CO2气体保护焊接工艺在轻钢屋架中的应用意义

0CO2气体保护焊接工艺在轻钢屋架中的应用意义单位：株洲冶炼集团股份有限责任公司姓名：郭正坤一、择要随着轻钢结构活动板房的广泛应用，在轻钢结构活动板房中多数采用Ｃ型钢作为立柱，人字三角屋架、檩条等主体受力构件，在结构连接中立柱、梁、檩条、屋架之间的连接采用8.8级高强度螺栓联接外，人字三角屋架上弦杆、下采弦杆、立杆、斜杆及檩条连接座之间用焊接形式进行联接，人字三角屋架的焊接质量直接关系活动板房的稳定性和整体牢固性。因此轻钢人字三角屋架的焊接工艺选择是保证焊接质量的关键，现以我厂部件轻型人字三角钢屋架的焊接工艺来论证，采用在CO2气体保护焊接工艺，针对轻钢结构件的焊接在焊外观质量及焊缝尺寸以及焊接变形及常见的焊接缺陷与手工电弧在焊接质量作对比，总结出在轻钢屋架焊接中优先采用CO2气体保护焊接工艺可以更好的保证焊接质量及构件质量。二、实例:人字三角轻钢屋架主要结构尺寸及技术要求：1.上弦杆件选用8号C型钢长2880mm，下弦杆件选用8号C型钢长5720mm；跨中竖立杆采用8号C型钢高600mm，两侧距中间对称1400mm处竖立杆采用C型钢高260mm；斜撑杆件采用30角钢长1450，檩条安装座采用8号C型钢长80mm，整个屋架呈等腰2X2800,5660；8号C型钢壁厚1.5mm。12.图示：3.图纸未注技术质量要求及焊缝尺寸偏差和焊接要求分析：常见图纸中会省略一些标注及技术要求，我们根据GBT50205—2001钢结构质量验收规范、JGJ81—2002建筑钢结构焊接规程，焊工工艺学、钢结构设计规范相关要求可以得出未注技术质量要求及焊缝尺寸偏差和焊接要求，几何尺寸偏差等：（1）、焊接质量要求：按钢结构质量验收规范ＧＢＴ50205-2001中的二级焊缝、JGJ81—2002建筑钢结构焊接规程，焊工工艺学、钢结构设计规范相关要求参照结合图纸得：未注角焊缝尺寸按焊角尺寸不小于壁厚1.5mm，根据JGJ81—2002中板厚≤4mm板脚焊缝焊脚尺寸为3mm，偏差为≤0-1.5，角焊缝余高偏差为≤0-1.5，焊缝外观质量检查标准：允许有小于0.5mm且连续长度小于100mm，焊缝两侧咬边总长小于10%焊缝全长；无弧坑裂纹，表面夹渣、表面气孔、云南建筑机械厂数量备注质量单件总计材料数量名称代号序号标记处数更改文件号签字日期设计审核工艺标准化审定日期图样标记质量比例共页第页日期签字底图总号旧底图总号描图借(通)用件标记中屋架5720140014001206002880784?1457202040305660件1件1130030角钢8号C型钢26114532烧穿，漏焊，等缺陷，焊道与Ｃ型钢间过渡平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净，外形均匀、成型较好。（2）整体尺寸要求：按常规未注钢屋架形位公差要求，钢屋架焊接后应起拱5720Ｘ2‰＝11.4mm，跨中垂直度为600/250＝2.4mm，侧向弯曲矢高5720/1000＝5.7mm；杆件长度偏差为±2mm，杆间、座间距偏差为±1mm。三、结构制作工艺流程：根据人字三角轻钢屋架主要结构尺寸及技术要求及图纸，现根据结构件制作工艺：Ｃ型钢机械扎制成型下料一体化，8号Ｃ型钢成型及按长度尺寸下料――型钢矫正――表面除锈――屋架模具拼点――焊接――矫正――表面处理――油漆――完工检验――入库。四、实例焊接工艺的选择：1.因为整个三角轻钢屋架基本上用8号Ｃ型钢组成，壁厚为1.5mm，材质普通碳素钢牌号为Ｑ235。焊接点为角接，平焊，受力边连续焊接，焊接工序采用传统手工电弧焊和ＣＯ２气体保护焊接方法均可实现焊接要求。2.首先采用手工电弧，按手工电弧焊接工艺守则合理选择焊接参数：焊条选用经烘焙温度的350-380℃，保温时间1-2h，烘干后缓冷于110-120℃的保温箱及保温筒中，422￠2.0mm焊条，焊接电流为40-65A之间，焊接电压，焊接速度操作者掌握,采用单层单道焊接，焊接方向从左到右为船形焊接方式，经试板施焊后检查发现质量存在焊缝存在烧穿2处，咬边三处长8mm，且焊缝不平滑，焊渣漏清除现象，焊角尺寸及焊缝，因焊接产生的高温，焊接变形有点大超差了2mm，通过调整焊接电流、电压和焊速，又出现由于焊接电流小，引弧困难，熔深不够，未焊透现象，焊接速度和焊接电压由于焊工技能的差异，焊缝质量不能保证。3.采用ＣＯ２气体保护焊接方法选用丝径为￠1.0mm，焊接电流在70-120A，焊接电压为18-22v，焊接速度为30-50cm/min,电源极性直流反击，焊丝伸出长度为8-15cm/min，气体流量12L/min，纯度不低于99.5%，焊丝及熔嘴导管应五油污、锈蚀、镀铜层完好无损，装配间隙0.5-1mm，无坡口，采用单层单道焊接，经焊接后检验焊缝成形3均匀，焊角尺寸3mm及余高1mm，焊缝外观，焊接变形等均符合焊接技术要求。4.根据对比手工电弧焊接方法及ＣＯ２气体保护焊接方法在焊缝外观质量，焊接尺寸及构件变形、焊接效率比较先择ＣＯ２气体保护焊接方法艺可以达到焊接要求。五、实例结构件制作工艺的主要工序：1.通过Ｃ型钢成形机压制8号Ｃ型钢，并且根据构件长度尺寸，同步进行切割长度符合构件长度偏差±2mm。2.矫正：通过人工矫正（手工锤击）矫正C型钢直线度及平面度达到要求。3.表面除锈处理：通过手持电动钢丝卷进行除锈，清除表面氧化皮层及油污。4.检查拼焊模具尺寸精度，在轻钢人字三角屋架拼焊模具内，将上弦杆件，下弦杆件，竖立杆，斜撑杆件，檩条安装座放入拼模内对齐，调整好焊接间隙0.5-1mm，进行点焊，无坡口，各部节点必须拼牢，复核拼接尺寸符合图纸要求。5.焊接工序：1〉焊接前准备：检查气保焊丝规格型号，产品合格证，批号，材质是否符合焊接工艺技术要求，焊丝必须干燥不得有受潮现象；焊工是否有特种作业资格证书且在有效期内；检查ＣＯ２气体保护焊机工作性能，各开关按钮及旋转开关与仪表指示正确；检查ＣＯ２气压表必须完好指示正确，气管通畅，无打结，送丝机构性能良好，焊机接地。2〉将构件平放置于焊接平台根据焊接工艺组织两名持证焊工，选择调节焊接工艺参数，在人字三角轻钢屋架两边同时对称进行施焊，焊接顺序为：先焊接三角架体，在焊接竖立杆件，再焊接斜撑，最后焊接檩条安装座，将焊接位置改变为对接平焊的方法进行焊接，这样可以做到保证焊綖质量及外观效果，第一面焊接完工后，翻身按相同的方法完成焊接后，直立再焊接立柱，同样采用改变为平焊角接的焊接方法，这样角焊缝的焊角尺寸及余高可以保证；最后检查是否有漏焊现象及焊缝外观检查有无烧穿、未4焊透、飞溅等缺陷。通过合理的焊接参数控制，以及改变焊接位置的方法，通过气保焊焊接的轻钢人字三角屋架的焊接质量均达到其焊接质量要求。6、矫正：通过气保焊焊接的人字三角屋架因其焊接产生的温度相对不高，因此在保证构架的整体尺寸偏差为±2mm内，间距在±1mm，跨中垂直度，侧向变曲矢高2mm，侧向弯曲矢高3mm，均在要求的偏差范围内。因此不须矫正就能达到质量要求。7、表面处理，清除油污及焊缝飞溅，毛刺，卷边等，除锈，表面钢丝刷打毛，必要时喷砂处理，为油漆工序作好准备。8、通过喷涂底漆及面漆，检查漆膜厚度单层须达到35-50um,双层总厚度达到70-80um之间，并做划格试验，用划刀在同一规格的试件上作纵横向间距1mm的网格，用粘胶带贴平按住后拉，有75%的漆膜未脱落即为附着力合格，并且外观色彩均匀，不得有流挂、漏涂，针眼、气孔等缺陷。9、完工检验：按钢结构质量验收规范相关规定对人字三角屋架进行质量检验，各检验项目均符合图纸技术要求。10、入库：将检验合格的钢屋架转运至规定的堆放区域，并进行相应固定，不要斜放，以免产生变形。六、结论：通过制作工艺各工序，特别是焊接工序中气体保护焊接工艺的实践应用，经质量检验证明，人字三角轻钢屋架，气保焊在保证焊接尺寸及焊接几何尺寸变形量，以及构件的形状位置公差方面与手工电弧焊接相比，确实到了轻钢结构焊接的图纸及技术工艺、质量要求，并且操作方法简单、效率高，在轻钢薄壁结构件及型钢的焊接中应首选。七，主要参考文献51、钢结构规程施工质量验收规范GB50205-20012、建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-20023、电焊工（高级）4、钢结构设计规范5、手工电弧焊焊接工艺守则6、二氧化碳气体保护焊接规程