(一)低温焊接方矩管前,一定要根据实际情况进行低温焊接性试验以指导实际焊接。在低温焊接时,显著的特点是焊接接头具有很大的冷却速度,因而提高了方矩管焊缝的结晶速度,同时也提高了弹、塑性变形速度,即提高了焊缝结晶期间的应变增长率,导致热裂纹倾向增大;
(二)整条焊缝应尽量连续焊完,避免中断。打底焊道应减慢焊速、增加焊道厚度,严防裂纹产生。不应在坡口面以外的母材上进行引弧,熄弧时需填满弧坑,层间温度不小于预热温度;
(三)焊接方矩管不宜在大风及大雪天进行,如必须施焊时,有防止风、雪的设备,如篷、档板等。若非要在雪天及雪后进行作业,焊缝两端1m处,应设置密封装置,防止雪水进入焊接区域;
(四)焊工在进行低温焊接前,进行低温焊接技术理论教育和低温焊接适应性训练。低温焊接适应性训练用δ≥25mm钢板,进行横、立、仰位置的施焊,并以RT检测及外观检验合格为标准;
(五)低温环境下的预热温度应高于常温下的焊接预热温度,加热区域为构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材。方矩管本身应实现正温,即要采用预热方式提高焊缝周围小环境温度,以此来保证焊缝综合指标;
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管材在钢结构建筑中应用具有良好的前景。同时,由于圆管和方矩管各有特点,各有合理的使用范围,使用方矩管作为建筑物立柱比圆管性能更好。比如在墙角的位置,使用方管可以使建筑面积得到大的有效利用。因此,在钢结构住宅以及高层钢结构建筑方面,方矩钢管更有前途。
目前,在我国钢结构行业,使用圆钢管比较多,技术比较成熟,也有相应的产品标准和多本应用技术规程。在使用圆钢管时,一些建筑物的重要部件一般要求采用无缝钢管,但一方面由于无缝钢管价格昂贵,另一方面由于焊管的直径可以做得较大,管壁也可满足设计要求,大部分建筑构件仍采用焊管。如网架结构一部分使用直缝焊管,一部分使用无缝钢管。
我国国内生产的方矩管产品较少,特别是作为高层或大跨度建筑的柱子,壁厚仍达不到使用要求,即便是钢铁工艺研究所生产的方矩管500mmx500mm,壁厚也只能达到19mm,因而广州新白云机场的候机楼仍采用进口的方矩管。我国在建筑上应用较多的仍是箱形梁.其由四块厚板焊接制成,壁厚要求也较高,如通常要求壁厚要达到20mm-60mm,甚至80mm、100mm等。2008年奥运会的主场馆“鸟巢”的箱形梁、柱,厚度一般都为50mm、60mm或80mm,甚至超过100mm。如果一部分能用方矩管代替,将带来显著的技术和经济效果国外一些生产企业由于采用特殊的生产工艺,已能够生产大壁厚的方矩管,这种方矩管与箱形梁相比,可以大大减少焊接工作量,还能减少因焊接带来的环境污染,同时钢材如抗锈等性能也更有优势,表面也更为美观。
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(一)钢带的力学性能
焊接方矩管常用的钢种为碳素结构钢,主要的牌号有Q195、Q215、Q235等多种。钢带屈服点和抗拉强度过高,将造成钢带的成型困难,特别是管壁较厚时,材料的回弹力大,方矩管在焊接时存在较大的变形应力,焊缝容易产生裂缝。当钢带的抗拉强度超过635MPa、伸长率低于10%时,钢带在焊接过程中焊缝易产生崩裂。当抗拉强度低于300MPa时,钢带在成型过程中由于材质偏软,表面容易起。可见,方矩管材料的力学性能对焊接质量的影响很大,应从材料强度方面对其进行有效地控制;
(二)钢带表面缺陷
钢带表面缺陷常见的有镰刀弯、波浪形、纵剪啃边等几种,镰刀弯和波浪形一般出现在冷轧钢带轧制过程中 ,是由压下量控制不当造成的。在方矩管成型过程中,镰刀弯和波浪形会引起带钢的跑偏或翻转,容易使方矩管焊缝产生搭焊,影响质量。钢带的啃边,一般出现在纵剪带上,产生原因是纵剪机圆盘刀刃磨钝或不锋利造成的。由于钢带的啃边,时时出现局部缺肉,使钢带在焊接时易产生裂纹、裂缝而影响方矩管焊缝质量的稳定性;
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