[发明专利]一种高强度钢结构的焊接工艺

说明书

本发明提供了一种高强度钢结构的焊接工艺，先在钢结构的待焊接处加工坡口，并进行预热处理，然后利用焊丝进行氩弧焊打底，再利用焊条进行填充层、盖面电焊施工，完成焊接，立即进行焊后保温缓冷。本发明的焊接工艺适用于钢结构‑20～‑35℃的低温环境施工，焊接效果好。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种高强度钢结构的焊接工艺。

背景技术

随着建筑钢结构工程的大面积推广应用和发展建设，建筑钢结构的长寿命、高强度和安全性越来越受到人们的重视。钢结构焊接施工规范均规定焊接的最低施工温度，以保证钢结构焊接施工质量和钢结构安全性。但是，在实际的钢结构施工实践中，施工气候条件复杂，在某些地区，常年或者大部分时间温度很低，在低温条件下施工，由于焊接后冷却速度快，非常容易产生裂纹，在焊接过程中也非常容易发生脆断，严重影响了钢结构的焊接质量和安全性。

专利申请CN102085602A公开了低温环境下钢结构厚板焊接施工方法，在0～15℃的低温环境下，首先对钢结构厚板上待进行定位焊焊接的部位进行先预热处理：先预热处理结束后，对钢结构厚板进行定位焊处理；定位焊结束后，对钢结构厚板上待进行正式焊接的部位进行再预热处理处理；再预热处理结束后，对钢结构厚板进行正式焊接，正式焊接时要连续施焊，中间不停顿，钢结构厚板之间的温度为100～250℃；正式焊接结束后，进行后热或保温处理。该专利申请适用的温度范围为0～15℃，但对于更低温度下的钢结构施工，仍然无法满足。比如我国西北地区冬季漫长的-20～-35℃的低温环境，钢结构焊接仍有很大的施工困难。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种高强度钢结构的焊接工艺，适用于-20～-35℃的低温环境施工，焊接效果好。

为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：

一种高强度钢结构的焊接工艺，先在钢结构的待焊接处加工坡口，并进行预热处理，然后利用焊丝进行氩弧焊打底，再利用焊条进行填充层、盖面电焊施工，完成焊接，立即进行焊后保温缓冷；其中，以重量份计，所述焊条的制备方法如下：

(A)先将0.02～0.03份碳、0.1～0.2份硅、25～30份锰、5～7份镍、2～3份铬、3～4份钼、0.1～0.2份铜、5～7份铁放入坩埚中，将坩埚放入真空感应熔炼炉内进行第一次精炼，接着加入0.008～0.01份铈、0.008～0.01份钪，第二次精炼，静置，得到合金液；然后将合金液浇入金属锭模中，冷却，得铸锭；再将铸锭经扒皮去除表面氧化物和杂质，依次经锻造、轧制、拉拔、切丝处理，得到焊芯；

(B)然后以3～4份萤石、3～4份大理石、2～3份多孔碳材料、1～2份金红石、1～2份锆英砂、1～2份氟化钠、1～2份铌铁粉、0.8～1份碳酸钾、0.8～1份羧甲基纤维素、0.2～0.3份大球泥为原料，混合均匀，接着加入2～2.2份粘结剂，搅拌混匀，均匀压涂于步骤(A)所得焊芯表面，烘干，即得焊条。

优选的，步骤(A)中，第一次精炼时间为10～12分钟，第二次精炼时间为3～5分钟，静置时间为3～5分钟。

优选的，步骤(A)中，所得焊芯的直径为3.5～4.5mm。

优选的，步骤(B)中，所述多孔碳材料的制备方法如下：先将3～5份氢氧化钠加入40～50份丙酮中，搅拌混匀，接着加入1～1.5份二乙烯基苯，300～500W超声波振荡2～3小时，静置30～35小时，装入瓷舟内，一并转移至管式炉中，在氮气的保护作用下，850～900℃热处理3～4小时，自然冷却至室温，1～2mol/L盐酸溶液洗涤2～3次，去离子水洗涤至中性,110～120℃烘干15～20小时，即得所述的多孔碳材料。

优选的，步骤(B)中，所述粘结剂为钾钠水玻璃，其浓度为41～43波美度。

优选的，步骤(B)中，烘干的工艺条件为：先在55～65℃处理4～5小时，再在300～320℃处理100～120分钟。