陷

焊接接头的外部缺陷一般用肉眼就能观察到，主要有焊瘤、咬边、凹坑、烧伤、余高不足或过大、错边及弧坑处理不良等。1.2 内部缺陷

焊接接头的内部缺陷是指必须借助仪器设备测试才能判断出的缺陷，主要有未熔合、未焊透、气孔、夹渣及白点

等。内部缺陷因肉眼观察不到，危害更大，要坚决杜绝。1.3 焊接缺陷

指在焊接过程中或焊接完放置一段时间后，在焊接接头范围内产生的局部开裂现象，如焊接裂纹是常见的焊接缺陷。在建筑工程的钢材焊接中常出现的裂纹主要是热裂纹和冷裂纹。

结晶裂纹是最常见的热裂纹，在金属凝固过程中出现，主要出现在焊缝中，少数出现在热影响区。结晶裂纹的产生是由于焊缝中含有较多的S,P等杂质，在焊缝金属凝固过程中形成了一此低熔点的结晶，然后在结晶界形成液态薄膜。这此液态薄膜成为焊缝中的薄弱环节，在焊接应力的作用下便开裂而形成结晶裂纹。在冷裂纹中最常见的是延迟裂纹。在低、中合金钢的热影响区或焊缝中，当焊接后一段时间间，可能出现各种l1态的延迟裂纹。有的出现在接头表面，有的出现在接头内部。焊缝延迟裂纹的出现，是由以下3种因素共同作用的结果。第一，母材淬硬现象：母材的碳当量越高其淬硬倾向越大，延迟裂纹敏感性就越大。另外，接头冷却速度对母材淬硬倾向也有较大影响，随着母材淬硬倾向的增加容易形成脆性马氏体。马氏体又会使热影响区最高硬度相应增加，从而使延迟裂纹敏感性增大。

第二，扩散氢的含量：焊缝中含氢量越高,延迟裂纹敏感性越大。当接头中扩散氢含量高于其临界扩散氢含量时，便出现延迟裂纹。

第三，焊接残余应力：焊接接头主要存在热应力、相变应力和约束应力。板厚度越大，约束越强，残余应力也越高。焊接残余应力是引起应力腐蚀断裂的原因之一。焊接接头缺陷预防

焊接全过程包括原材料、焊接材料、施工人员的焊接技能、焊接前准备、焊接和焊接后热处理等工序。因此，要预防焊接缺陷、解决焊接过程中存在的问题、抓好焊接质量，就必须加强焊接前和焊接中每一道工序的质量管理。

2.1 焊接前的质量控制 首先要把好原材料质量关。尽量选正规厂家生产的产品，检查钢厂提供的材料质量检验单，内容包括材料牌号、规格或尺寸、炉批号、检验编号、数量、重量、供货状态、力学性能、化学成分等，同时还要检查材料的表面是否有裂纹、分层及超出标准允许的凹坑和划伤以及钢印标记是否正确和齐全，并且按照国家标准进行取样，送检测部门检测。经检验合格后方能正式进入施工现场。为了保证材料的真实性，取样送检时应采取由建设方委托的该工程项目取样送检见证人专人负责。如果具有法律效应的检验结果不合格但已进入工地的钢材，应该由质量监督部门通知建设单位进行拆除和清场，坚决杜绝使用不合格钢材。另外，按照规定，建设方对工程质量负有法律责任，不能把一切责任推给施工方了事，必须委托具有专业知识的人员或监理工程师监督管理，不定期地对现场材料包括钢材进行抽检、送检测部门复验，以保证钢材的质量。其次是对焊接材料的管理。检查焊接材料是否为合格产品、贮存和烘焙制度是否

执行、发放的焊接材料表面是否清洁无锈、焊条的药皮是否完好无霉变。第三是焊接区清洁管理。检查焊接区的清洁质量，不得留有水、油、铁锈和氧化膜等有害污物，这对防止外部缺陷(如凹坑、咬边等)的产生有重要作用，对防止气孔、夹浓之类内部缺陷的产生也有积极意义。第四是焊工技能资格管理。焊工的技能水平是保证焊接质量的决定性因素。焊工必须经过专业培训，具备有关基础知识和操作技能，并持有焊工考试合格证。第五是确定合格的焊接工艺流程。对不同的母材，应选择合格的焊接方法、可靠的焊接能量和适当的焊接材料。对不同直径或不同厚度的母材都应实行先试焊、后施焊的原则，以保证焊接接头优良、安全。

2.2 焊接中的质量控制 焊接过程包括焊接、预热和焊接后热处理。焊接前的质量控制和焊接中的质量控制是保证最终焊接质量、预防废品和返工的必要条件，是整个焊接质量控制过程中的重要组成部分。焊接质量控制应实行焊工、焊接工氏和专职检查员3级管理责任制。焊工应对违反焊接工艺流程及操作不当造成的质量事故承担责任，焊接质量检查员应对漏检、误检造成的质量事故承担责任。焊接过程中，要对施工过程进行监督和检查。第一，确认焊接方法是否与规定一致，检查焊接设备是否完好和着装是否符合工艺流程规定。第二，根据焊接工艺规程复核焊接材料牌号与规格是否正确，以防错用而造成焊接质量事故。第三，对焊接预热温度和预热方式进行严格控制和检查，焊接前预热是防止焊接裂纹产生的重要措施。第四，对焊接环境进行监督。当焊接环境出现下列情况时应采取措施后才能进行焊接：温度低于0℃；相对湿度大于90%；风速大于10 m/s或存在穿堂风以及雨、雪、雾气候的露天操作。第五，对焊接后热处理实施监督和检查。焊接后热处理的目的是促进焊缝中扩散氢的逸出，防止焊接裂纹产生，消除焊接残余应力和改养接头的力学性能。焊工的技术水平是影响焊接质量的直接因素之一。要做到思想上重视，其体操作上细心。常见的焊接接头缺陷在施工操作时应注意以下问题：

第一，咬边。主要是由于焊接电流过大、电弧拉长或运条不稳引起的。咬边最大的危害是损伤了母材，使母材有效截面减小，也会引起应力集中。预防措施是焊接时调整好电流，电流不宜过大，且控制弧氏，尽量用短弧焊接，运条时手要稳，焊接速度不宜太快，应使熔化的焊缝金属填满焊接坡口边缘。

第二，焊瘤。主要是由于焊接电流过大或焊接速度过慢引起。它的危害是焊瘤处易应力集中且影响整个焊缝的外观质量。预防措施是适当调小焊接电流，焊接时注意熔池大小，以便调整焊接电流或焊接速度。

第三，弧坑。主要是由于断弧或熄弧引起。弧坑的存在减小了焊缝截面，降低了接头的有效强度，并且弧坑处常伴有弧坑裂纹，危害较大。预防措施是尽量减小短弧次数，每次熄弧前应稍微停留或做几次摆动运条，使有较多的焊条熔化填满弧坑处。

第四，气孔。产生气孔的因素较多，如焊条未按规定烘干、母材除锈不彻底、焊接电压不稳、弧氏过氏等。气孔的存在使焊缝截面减小，金属内部组织疏松，应力宜集中，也易诱发裂纹等更严重的缺陷。预防措施是在焊接前应按要求烘干焊条，清理坡口及母料表面的油污、锈迹；注意大气的变化，刮风、下雨要有遮挡措施；焊接时选择适当的电流及焊接速度。第五，夹渣。夹渣一般是由于熔池冷却过程中非金属物质如焊条药皮中某些高熔点组分、金属氧化物等来不及浮出熔池表面而残留在焊缝金属中引起的。其危害是影响了焊缝金属的致密性及连贯性，易引起应力集中。预防措施是焊接前应严格清理母材坡口及附近的油污、氧化皮等，多层焊接时彻底清理前一道焊缝流下的熔浓。焊接时选择适当的焊接参数，运条稳定，注意观察熔池，防止焊缝金属冷却过快。