一种降低大型钢结构现场焊接应力变形的焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种降低大型钢结构现场焊接应力变形的焊接方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种降低大型钢结构现场焊接应力变形的焊接方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及大型钢结构焊接方法领域
。
更具体地说，本专利技术涉及一种降低大型钢结构现场焊接应力变形的焊接方法
。

技术介绍

[0003]钢结构由于其强度高
、
施工方便等优点，在建筑领域得到广泛应用，通常钢结构现场安装中，都是采用管管对接的焊接结构，而焊接过程中由于焊接温度梯度的存在，无可避免出现焊接应力，一般来说，焊接应力是有害的，会造成焊缝的变形甚至开裂等问题，这对会对工程造成巨大损害，尤其是涉及到大型钢结构的施工工程，安全问题更加重大
。
[0004]因此，需要提供一种可以降低大型钢结构现场焊接应力变形的焊接方法
。

技术实现思路

[0005]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种降低大型钢结构现场焊接应力变形的焊接方法，用于将两个钢结构焊接连接，其中所述钢结构的待焊接处为圆柱状或类圆柱状，所述焊接方法包括以下步骤：
S1、
将钢结构待焊接处进行处理形成焊接坡口，且两个钢结构的焊接坡口的倾斜角度适配，并对焊接坡口进行清洗
、
打磨以及抛光处理，以去除杂质；
S2、
根据钢结构材料组分选择焊条和焊丝，利用夹持工具夹持焊条，使其位于两个钢结构的焊接缝隙处；
S3、
对两个钢结构进行焊接，焊接过程中，根据焊条的融化情况填充焊丝，再进一步焊接，得到焊接初品，焊接过程在安全气工装内进行；r/>S4、
将焊接初品置于加热装备中，升温至
235
‑
315℃
，保温3‑
4h
，继续升温至
455
‑
480℃
，保温3‑
4h
，继续升温至
560
‑
600℃
，保温
10
‑
12h
；
S5、
向加热装备中通入循环氮气对焊接初品进行降温处理，且当炉内温度降至
450
‑
465℃
，停止通入氮气，保持
1h
，继续向其中通入循环氮气，直至炉内温度降至
250
‑
270℃
，停止通入氮气，直至自然冷却至室温，得到焊接成品
。
[0006]优选地，所述
S3
中，焊接过程中，向安全气工装内持续输入氮气，且在焊接结束之后继续向安全气工装内输入氮气，直至焊缝处冷却至室温
。
[0007]优选地，所述
S4
中，以
5.5
‑
6.5℃/min
升温速率升温至
235
‑
315℃
，以
3.5
‑
4.5℃/min
升温速率升温至
455
‑
480℃
，以
1.5
‑
2.5℃/min
升温速率升温至
560
‑
600℃。
[0008]优选地，所述
S1
之前，还需要对钢结构进行以下操作处理：至于加热装备中，升温至
400
‑
500℃
，保温
3h
，并自然冷却至室温
。
[0009]优选地，所述
S3
的焊接过程在超声波环境中进行，其中，超声波环境在超声波频率
25kHz
下保持
1.5min
和在超声波频率
380kHz
下保持
1.5min
之间轮流切换
。
[0010] 优选地，所述
S3
中的焊接为二次焊接，其中，第一次焊接，焊接电流保持在
140
‑
145A,
，焊接速度保持在
220
‑
230mm/min
，第二次焊接，焊接电流保持在
175
‑
180A
，焊接速度保持在
250
‑
260 mm/min
，且第二次焊接是在第一次焊接形成的焊接面上进行，且在第二次焊接前对第一次焊接的焊接面进行打磨
。
[0011]优选地，所述
S5
之后需检查焊接成品的质量情况，如果出现裂纹，则需重新焊接处理
。
[0012]优选地，所述安全气工装为多个气囊条拼接而成的环柱状结构，相邻两个气囊条之间通过拉链实现连接，以形成供气体通过的流动空间，所述环柱状结构套设在两个钢结构的焊缝外周，密封条粘黏在相邻两个气囊条之间的条状缝隙上，所述气囊条包括长片状的气囊本体，所述气囊本体向内表面凸起形成若干支撑凸起，所述支撑凸起前端连接弹簧一端，所述弹簧另一端连接支撑块，气囊本体和支撑凸起的内部空间相连通
。
[0013]本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术的焊接方法大大降低了大型钢结构的焊接应力，很好的保证了钢结构的焊接质量，大大降低了后期焊接应力带来的焊缝开裂
、
结构变形等一系列问题
。
[0014]本专利技术对钢结构进行匀速慢速预热处理，逐步释放钢结构本身内残存的应力，再对焊接初品进行退火降温处理，消除两个钢结构的焊缝附近的焊接应力，并且整个焊接过程在超声波环境中进行，在尽量减低焊接应力产生的同时，还可以将钢结构应力进行匀化处理
。
[0015]焊接过程在氮气氛围中进行，是考虑到不同温度下钢结构膨胀系数不同，当温度变化较大时比较容易产生后期无法释放的残存应力，因此将钢结构的焊接过程中保持在氮气氛围内进行，可以避免温度变化大造成的应力过大
。
[0016]本专利技术的其它优点
、
目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解
。
附图说明
[0017]图1为本专利技术中安全气工装的结构示意图；图2为本专利技术中安全气工装的俯视方向结构示意图
。
具体实施方式
[0018]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施
。
[0019]以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术
。
以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形
。
在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案
、
变形方案
、
改进方案
、
等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范围的其他技术方案
。
[0020]本专利技术的一实施例提供了一种降低大型钢结构现场焊接应力变形的焊接方法，用于将两个钢结构焊接连接，其中所述钢结构的待焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种降低大型钢结构现场焊接应力变形的焊接方法，用于将两个钢结构焊接连接，其中所述钢结构的待焊接处为圆柱状或类圆柱状，其特征在于，所述焊接方法包括以下步骤：
S1、
将钢结构待焊接处进行处理形成焊接坡口，且两个钢结构的焊接坡口的倾斜角度适配，并对焊接坡口进行清洗
、
打磨以及抛光处理，以去除杂质；
S2、
根据钢结构材料组分选择焊条和焊丝，利用夹持工具夹持焊条，使其位于两个钢结构的焊接缝隙处；
S3、
对两个钢结构进行焊接，焊接过程中，根据焊条的融化情况填充焊丝，再进一步焊接，得到焊接初品，焊接过程在安全气工装内进行；
S4、
将焊接初品置于加热装备中，升温至
235
‑
315℃
，保温3‑
4h
，继续升温至
455
‑
480℃
，保温3‑
4h
，继续升温至
560
‑
600℃
，保温
10
‑
12h
；
S5、
向加热装备中通入循环氮气对焊接初品进行降温处理，且当炉内温度降至
450
‑
465℃
，停止通入氮气，保持
1h
，继续向其中通入循环氮气，直至炉内温度降至
250
‑
270℃
，停止通入氮气，直至自然冷却至室温，得到焊接成品
。2.
如权利要求1所述的降低大型钢结构现场焊接应力变形的焊接方法，其特征在于，所述
S3
中，焊接过程中，向安全气工装内持续输入氮气，且在焊接结束之后继续向安全气工装内输入氮气，直至焊缝处冷却至室温
。3.
如权利要求1所述的降低大型钢结构现场焊接应力变形的焊接方法，其特征在于，所述
S4
中，以
5.5
‑
6.5℃/min
升温速率升温至
235
‑
315℃
，以
3.5
‑
4.5℃/min
升温速率升温至
455
‑
480℃
，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈胜元，刘志，汪能，王青萌，程千驹，
申请(专利权)人：黄冈师范学院，
类型：发明
国别省市：