建筑工程中的螺柱焊接技术(1)——钢结构工程中螺柱焊接技术现状和展望

编者按 :螺柱焊接是一种电弧压力焊接方法 ,它具有标准化作业、效率高、质量可靠等优点。随着钢结构技术的飞速发展 ,特别是钢 -混凝土组合结构技术的普遍应用 ,使螺柱焊接技术在建筑工程中的应用取得了长足的进步及快速发展 ,成为一项重要的钢结构配套技术。本刊特组织了由德国螺柱焊接专家R Trillmich、冶金部建筑研究总院高级工程师付继飞等人主讲的“建筑工程中的螺柱焊接技术”专题讲座 ,分三讲介绍这一先进技术 。

冷弯方形管桁架梁焊接工艺和质量控制

本文在分析冷弯方形管（ＳＨＳ）选材、冷成型加工特点和要求基础上，介绍了上海。“东方明珠”广播电视塔ＳＨＳ桁架梁的焊接工艺和质量控制措施。

步进式电弧螺柱焊枪及控制系统的研究

在深入研究电弧螺柱焊过程及传统电弧螺柱焊枪的基础上,提出了一种全新的设计思想,以此研制开发了步进式电弧螺柱焊枪及其控制系统.焊枪的机械结构部分以步进电机为动力机构,以螺旋传动装置为运动机构主体,实现了电弧螺柱焊所需的螺柱运动过程;控制系统以MCS-51单片机为主控元件,实现了对焊枪及焊接过程的控制.螺柱提起高度、送下深度、提起和送下速度等焊接参数的设定由程序控制,减少了人工调整的随机误差;同传统电弧螺柱焊枪相比,此焊枪的参数调节具有相互独立的特性,送下深度可以在更大范围内调整.

拉弧式电弧螺柱焊质量影响因素

将拉弧式电弧螺柱焊质量影响因素归纳为材料因素、焊接能量输入参数、焊枪行为参数、焊接过程不确定因素等4个方面,分析了各影响因素的影响规律及结果。分析表明:材料因素中的螺柱及焊接工件的外形是影响焊接质量的重要因素;焊接电流和焊接时间是对接头质量影响最大的焊接规范参数;而焊接过程的不确定因素是产生焊接质量问题的主要原因。

电弧螺柱焊中实现螺柱的低速送进

螺柱送进速度是电弧螺柱焊中的一个重要参数。基于对工程中广泛应用的电磁式螺柱焊枪工作原理的深入分析,提出螺柱低速送进的同时提供足够的挤压力可以实现电弧螺柱焊接,研制开发了步进式电弧螺柱焊枪及其控制系统。作为实现螺柱低速送进的焊枪,其动力机构为步进电机,螺旋传动装置为运动机构主体,保证螺柱低速送进时对接头处金属具有足够的挤压力。试验结果表明,采用步进式电弧螺柱焊枪,螺柱低速送进可以完成电弧螺柱焊过程;弯曲试验结果表明螺柱焊接头能满足使用要求。

电弧螺柱焊技术的发展与应用

综述了电弧螺柱焊技术的发展和应用。作为一种广泛应用的螺柱焊接方法,电弧螺柱焊技术具有焊接效率高,易于实现自动化控制等优点。以焊接设备的发展更新、焊接材料的研究及应用领域为主要内容,对电弧螺柱焊中的普通电弧螺柱焊和电容储能电弧螺柱焊进行了比较;介绍了电弧螺柱焊中新发展的短周期控制方法,通过短周期拉弧螺柱焊技术与传统电弧螺柱焊技术的对比,突出了短周期控制方法的特点和优点;指出短周期拉弧螺柱焊是当前占主导地位的电弧螺柱焊方法,大直径螺柱的短周期拉弧螺柱焊研究将是重要的研究方向。

步进式电弧螺柱焊中螺柱送进深度的自动控制

在分析螺柱送进过程的基础上,对步进式电弧螺柱焊过程中螺柱送进深度的控制问题进行了研究。以焊接过程中螺柱与工件之间的相对位移为控制量,采用位移传感器检测螺柱送进过程中焊枪弹簧压缩位移,以此获知螺柱与工件之间的接触状态,实现对螺柱送进深度的控制。试验结果表明,步进式电弧螺柱可以实现螺柱送进深度的自动控制,无需在焊前预先设置螺柱送进深度;采用不同螺柱提升高度进行焊接时,控制系统可以做出相应的调整,保证合适的螺柱送进深度。将此方法用于螺柱穿透焊,能够有效减小间隙对焊接过程的影响,保证焊接过程的顺利实现。

测距误差服从广义正态分布研究

介绍了数据采集的准备工作,并对误差分布进行了检验,提出了测量数据处理的结果。

具有数据采集功能的电弧螺柱焊控制器

设计了一种具有数据采集功能的电弧螺柱焊控制器 ,该控制器以MCS— 5 1单片机为主控元件 ,用程序控制焊接过程的实现。与 5 5 5定时控制器相比 ,具有更高的定时精度和更大的发展空间 ;控制器外扩A/D转换电路、焊接参数采样电路 ,在焊接过程中对电弧电压及焊接电流进行数据采集处理。试验结果表明 ,该控制器能在控制实现电弧螺柱焊过程的基础上 ,通过采集焊接参数客观反映焊接过程的变化。

圆管相贯线展开图的计算机辅助绘制

在工业管道及管结构工程中，常常会遇到两管相交的节点连接。该相贯节点的焊缝线是一条沿两圆管表面变化的马鞍形空间曲线，如何精确地求出该曲线展开图，对于工业管道及管结构制造安装质量有着重大的影响。工业管道及管结构安装单位的现场施工，常根据设计图样，采用手工...

水电解氢氧焰气焊、气割工艺及质量的试验研究

本文利用水电解产生氢氧气作为新能源对金属气焊、气割工艺及其质量进行了系统的试验研究。通过与氧乙炔切割的对比试验证明,用氢氧焰进行金属切割时,其工艺性能和切割表面质量与使用氧乙炔焰相当,同时具有火焰集中、热影响区小、减少热影响区过热组织等优点。在氢氧气中加入微量添加剂,可改善火焰气氛,使火焰可以调节,满足各种金属焊接需要。通过选配不同焊丝进行低碳钢气焊试验,表明其接头各项性能与氧乙炔焊相近。试验研究结果表明,水电解氢氧焰完全可以取代乙炔进行金属气焊与气割,且具有使用成本低、无污染、安全方便等独特优点。

火焰加工用新能源——水电解氢氧气的开发、应用与经济分析

概述了国内外气体火焰所使用的燃气特性和应用现状,重点介绍了水电氢氧焊割机的开发和氢氧焰使用现状。通过对 YJ 系列氢氧焊割机的产气量、耗电量、火焰点燃时氢氧气体消耗量、切割氧消耗量与其它燃气如乙炔、液化石油气、天然气的成本价格进行了对比和分析后,得出如下结论:利用水电解产生的氢氧气体作为火焰加工用燃气,其操作时耗气成本仅为氧乙炔焰的10%左右。除了可完全替代乙炔、液化石油气等燃气外,尚可节约氧气约10%～15%。电解产气过程耗电量与使用乙炔相比,可节约熔炼乙炔所需电能的40%。因此开发应用水电解氢氧气的经济效益是十分可观的,就目前国内外能源紧缺的现状和未来状况来看,水电解氢氧焊割机有着广阔的发展与应用前景,值得大力推广,以适应加工业的需要。

停缓建超高层钢结构工程续建时现场大体量喷砂除锈施工工艺

本工程为停缓建全钢结构超高层项目,原结构已建成到25层并暴露在空气中达10年之久,结构钢构件及节点锈蚀严重。经过一系列的专业检测及鉴定,原结构具备复建条件,但必须进行彻底的除锈及有效的防腐处理。结合钢结构锈蚀特点及现场施工条件,续建前采取现场喷砂除锈工艺进行钢结构锈蚀处理,获得了良好的除锈效果,在此基础上重新进行防腐涂装,使原结构全面恢复至全新状态,为下一步续建施工打下了良好的基础。

火焰加工用新能源——水电解氢氧焊割机的开发与应用

介绍了利用水电解产生氢氧气进行金属气焊与切割的新型设备——水电解氢氧焊割机。该机使用方便、安全可靠、清洁无污染。利用氢氧焰气焊与切割,质量与氧乙炔焰相当,使用成本仅约为使用氧乙炔焰成本的10%,它的应用与推广具有重大的经济效益和社会效益。

保护套圈对步进式电弧螺柱焊过程电弧行为的影响

利用自行研制的步进式电弧螺柱焊枪,采用套圈作为焊接过程的保护方式,研究了套圈保护步进式电弧螺柱焊过程。对焊接过程的电流及电压波形进行采集,分析焊接过程的电弧行为。实验结果表明,在套圈保护下,步进式电弧螺柱焊过程电弧稳定燃烧,熔化金属短路现象明显减少;螺柱送进过程的“无弧”时间缩短。焊接过程电弧行为的改善提高了电弧对接头的加热效率;与无保护步进式电弧螺柱焊相比,套圈保护步进式电弧螺柱焊可以在一定范围内缩短焊接时间。

水电解氢氧焰焊、割技术及其应用

本文介绍了水电解氢氧焊割机的开发和氢氧焰使用的现状。并通过对比得出：利用水电解产生的氢氧气体作为火焰加工用燃气，其加工时耗气成本仅为氧乙炔焰的１０％左右。除了可完全替代乙炔、液化石油气等燃气外，尚可节约氧气约１０～１５％。电解产气过程耗电量与使用乙炔相比，可节约熔炼乙炔所需电能的４０％。因此开发应用水电解氢氧气的经济效益是十分可观的。