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[摘 要]对钢结构焊接中的工艺腐蚀因素进行一系列的分析,并就此问题给出相应的防腐方法,用钢丝板刷进行涂刷,是弥补电焊引起腐蚀的有效方法。
[关键词]钢结构焊接工艺 钢丝板刷 腐蚀
中图分类号:TM74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0107-01
焊接是钢结构的一种制造工艺,焊接得是否牢固直接关系到钢结构的使用价值和经济效益。随着科学技术的飞速发展,钢结构制造中钢丝板刷工艺越来越吸引人们的注意,但焊接中的防腐控制也成了钢丝板刷设计的重要内容,根据相关的一些规范,在钢丝板刷设计过程中,通过合理的选材和设计,将焊接对钢材的腐蚀程度降到最低。本文通过对钢结构防腐进行相应的分析,并提出一系列的改进措施。
1、腐蚀因素分析
1.1 电隅腐蚀
由于焊接口的金属成分与其他组织钢材有所不同,在水的浸泡下,形成腐蚀电池,加快焊缝金属间的腐蚀度。历经加热和冷却两个阶段,在加热过程中,融化部分金属的化学成分发生变化,金属组织变得不匀称,呈现出树枝的状态,珠光体含量呈现高升趋势,化学行为表现得较为随意,渐而温度渐渐降低。在冷却过程中,焊缝金属慢慢从液体转变为金属呈凝固状态。由于焊缝金属与基体钢材所用的成分不一样,就电隅腐蚀原理进行分析,焊口位置相对较低,它们一个是阳极一个是阴极。由于焊口面积相对较小,当造成腐蚀的时候总会出现大阴极小阳极的情况,特别是在焊条选择方面需引起注意,就焊条腐蚀性本就比钢铁基体要差,导致腐蚀的速度也不断加快,甚至是同比的几十倍或是上百倍,焊缝很容易穿孔,即使是焊条材质与母体材质相同,但因电隅腐蚀的影响,前者的耐腐性相对于后者就会弱很多。
1.2 焊口腐蚀
焊口腐蚀对钢结构整体有局部性的影响,经常出现在焊缝口相接的地方,焊口腐蚀主要有四个来源:
(1)在进行焊接过程中产生的焊瘤,焊珠,因为不注意而遗留的缺焊部位。
(2)在进行焊接时,有的地方由于未采取连焊的方式而导致缺焊,因采取的是单面焊,所以有的地方出现缺焊、漏焊的情况较多。
(3)进行焊接时,不求质量,只求速度,导致电流程度加大,造成焊接口处的咬口不稳固。
(4)就焊接时形成的固体尘埃没有进行及时清除,虽其本身不具有腐蚀性,但由于长期杂物堆积使其表面积聚大量的水分,就会造成腐蚀性。
1.3 应力腐蚀
腐蚀作用是在钢结构腐蚀环境中造成的,加上焊接本身就存在的一些残余应力,就会直接影响焊接口处的金属基体发生严重断裂现象,这被称为应力腐蚀。
首先,钢结构都是用各种钢材进行焊接而成,在进行焊接过程中极有可能会出现焊口不匀称等情况,钢材本身就具有弹塑性质,在焊口附近的区域会出现不均匀的残余应力,它會影响钢材质的精度,降低钢材的架构稳定能力。如果工作人员在进行焊接过程中不注意,所造成的缺焊或是进行多次焊接都会使残余应力扩大。
甚至就本身具有腐蚀介质的一些储藏容器来说,残余应力与工作应力相结合,由于两者之间构成的强度较大,就会造成焊口附近区域发生断裂的景象,进而造成腐蚀介质疏漏。
其次,在焊口周边的热融合区,由于没有加强焊流介质,就会出现缺焊、漏焊等,当焊流热量逐渐下降,没有焊牢固的部位就会发生断裂的现象,相对来说这些电焊缺陷出现的部位越多,就越容易产生腐蚀断裂。
再次,钢材的硬度也会导致焊口处出现断裂,焊口的硬度大多时候会增加其敏感度。在特定的区域内,当硬度数值较低时焊缝处不会发生断裂情况,但若是此值较大时焊缝处就会发生断裂情況,特别是其本身就具腐蚀性的,更应该引起人们的注意。
1.4 晶格腐蚀
于普通碳钢而言,发生晶格腐蚀的可能性较小。但处于大型的钢结构工程中,其意义也将变得与众不同,经常采用不锈的钢材料,尤其是奥氏体不锈钢,此种钢极有发生晶格腐蚀的倾向,焊口在极具敏感的温热区,就会造成严重的晶格腐蚀。
2、改进腐蚀因素的措施
2.1 结构设计
要真正减少在焊接过程中造成的工艺腐蚀,就要从其源头结构设计开始。在钢结构设计过程中要使应力尽量分布匀称、避免造成局部力量集中的情形,特别是在进行焊接时可能会造成很多的参与应力,甚至钢材也会出现较高的屈服强度。因此在焊接过程中,应该对与焊接相关的规则及焊接工艺作一定的要求,尽量减少焊接的集中度,避免在焊接过程中积存相应的腐蚀介质。具体措施有:尽可能减少焊缝的交叉、集中等情况的出现,需要进行多次焊接的钢材,在进行焊接时要把他们之间错开,焊缝的接头应避免安排在同一位置。与此同时,在进行焊缝设计时,焊工的位置和环境也要安排得宜,这也是保证焊缝质量的重要条件。
2.2 焊接材料和方法
在钢结构项目中,应当合理的选择相应的焊接材料,此种方法能够严格的控制焊缝化学成分的产生。也就是说当焊材与母材处于相同的情况中,二者之间可以进行较好的配合,它们之间的热胀性能和断裂强度处于相同系数,具有良好的焊接性能。
另外,焊接的方法对焊缝部位的腐蚀性也很大,根据钢结构项目的基本情况进行分析,当钢材料与母材都固定的情况下,要选择适宜的的焊接方法。例如从避免缝隙方面进行考虑,对接焊优于塔接焊的方法进行论证,有很多塔接焊只把焊缝相搭,管材的抗压强度大大降低。对接焊的成品率较高,能够通过国家检测标准。又如连续焊优于间断焊,双面焊优于单面焊等,又如人工焊与埋弧焊等。自动焊接相对来说积聚的热量较大,?钢材母体的热量影响其耐触性能减小,而且对不锈钢的焊接,惰性气体的保护性能比埋弧焊性能好。二者之间的耐触性能虽相差无几,但埋弧焊所产生的残渣却是造成腐蚀的关键。
而且,在工艺设计过程中,要对焊接工艺的相关方法进行规范处理,对焊接的工艺参数要及时进行调整,以保证焊接工作能够正常进行,随着电流强度的加大,造成焊接咬口不稳固,此种情况的发生既会降低抗压强度,也会对焊缝处防腐造成一定阻碍。为消除焊接方法不当造成温热区敏化,造成不必要的晶格腐蚀,进行焊接时要采用小电流、快速焊的方式,并且在此过程中要避免横向摆动。
2.3 退火、热工艺处理
众所周知,机械和石油两大行业为增强钢结构焊缝抗压能力,除对焊缝的硬度进行有效的控制,还采用了焊后热处理方式进行纠正。很多焊接工艺经过热处理,不断加强其柔韧性,能够有效消除焊接的残余应力,也是防止腐蚀断裂的有效措施。大型钢结构用热处理方法进行改进,既省时,又省力。当然如果需改进的地方较多,进行热处理也无法改进的话,就要求我们在进行工艺设计时就要考虑相应的措施。
2.4 焊接部位的质量检查
所有的钢材在进行焊接之后,要进行相应的检查和验收。按照相关的规定对焊缝的外观进行检测,对焊接过的面积要进行逐一检查,以免造成漏检。对检查出来具有缺陷的焊缝,应对其采取有力措施进行解决,若情节较为严重的,应把原焊除去进行重焊。
2.5 加强焊缝部位的钢丝板刷
综上所述,钢结构工程中焊缝部位是最容易发生锈蚀的,加上车底的的油漆保护膜容易被损坏,所以加强对焊缝部位的钢丝板刷设计是十分有必要的,此种方法是弥补焊接腐蚀的有效措施。利用钢丝板刷能够把焊接腐蚀地带的已锈材质进行有效的处理,钢丝板刷有利于人工使用,经过细致、仔细的磨合,把焊接腐蚀真正的去除。
3、结束语
钢结构设计过程中遇到的很多因素应该引起我们的重视,由于气候温度、自然环境等因素的影响,钢结构的焊缝处腐蚀越来越普遍,为了减少此类状况的发生,使钢结构能够安全的投入使用,我们应该加大对钢结构防腐的处理,以此来保障钢结构在生活中的正常使用。
参考文献
[1] 朱萍.钢结构桥梁施工的控制要点[J].中国高新技术企业,2010,05(07):184-190.
[2] 王锐.晁兵.安云岐.等.大型钢结构桥梁工程腐蚀防护的涂装工艺及质量控制[J].现代涂料与涂装,2011,07(12):214-218.
[3] 曹国良.浅议钢结构桥梁常见病害及防护[J].城市建筑,2013,19(03):64-71.
[关键词]钢结构焊接工艺 钢丝板刷 腐蚀
中图分类号:TM74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0107-01
焊接是钢结构的一种制造工艺,焊接得是否牢固直接关系到钢结构的使用价值和经济效益。随着科学技术的飞速发展,钢结构制造中钢丝板刷工艺越来越吸引人们的注意,但焊接中的防腐控制也成了钢丝板刷设计的重要内容,根据相关的一些规范,在钢丝板刷设计过程中,通过合理的选材和设计,将焊接对钢材的腐蚀程度降到最低。本文通过对钢结构防腐进行相应的分析,并提出一系列的改进措施。
1、腐蚀因素分析
1.1 电隅腐蚀
由于焊接口的金属成分与其他组织钢材有所不同,在水的浸泡下,形成腐蚀电池,加快焊缝金属间的腐蚀度。历经加热和冷却两个阶段,在加热过程中,融化部分金属的化学成分发生变化,金属组织变得不匀称,呈现出树枝的状态,珠光体含量呈现高升趋势,化学行为表现得较为随意,渐而温度渐渐降低。在冷却过程中,焊缝金属慢慢从液体转变为金属呈凝固状态。由于焊缝金属与基体钢材所用的成分不一样,就电隅腐蚀原理进行分析,焊口位置相对较低,它们一个是阳极一个是阴极。由于焊口面积相对较小,当造成腐蚀的时候总会出现大阴极小阳极的情况,特别是在焊条选择方面需引起注意,就焊条腐蚀性本就比钢铁基体要差,导致腐蚀的速度也不断加快,甚至是同比的几十倍或是上百倍,焊缝很容易穿孔,即使是焊条材质与母体材质相同,但因电隅腐蚀的影响,前者的耐腐性相对于后者就会弱很多。
1.2 焊口腐蚀
焊口腐蚀对钢结构整体有局部性的影响,经常出现在焊缝口相接的地方,焊口腐蚀主要有四个来源:
(1)在进行焊接过程中产生的焊瘤,焊珠,因为不注意而遗留的缺焊部位。
(2)在进行焊接时,有的地方由于未采取连焊的方式而导致缺焊,因采取的是单面焊,所以有的地方出现缺焊、漏焊的情况较多。
(3)进行焊接时,不求质量,只求速度,导致电流程度加大,造成焊接口处的咬口不稳固。
(4)就焊接时形成的固体尘埃没有进行及时清除,虽其本身不具有腐蚀性,但由于长期杂物堆积使其表面积聚大量的水分,就会造成腐蚀性。
1.3 应力腐蚀
腐蚀作用是在钢结构腐蚀环境中造成的,加上焊接本身就存在的一些残余应力,就会直接影响焊接口处的金属基体发生严重断裂现象,这被称为应力腐蚀。
首先,钢结构都是用各种钢材进行焊接而成,在进行焊接过程中极有可能会出现焊口不匀称等情况,钢材本身就具有弹塑性质,在焊口附近的区域会出现不均匀的残余应力,它會影响钢材质的精度,降低钢材的架构稳定能力。如果工作人员在进行焊接过程中不注意,所造成的缺焊或是进行多次焊接都会使残余应力扩大。
甚至就本身具有腐蚀介质的一些储藏容器来说,残余应力与工作应力相结合,由于两者之间构成的强度较大,就会造成焊口附近区域发生断裂的景象,进而造成腐蚀介质疏漏。
其次,在焊口周边的热融合区,由于没有加强焊流介质,就会出现缺焊、漏焊等,当焊流热量逐渐下降,没有焊牢固的部位就会发生断裂的现象,相对来说这些电焊缺陷出现的部位越多,就越容易产生腐蚀断裂。
再次,钢材的硬度也会导致焊口处出现断裂,焊口的硬度大多时候会增加其敏感度。在特定的区域内,当硬度数值较低时焊缝处不会发生断裂情况,但若是此值较大时焊缝处就会发生断裂情況,特别是其本身就具腐蚀性的,更应该引起人们的注意。
1.4 晶格腐蚀
于普通碳钢而言,发生晶格腐蚀的可能性较小。但处于大型的钢结构工程中,其意义也将变得与众不同,经常采用不锈的钢材料,尤其是奥氏体不锈钢,此种钢极有发生晶格腐蚀的倾向,焊口在极具敏感的温热区,就会造成严重的晶格腐蚀。
2、改进腐蚀因素的措施
2.1 结构设计
要真正减少在焊接过程中造成的工艺腐蚀,就要从其源头结构设计开始。在钢结构设计过程中要使应力尽量分布匀称、避免造成局部力量集中的情形,特别是在进行焊接时可能会造成很多的参与应力,甚至钢材也会出现较高的屈服强度。因此在焊接过程中,应该对与焊接相关的规则及焊接工艺作一定的要求,尽量减少焊接的集中度,避免在焊接过程中积存相应的腐蚀介质。具体措施有:尽可能减少焊缝的交叉、集中等情况的出现,需要进行多次焊接的钢材,在进行焊接时要把他们之间错开,焊缝的接头应避免安排在同一位置。与此同时,在进行焊缝设计时,焊工的位置和环境也要安排得宜,这也是保证焊缝质量的重要条件。
2.2 焊接材料和方法
在钢结构项目中,应当合理的选择相应的焊接材料,此种方法能够严格的控制焊缝化学成分的产生。也就是说当焊材与母材处于相同的情况中,二者之间可以进行较好的配合,它们之间的热胀性能和断裂强度处于相同系数,具有良好的焊接性能。
另外,焊接的方法对焊缝部位的腐蚀性也很大,根据钢结构项目的基本情况进行分析,当钢材料与母材都固定的情况下,要选择适宜的的焊接方法。例如从避免缝隙方面进行考虑,对接焊优于塔接焊的方法进行论证,有很多塔接焊只把焊缝相搭,管材的抗压强度大大降低。对接焊的成品率较高,能够通过国家检测标准。又如连续焊优于间断焊,双面焊优于单面焊等,又如人工焊与埋弧焊等。自动焊接相对来说积聚的热量较大,?钢材母体的热量影响其耐触性能减小,而且对不锈钢的焊接,惰性气体的保护性能比埋弧焊性能好。二者之间的耐触性能虽相差无几,但埋弧焊所产生的残渣却是造成腐蚀的关键。
而且,在工艺设计过程中,要对焊接工艺的相关方法进行规范处理,对焊接的工艺参数要及时进行调整,以保证焊接工作能够正常进行,随着电流强度的加大,造成焊接咬口不稳固,此种情况的发生既会降低抗压强度,也会对焊缝处防腐造成一定阻碍。为消除焊接方法不当造成温热区敏化,造成不必要的晶格腐蚀,进行焊接时要采用小电流、快速焊的方式,并且在此过程中要避免横向摆动。
2.3 退火、热工艺处理
众所周知,机械和石油两大行业为增强钢结构焊缝抗压能力,除对焊缝的硬度进行有效的控制,还采用了焊后热处理方式进行纠正。很多焊接工艺经过热处理,不断加强其柔韧性,能够有效消除焊接的残余应力,也是防止腐蚀断裂的有效措施。大型钢结构用热处理方法进行改进,既省时,又省力。当然如果需改进的地方较多,进行热处理也无法改进的话,就要求我们在进行工艺设计时就要考虑相应的措施。
2.4 焊接部位的质量检查
所有的钢材在进行焊接之后,要进行相应的检查和验收。按照相关的规定对焊缝的外观进行检测,对焊接过的面积要进行逐一检查,以免造成漏检。对检查出来具有缺陷的焊缝,应对其采取有力措施进行解决,若情节较为严重的,应把原焊除去进行重焊。
2.5 加强焊缝部位的钢丝板刷
综上所述,钢结构工程中焊缝部位是最容易发生锈蚀的,加上车底的的油漆保护膜容易被损坏,所以加强对焊缝部位的钢丝板刷设计是十分有必要的,此种方法是弥补焊接腐蚀的有效措施。利用钢丝板刷能够把焊接腐蚀地带的已锈材质进行有效的处理,钢丝板刷有利于人工使用,经过细致、仔细的磨合,把焊接腐蚀真正的去除。
3、结束语
钢结构设计过程中遇到的很多因素应该引起我们的重视,由于气候温度、自然环境等因素的影响,钢结构的焊缝处腐蚀越来越普遍,为了减少此类状况的发生,使钢结构能够安全的投入使用,我们应该加大对钢结构防腐的处理,以此来保障钢结构在生活中的正常使用。
参考文献
[1] 朱萍.钢结构桥梁施工的控制要点[J].中国高新技术企业,2010,05(07):184-190.
[2] 王锐.晁兵.安云岐.等.大型钢结构桥梁工程腐蚀防护的涂装工艺及质量控制[J].现代涂料与涂装,2011,07(12):214-218.
[3] 曹国良.浅议钢结构桥梁常见病害及防护[J].城市建筑,2013,19(03):64-71.