h型钢的焊接论文

1、H 型钢的焊接其建设地点： 工程内容：工艺及供热外管（不含空分至各界区的氧气管线、锅炉至空分 的高压蒸汽管线）、全厂供电外线及防雷接地（含电气、仪表桥架）以及工艺 及供热外管管廊钢结构工程施工。由于主要项目是钢结构及管道的制作安装，接触最多的是焊接，由于监理 公司监理与施工队，对施工质量及规范纠缠！作为刚出学校的工作者，夹在中 间感到没有扎实的理论知识，无法和谐工作，顾恶补了焊接知识，通过规范及 请教老师傅的工作经验，对在工作中发现的一些问题作出自己的见解！我们材料为莱芜钢铁的H型钢，结构材质为Q235-B，钢结构立柱均为不 规则高度，需现场测量预制，节点分高强螺栓连接型式和焊接连接型式，主要

2、 采用CO2保护焊接工艺，桁架最大跨度为27m,管廊立柱最高高度为23m,最 大型钢型号H700x 300X 13X 24和小道槽钢，角钢及T型钢，焊接口众多，保 障工程质量必须保证焊接质量。摘要我们项目中主要是由 H 型钢组对的管廊，但是其中影响质量的问题常有 气孔、飞溅、咬边等，我通过对常见焊接的坡口形式、及 CO2 保护焊的焊 接工艺，还有常见的焊接问题的总体研究，结合我们施工工程遇到的问题， 具体分析，总结出改进自身质量的方法，并应用于实践。关键词：坡口型式 焊接质量 二保焊 焊接缺陷目录第1章H型钢焊接要点 4一 H型钢结构特点4二 制作要求4三 坡口形式5四 焊接中焊脚定义与要求

3、8第2章 H型钢焊接工艺 9一焊接方法 9二焊接准备9二焊接材料 10三焊接相对参数 10四操作要点 10五焊接程序 11六焊接质量要求12第3章焊接的缺陷 13一 焊接工艺常见的焊接缺陷 13二H型钢缺陷及处理图片17第4章 本单位出现的问题及改进 24一 咬边24二 飞溅24二气孔25二 焊角厚度不合格27致谢28参考文献 29第 1章 H 型钢焊接要点一 H型钢结构特点H型钢分为宽翼缘 H型钢(HV)窄翼缘H型钢(HN和H型钢 桩(HU三类。其表示方法为：高度HX宽度BX腹板厚度t1 X翼板厚度 t2，女口 H 型钢 Q235B SS400 200X 200X 8X 12 表示为高 20

4、0mm 宽200mm腹板厚度8mm翼板厚度12mm的宽翼缘H型钢，其牌号为 Q235B或 SS400。H型钢是一种新型经济建筑用钢。H型钢截面形状经济合理，力学性能好，轧制时截面上各点延伸 较均匀、内应力小，与普通工字钢比较，具有截面模数大、重量轻、节 省金属的优点，可使建筑结构减轻30-40%;又因其腿内外侧平行，腿端是直角，拼装组合成构件，可节约焊接、铆接工作量达25%常用于要求承截能力大，截面稳定性好的大型建筑(如厂房、高层建筑等)，以 及桥梁、船舶、起重运输机械、设备基础、支架、基础桩等。H型钢是一种新型经济建筑用钢。二制作的要求1、下料(1) 对H型钢的翼板、腹板采用直条切割机两面同

5、时垂直下料，对不 规则件采用数控切割机进行下料。(2) 对H型钢的翼板、腹板的长度加放50mn余量，宽度不放余量；在 深化的下料图中，其尺寸系按净尺寸标注，但应在图纸中说明， “本图中尺 寸不含任何余量”，准备车间下料时应按工艺要求加放余量。(3) 当H型钢主体因钢板长度不够而需拼接时，其翼板对接长度应不 小于翼板板宽的2倍，腹板的最小长度应在600mn及以上，同一零件中接 头的数量不超过2个；同时，在进行套料时必须保证腹板与翼板的对接焊 缝错开距离满足200mn以上。2、焊接方法除点焊外，H型钢所有制作焊缝均采用CO2气体保护焊。3、控制焊接变形措施翼板及腹板对接焊缝应采用反变形，先焊坡口较

6、大一面，翻面清根后，用卡子将焊缝两侧固定，焊缝中心垫起一反变形高度，然后进行较小 坡口面的焊接。三常见坡口形式为了更好掌握焊接，特把常见坡口形式总结下表1:件孕ftI节墟口frttn空垃區口 IL鶴号III卡曲I Twi 1meIRncgzi序号工件眠宝6/mm持号皱口尝盍 J1 V 1由于种种原因我们改进工艺，由原来的Z型坡口改为现在表中5的V型 加加强版的形式，减少坡口数，更好集中人力打磨较少的坡口。立柱的端头 坡口应开在下端，翼缘板的坡口形式为单面坡口，钝边长2-3mm坡口角度为35°腹板坡口形式为双面坡口，钝边 2mm坡口角度为35°且我们的焊 接检验根据钢结构工程

7、施工及验收规范的要求，焊口采用超声波探伤法 进行检验，检验比例为20%本结构中，设计要求焊缝为二级质量，而我们 在实际操作中均控制在100%四焊接中焊脚定义与要求测量时应找到正确位置，有助于我们质量的把控，如图1焊脚高为在焊缝横截面中，从焊缝正面到焊缝背面的距离，见图2、图3第2章CO2气体保护焊工艺一、C02保护焊接工艺1、简介 ： 本工艺适用于低碳钢和低合金高强度钢各种大型钢结构工程焊 接，其焊接生产率高，抗裂性能好，焊接变形小，适应变形范围大，可进行 薄板件及中厚板件焊接 .2、焊接准备.焊接前接头清洁要求在坡口两侧 30mm范围内影响焊缝质量的毛刺、油污、水锈脏物、氧化皮必须清洁干净。

8、.当施工环境温度低于零度或钢材的碳当量大于 0.41%，及结构刚性过 大，物件较厚时应采用焊前预热措施，预热温度为80 C 100 C,预热范围为板 厚的 5 倍，但不小于 100mm 。工件厚度大于6mm时，为确保焊透强度，在板材的对接边缘应采用开切V形或X形坡口，坡口角度为60°屯边p为01mm，装配间隙b为01mm ; 当板厚差>4mm时，应对较厚板材的对接边缘进行削斜处理。焊前应对CO2焊机送丝顺畅情况和气体流量作认真检查。.若使用瓶装气体应作排水提纯处理，且应检查气体压力，若低于9.8 >10.5PQ(10kgf/mm2)应停止使用。根据不同的焊接工件和焊接位置

9、调节好规范，通常的焊接规范可以用以下公式：V=0.04I+16(允许误差 ±1.5V)二. 焊接材料. C02 气体纯度要求 99.5% ；含水量不超过 0.1%；含碳量不超过 0.1%焊丝牌号低碳钢及高强度低合金钢重要结构焊接选用H08Mn2SiA ;H08Mn2SiA低碳钢一般结构焊接选用 H08MnSi。我们选用了 JQ.MG70S-6焊丝表面镀铜不允许有锈点存在。三. 焊接对应参数板厚mm焊丝直径mm焊接电流(A)焊接电压(V) l/min气体流量备注1© 0.850100617101230.960110182010126© 1.0502202122101

10、210© 11480350232414181020© 1.210012020221418>20© 1421024025281820© 16210240四. 操作要点垂直或倾斜位置开坡口的接头必须从下向上焊接， 对不开坡口的薄板对接 和立角焊可采用向下焊接；平、横、仰对接接头可采用左向焊接法。室外作业在风速大于1m/s时，应采用防风措施。必须根据被焊工件结构，选择合理的焊接顺序。对接两端应设置尺寸合适的引弧和熄弧板。应经常清理软管内的污物及喷咀的飞溅。 .有坡口的板缝， 尤其是厚板的多道焊缝， 焊丝摆动时在坡口两侧应稍作停 留，锯齿形运条每层厚度不大

11、于 4mm ，以使焊缝熔合良好。 .根据焊丝直径正确选择焊丝导电咀，焊丝伸出长度一般应控制在10 倍焊丝直径范围以内。送丝软管焊接时必须拉顺，不能盘曲，送丝软管半径不小于150mm。施焊前应将送气软管内残存的不纯气体排出。 .导电咀磨损后孔径增大，引起焊接不能稳定，需重新更换导电咀。五. 焊接程序焊接板缝，有纵横交叉的焊缝应先焊端焊缝后焊边焊缝。 .接缝长度超过 1 米以上，应采用分中对称焊法或逐步退焊法。物架上对接与角接焊缝同时存在时，应先焊板的对接缝，后焊物架的对接 焊缝，最后焊物架与板的角接焊缝。凡对称物件应从中央向首尾方向开始焊接并左、右、方向对称进行。物件上、平、立、角焊同时存在时，

12、应先焊立角焊，后焊平角焊；先焊短 焊缝，后焊长焊缝。 .一切吊运 “马”，其焊脚应为 “吊马”的板厚四周焊缝包角，焊后认真检查焊 缝质量。部件焊缝质量不好，应在部件时就进行反修改合格，不得留在整体安装焊 接时进行。六 . 焊缝质量要求 . 重要结构对接焊缝按各种设计规定技术要求进行一定数量的X 光或超声波缝内部检查， 并按设计规定级别评定。 而我们的图纸设计要求为 20% 超声波探伤，达到二级要求！二级焊缝咬边：合格：焊缝咬边深度应小于或等于 0.05t （板厚）且不大于0.5mm,连续 长度不应大于100mm，俩侧咬边总长度应小于抽查长度的10%优良：焊缝咬边深度应小于或等于 0.05t（板

13、厚）且不大于0.5mm,连续 长度不应大于100m m，俩侧咬边总长度应小于总抽查长度的 6%。.外表焊缝检查，所有以结构焊缝全部进行检查，其焊缝外表质量要求： 焊缝直线度，任何部位在 < 100mm内直线度w 2mm 焊缝应过渡光顺，不能突变v 90°过渡角度。 焊缝高低差在长度25mm，其高低差应w 1.5mm 角焊缝K值公差为物件板厚w 4mm时0.9K0 w Kw K0+1物件板厚4mm时0.9K0 w Kw K0+2 （K0为设计焊脚尺寸） 焊缝咬边：当板厚 w 6mm dw 0.3mm局部，d v 0.5mm;当板厚> 6mm dw 0.5mm （d为咬边深度

14、） 焊缝不允许低于工件表面及裂缝和尚未熔合的缺陷存在。 多道焊缝表面堆叠相交处下凹深度应 w 1mm。 全部焊接缺陷允许进行修补，修补后应打磨光顺。第3章焊接的缺陷及处理方法一焊接工艺常见的焊接缺陷形式有：我们在焊接中的缺陷各种各样，明白什么是允许的缺陷，什么是不允许的,掌握其处理方法。有助有宏观掌控质量大关。因此特总结下表缺陷内容I级标准举例n级标准举例对接接头焊缝宽度 C1焊缝表面高低hw 1 + 0.05c最大余高h w 24w (c g) w 8 在任意50mm 内最大宽度与 最小宽度差值 w 2,整条焊缝w 3在任意300mm连续焊缝长度内，fw 2在焊缝任意25mm长度范围内，hm

15、ax hmin w 1.5c = 10则 hw 1.5c = 20 则 hw 2.0g = 10 贝U14 w cw 18h w 1+ 0.1ch w 34 w (c g) w8 在任意50mm内最大宽度与最小 宽度差值w 3，整条焊缝w 4在 任 意300mm连续焊缝长度内，f w 3c= 10则h w 2 c= 20则h w 3g= 10 贝 U14w cw 18超差后的处理焊缝与母 材不能有 尖锐夹角，修磨或重焊修磨或补 焊，要求圆滑过渡。重焊在焊缝任意25mm长度范围内，h max 一h min w 2.5修磨或补焊。254曰m < 0.10 S最大为1.2曰曰n0.07k最大为

16、3不允许k1 k =( 00.5)+ 0.1kk为设计尺寸k1为实际尺寸不允许裂纹错边焊脚尺寸不等w 0.8S= 12 则w 1.2重焊。最大为2m w 0.8m w 1.6(b a)w 1 +如设计要求ka) w 1.4a)w 1.8k=10 则k1 k = 11.5k=16 则k11.6 2.+ 0.1k最大为4如设计要(b a)1.6k = 12(b a)2.2让步(a b ) = 0.3+ 0.035 k 最大不超过1,总长度不超过焊缝全长的20%k1 k= (0 1)+ 0.1k不允许k = 10 则(a b )=0.7k = 16 则(a b )=0.9k=10补焊超差2.0内k1

17、让步，以上k=16由技术人员现场判k11.6 2.6清除裂纹后重焊或补焊。虽然各种工艺要求严格，但是在工艺要求内，偏差时不可避免的，所以我们按规范允许工艺中质量可以有一定偏差范围。如下表A.0.3* A. 0.3 部分焊远爼合烽缆和角焊缠外附尺寸允许儂建（皿）序号顼目m例允许<1塞1焊脚尺寸町j 'Tf-Ag%Q7 5Af>6»03< 02角焊縫 余高C4ZiWl* 5总>64MO注H Af>S. Cmm的角焊建茸同都焊脚尺寸允许低于设计要求值1. Omnu但总 畏度不得趨过焊遴检度 "2焊按H堆梁服板与翼绿板的焊缝两端在其两佶翼缘板宽

18、度范團内、焊雑 的婵脚尺寸不得旣于设计值.H型钢常见焊接缺陷及其处理如图片所示弧坑针状气孔，打磨去除，补焊'气孔（砂眼）修复方法：打磨去除所有影响焊缝，重新焊接。缩口重新焊接部分不良夕观不良外观不良外观第4章本单位出现的问题及改进我们的工程实际情况是露天预制，工期紧，结合自己单位出现的问题， 我们研究设工程的计图纸，选择最合适的坡口，对采用的 C02勺焊接工艺进 行分析，提出几点影响我们工程质量的缺陷，并作出相应改进措施。一、咬边:这类缺陷属于焊缝的外部缺陷。在母体与焊缝熔合线附近因为熔化过强 也会造成熔敷金属与母体金属的过渡区形成凹陷，即是咬边。根据咬边处于焊缝的上下面，可分为外咬边

19、(在坡口开口大的一面) 和内咬边(在坡口底部一面)。咬边也可以说是沿焊缝边缘低于母材表面的 凹槽状缺陷。2、产生原因：(1) 主要是焊接电流过大，电弧过长，远条角度不适当等。(2) 运条时，电弧在焊缝两侧停顿时间短，液态金属未能填满熔池， 横焊时电弧在上坡口面停顿的时间过长，以及运条、操作不正确也会造成咬 边。(3) 气焊时火焰能率过大，焊嘴倾斜角度不当，焊炬和焊丝摆动不适3、防止措施(1) 选择适宜的焊接电源、运条角度、进行短弧操作。(2) 焊条摆动至坡口边缘，稍作稳弧停顿，操作应熟练、平稳。(3) 气焊火焰能率要适当，焊炬和焊丝的角度及摆动要适宜。二、飞溅(1) 由冶金反应产生的飞溅这种飞

20、溅主要由 CO气体造成。CO在电弧 高温作用下，体积急速膨胀，压力迅速增大，使熔滴和熔池金属产生爆破， 从而产生大量飞溅。应采用含有锰硅脱氧元素的焊丝，并降低焊丝中的含 碳量，这种飞溅可大为减少。（2）由极点压力产生的飞溅这种飞溅主要取决于电弧的极性，当使用 正极性焊接时（焊件接正极、焊丝接负极），正离子飞向焊丝端部的熔滴， 机械冲击力大，形成大颗粒飞溅。而反极性焊接时，飞向焊丝端部的电子撞击力小，致使极点压力大为减小，因而飞溅较少。所以C02焊应选用直流反接。（3）熔滴短路时引起的飞溅这种飞溅发生在短路过渡过程中，当焊接 电源的动特性不好时，则更显严重。短路电流增长速度过快，或者短路最 大电

21、流值过大时，当熔滴刚与熔池接触，由于短路电流强烈加热及电磁收 缩力的作用，结果使缩颈处的液态金属发生爆破， 产生较多的细颗粒飞溅， 如果短路电流增长速度过慢，则短路电流不能及时增大到要求的电流值， 此时，缩颈处就不能迅速断裂，使伸出导电嘴的焊丝在电阻热的的长时间 加热下，成段软化和断落，并伴随着较多的大颗粒飞溅。减少飞溅的办法是调节焊接回路电感值，若串入焊接回路的电感值合适，则爆声小，过渡 过程较稳定。（4）非轴向颗粒状过渡造成的飞溅这种飞溅是发生在颗粒状过渡过程 中的，由于电弧的斥力作用而产生的。当熔滴在极点压力和弧柱中气流的 压力共同作用下，熔滴被推到焊丝端部的一边，并抛到熔池外边去，产生

22、 大颗粒飞溅。（5）焊接工艺参数选择不当引起的飞溅这种飞溅是焊接电流、电弧电 压和回路电感等焊接工艺参数选择不当引起的。只有正确的选择CO2的焊接工艺参数，才会减少产生这种飞溅的可能 性。此外，当使用超出了制造商设计规定的电流、电压、及焊丝的干伸长度 的范围；焊接操作工的熟练程度；保护气体的选择和使用；焊接设备是否正常 运转等。都可能是造成焊接飞溅大的原因三、气孔1、CO2保护焊，顾名思义用的是CO2保护气，焊接时由于温度高，会 引起一些负面效果。如CO气体的产生，co气孔产生不仅和母材含碳量有关， 同时和焊丝的含碳量也有关。因为 CO2气体在焊接时，分解02有很强的氧 化作用，如果母材和焊丝

23、中含碳量过高，都会产生很多的CQ造成气孔产生。其理论产生原因:（1）因熔池温度低，熔池存在时间短，气体未能在有效时间内逸出， 这种情况主要与焊接规范等因素有关。（2）打底击穿焊时，熔敷金属给送的过多，使熔池液态金原较厚，灭 弧停歇时间长，造成气体难以全部逸出。（3）由于运条角度不适当，影响了电弧气氛的保护用用，或操作不熟 练，不稳以及沿熔池前六坡口间隙方向灭弧都会导致产生气孔。（4）碱性低氢型焊条的药皮比酸性的薄干燥温度又高，因此药皮较脆。 采用撞击法引弧很容易将焊条引弧端药皮撞掉， 使熔滴失去或减电弧气氛以 及熔溢的保护作用，引起焊缝产生气孔，此外，在焊条引弧端的粘接处，也 会产生密集的气孔

24、。（5）气焊或氢弧焊时，由于焊口清理不干净，有锈、油污质等，同时 操作时，焊接速度过快，焊丝和焊炬的角度，以及摆动不适当等也会产生气 孔。2针对气孔的焊接质量的工艺改进（1）选择稍强的焊接规范，缩短灭弧停歇时间，灭弧后，当熔池尚未 全部凝固时，就及时再引弧给送熔滴，击穿焊接。（2）输送熔敷金属不要太多，使熔池的液态金属保持较薄，利于气体 的逸出。（3）运条角度要适当，操作应熟练，不要将熔渣拖离熔池，要换焊条 后采用划擦法引弧，用短弧焊接。（4）气焊和氩弧焊操作时，焊丝和焊炬的角度应适当，摆劲正确，焊 连保持均匀适宜。（5） 根据现场的经验，电焊机的选择对工程进度有较大的影响，C02 气体保护焊

25、与手工焊比较，CO2气体保护焊是手工焊的3-5倍功效，采用 CO2气体保护焊可以大大的提高工程进度，但是 CO2气体保护焊有个缺点 是对环境风速要求较高，但是天气越来越干燥，风力也逐渐增加，频繁的风也对焊接造成严重影响，搭建临时的操作挡风装置，使工作地点风力大大减 小，减少气孔、飞溅等焊接问题四. 焊角的厚度不合格焊接是不是焊角越大越好?从强度计算的公式表明，角焊缝的强度与焊脚K焊缝长度L成正比。但是在满足工艺、结构及承载要求的条件下，应尽量减少K的尺寸，因为增大K,将会增加热影响区宽度和增加应力集中，降低动载和低温条件下结构 的承载能力。因此，应减少K而增加L更为合适。焊脚高度K一般为3-2

26、0mm 且不大于板厚。从焊接性讲：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大， 正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热 轧钢被加热到1200C以上的热影响区可能产生粗晶脆化， 韧性明显降低，而 是、正火钢在该条件下粗晶区的 V析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化 作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。所以焊角过厚，使焊口附近材料长时间高温烘烤，可能是材质成 分发生微小变化，影响结构本身的韧性。3焊角问题(1)进行和监理的沟通，会省图纸各个节点，对力学，承载进行计算 说明，综合考虑强度和韧性问题，制定出符合自己工程项目的

27、焊接验收规范。致谢经过在中石化建的实习学习， 使我经历和接触了许多书本没有见到的 知识，在这里我看到了许多耳熟能详的单位， “大庆化建”他们的故事我一 直听说的，到这里看到他们建设与安装。在他们那里看到了什么是专业，什 么叫正规。在中国化学，他们技术人员的知识广阔度，理论与实践的结合， 分析出来的问题令人折服。督促我更加求知。中石化建这个给以我融合书本知识的机会，在这我才想起了我的母校、 我的老师，当初在学校我是多么的无知！有那么好的老师给我做讲解，我没 有珍惜。在这确实求人家，给人家打杂的偷偷学习！走上社会的我们才知道 学校的美好！到这我也十分庆幸，因为在这里我们的生活不是别人在其他公 司的悲惨。我们在这里还有真心陪养我们的领导、师傅。还值得庆幸的我在 学校多留了一个心，听力那几门最重要的课。我工作中用过学习的材料、工 程力学、最多的还是那一学年的机械制图啊，没听没听但是还是谢谢您老师，您不烦的唠叨还是在脑子里有那多的东西，用到时我还懂，我会偷偷地笑。同时脑子里也有您讲台的身影，不懂时 我脑子还是您的影子， 后悔当初没有问你。现在都没有脸说自己美学过啊！只有灿灿的一笑，说自 己忘了据说明年就是设备的安装了，到时候我看看自己的本专业能会多少啊。我老是感觉那才是真正向往的，看见人家