本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及高海拔高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)焊接方法。

　　背景技術(shù)：

　　鋼梁鋼柱框架結(jié)構(gòu)多采用鋼柱豎向?qū)?，鋼梁連接于相鄰鋼柱之間，如此存在鋼梁和鋼柱之間的梁柱接頭，以及鋼柱豎向接頭，這些接頭焊縫為一級(jí)焊縫，焊接質(zhì)量要求高。在高海拔高寒地區(qū)，焊接施工過(guò)程中受高寒氣候影響，如海拔高、空氣稀薄、氣溫低、風(fēng)力大、溫差變化大等，使焊接難度加大，且不易保證焊接質(zhì)量，返修工作量的增大對(duì)整體工期影響較大。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明旨在提供一種高海拔高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)焊接方法，以適應(yīng)高寒高海拔地區(qū)，完成高質(zhì)量的鋼結(jié)構(gòu)焊接焊縫。

　　本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

　　一種高海拔高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)焊接方法，其包括以下步驟：

　　焊前預(yù)熱；沿焊縫長(zhǎng)度方向布置一根鋼管,在鋼管上一側(cè)均勻開(kāi)洞,通入天然氣燃燒進(jìn)行均勻加熱，以確保焊縫各處均勻預(yù)熱；

　　現(xiàn)場(chǎng)施焊；在同一層的梁柱接頭的焊接順序?yàn)椋瑥闹胁繉?duì)稱(chēng)地向四周擴(kuò)展；在一層焊接完成后，焊接上一層的鋼柱豎向接頭，然后對(duì)上一層的鋼梁進(jìn)行焊接，焊接順序同樣為從中部對(duì)稱(chēng)地向四周擴(kuò)展；對(duì)于梁柱接頭的焊接，當(dāng)鋼柱的垂直偏差超過(guò)5mm時(shí)，先焊柱子傾斜反方向的焊口；當(dāng)柱子垂直度偏差小于5mm時(shí)，梁柱節(jié)點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的兩支梁同時(shí)施焊；同一支鋼梁，先焊一端焊縫，等其冷卻后，再焊接另一端；對(duì)于各個(gè)梁柱接頭，先焊將鋼梁的下翼板焊接于鋼柱側(cè)面，再焊接鋼梁的上翼板，并且上下翼板的焊縫的焊接方向相反；對(duì)于鋼柱豎向接頭的焊接，由二名工人從相對(duì)位置，同時(shí)等速焊接，同一個(gè)柱接頭連續(xù)不間斷的焊完；焊完1/3焊縫時(shí)割掉上下柱連接耳板；焊縫共焊四層，第一遍從柱邊50mm處起焊，第二遍從離第一遍50mm處起焊，第三遍從離第二遍50mm處起焊，依次類(lèi)推；兩相對(duì)邊的焊縫首次焊接的層數(shù)不宜超過(guò)4層，焊完一個(gè)4層，清理焊縫表面后，轉(zhuǎn)90°焊另兩個(gè)相對(duì)邊的焊縫；這時(shí)可焊完8層，再換至另兩個(gè)相對(duì)邊，如此循環(huán)直至焊滿(mǎn)整個(gè)柱接頭的焊縫為止；

　　焊接完成后，將焊縫及其兩側(cè)范圍內(nèi)打磨干凈；

　　焊后熱處理；焊接完成后立即采用氧-乙炔火焰烤槍對(duì)試件進(jìn)行焊后熱處理。

　　本方案中，通過(guò)焊前預(yù)熱、現(xiàn)場(chǎng)施焊和焊后熱處理的工序，焊前預(yù)熱能夠?qū)缚p各處均勻預(yù)熱，現(xiàn)場(chǎng)施焊中同層焊接和鋼柱豎向接頭的焊接均采用了合適的順序和方法，能夠最大限度地避免焊接過(guò)程中溫度變化帶來(lái)的熱脹冷縮的影響，確保在高寒高海拔地區(qū)焊接的梁柱接頭和鋼柱豎向結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量。

　　本實(shí)施例中，對(duì)于鋼梁的翼板厚度大于30mm時(shí)的情形，上下翼緣輪流施焊。

　　本實(shí)施例中，焊接材料采用低氫堿性或鈦鈣型焊絲，焊接坡口采用小角度v型坡口形式，以減少收縮量。在保證焊透的前提下，采用小角度、窄間隙單面焊接坡口，可減少收縮量。對(duì)于板厚大于30mm時(shí)，要求全焊透焊縫坡口采用雙面坡口，v型坡口角度35～45°。

　　本實(shí)施例中，在焊前預(yù)熱之前，進(jìn)行焊前準(zhǔn)備工作；清理坡口兩側(cè)，并打磨至光亮，使坡口周?chē)鸁o(wú)腐蝕及污物。

　　本實(shí)施例中，焊前預(yù)熱的預(yù)熱范圍包括焊縫中心向兩側(cè)至少100mm以上范圍，預(yù)熱溫度達(dá)100-200℃內(nèi)的預(yù)定值后，覆蓋保溫棉恒溫20～30min。

　　本實(shí)施例中，焊后熱處理的后熱溫度為250～300℃，恒溫時(shí)間1.5小時(shí)；在達(dá)到后熱溫度后加蓋厚石棉布保溫,密封空氣流通部位,保溫的時(shí)間以接頭區(qū)域、焊縫表面、背部均達(dá)環(huán)境溫度為止。

　　附圖說(shuō)明

　　為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中提及之附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

　　圖1示出了同一層的鋼梁焊接順序圖(圖中的帶圈數(shù)字表示焊接的先后順序)；

　　圖2示出了同一梁柱接頭處的上翼板和下翼板的焊接順序(圖中的帶圈數(shù)字表示焊接的先后順序)；

　　圖3示出了鋼柱豎向接頭的焊接方法(圖中的帶圈數(shù)字表示焊接的先后順序)；

　　圖4中示出了鋼柱豎向連接方式和v型坡口。

　　圖標(biāo)：11-鋼柱，12-鋼梁，13-上翼板，14-下翼板，15-v型坡口，21-梁柱接頭，22-鋼柱豎向接頭。

　　具體實(shí)施方式

　　為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

　　因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

　　應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

　　在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，若出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，本發(fā)明的描述中若出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

　　此外，本發(fā)明的描述中若出現(xiàn)“水平”、“豎直”等術(shù)語(yǔ)并不表示要求部件絕對(duì)水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對(duì)“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

　　在本發(fā)明的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，若出現(xiàn)術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

　　實(shí)施例

　　本實(shí)施例提供一種高海拔高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)焊接方法，其包括以下步驟：

　　焊前預(yù)熱；沿焊縫長(zhǎng)度方向布置一根鋼管,在鋼管上一側(cè)均勻開(kāi)洞,通入天然氣燃燒進(jìn)行均勻加熱，以確保焊縫各處均勻預(yù)熱；

　　現(xiàn)場(chǎng)施焊；參見(jiàn)圖1，在同一層的梁柱接頭21的焊接順序?yàn)?，從中部?duì)稱(chēng)地向四周擴(kuò)展；在一層焊接完成后，焊接上一層的鋼柱豎向接頭22，然后對(duì)上一層的鋼梁12進(jìn)行焊接，焊接順序同樣為從中部對(duì)稱(chēng)地向四周擴(kuò)展；對(duì)于梁柱接頭的焊接，當(dāng)鋼柱11的垂直偏差超過(guò)5mm時(shí)，先焊柱子傾斜反方向的焊口；當(dāng)柱子垂直度偏差小于5mm時(shí)，梁柱節(jié)點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的兩支梁同時(shí)施焊；同一支鋼梁12，先焊一端焊縫，等其冷卻后，再焊接另一端；配合參見(jiàn)圖2，對(duì)于各個(gè)梁柱接頭，先焊將鋼梁12的下翼板14焊接于鋼柱11側(cè)面，再焊接鋼梁12的上翼板13，并且上下翼板14的焊縫的焊接方向相反；對(duì)于鋼柱豎向接頭22的焊接，由二名工人從相對(duì)位置，同時(shí)等速焊接，同一個(gè)柱接頭連續(xù)不間斷的焊完；焊完1/3焊縫時(shí)割掉上下柱連接耳板；配合參見(jiàn)圖3，鋼柱11豎向焊縫共焊四層，第一遍從柱邊50mm處起焊，第二遍從離第一遍50mm處起焊，第三遍從離第二遍50mm處起焊，依次類(lèi)推；兩相對(duì)邊的焊縫首次焊接的層數(shù)不宜超過(guò)4層，焊完一個(gè)4層，清理焊縫表面后，轉(zhuǎn)90°焊另兩個(gè)相對(duì)邊的焊縫；這時(shí)可焊完8層，再換至另兩個(gè)相對(duì)邊，如此循環(huán)直至焊滿(mǎn)整個(gè)柱接頭的焊縫為止；

　　焊接完成后，將焊縫及其兩側(cè)范圍內(nèi)打磨干凈；

　　焊后熱處理；焊接完成后立即采用氧-乙炔火焰烤槍對(duì)試件進(jìn)行焊后熱處理。

　　本方案中，通過(guò)焊前預(yù)熱、現(xiàn)場(chǎng)施焊和焊后熱處理的工序，焊前預(yù)熱能夠?qū)缚p各處均勻預(yù)熱，現(xiàn)場(chǎng)施焊中同層焊接和鋼柱豎向接頭22的焊接均采用了合適的順序和方法，能夠最大限度地避免焊接過(guò)程中溫度變化帶來(lái)的熱脹冷縮的影響，確保在高寒高海拔地區(qū)焊接的梁柱接頭和鋼柱11豎向結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量。

　　本實(shí)施例中，對(duì)于鋼梁12的翼板厚度大于30mm時(shí)的情形，上下翼緣輪流施焊。

　　本實(shí)施例中，焊接材料采用低氫堿性或鈦鈣型焊絲，焊接坡口采用小角度v型坡口15形式，以減少收縮量。在保證焊透的前提下，采用小角度、窄間隙單面焊接坡口，可減少收縮量。對(duì)于板厚大于30mm時(shí)，要求全焊透焊縫坡口采用雙面坡口，v型坡口15角度35～45°，鋼柱豎向接頭22的v型坡口15參見(jiàn)圖4。

　　本實(shí)施例中，在焊前預(yù)熱之前，進(jìn)行焊前準(zhǔn)備工作；清理坡口兩側(cè)，并打磨至光亮，使坡口周?chē)鸁o(wú)腐蝕及污物。

　　本實(shí)施例中，焊前預(yù)熱的預(yù)熱范圍包括焊縫中心向兩側(cè)至少100mm以上范圍，預(yù)熱溫度達(dá)100-200℃內(nèi)的預(yù)定值后，覆蓋保溫棉恒溫20～30min。

　　本實(shí)施例中，焊后熱處理的后熱溫度為250～300℃，恒溫時(shí)間1.5小時(shí)；在達(dá)到后熱溫度后加蓋厚石棉布保溫,密封空氣流通部位,保溫的時(shí)間以接頭區(qū)域、焊縫表面、背部均達(dá)環(huán)境溫度為止。

　　以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

　　技術(shù)特征：

　　1.一種高海拔高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　焊前預(yù)熱；沿焊縫長(zhǎng)度方向布置一根鋼管,在鋼管上一側(cè)均勻開(kāi)洞,通入天然氣燃燒進(jìn)行均勻加熱，以確保焊縫各處均勻預(yù)熱；

　　現(xiàn)場(chǎng)施焊；在同一層的梁柱接頭的焊接順序?yàn)椋瑥闹胁繉?duì)稱(chēng)地向四周擴(kuò)展；在一層焊接完成后，焊接上一層的鋼柱豎向接頭，然后對(duì)上一層的鋼梁進(jìn)行焊接，焊接順序同樣為從中部對(duì)稱(chēng)地向四周擴(kuò)展；對(duì)于梁柱接頭的焊接，當(dāng)鋼柱的垂直偏差超過(guò)5mm時(shí)，先焊柱子傾斜反方向的焊口；當(dāng)柱子垂直度偏差小于5mm時(shí)，梁柱節(jié)點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的兩支梁同時(shí)施焊；同一支鋼梁，先焊一端焊縫，等其冷卻后，再焊接另一端；對(duì)于各個(gè)梁柱接頭，先焊將鋼梁的下翼板焊接于鋼柱側(cè)面，再焊接鋼梁的上翼板，并且上下翼板的焊縫的焊接方向相反；對(duì)于鋼柱豎向接頭的焊接，由二名工人從相對(duì)位置，同時(shí)等速焊接，同一個(gè)柱接頭連續(xù)不間斷的焊完；焊完1/3焊縫時(shí)割掉上下柱連接耳板；焊縫共焊四層，第一遍從柱邊50mm處起焊，第二遍從離第一遍50mm處起焊，第三遍從離第二遍50mm處起焊，依次類(lèi)推；兩相對(duì)邊的焊縫首次焊接的層數(shù)不宜超過(guò)4層，焊完一個(gè)4層，清理焊縫表面后，轉(zhuǎn)90°焊另兩個(gè)相對(duì)邊的焊縫；這時(shí)可焊完8層，再換至另兩個(gè)相對(duì)邊，如此循環(huán)直至焊滿(mǎn)整個(gè)柱接頭的焊縫為止；

　　焊接完成后，將焊縫及其兩側(cè)范圍內(nèi)打磨干凈；

　　焊后熱處理；焊接完成后立即采用氧-乙炔火焰烤槍對(duì)試件進(jìn)行焊后熱處理。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高海拔高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)焊接方法，其特征在于：

　　對(duì)于鋼梁的翼板厚度大于30mm時(shí)的情形，上下翼緣輪流施焊。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高海拔高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)焊接方法，其特征在于：

　　焊接材料采用低氫堿性或鈦鈣型焊絲，焊接坡口采用小角度v型坡口形式，以減少收縮量。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高海拔高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)焊接方法，其特征在于：

　　在焊前預(yù)熱之前，進(jìn)行焊前準(zhǔn)備工作；清理坡口兩側(cè)，并打磨至光亮，使坡口周?chē)鸁o(wú)腐蝕及污物。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高海拔高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)焊接方法，其特征在于：

　　焊前預(yù)熱的預(yù)熱范圍包括焊縫中心向兩側(cè)至少100mm以上范圍，預(yù)熱溫度達(dá)100-200℃內(nèi)的預(yù)定值后，覆蓋保溫棉恒溫20～30min。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高海拔高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)焊接方法，其特征在于：

　　焊后熱處理的后熱溫度為250～300℃，恒溫時(shí)間1.5小時(shí)；在達(dá)到后熱溫度后加蓋厚石棉布保溫,密封空氣流通部位,保溫的時(shí)間以接頭區(qū)域、焊縫表面、背部均達(dá)環(huán)境溫度為止。

　　技術(shù)總結(jié)

　　本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的焊接方式在高寒高海拔地區(qū)存在焊縫質(zhì)量無(wú)法保證的問(wèn)題，提供一種高海拔高寒地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)焊接方法，其包括以下步驟：焊前預(yù)熱；現(xiàn)場(chǎng)施焊；在同一層的梁柱接頭的焊接順序?yàn)椋瑥闹胁繉?duì)稱(chēng)地向四周擴(kuò)展；同一支鋼梁，先焊一端焊縫，等其冷卻后，再焊接另一端；對(duì)于各個(gè)梁柱接頭，先焊將鋼梁的下翼板焊接于鋼柱側(cè)面，再焊接鋼梁的上翼板，并且上下翼板的焊縫的焊接方向相反；焊后熱處理；焊接完成后立即采用氧?乙炔火焰烤槍對(duì)試件進(jìn)行焊后熱處理。本發(fā)明的有益效果是，適應(yīng)高寒高海拔地區(qū)，能夠完成高質(zhì)量的鋼結(jié)構(gòu)焊接焊縫。

　　技術(shù)研發(fā)人員：譚啟厚;蒲俊成;王濤;朱進(jìn)進(jìn);鄒順剛

　　受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)五冶集團(tuán)有限公司

　　技術(shù)研發(fā)日：2019.09.24

　　技術(shù)公布日：2020.01.10