焊缝超宽了，怎么焊？

本文转载自公众号：愚公解构

我们继续上一个关于钢结构焊缝的话题，展开聊一聊。

设计的规定

钢结构焊接中的构件间隙，规范和图集中都给出了非常详细的构造规定。比如：

? 管材相贯节点全焊透焊缝的各区坡口形式与尺寸中，根部间隙最大是5mm，采用打底焊后坡口底部宽度最大是13mm。

? 对于矩形钢管，根部的间隙最大值为9mm。

但是在前一篇推文中，我们也看到了现场实际上可能会出现的各种情况。既然超宽焊缝难以避免，怎么办呢？

焊接工艺的规定

超宽焊缝，按规范，指的是焊缝宽度超过了焊条直径四倍的情况。例如，使用4毫米直径的焊条时，单道焊缝宽度不应超过16毫米；使用5毫米直径的焊条时，宽度不应超过20毫米。二氧化碳气体保护焊直接规定焊缝宽度不超过20毫米。

5.4.10 大径厚壁管焊接应采用多层多道焊，中、高合金钢焊缝其单层焊道厚度不宜超过焊条直径，单焊道宽度不宜超过焊条直径的3倍：其他母材金属单层焊道厚度不宜大于所用焊条直径加2mm， 单焊道宽度不宜超过所用焊条直径的4倍。 ——   《   NB/T 25085-2018》

为什么这么规定

线能量控制

焊接过程中的线能量，即焊接输入能量与焊接速度的比值，是一个重要的参数。规范对线能量有明确的限制，以保证焊缝的质量和性能。超宽焊缝意味着过高的线能量，可能导致焊接工艺评定中的标准不被满足，从而影响焊缝金属或热影响区的组织性能，不能满足设计要求。

偏析问题

焊缝中的偏析是指在熔池结晶过程中杂质元素的不均匀分布。所有焊道中的偏析基本集中于焊道正中，这是一个普遍存在的现象。对于超宽焊缝，由于焊缝宽度过大，偏析现象更为严重，可能导致焊缝中心部分的力学性能下降，增加了焊缝脆裂的风险。

断裂风险

由于偏析的集中，超宽焊缝的中心部分可能成为焊缝的薄弱环节。在受力时，这些脆弱的中心部分容易发生断裂，这种现象在事故分析中经常被观察到。

超宽焊缝怎么焊

焊接中应采用多层多道焊，严禁摆宽道焊接。

多层多道焊

将超宽焊缝划分为多个小的焊缝区域，分层次、多次进行焊接。这种方法可以有效控制焊接过程中的热输入，减少偏析现象，提高焊缝的整体质量。

工地上有很多焊接高手，焊缝焊得很漂亮。也有机器人可以自动焊。

但也有看起来“漂亮”，看过程有点怪的。是哪里不对呢？

为什么禁止填焊

大间隙焊缝的处理方法有说采用填焊法，在超宽焊缝中加塞与母材材质的板材进行连接。这种方法省力很多，但是被禁止的。

7.3.2   接头间隙中严禁填塞焊条头、铁块等杂物。   ——《GB 50661-2011》

1.这种微观结构的不确定性的改变，会影响到材料的力学性能。  

2.焊接引起的变形和应力变得更加复杂。

3.加塞板与母材之间存在微小的物理或化学性能差异，可能会影响焊缝区的整体性能。

小结

关于超宽焊缝的话题，聊了两篇，边写边看，发现自己也有了不少重新的认识，毕竟以前也没有对安装制造的过程细节过多关注。

设计与施工，有时真的是会让从业者感到一种信息的“割裂”，假定和事实的差别到底有多大呢？有很多说不清的地方， 所能追求的，只能是尽可能接近真实的理解和对策 。归根到底，概率本来就是没有百分百的确定值。

参考资料：

1.《核电厂常规岛焊接技术规程》NB/T25085一2018

2.《钢结构焊接规范》GB50661-2011

3.《钢结构连接施工图示（焊接连接）》15G909-1

4.《 今後の鉄骨造を支える溶接技術 》  

来源：愚公解构 公众号，如有侵权请联系我们。

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