[發明專利]一種低溫狀態下大型鑄鋼節點的焊接施工方法

有效

• 申請號: 201110393625.5
• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN103128427A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 沈虎;沈龍
• 申請（專利權）人: 安徽跨宇鋼結構網架工程有限公司
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/235
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• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明主要涉及一種鑄鋼焊接方法，尤其涉及一種低溫狀態下大型鑄鋼節點的焊接施工方法。

背景技術：

鑄鋼節點就是用焊接的方法將鑄鐵同鋼鐵兩種不同材質的材料焊接到一起，形成一個節點，鑄鋼節點因其具有良好的加工性能、復雜多樣的建筑造型等性能，目前在一些大跨度空間管桁架鋼結構中開始逐步推廣使用，特別是在處理復雜的交匯節點上，鑄鋼節點有著得天獨厚的優勢，然而，由于鑄鋼一般碳當量較高，雜質尤其是S、P含量難以控制，同時鑄態組織晶粒粗大，導致鑄鋼的焊接性較差，對焊接工藝的要求很高，主要是減少殘余應力，防止焊接裂紋的產生，尤其是在低溫環境下，鑄鋼節點的焊接難度非常大，低溫環境下焊接容易產生冷裂紋，焊接方法、層間溫度的控制、焊接熱輸入、焊后保溫等各個方面都需要有嚴格的體系才能有效的防止焊接冷裂紋的產生，如何才能在低溫環境下保證焊接的質量，在低溫狀態下選擇合理的焊材，如何有效地避免低溫環境下焊接冷裂紋的產生，我國冬季施工的地區廣泛，因此低溫狀態下鑄鋼件節點焊接技術的成熟，對建筑鋼結構的冬季施工具有一定的實用技術和推廣意義。

發明內容：

本發明的目的是為了彌補已有技術的不足，提供了一種低溫狀態下大型鑄鋼節點的焊接施工方法，它具有工藝流程簡單，操作方便，低溫狀態下焊接不易產生裂紋，焊接質量好，滿足了使用要求等優點。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種低溫狀態下大型鑄鋼節點的焊接施工方法，包括如下步驟：

1)選擇焊接材料；

2)在焊接作業區域搭設防風棚，焊接作業區域的響度濕度控制在80％以內，防風棚可防止雨雪和風對焊縫產生影響；

3)焊接前用電爐板對坡口及其兩側各300MM范圍內均勻加熱，加熱至300℃，并用測溫計量溫度，防止溫度不符合要求；

4)焊接過程中對點焊臨時固定的進行碳弧氣刨清除，防止存在裂紋等缺陷，注意清除后用砂輪機將氧化物打磨干凈，嚴禁出現氣孔和裂紋等缺陷，如果存在缺陷時必須處理后重新施焊；

5)圓管柱與鑄鋼件對接要求兩名焊工沿圓周分區同時、對稱施焊，每一層焊接的起弧點相距30～50mm；

6)焊接工作結束后，立即進行緊急后熱措施；

7)檢測，檢測鑄件及焊口，

①焊接區域緩慢冷卻24h后對焊縫外觀進行檢查，主要檢查有無延遲裂紋產生及熱影響區變形，然后對表面進行磁粉或滲透探傷，合格后進行超聲波探傷，

②鑄件的探傷要求：管口焊縫區域150mm以內范圍，按GB7233-87《鑄鋼件超聲探傷及質量評定方法》進行超聲波100％檢測，質量等級為II級，

③禁用水質耦合劑，以防鋼結構結凍，

④表面探傷按GB9444采用磁粉表面探傷或按GB9443采用滲透法探傷，II級合格。

所述的焊接材料采用CO2氣體保護焊，CO2氣體保護焊絲選用H08Mn2SiA。整個焊接的焊接坡口形式采用在無縫鋼管開單面V型坡口，在保證焊透的前提下采用小角度、窄間隙焊接坡口，以減少收縮量，并采用小熱輸入量、小焊道、多道多層焊接方法以減少收縮量，焊接工藝及焊接參數如下：

1)焊接打底：層間溫度：80-200℃，電壓：30-32A，電流：200～220，焊接速度：13～19cm/min，焊接層次：1層1道，氣體流量：25L/min，CO2氣壓：≥1Mpa，焊材：φ1.2；

2)焊接填充：層間溫度：80-200℃，電壓：34-36A，電流：240～260，焊接速度：13～19cm/min，焊接層次：6層21道，氣體流量：25L/min，CO2氣壓：≥1Mpa，焊材：φ1.2；

3)焊接蓋面：層間溫度：80-200℃，電壓：32-36A，電流：240～260，焊接速度：13～19cm/min，焊接層次：1層5道，氣體流量：25L/min，CO2氣壓：≥1Mpa，焊材：φ1.2；

3)焊后清理：焊后探傷、清理。

焊材和母材的化學成分見表1，焊材和母材的機械性能見表2；焊接工藝參數見表3；

表1焊材和母材的化學成分