钢结构高效焊接技术应用推广建议

时间:2018-08-27 编辑整理:10项新技术,钢结构,高效焊接技术 来源:早发表网

摘要:高效焊接技术作为2017版修订《建筑业10项新技术》钢结构技术中新增的内容,在应用推广中仍需注意一些问题。作为《建筑业10项新技术》及其指南的内容补充,重点指出一些指南中未提及的技术要点及难点。

关键词:10项新技术,钢结构,高效焊接技术

1高效焊接技术背景

当前钢结构制作安装施工中能有效提高焊接效率的技术有焊接机器人技术、双(多)丝埋弧焊技术、免清根焊接技术、免开坡口熔透焊技术、窄间隙焊接技术5种。焊接技术历史久远且已十分成熟,其技术创新空间非常狭窄,从技术本身而言,本次推广的5种焊接技术,不能算是“新”技术,新是相对而言的。就钢结构制作安装行业本身,这5项技术目前在应用比例上仍较低,还有很大的推广应用空间,对行业提升生产效率和焊接质量有积极意义。

2高效焊接技术内容

2.1焊接机器人技术

要对焊接机器人技术有一个务实的认识,不应对焊接机器人有过高期望。相比标准化加工程度很高的工程机械、汽车等制造业,钢结构加工制作的构件多为非标产品,这对焊接机器人的智能化程度要求非常高,但当前从技术和资金投入等方面仍较难实现,还达不到车间布满机械手臂完全替代人工完成焊接生产的程度。此处所提到的焊接机器人的工作主要是负责替代人工完成大部分简单重复,劳动强度大的工作,具备一定人工智能。当前行业中应用的焊接机器人已具备一定程度离线编程和智能编程能力,能胜任定制化构件的自动焊接。在接触传感、电弧跟踪、数据库等方面的技术发展仍在探索和完善,未来希望机器人能具备接近人类视觉和触觉感知能力,焊接过程中实现自动调整和纠偏的高智能化。装配精度差,是阻碍智能焊接机器人技术推广应用的重要因素,要做到提高自动化程度,还需从整个管理体系和技术、设备水平等多方面提升水平。

2.2双(多)丝埋弧焊技术

双(多)丝埋弧焊是20世纪50年代在埋弧焊基础上提出的高效焊接技术,经过数十年的发展已很成熟并应用广泛。双(多)丝埋弧焊可分为多电源串列双(多)丝埋弧焊、单电源并列双(多)丝埋弧焊、热丝填丝埋弧焊、单电源串连双丝埋弧焊[1]。按焊丝直径可分为细丝和粗丝,其中4mm以上为粗丝。细丝热输入较小,焊缝成型较粗丝略差,粗丝热输入大,对母材性能影响明显,焊接过程中应注意控制热输入,而不仅着眼于焊接效率。

近十年超高层和大跨结构带动了超厚钢板的大量应用,双(多)丝埋弧焊是很适合厚板焊接的一种技术,但在设备投入费用上较高。

2.3免清根焊接技术

免清根焊接技术本质上是使用大电流,提高热输入,加大熔深,一次性实现与正面打底焊缝根部全熔透,省略了碳弧气刨的反面清根工序。工序的减少提高了焊接效率,且减少了碳弧气刨的烟尘和噪声污染,是很有推广价值的焊接新技术。但大幅提高焊接电流,也同样会带来热输入的问题,故要合理控制热输入,避免破环母材性能。

2.4免开坡口熔透焊技术

1957年,鞍山金属结构制造厂就已在苏联专家的建议下成功试验了免开坡口熔透焊,在紧密I型对接头上实现了20mm厚板的熔透焊接[2]。该技术省略了开坡口的工序,省时且节约焊材。但对板对接的加工精度要求颇高,建议采用机械加工方式处理对接接头,将对接间隙控制在1mm以内,适用于板厚小于20mm的中厚板。

2.5窄间隙焊接技术

窄间隙指的是坡口角度在1°~5°的单面坡口,使厚板和超厚板可在单坡口条件下完成对接焊,减少焊接工序。此技术焊接熔敷量小,焊缝收缩量小,焊接残余应力低。但坡口宽度小,存在脱渣性不佳或受焊接收缩变形影响无法继续施焊的可能,因而需根据工件尺寸及刚度,合理地选配适当的焊枪尺寸、焊丝数及直径、焊接参数。

3结束语

新技术的应用推广是建立在整个加工制造技术水品提升的基础上,整体质量水平的提升推动新技术的广泛应用。相反,也是通过推广高效新技术来带动整体质量管理水平的提高。

参考文献

[1]韩彬,邹增大,曲仕尧,等.双(多)丝埋弧焊方法及应用[J].焊管,2003(4):41-44,62.

[2]曾乐,刘炳先.板厚12~32公厘不开坡口留大间隙的自动埋弧焊研究[J].焊接,1958(4):8-15.

[3]周文瑛.钢结构工程先进焊接技术应用指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2014.



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