鋼結(jié)構(gòu)焊縫缺陷處理方法（鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝優(yōu)化）

昌吉回族自治州加固改造設(shè)計(jì)公司 3周前 ( 03-05 14:10 ) 2 搶沙發(fā)

鋼結(jié)構(gòu)焊縫缺陷是影響結(jié)構(gòu)安全性和耐久性的關(guān)鍵因素,。針對(duì)這一問題,，本文探討了幾種有效的處理方法，旨在通過優(yōu)化焊接工藝來減少或消除焊縫中的缺陷,。采用先進(jìn)的焊接技術(shù),，如激光焊接和電子束焊接,，可以顯著提高焊縫的質(zhì)量和均勻性，減少氣孔,、裂紋等常見缺陷,。實(shí)施嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，包括焊接參數(shù)的精確控制,、焊前準(zhǔn)備和焊后檢查,，確保每一道焊縫都達(dá)到設(shè)計(jì)要求,。采用無損檢測(cè)技術(shù)（如超聲波檢測(cè)和射線檢測(cè)）對(duì)焊縫進(jìn)行定期檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的缺陷,。結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）技術(shù),，優(yōu)化焊接路徑和參數(shù)設(shè)置，進(jìn)一步提高焊接效率和質(zhì)量,。通過這些綜合方法的實(shí)施,，可以顯著提升鋼結(jié)構(gòu)焊縫的質(zhì)量，確保結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期安全和穩(wěn)定,。

一,、鋼結(jié)構(gòu)焊縫常見缺陷及處理方法

裂紋
- 產(chǎn)生原因：
  - 冷裂紋：焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、焊縫布置不當(dāng),、焊接工藝措施不合理（如焊前未預(yù)熱,、焊后冷卻快等）。
  - 熱裂紋：母材抗裂性能差,、焊接材料質(zhì)量不好,、焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)、焊接內(nèi)應(yīng)力過大等,。
- 處理辦法：應(yīng)在裂紋兩端鉆止裂孔或鏟除裂紋的焊縫金屬,，進(jìn)行補(bǔ)焊。
- 預(yù)防措施：
  - 冷裂紋：選擇抗裂性好的鋼材,，采用低氫或超低氫,、低強(qiáng)的焊條，并控制預(yù)熱溫度,、線能量,，以降低冷裂紋產(chǎn)生傾向。
  - 熱裂紋：選擇含鎳量高的鋼材,，采用精煉的方法,，提高鋼材的純度，降低雜質(zhì)的含量,，并控制焊縫的凹度d小于1mm,，降低線能量，以降低熱裂紋產(chǎn)生傾向,。
未熔合及未焊透
- 產(chǎn)生原因：工藝參數(shù),、措施及坡口尺寸不當(dāng)，坡口及焊道表面不夠清潔或有氧化皮及焊渣等雜物,，焊工技術(shù)較差等,。
- 處理方法：
  - 未熔合：鏟除未熔合處的焊縫金屬后補(bǔ)焊。
  - 未焊透（敞開性好的結(jié)構(gòu)的單面未焊透）：可在焊縫背面直接補(bǔ)焊,。
  - 未焊透（不能直接補(bǔ)焊的重要焊件）：鏟去未焊透的金屬,，重新焊接,。
- 預(yù)防措施：
  - 焊前應(yīng)確定坡口形式和裝配間隙，并認(rèn)真清除坡口邊緣兩側(cè)的污物,。
  - 合理選擇焊接電流,、焊條角度及運(yùn)條速度。
  - 對(duì)于導(dǎo)熱快,、散熱面積大的焊件,，可在焊前預(yù)熱或焊接的同時(shí)用火焰加熱，焊縫的起頭處與接頭處,，可選用長(zhǎng)弧預(yù)熱后再焊接。
  - 對(duì)于要求全焊透的焊縫,，應(yīng)盡量采用單面焊雙面成形工藝,。
  - 避免產(chǎn)生磁偏吹現(xiàn)象，使電弧不偏于一方,，保證各處均勻加熱,。
氣孔
- 產(chǎn)生原因：
  - 焊接時(shí)母材表面有污垢、鐵銹,、油漆,、油漬等。
  - 焊條沒有烘干,，焊條藥皮太潮,。
  - 焊接速度過快，熔化的金屬快速凝固而使溶液內(nèi)氣體來不及排出,。
  - 焊接時(shí)操作不當(dāng),，電弧拉得過長(zhǎng)，使得有較多氣體溶入金屬溶液內(nèi),。
  - 母材材質(zhì)不佳或用錯(cuò)焊條,。
- 處理方法：鏟去氣孔處的焊縫金屬，然后補(bǔ)焊,。
固體夾雜
- 產(chǎn)生原因及類型：
  - 夾渣：焊接材料質(zhì)量不好,、焊接電流太小、焊接速度太快,、熔渣密度太大,、阻礙熔渣上浮、多層焊時(shí)熔渣未清理干凈等,。
  - 夾鎢（氬弧焊時(shí)）：鎢極與熔池金屬接觸,。
- 處理方法：
  - 夾渣：鏟除夾渣處的焊縫金屬，然后焊補(bǔ),。
  - 夾鎢：挖去夾鎢處缺陷金屬,，重新焊補(bǔ),。
咬邊：（文檔未提及處理方法，一般可采用補(bǔ)焊等方式進(jìn)行修復(fù),，同時(shí)調(diào)整焊接工藝參數(shù)防止再次出現(xiàn)）
焊瘤：（文檔未提及處理方法,，通常可鏟除焊瘤部分后進(jìn)行補(bǔ)焊,，并調(diào)整焊接工藝）
飛濺及電弧不穩(wěn)定：（文檔未提及處理方法,，對(duì)于飛濺可清理飛濺物，電弧不穩(wěn)定需檢查設(shè)備,、調(diào)整焊接參數(shù)等）

二,、焊縫缺陷返修通用步驟

清理與準(zhǔn)備
- 任何需要返修焊補(bǔ)的地方，首先清理干凈,，包括附近區(qū)域,；將受熱有影響的零件（如橡膠件、塑料件等）拆下,。
- 根據(jù)焊接檢驗(yàn)結(jié)果,，確定返修部位，采取適當(dāng)?shù)姆椒ǎǔＳ门傧?、磨削等）去除缺陷,，注意每次刨削不要太厚，通? - 3mm,，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷,。缺陷為裂紋時(shí)，在碳弧氣刨前應(yīng)在裂紋兩段鉆至裂孔并應(yīng)清除裂紋兩端各50mm長(zhǎng)的母材,。
- 應(yīng)將刨槽開成每側(cè)邊坡口面角度大于15的坡口形狀,，刨削后，必須打磨氧化皮,、滲碳層,、殘?jiān)龋冻鼋饘俟鉂?，坡口底?yīng)顯U形,，不能有溝槽等死角。對(duì)于裂紋,、氣孔等缺陷,，常用磁粉或著色檢查并確認(rèn)已全部清除干凈。
- 焊材的選擇,，焊材采購(gòu)必須有出廠合格證,，返修補(bǔ)焊時(shí)所選焊條（焊絲）不宜太粗，焊條≤φ4.0mm,，焊絲≤φ2.4mm,，焊材要按規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格烘干處理,，放入保溫筒內(nèi)，隨用隨??；嚴(yán)格管理制度，同批焊條不得連續(xù)烘干兩次,。
- 在特殊天氣（如冬天）,，要作好保溫措施。
焊接操作
- 焊前預(yù)熱：補(bǔ)焊前對(duì)坡口及150 - 200mm范圍內(nèi)預(yù)熱,，預(yù)熱溫度應(yīng)根據(jù)被焊材料,、部位及具體情況而定，盡量使預(yù)熱溫度上升均勻,，層間溫度不得低于預(yù)熱溫度,。
- 焊接熱量輸入：通常要遵守經(jīng)過評(píng)定驗(yàn)證了的焊接工藝和返修指導(dǎo)書，嚴(yán)格控制焊接熱量的輸入,。
- 引弧與熄弧：
  - 焊補(bǔ)時(shí)應(yīng)在坡口內(nèi)引弧,，熄弧時(shí)應(yīng)填滿弧坑,，多層焊層間應(yīng)錯(cuò)開接頭,，焊縫長(zhǎng)度應(yīng)在100mm以上，焊補(bǔ)長(zhǎng)度小于500mm時(shí),，可從中部起弧,，并采用逆向焊接法。熄弧處宜超出槽邊20mm,。如長(zhǎng)度超過500mm時(shí)應(yīng)采用分段退焊法,。
  - 由于重要的焊件常用低氫焊條施焊，起弧不當(dāng)容易出現(xiàn)密集型氣孔,。正確的操作是：在起弧處或接頭處往前或往后在沒有焊縫的坡口內(nèi)（或多層焊時(shí)的前一焊道上）劃擦引弧,，電弧稍抬高一點(diǎn)，待電弧燃燒穩(wěn)定后再迅速壓低電弧,，運(yùn)動(dòng)到起焊處或接頭處要稍停留一下,，待施焊處形成熔再池進(jìn)行正常焊接。
- 操作時(shí)的注意事項(xiàng)：
  - 施焊操作容易再次出現(xiàn)夾渣,、未熔合,、氣孔、咬邊等,，產(chǎn)生夾渣與未熔合的原因是焊接電流小,、焊條角度不當(dāng)、運(yùn)條方法不合適等造成,，防止方法是適當(dāng)加大焊接電流,，寬坡口時(shí)應(yīng)采用多層多道焊接,，宜采用月牙形運(yùn)條法，焊條擺動(dòng)到坡口兩側(cè)時(shí)稍作停留,，以達(dá)到充分熔合,，并使焊縫兩側(cè)高中間低，防止焊出中間高兩側(cè)低有死角的焊縫,。
補(bǔ)焊后處理
- 補(bǔ)焊大小與外觀：返修焊縫特別講究表面質(zhì)量,，不能有咬邊、返修焊縫不能少于兩層,、焊縫長(zhǎng)度不能小于100mm,，要將焊縫打磨成與原焊縫外觀尺寸形狀一致，要圓滑過渡,。
- 焊后熱處理：返修后的焊縫一般要作焊后熱處理,，加熱溫度上升要均勻，加熱溫度要根據(jù)材料不同而不同,，常用材料通常約350℃,，保溫1 - 1.5h，再緩冷,。
- 中斷焊接處理：修焊接部位應(yīng)一次連續(xù)焊成,，如因故需中斷焊接時(shí)，應(yīng)采取后熱,、保溫措施,、防止產(chǎn)生裂紋。再次焊接前應(yīng)用磁粉或滲透方法檢測(cè),，確認(rèn)無裂紋產(chǎn)生后方可繼續(xù)補(bǔ)焊,。
- 同一部位返修次數(shù)限制：同一部位的焊補(bǔ)次數(shù)不宜超過2次。對(duì)2次返修后仍不合格的部位應(yīng)分析原因采取有效措施,，重新制定修補(bǔ)方案及作業(yè)指導(dǎo)書,，并應(yīng)經(jīng)工程技術(shù)責(zé)任人審批后方可執(zhí)行。