在低溫的環(huán)境下焊接不同鋼種、厚度較厚的鋼材時(shí)，為使加熱與散熱的速度按正比關(guān)系變化，避免散熱速度過快，導(dǎo)致焊接的熱影區(qū)產(chǎn)生金屬組織硬化，形成焊接殘余應(yīng)力，在焊縫金屬。熔合線交界邊緣或受熱區(qū)域內(nèi)的母材金屬處局部產(chǎn)生裂紋，在焊接前應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50205)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度進(jìn)行預(yù)熱和保證良好的焊接環(huán)境。
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(1)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼厚度大于34mm，低合金結(jié)構(gòu)鋼的厚度不小于30mm，當(dāng)工作地點(diǎn)溫度不低于0℃時(shí)，均需在焊接坡口兩側(cè)各80~100mm范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，焊接預(yù)熱溫度及層間溫度控制在 100~150℃之間。
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焊件經(jīng)預(yù)熱后可以達(dá)到以下的作用:
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① 減緩焊接母材金屬的冷卻速度。
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② 防止焊接區(qū)域的金屬溫度梯度突然變化。
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③ 降低殘余應(yīng)力，并減少構(gòu)件的焊后變形。
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④ 消除焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔和熔合性飛濺物的產(chǎn)生。
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⑤有利于氫的逸出，防止氫在金屬內(nèi)部起破壞作用。
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⑥ 防止焊接加熱過程中產(chǎn)生熱裂紋，焊縫終止冷卻時(shí)產(chǎn)生冷裂紋或延遲性冷裂紋以及再加熱裂紋。
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(2)如果焊接操作地點(diǎn)溫度低于0℃時(shí)，需要預(yù)熱的溫度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)來確定，試驗(yàn)確定的結(jié)果應(yīng)符合下列要求:
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①焊接加熱過程中在焊縫及熱影響區(qū)域不發(fā)生熱裂紋。
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②焊接完成冷卻后，在焊接范圍的焊縫金屬及母材上不產(chǎn)生即時(shí)性冷裂紋和延遲性冷裂紋。
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③焊縫及熱影響區(qū)的金屬強(qiáng)度、塑性等性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
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④在剛性固定的情況下進(jìn)行焊接有較好的塑性，不致產(chǎn)生較大應(yīng)力或裂紋。
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⑤焊接部位不產(chǎn)生過大的應(yīng)力，焊后不需作熱處理等調(diào)質(zhì)措施。
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⑥焊后接點(diǎn)處的各項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)，均符合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求。
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(3)當(dāng)焊接重要鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)注意對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)焊接環(huán)境的監(jiān)測(cè)與管理。如出現(xiàn)下列情況時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)有效的防護(hù)措施:
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①雨雪天氣。
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②風(fēng)速超過8m/s。
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③環(huán)境溫度在一5℃以下或相對(duì)濕度在90%以上。
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為保證鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，應(yīng)改善上述不良的焊接環(huán)境，一般的做法是在具有保證質(zhì)量條件的廠房、車間內(nèi)施工;在安裝現(xiàn)場(chǎng)制作與安裝時(shí)，應(yīng)設(shè)臨建的防雨、雪棚內(nèi)施工，棚內(nèi)應(yīng)設(shè)有提高溫度、降低濕度的設(shè)施，以保證規(guī)定的正常焊接環(huán)境。
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