巖土專業(yè)輔導(dǎo):鋼結(jié)構(gòu)的制作加工(3)

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2.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的焊接
    1)焊接方法
    (1)焊接方法概述
    焊接是借助于能源,使兩個(gè)分離的物體產(chǎn)生原子(分子)間結(jié)合而連接成整體的過(guò)程。用焊接方法不僅可以連接金屬材料,如鋼材、鋁、銅、鈦等,還能連接非金屬,如塑料、陶瓷,甚至還可以解決金屬和非金屬之間的連接,我們統(tǒng)稱為工程焊接。用焊接方法制造的結(jié)構(gòu)稱為焊接結(jié)構(gòu),又稱工程焊接結(jié)構(gòu)。根據(jù)對(duì)象和用途大致可分為建筑焊接結(jié)構(gòu)、貯罐和容器焊接結(jié)構(gòu)、管道焊接結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電性焊接結(jié)構(gòu)四類,我們所稱的鋼結(jié)構(gòu)包含了這四類焊接結(jié)構(gòu)。選用的結(jié)構(gòu)材料是鋼材,而且大多為普通碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼,常用的鋼號(hào)有Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq等,主要的焊接方法有手工電弧焊、氣體保護(hù)焊、自保護(hù)電弧焊、埋弧焊、電渣焊、等離子焊、激光焊、電子束焊、栓焊等。
    在鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝領(lǐng)域中,廣泛使用的是電弧焊。在電弧焊中又以藥皮焊條手工電弧焊、自動(dòng)埋弧焊、半自動(dòng)與自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊和自保護(hù)電弧焊為主。在某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合,則必須使用電渣焊和栓焊。
    (2)手工電弧焊
    依靠電弧的熱量進(jìn)行焊接的方法稱為電弧焊,手工電弧焊是用手工操作焊條進(jìn)行焊接的一種電弧焊,是鋼結(jié)構(gòu)焊接中最常用的方法。焊條和焊件就是兩個(gè)電極,產(chǎn)生電弧,電弧產(chǎn)生大量的熱量,熔化焊條和焊件,焊條端部熔化形成熔滴,過(guò)渡到熔化的焊件的母材上融合,形成熔池并進(jìn)行一系列復(fù)雜的物理—冶金反應(yīng)。隨著電弧的移動(dòng),液態(tài)熔池逐步冷卻、結(jié)晶,形成焊縫。在高溫作用下,冷敷于電焊條鋼芯上的藥皮熔融成熔渣,覆蓋在熔池金屬表面,它不僅能保護(hù)高溫的熔池金屬不與空氣中有害的氧、氮發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且還能參與熔池的化學(xué)反應(yīng)和滲入合金等,在冷卻凝固的金屬表面,形成保護(hù)渣殼。
    (3)氣體保護(hù)電弧焊
    又稱為熔化極氣體電弧焊,以焊絲和焊件作為兩個(gè)極,兩極之間產(chǎn)生電弧熱來(lái)溶化焊絲和焊件母材,同時(shí)向焊接區(qū)域送人保護(hù)氣體,使電弧、熔化的焊絲、熔池及附近的母材與周?chē)目諝飧糸_(kāi),焊絲自動(dòng)送進(jìn),在電弧作用下不斷熔化,與熔化的母材一起融合,形成焊縫金屬。這種焊接法簡(jiǎn)稱GMAW(Gas Metal Arc Welding)由于保護(hù)氣體的不同,又可分為:CO2氣體保護(hù)電弧焊,是目前最廣泛使用的焊接法,特點(diǎn)是使用大電流和細(xì)焊絲,焊接速度快、熔深大、作業(yè)效率高;M1G(Metal-Inert-Gas)電弧焊,是將CO2氣體保護(hù)焊的保護(hù)氣體變成Ar或He等惰性氣體;MAG(Metal-Active-Gas)電弧焊,使用CO2和Ar的混合氣體作為保護(hù)氣體(80%Ar+20%CO2),這種方法既經(jīng)濟(jì)又有MIG的好性能。