專利名稱：低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法。
背景技術(shù)：
隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工越來越多，低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)工程中的低溫焊接施工 的情況也越來越多，鋼結(jié)構(gòu)工程中的低溫焊接(即在冬季施工)一直是學(xué)術(shù)界和工程界共 同關(guān)注的課題。鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接對焊縫金屬危害的直接表現(xiàn)特征就是出現(xiàn)裂紋和工作狀態(tài) 下發(fā)生脆斷，控制不好就會導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降甚至造成不安全隱患，因此受到各方面的高 度重視。在低溫的環(huán)境下施焊，隨著鋼結(jié)構(gòu)厚板厚度的增加，大大增加了焊接區(qū)域的應(yīng)力 和冷卻速度，加之鋼材中一些合金元素的影響，增加了形成冷裂紋的危險性。在低溫焊接條 件下，在焊接接頭區(qū)域產(chǎn)生內(nèi)拘束應(yīng)力(熱應(yīng)力和相變應(yīng)力)和外拘束應(yīng)力(結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、焊 接順序、受載情況等所造成的應(yīng)力)，當(dāng)拘束力增加，超過臨界拘束應(yīng)力后，會導(dǎo)致裂紋的產(chǎn) 生。當(dāng)焊縫快速冷卻時，近縫區(qū)的奧氏體將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，而馬氏體是一種脆硬的組織，發(fā) 生斷裂時消耗較低的能量，易形成和擴(kuò)展裂紋。因而在焊接過程中需采取合理的措施來防 止裂紋產(chǎn)生，確保焊接接頭的塑性和韌性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接 施工方法，這種方法可以有效防止裂紋的產(chǎn)生，并能保證焊接接頭的塑性和韌性。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法，其特征在于依次按以下步驟進(jìn)行(1)、在0_15°C的低溫環(huán)境下，首先對鋼結(jié)構(gòu)厚板上待進(jìn)行定位焊焊接的部位進(jìn)行 先預(yù)熱處理所述先預(yù)熱處理采用氣體火焰預(yù)熱的方法，其預(yù)熱范圍是定位焊焊縫兩邊各 大于IOOmm的區(qū)域范圍，預(yù)熱溫度為100-300°C ；O)、先預(yù)熱處理結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板進(jìn)行定位焊處理，定位焊焊縫的長度為 50-100mm ；(3)、定位焊結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板上待進(jìn)行正式焊接的部位進(jìn)行再預(yù)熱處理處 理，所述再預(yù)熱處理采用氣體火焰加熱或電爐板加熱的方法，其預(yù)熱范圍是正式焊接焊縫 兩邊各大于IOOmm的區(qū)域范圍，預(yù)熱溫度為100-300°C ；G)、再預(yù)熱處理結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板進(jìn)行正式焊接，正式焊接時要連續(xù)施焊，中 間不停頓，鋼結(jié)構(gòu)厚板之間的溫度為100-250°c ；(5)、正式焊接結(jié)束后，進(jìn)行后熱或保溫處理。所述的低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法，其特征在于依次按以下步驟進(jìn) 行(1)、在0_15°C的低溫環(huán)境下，首先對鋼結(jié)構(gòu)厚板上待進(jìn)行定位焊焊接的部位進(jìn)行先預(yù)熱處理所述先預(yù)熱處理采用氣體火焰預(yù)熱的方法，其預(yù)熱范圍是定位焊焊縫兩邊各 大于IOOmm的區(qū)域范圍，預(yù)熱溫度為250°C ；O)、先預(yù)熱處理結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板進(jìn)行定位焊處理，定位焊焊縫的長度為 80mm ；(3)、定位焊結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板上待進(jìn)行正式焊接的部位進(jìn)行再預(yù)熱處理處 理，所述再預(yù)熱處理采用氣體火焰加熱或電爐板加熱的方法，其預(yù)熱范圍是正式焊接焊縫 兩邊各大于IOOmm的區(qū)域范圍，預(yù)熱溫度為200°C ；0)、再預(yù)熱處理結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板進(jìn)行正式焊接，正式焊接時要連續(xù)施焊，中 間不停頓，鋼結(jié)構(gòu)厚板之間的溫度為200°C ；(5)、正式焊接結(jié)束后，進(jìn)行后熱或保溫處理。所述的低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法，其特征在于正式焊接結(jié)束后，鋼結(jié) 構(gòu)厚板厚度< 40mm時進(jìn)行保溫處理采用巖棉包裹焊接接頭，自然冷卻；鋼結(jié)構(gòu)厚板厚度 彡40mm時先進(jìn)行后熱處理，后熱溫度為250-350°C，后熱處理時間為l_2h，再采用巖棉保溫 緩冷。所述的低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法，其特征在于所述先預(yù)熱處理和再 預(yù)熱處理時的測溫點均設(shè)置在焊縫坡口底部墊板中心。所述的低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法，其特征在于所述定位焊以及正式 焊接均采用低氫型焊接材料。其中對于定位焊的具體要求如下1)、由于定位焊的焊縫長度短，冷卻速度較快，導(dǎo)致定位焊的焊縫比正式焊接的焊 縫更容易出現(xiàn)淬硬組織或裂紋，而且定位焊焊縫產(chǎn)生的拘束度比正式焊縫產(chǎn)生的拘束度 大，所以定位焊的焊接要求更加嚴(yán)格。2)、根據(jù)環(huán)境溫度和鋼結(jié)構(gòu)厚板的板厚確定定位焊前的預(yù)熱溫度和預(yù)熱方法，其 預(yù)熱溫度見表1，預(yù)熱范圍大于100mm，采用火焰預(yù)熱。表1定位焊前的先預(yù)熱溫度
權(quán)利要求
1.低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法，其特征在于依次按以下步驟進(jìn)行(1)、在0-15°C的低溫環(huán)境下，首先對鋼結(jié)構(gòu)厚板上待進(jìn)行定位焊焊接的部位進(jìn)行先預(yù) 熱處理所述先預(yù)熱處理采用氣體火焰預(yù)熱的方法，其預(yù)熱范圍是定位焊焊縫兩邊各大于 IOOmm的區(qū)域范圍，預(yù)熱溫度為100-300°C ；(2)、先預(yù)熱處理結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板進(jìn)行定位焊處理，定位焊焊縫的長度為50-100mm . (3)、定位焊結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板上待進(jìn)行正式焊接的部位進(jìn)行再預(yù)熱處理處理，所 述再預(yù)熱處理采用氣體火焰加熱或電爐板加熱的方法，其預(yù)熱范圍是正式焊接焊縫兩邊各 大于IOOmm的區(qū)域范圍，預(yù)熱溫度為100-300°C ；(4)、再預(yù)熱處理結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板進(jìn)行正式焊接，正式焊接時要連續(xù)施焊，中間不 停頓，鋼結(jié)構(gòu)厚板之間的溫度為100-250°C ；(5 )、正式焊接結(jié)束后，進(jìn)行后熱或保溫處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法，其特征在于依次按 以下步驟進(jìn)行(1)、在0-15°C的低溫環(huán)境下，首先對鋼結(jié)構(gòu)厚板上待進(jìn)行定位焊焊接的部位進(jìn)行先預(yù) 熱處理所述先預(yù)熱處理采用氣體火焰預(yù)熱的方法，其預(yù)熱范圍是定位焊焊縫兩邊各大于 IOOmm的區(qū)域范圍，預(yù)熱溫度為250°C ；(2)、先預(yù)熱處理結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板進(jìn)行定位焊處理，定位焊焊縫的長度為80mm ；(3)、定位焊結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板上待進(jìn)行正式焊接的部位進(jìn)行再預(yù)熱處理處理，所 述再預(yù)熱處理采用氣體火焰加熱或電爐板加熱的方法，其預(yù)熱范圍是正式焊接焊縫兩邊各 大于IOOmm的區(qū)域范圍，預(yù)熱溫度為200°C ；(4)、再預(yù)熱處理結(jié)束后，對鋼結(jié)構(gòu)厚板進(jìn)行正式焊接，正式焊接時要連續(xù)施焊，中間不 停頓，鋼結(jié)構(gòu)厚板之間的溫度為200°C ；(5 )、正式焊接結(jié)束后，進(jìn)行后熱或保溫處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法，其特征在于正式焊 接結(jié)束后，鋼結(jié)構(gòu)厚板厚度< 40mm時進(jìn)行保溫處理采用巖棉包裹焊接接頭，自然冷卻；鋼 結(jié)構(gòu)厚板厚度> 40mm時先進(jìn)行后熱處理，后熱溫度為250-350°C，后熱處理時間為l_2h，再 采用巖棉保溫緩冷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法，其特征在于所述先 預(yù)熱處理和再預(yù)熱處理時的測溫點均設(shè)置在焊縫坡口底部墊板中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法，其特征在于所述定 位焊以及正式焊接均采用低氫型焊接材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了低溫環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)厚板焊接施工方法，這種施工方法依次進(jìn)行先預(yù)熱、定位焊、再預(yù)熱和正式焊接的操作。本發(fā)明通過選擇合理的焊材，嚴(yán)格控制焊接工藝中的預(yù)熱溫度、層間溫度和焊接熱輸入，并對焊完的焊口進(jìn)行后熱和采用保溫等措施，有效地避免了低溫環(huán)境下焊接冷裂紋的產(chǎn)生，在低溫焊接鋼結(jié)構(gòu)時，最顯著的特點是焊接接頭具有很大的冷卻速度。
文檔編號B23K31/02GK102085602SQ20111000589
公開日2011年6月8日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者沈勇, 沈建東, 沈虎, 沈龍, 白三峰, 胡杰 申請人:安徽跨宇鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架工程有限公司