钢结构试验检测

桥梁建造工程中许多构件需焊接加工,其焊接质量的好坏直接影响着构件的质量,故钢结构构件焊接质量的检验工作是确保产品质量的重要措施。根据焊接工序的特点,检验工作是贯穿焊接始终的。一般分成三个阶段,即焊前检验、焊接过程中检验和焊后成品的检验。

钢结构试验检测

一、焊前检验

焊前检验是指焊接实施之前准备工作的检验、包括原材料的检验,焊接结构设计的鉴定及其他可能影响焊接质量因素的检验(如焊工考试、电源的质量、工具和电缆的检查)。检验应根据***纸要求和相应的国家标准及行业标准进行。

二、焊接过程中的检验

在焊接过程中主要检验焊接、焊缝尺寸和结构装配质量。

1.焊接的检验

焊接是指焊接过程中的工艺参数,如焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊条(焊丝)直径、焊接的道数、层数、焊接顺序、能源的种类和极性等。正确的规范是在焊前进行试验总结取得的。有了正确的规范,还要在焊接过程中严格执行才能保证接头质量的优良和稳定。对焊接规范的检查,不同的焊接方法有不同的内容和要求。

(1)手工焊的检验

一方面检验焊条的直径和焊接电流是否符合要求,另一方面要求焊工严格执行焊接工艺规定的焊接顺序、焊接道数、电弧长度等。

(2)埋弧自动焊和半自动焊焊接的检验

除了检查焊接电流、电弧电压、焊丝直径、送丝速度、焊接速度(对自动焊而言)外,还要认真检查焊剂的牌号、颗粒度、焊丝伸出长度等。

(3)接触焊的检验

对于对焊,主要检查夹头的输出功率、通电时间、顶锻量、工件伸出长度、工件焊接表面的接触情况、夹头的夹紧力和工件与夹头的导电情况等。电阻对焊时还要注意焊接电流、加热时间和顶锻力之间的相互配合。压力正常但加热不足,或加热正确而压力不足都会形成未焊透。电流过大或通电时间过长会使接头过热,降低其机械性能。闪光对焊时,特别要注意检查烧化时间和顶锻速度。若焊接时顶锻力不足,焊件断头表面可能因氧化物未被挤出而形成未焊透或白斑等缺陷。对于点焊,要检查焊接电流、通电时间、初压力以及加热后的压力、电极表面及工件被焊处表面的情况等是否符合工艺规范要求。对焊接电流、通电时间、加热后的压力三者之间配合是否恰当要认真检查,否则会产生缺陷。如加热后的压力过大会使工件表面显著凹陷和部分金属被挤出;压力不足会造成未焊透;电流过大或通电时间过长会引起金属飞溅和焊点缩孔。对于缝焊,要检查焊接电流、滚轮压力和通电时间是否符合工艺规范。通电时间过少会形成焊点不连续,电流过大或压力不足会使焊缝区过烧。

(4)气焊的检验

要检查焊丝的牌号、直径、焊嘴的号码,并检查可燃气体的纯度和火焰的性质。如果选用过大的焊嘴会使焊件烧坏,过小的焊嘴会形成未焊透,使用过分的还原性火焰会使金属渗碳,而氧化焰会使金属激烈氧化。这些都会使焊缝金属机械性能降低。

2.焊缝尺寸的检查

焊缝尺寸的检查应根据工艺卡或行业标准所规定的要求进行。一般采用特制的量规和样板来测量。(***一)和***(二)是普通样板和万能量规测量的示意***。

3.结构装配质量的检验

在焊接之间进行装配质量检验是保证结构焊成后符合***纸要求的重要措施。对装配结构应作如下几项检查:

(1)按***纸检查各部分尺寸、基准线及相对位置是否正确,是否留有焊接收缩余量和机械加工余量。

(2)检查焊接接头的坡口型式及尺寸是否正确。

(3)检查点固焊的焊缝布置是否恰当,能否起到固定作用,是否会给焊后带来过大的内应力。并检查点固焊缝的缺陷。

(4)检查焊接处是否清洁,有无缺陷(如裂缝、凹陷、夹层)。

三、焊后成品的检验

焊接产品虽然在焊前和焊接过程中进行了检查,但由于制造过程中外界因素的变化,如操作规范的不稳定、能源的波动等都有可能引起缺陷的产生。为了保证产品的质量,对成品必须进行质量检验。钢结构构件一般用外观检测法检测表明缺陷,内部缺陷用超声波探伤和射线探测检测。下面先介绍外观检测方法,其它探伤原理和方法将作专门介绍。

焊接接头的外观检测是一种手续简便而应用广泛的经验方法,是成品检验的一项重要内容。这种方法有时亦使用于焊接过程中,如厚壁焊件作多层焊时,每焊完一层焊道便采用这种方法进行检查,以防止前道焊层的缺陷被带到下一层焊道中去。

外观检查主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。

这种检查一般是通过肉眼观察,借助标准样板、量规和放大镜等工具进行检测的。故有肉眼观察法或目视法之称。

检查之前,必须将焊缝附近10~20mm基本金属上所有飞溅及其它污物清除干净。在清除焊渣时,要注意焊渣覆盖的情况。一般来说,根据熔渣覆盖的特征和飞溅的分布情况,可粗略地预料在该处会出现什么缺陷。例如,贴焊缝面的熔渣表面有裂纹痕迹,往往在焊缝中也有裂纹;若发现有飞溅成线状集结在一起,则可能因电流产生磁场磁化工件后,金属微粒堆积在裂纹上。因此,应在该处仔细地检查是否有裂纹。

对合金钢的焊接产品作外部检查,必须进行两次,即紧接着焊接之后和经过15~30d以后。这是因为有些合金钢内产生的裂纹形成得很慢,以致在第二次检查时才发现裂缝。

对未填满的弧坑应特别仔细检查,因该处可能会有星形散射状裂纹。

若焊缝表面出现缺陷,焊缝内部便有存在缺陷的可能。如焊缝表面出现咬边或满溢,则内部可能存在未焊透或未熔合;焊缝表面多孔,则焊缝内部亦可能会有气孔或非金属夹杂物存在。

焊缝尺寸的检查可采用前面介绍的量规和样板进行。

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