在确定试验方法时,依据正准备制作一个截面为箱型的钢梁工件,梁体长15.6M,钢制梁的底板厚16~20mm,隔板厚16mm。焊接工艺实验时,所采用实际使用的材料材质、板厚和施焊环境。试件的装配形式如图1所示,试板尺寸为-16mm×200mm×500mm,坡口采用刨边机加工而成,焊前利用磨光机将坡口及其边缘20mm范围内进行清理,要求无油污、水分,直至露出金属光泽。然后将试板两端点焊固定,装配间隙5~6mm,陶瓷衬片,反变形角度3°~5°,引弧板及息弧板按规定配置,将陶瓷衬垫置于底面,用CO2 气保焊进行打底、填充、盖面焊接。试板焊前温度为秋季的环境温度。
生产成本一般,使用陶瓷衬垫免清根工艺的费用约为碳弧气刨清根费用的50%。并且而每米熔透焊缝清根工序需要比免清根工艺多付出约0.5个工时。以一个年产4 万t 的中型钢结构企业为例,每年焊接的一级和二级探伤熔透焊缝均达数万米以上。以25 000 m 此类焊缝计算,使用陶瓷衬垫可以节省约12 500 个工时。
环境传统的碳弧气刨反面清根工艺,因为需要使用碳弧气刨对焊缝反面实施清根操作,会产生大量污染环境,作业过程中还会产生极大的噪声和弧光,船用陶瓷衬片,附带造成噪声污染和光污染。而陶瓷衬垫免清根工艺,耐磨陶瓷衬片,省掉了碳弧气刨清根工序,上述、弧光和噪声污染问题得到了解决,能使钢结构加工车间内操作微环境得到极大改善。综上,新的焊接工艺在焊缝内在质量、外观质量、成本、环保方面极大优势。陶瓷衬垫免清根工艺,具有在绿色建筑钢结构制造行业大力推广和应用的价值。
大跨度钢梁一般采用箱型结构,箱型结构焊接工作量大、工作强度大、劳动效率低,制作安装过程中力求单面焊双面成型以提高工作效率。但由于操作水平和焊接空间受限,往往焊缝难以双面成型;通过陶瓷衬垫在钢梁焊接中的应用实验,积累了经验,说明该焊接工艺的适用性,对中厚板单面焊双面成型有一定的参考作用。关键词:陶瓷衬垫;单面焊双面成型;焊接工艺。
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