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钢结构-毕业设计论文(仅供参考).pdf

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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:...1工业厂房A4--3柱的分类和特点工业厂房A4--,,最常用的是工形截面;格构柱的截面分为两肢或多肢,各肢间用缀条或缀板联系,当荷载较大、-3柱的组成、尺寸、材质柱脚缀条柱身柱头400122807220图1工业厂房柱A4-3工业厂房A4-3柱为两肢格构柱,主要柱脚、柱身、柱头组成,所用材料为低合金高强钢Q345B,其中柱脚长4m,,,,,,,板厚为6~40mm,,,两肢1/27:...为H型钢,两肢之间用角钢缀条连接,缀条数目为26条,-3技术参数〔1〕板厚6~40mm,,〔2〕图中所有斜缀条内力为-130KN,水平缀条内力为-55KN〔3〕图中为注明的焊缝高度均为h=8mmf〔4〕对接工字型钢截面柱、梁翼缘和腹板的拼接,应采用加引弧〔其厚度和坡口与母材相同〕的对接焊缝,,焊缝外观检测和无损检测质量等级应符合二级焊缝标准.〔5〕角钢相互连接的填板的距离,对于受压构件为40i,对于受拉构件为80i〔i为回转半径〕〔6〕在螺栓的上下接触面如有1/20以上的倾斜度时,-3制造引用标准〔1〕JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》〔2〕GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规X》〔3〕GB/-2008《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊推荐坡口》〔4〕GB/-2008《埋弧焊的推荐坡口》〔5〕GB324-2008《焊缝符号表示方法》〔6〕GB10854-89《钢结构焊缝外形尺寸》2/27:...〔7〕GB/T5118-1995《低合金钢焊条》〔8〕GB/T12470-2003《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》〔9〕GB/T8110-2008《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》〔10〕GB/T1591-2008《低合金高强度结构钢》〔11〕GB/T700-2006《碳素钢结构》<12>GBT10249-2010《电焊机型号编制方法》<13>GB11345-89《超声波探伤标准》2工业厂房A4--3柱焊接工艺准备接头类型根据设计图纸,本次设计中主要采用对接接头、T型接头和搭接接头,按照JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》、GB/-2008《埋弧焊的推荐坡口》和GB/-2008《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊推荐坡口》-3柱焊接性分析工业厂房A4-3柱的主要材质是低合金钢Q345B,其焊接性受到以下几个方面的影响:<1>化学成分表1Q345B化学成分化学成分质量分数〔%〕标准CSiMnPSNbVTiCrNiCuNMo3/27:...GB/T1≦≦≦≦≦≦≦≦≦≦≦≦≦591-〔2〕力学性能表2Q345B力学性能以下公称厚度以下公称厚度A〔%〕以下公称厚度下Rel〔Mpa〕标准Rm<Mpa>≦16mm16mm~40mm≦40mm≦40mmGB/T1591-2008≧345≧335470~630≧20合格证41040055026复验42041056027<3>碳当量CEV=C+Mn/6+〔Cr+Mo+V〕/5+〔Ni+Cu〕/15〔1-1〕=++〔++〕/5+〔+〕/15==%<%,所以板厚小于20mm的钢材的淬硬倾向大,焊接性良好,=%~%时,%时,钢材易于淬硬,,预热温度也相应增高,一般可在70~200℃.〔4〕由于这类钢中含有一定量的合金因素与微合金化元素,如果焊接工艺不当,也存在焊接热影响区脆化、热应变脆化、氢致裂纹、热裂纹、再热裂纹、>焊接热影响区脆化低合金高强钢焊接时,热影响区中被加热到1100℃以上的4/27:...晶区与加热温度为700~800℃,粗晶区将因晶粒严重长大或出现魏氏组织等而降低韧性;焊接热输入过小,,在焊接加热时该区域只有部分富碳组元发生奥氏体转变,在随后的焊接冷却过程中,这部分富碳奥氏体将转变成高碳孪晶马氏体,而且这种高碳马氏体的转变终了温度低于室温,相当一部分奥氏体残留在马氏体岛的周围,形成所谓的M-A组元,M-,〕热应变脆化在自由氮含量较高的C-Mn系低合金钢中,焊接接头熔合区与最高加热温度低于Ac的亚临界热影响区,常常有热应变脆化现象,,这种脆化是由于氮、碳原子聚集在位错周围,~400℃,则热应变脆化更为严重,熔合区常常存在缺口性质的缺陷,当缺陷周围受到连续的焊接热应变作用后,由于存在热应变集中和不利组织,热应变脆化倾向就更大,〕氢致裂纹焊接氢致裂纹是低合金高强钢焊接时最容易产生,而且是危害最5/27:...为严重的工艺缺陷,,有时也出现在焊缝金属根据钢种的类型、焊接区氢含量与应力水平的不同,氢致裂纹可能在焊后200℃以下立即产生,,当低合金高强钢焊接热影响区中产生淬硬的M或M+B混合组织时,对氢致裂纹敏感;而产生B或B+F组织时,,为防止氢致裂纹的产生,-Mn系低合金高强钢,可采用国际焊接学会推荐的公式〔1-1〕,对于微合金化的低碳低合金高强钢适合于采用Pcm公式:Pcm=w〔C〕+w〔Si〕/30+w〔Mn+Cu+Cr〕/20+w〔Ni〕/60+w〔Mo〕/15+w〔V〕/10+5w〔B〕.4>热裂纹敏感性与碳素钢相比,低合金高强钢的w〔C〕、w〔S〕较低,且w〔Mn〕较高,、Si含量较高的焊接材料,减少焊接热输入,减少母材在焊缝中的熔合比,增大焊缝成形系数,〕再热裂纹敏感性低合金高强钢焊接接头中的再热裂纹亦称消除应力裂纹,,一般都出现在热影响区的粗晶区,、Sn、Sb、As在初生奥氏体晶界的偏聚导致的晶界脆化有关,也与V、Nb6/27:...〕层状撕裂倾向大型厚板焊接结构焊接时,如在钢材厚度方向承受较大的拉伸应力,;改善接头形式以减缓钢板Z向的应力应变;在满足产品使用要求的前提下,选用强度级别较低的焊接材料或采用低强焊材预堆边;:裂纹、气孔、未焊透和未熔合、夹渣、焊瘤、咬边等几种,其中焊接裂纹和气孔危害最大的.〔1〕焊接热裂纹的控制1〕:①对于低合金高强钢,在保证焊接接头强度的前提下,.②对于两种强度级别不同的结构之间的焊接,应按照强度级别低的母材选择焊接材料.③选择焊接材料时,,如果坡口形式不同,:...对于焊后经受热卷或热处理的条件,、塑性和韧性,一般正火处理后的焊缝强度要比焊态时低,对于在焊后要经受正火处理的焊缝,,一般焊缝金属的强度将降低,,则要求焊缝具有较高的塑性.④对厚板、拘束度大与冷裂倾向大的焊接结构应选用超低氢焊接材料,以提高抗裂性能,、大拘束度焊件,第一层打底焊缝最容易产生裂纹,此时可选用强度稍低、塑性、韧性良好的低氢或超低氢焊接材料.⑤对于重要的焊接产品如海上采油平台、压力容器与船舶等,为确保产品使用的安全性,焊缝应具有优良的低温冲击韧度和断裂韧性应选用高韧性焊接材料,如高碱度焊剂、高韧性焊丝、焊条、高纯度的保护气体并采用Ar+CO2混合气体保护焊等.⑥为提高生率可选用高效铁粉焊条、重力焊条、高熔敷率的药芯焊丝与高速焊剂等,立角焊时可用立向下焊条,大口径管接头可用高速焊剂,小口径管接头可用底层焊条.⑦为改善卫生条件在通风不良的产品中焊接时〔如船仓、压力容器等〕,,均需严格限制硫、,限制要越严8/27:...〕调整焊接工艺①,应降低热输入,并采用较小的焊接电流.②,对成形系数的要求也有所不同.③,同样也要求降低焊接电流.④降低拘束度.⑤、改进装配质量等.<2>焊接冷裂纹控制1〕控制组织硬化一般焊接生产中,母材化学成分是根据结构的使用要求确定的,,,,焊接热输入不能随意变化,,为获得需要的t等,〕限制扩散氢含量采用低氢或超低氢焊接材料,并防止再吸潮,〕控制拘束应力从设计开始以与施焊工艺制定中,均需力求减小刚度或拘束度,9/27:...并避免形成各种"缺口〞.调整焊接顺序,使焊缝有收缩余地;对于T形杆件必须避免回转变形或角变形,以防止焊根裂纹.〔3〕防止焊缝形成气孔的措施从根本上说,防止焊缝形成气孔的措施就在于限制熔池溶入或产生气体,〕消除气体来源①表面处理对钢焊件焊前应仔细清理焊件与焊丝表面的氧化膜或铁锈以与油污等.②,烘干后放在专用烘干箱或保温筒中保管,,%就会明显产生气孔.③,就是因药皮中造气物质CaCO,未能与时分解,以致产生的CO2不足以形成充分的气体保护所致,焊接过程中如果药皮脱落、焊剂或保护气中断,,目的是增大电流密度以提高发热量,而加快药皮升温和促使CaCO,:...,风速如果超过此值,,保护气体的流量也影响保护效果,这与焊丝直径、坡口形状、接头形式、,还应通过合金元素固氮,〕正确选用焊接材料焊接材料的选用非常重要,必须考虑与母材的匹配要求,例如低氢焊条抗锈性很差,有锈时很容易产生气孔;,如果使用高碱度烧结焊剂,由于碱度允许提高到3以上,O2-活度已降低,不同于常用碱性焊条,,从防止氢气孔产生的角度考虑,保护气氛的性质选用活性气体优于惰性气体,因为活性气体氧气或二氧化碳均可以促使降低氢分压而限制溶氢,同时还能降低液体金属的表面X力和增大其活动性能,,还必须考虑之组合的焊剂〔埋弧焊〕或保护气体〔气体保护焊〕,根据不同的冶金反应,,希望形成充分脱氧的条件,〕控制焊接工艺评定控制焊接工艺条件的目的是创造熔池中气体逸出的有利条件,同11/27:...,首先应着眼于创造有利的排出条件,,,焊接工艺参数应有最佳值,,,向下立焊的气孔则较多,因为向下立焊时熔融金属易向下坠落,,、-3柱上连接板与H型钢翼缘板对接,H型钢翼缘板的对接,由于焊缝较短,焊缝等级为二级熔透焊缝,并且考虑到焊接位置的影响,,由于焊缝较长,板厚度2大,采用埋弧自动焊,焊接效率高,,焊接可达性好,-2008《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》选择的12/27:...焊丝型号为ER50-6,因为其具有很好的塑性和韧性,合金成分稳定,焊接时电弧稳定,飞溅较小,具有良好的抗气孔能力,其化学成分和力学性能如表所示:~~~〔Mpa〕Rel〔Mpa〕A〔%〕A〔J〕kv保证值≧500≧420≧22≥17〔-18℃〕埋弧焊焊材的选择根据GB-T12470-2003《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》选择的焊丝牌号为H08MnA,焊剂型号HJ431,HJ431焊剂具有良好的焊接工艺性,电弧稳定,焊缝成形美观,但抗绣能力一般,与H08MnA配合使用,对母材上的锈迹不太敏感,脱渣性良好,可以提高焊缝金属力学性能、抗气孔能力,:表5H08MnA化学成分CMnSiCrNiCuSP≦~≦≦≦≤〔Mpa〕Rel〔Mpa〕A〔%〕A〔J〕kvH08MnA4803302227表7HJ431化学成分焊剂化学成分〔质量分数,%〕类型型号SiOAlOMnOCaOMgOFeOCaFP≤S≤2232HJ431540~44≤434~38≤65~8≤~〔Mpa〕Rm〔Mpa〕A〔%〕A〔J〕kvHJ431400480~6502227〔-20℃〕焊条电弧焊焊材选择13/27:...根据JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》,焊条电弧焊选择的焊条型号为E4303,牌号J422,具有优良的焊接工艺性能和力学性能,电弧稳定,飞溅少,脱渣容易,:表9E4303化学成分CMnSiSP﹤﹤﹤﹤﹤﹤﹤﹤〔Mpa〕Rm〔Mpa〕A〔%〕A〔J〕kvE43033304202227〔-20℃〕--3柱制造工艺流程图14/27:...原料进厂检验合格预处理放样下料检验H型钢焊接矫正、-3房柱结构的焊接所进行的焊接工艺评定如表3--1焊接工艺评定报告目录序号报告名称报告编号图号1Q345B钢〔20mm〕埋弧焊焊接接头PQR-1图2Q345B钢〔20mm,6mm〕埋弧焊T形接2PQR-2图3头Q345B钢〔10mm〕二氧化碳气体保护电3PQR-3图4弧焊T形接头Q345B钢〔10mm,8mm〕二氧化碳气体4PQR-3图5保护电弧焊搭接接头515/27:...67891011121314151617表3-2焊接工艺评定报告工程<产品>名称焊接工艺评定评定报告编号PQR-1委托单位##大学工艺指导书编号WPS-1《建筑钢结构焊接项目负责人姜金志依据标准技术规程》<JGJ81>试样焊接单位##大学施焊日期20##5月10日焊工资格代号级别供货状母材钢号Q345B规格-18mm热轧生产厂鞍钢态化学成分和力学性能CMnSiSPRRATAeLmKV<%><%><%><%><%><MPa><MPa><%><℃><J>470标≤≤≤≤≤~≥:...MnCr?Mo?VCu?%公式CE?C???(%)6515直径焊接材料生产厂牌号类型烘干制度〔℃×h〕备注〔mm〕焊丝##北方H08MnA实芯焊丝?//焊剂或气体##万德HJ431熔炼焊剂250×2/焊接方法埋弧自动焊焊接位置F接头形式角接清根工焊接工艺参数见焊接工艺评定指导书碳弧气刨艺电源与极焊接设备型号MZ-1250直流反接性评定结论:本评定按《建筑钢结构焊接技术规程》〔JGJ81〕规定,根据工程情况编制工艺评定指导书、焊接试件、制取并检验试样、测定性能,确认实验记录正确,评定结果为::〔签章〕审核年月日年月日技术负责年月日表3-3焊接工艺评定指导书工程名称焊接工艺评定指导书编号WPS-1母材钢号Q345B规格20mm供货状态热轧生产厂鞍钢焊接材料生产厂牌号类型烘干温度℃备注焊条大桥/E4303/低碳钢/150/60分钟/焊丝##北方H08MnA实芯250~300/30~60分钟/焊剂或气体##万德HJ431熔炼250120分钟/焊接方法SAW焊接位置F焊接设备型号MZ-1250电源与极性直流反接预热温度〔℃〕/层间温度/后热温度〔℃〕与时间〔min〕/焊后热处理/焊接接45°45°头顺1示序002意2图266图22焊道焊接焊条或焊丝焊剂保护气流量电流电压焊接速度热输入备17/27:...接次方法牌号?<mm>〔L/min〕<A><V><cm/min><KJ/cm>注工1SAWH08MnA4HJ43140/80036~3840~4539~45/艺参2SAWH08MnA4HJ43140/85036~3840~4540~47/数清理焊接位置与其两侧焊前清理层间清理/技50mm的油、锈、水术其它:措/施编制日期年月日审核日期年月日表3-4焊接工艺评定记录表工程名称焊接工艺评定指导书编号WPS-1电源与极焊接方法SAW焊接位置F设备型号MZ-1250直流反接性母材钢号Q345B类别生产厂鞍钢母材规格-20mm供货状态热轧焊接材料牌号/类型/焊生产厂/批号/施45°条焊烘干温度<℃>/时间<min>/道1焊牌号H08MnA规格<mm>?4次02顺26丝生产厂##北方批号序2牌号HJ431规格<mm>焊生产厂##万德剂烘干温度<℃>250时间〔min〕120施焊工艺参数记录保护气体流量电流电压焊接速度热输入备道次焊接方法焊丝直径<mm>〔L/min〕<A><V>〔cm/min〕<KJ/cm>注1SAW?4/85036~384243~45/2SAW?4/80036~385034~35/施焊环境厂房内环境温度〔℃〕18相对湿度50%预热温度〔℃〕/层间温度〔℃〕/后热温度〔℃〕/时间<min>/后热处理/技焊前清理清理焊接位置与其两侧50mm处的油、锈、水术背面清根/层间清理/措施其他/18/27:...级焊工##资格代号施焊日期年月日别审记录日期年月日日期年月日核表3-5焊接工艺评定检验结果非破坏检验试验项目合格标准评定结果报告编号备注外观JGJ81-2002合格PQR-1/X光////超声波GB11345-89合格PQR-1/磁粉////拉伸试验报告编号PQR-1弯曲试验报告编号PQR-1R试弯eL弯心直试样〔MPa〕评定样试验曲评定断口位置径编号结果编类型角结果D<mm>号度1400根部合格1弯曲D=60180°合格2400根部合格2弯曲D=60180°合格3400根部合格3弯曲D=60180°合格4400根部合格4弯曲D=60180°合格冲击试宏观金报告编报告编号PQR-1/验相号试验编试验温度冲击功评定结果:缺口位置号<℃>A<J>KV/1焊缝-30722焊缝-3060硬度试报告编3焊缝-3062/验号评定结果:4热影响区-30108合格5热影响区-301126热影响区-3098其它检验:/19/27:...检日年月日审核日期年月日验期表3-6焊接工艺评定报告工程<产品>名称焊接工艺评定评定报告编号PQR-2委托单位##大学工艺指导书编号WPS-2《建筑钢结构焊接项目负责人姜金志依据标准技术规程》<JGJ81>试样焊接单位##大学施焊日期20XX5月10日焊工资格代号级别-18mm供货状母材钢号Q345B规格热轧生产厂鞍钢-22mm态化学成分和力学性能CMnSiSPRRATAeLmKV<%><%><%><%><%><MPa><MPa><%><℃><J>470标≤≤≤≤≤~≥/////MnCr?Mo?VCu?%公式CE?C???(%)6515直径焊接材料生产厂牌号类型烘干温度〔℃×h〕备注〔mm〕焊丝##北方H08MnA实芯焊丝?//焊剂或气体##万德HJ431熔炼焊剂250×2/T形焊接方法SAW焊接位置F接头形式接头清根工焊接工艺参数见焊接工艺评定指导书碳弧气刨艺电源与极焊接设备型号MZ-1250直流反接性评定结论:本评定按《建筑钢结构焊接技术规程》〔JGJ81〕规定,根据工程情况编制工艺评定指导书、焊接试件、制取并检验试样、测定性能,确认实验记录正确,评定结果为::〔签章〕审核年月日技术负责年月日年月日20/27:...-]检验员对所购买的材料进行抽样检验,首先进行规格、外形进行检验,是否满足要求的尺寸,,检验材料的力学性能,通过化学成分分析,检验材料的化学成分,、低倍组织、,、,在进行材料划线、:风动或电动砂轮、钢丝刷、喷丸、、运输、装卸和堆放过程中,由于自重、支撑不当,或装卸条件不良与其它原因,可能会产生弯曲、扭曲、,会给尺寸的度量、划线、剪裁与其他加工带来困难,而且会影响到成型零件的尺寸和几何形状的精度,从而影响到装配、,划线、,矫正有关标准规定了钢板的允许偏差,、槽钢、工字钢、管子的直线图f≤L/1000>521/27:...角钢两肢的垂直度Δ≤b/100工字钢、槽钢翼缘的倾斜度Δ≤b/80矫正方法分为:手工矫正、机械矫正、,火焰矫正不适合钢板的整体矫正,所以本次设计采用机械矫正法当钢板有凹凸不平与弯曲变形,不符合标准要求时,,经测量,,除要预放焊接收缩量外,还要考虑加工余量,加工余量主要包括切割余量、,对于尺寸较大的钢板采用半自动火焰切割,例如H型钢的翼缘板和腹板的切割,对于节点板、缀条的切割可以采用剪板机,,〔mm〕手工自动与半自动手工自动与半自动≤10329612~304311830~50541410切割后尚需边缘机械加工〔如刨边、端铣等〕时,:...表13边缘加工余量不加工机械加工〔mm〕去除下料热影响区板厚≦25板厚>25035>〔