預應(yīng)力混凝土管樁CO2氣體保護焊質(zhì)量控制

預應(yīng)力混凝土管樁CO2氣體保護焊質(zhì)量控制摘要：本文結(jié)合樂陵風電風機基礎(chǔ)預應(yīng)力混凝土管樁施工實際情況，重點介紹預應(yīng)力管樁接樁C02氣體保護焊焊接的工藝過程和質(zhì)量控制要點，可對后續(xù)類似接樁工藝質(zhì)量控制提供借鑒和參考。關(guān)鍵詞：預應(yīng)力混凝土管樁；C02氣體保護焊；前言:樂陵風電工程風機基礎(chǔ)采用高強度預應(yīng)力混凝土管樁進行地基處理，因其具有樁身強度高、沉樁能力強、單樁承載力高、施工周期短、造價低等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。管樁規(guī)格為：PHC600AB110，管樁長度根據(jù)地質(zhì)條件不同在17-26m之間，采購的管樁長度一般在10米左右，所以工程樁需接樁，接樁部位焊接采用二氧化碳氣體保護焊，焊接質(zhì)量應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205）的要求。工藝原理二氧化碳氣體保護焊采用可熔化的焊絲與焊件之間的電弧作為熱源來熔化焊絲與母材金屬，同時向焊接區(qū)域內(nèi)連續(xù)輸送二氧化碳氣體，以保護焊接電弧、焊絲熔滴、焊接熔池及熔池周圍的熱影響區(qū)，免受周圍空氣的侵襲。焊接過程中，焊絲連續(xù)不斷地送入、熔化并過渡到熔池內(nèi)，與熔化的母材金屬融合形成焊縫，從而使焊件達到連接。二氧化碳氣體保護焊焊接過程操作方便，沒有熔渣或很少有熔渣，焊后基本上不需清渣，電弧在保護氣流的壓縮下熱量集中，焊接速度較快，熔池較小，熱影響區(qū)窄，焊件焊后變形小，并且焊接成本低于電弧焊。施工工藝流程及操作要點施工工藝流程：圖2.1預應(yīng)力混凝土管樁施工工藝流程圖操作要點測量定位：一個風機基礎(chǔ)根據(jù)每天施工進度放樣4?6根樁位，在樁位中心點地面上打入一支彷6長約30?40cm的鋼筋，并用紅油漆等標示。打樁：打第一節(jié)樁時必須采用樁錘自重將樁徐徐打入，直至管樁沉到某一深度不動為止，同時用儀器觀察管樁的中心位置和角度，確認無誤后，再轉(zhuǎn)為正常施打。焊接接樁：（1）采用二氧化碳氣體保護焊焊接接樁，電焊工必須持證上崗。（2）下節(jié)樁的樁頭處宜設(shè)導向箍以方便上節(jié)樁就位，接樁時上下節(jié)樁應(yīng)保持順直，中心線偏差不宜大于2mm，節(jié)點彎曲矢高不得大于1%。樁長,結(jié)合面之間的間隙不得大于2mm°（3）焊接前，樁頭埋設(shè)鐵件必須除銹，露出金屬光澤，風速大于1m/s時應(yīng)采取防風措施。提前檢查送絲是否順暢，是否穩(wěn)定，絲輪是否壓緊；檢查C02氣瓶的工作壓力是否已調(diào)到0.1-0.2MPa（因為滿瓶CO2氣壓力約在5-7Mpa），如氣瓶內(nèi)壓力已降到0.98Mpa就嚴禁使用。（4）焊接施工：焊接程序：啟動T提前送氣（1-2s）T（送絲+供電）開始焊接T停止焊接（停絲+停電）T滯后停氣（2-3s）。1）焊前將焊絲端部剪切去一小段后再焊，避免在坡口內(nèi)點固。2）環(huán)縫采用退焊重熔法（即向前焊20mm，再回焊到原點，再按正常速度向前焊接），引弧采用直接接觸法引弧。使焊絲端與焊件接觸，形成短路而引燃電弧。要壓住焊槍，保證焊絲與焊件距離。3）焊絲伸出長度為焊絲直徑10倍，一般應(yīng)小于15mm，盡量保持焊絲伸出長度不變，伸出過長，不僅使焊縫成形惡化，而且電弧變得不穩(wěn)。4）氣體流量:焊絲直徑①不大于1.2mm，流量為8-15L/min,焊絲直徑①大于1.2mm，流量為15-25L/min。5）焊接時由兩個電焊工在成180°角的方向同時施焊,先在坡口圓周上對稱點焊4?6點，待上下樁節(jié)固定后拆除導向箍再分層施焊，每層焊接厚度應(yīng)均勻。6）焊接層數(shù)不得少于兩層，最好是兩層三道，焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)，不得有夾雜、氣孔等缺陷，速度不要太快，半自動焊不超過0.5m/s。（5）焊接完成后，根據(jù)施工圖紙要求焊接結(jié)束后停歇時間〉8.0min,自然冷卻后才可繼續(xù)錘擊，嚴禁用水冷卻或焊好即打。材料與設(shè)備材料選擇焊接材料主要包括：C02氣體及實心焊絲，材料應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。CO2氣體質(zhì)量要求焊接用的C02氣體純度必須滿足：C02>99.5%、02<0.1%、H02（C02氣體濕度）<1-2g/m3。焊縫質(zhì)量要求越高，作為焊接保護用的C02氣體純度要求也越高，其純度（體積分數(shù)）應(yīng)不低于99.8%，露點低于-400實心焊絲質(zhì)量要求（1）焊絲中的含C量不宜太高，因CO2氣體保護焊過程中，C容易被氧化成CO氣體，是造成焊縫出現(xiàn)CO氣孔和產(chǎn)生焊接飛濺的重要原因。（2）焊絲中Si、Mn等脫氧元素含量要適當，通常Mn和Si的配合比在2.0-4.5之間為宜。（3）為確保不同的母材焊接接頭的強度要求，焊接不同母材所用的焊絲中合金元素含量要適當。主要機具施工機具：一臺預應(yīng)力管樁樁機搭配二氧化碳氣體保護焊焊機兩臺。（1）管樁施工采用錘擊法。（2）焊機根據(jù)焊絲直徑選擇型號為NBC-500S的半自動CO2保護焊機，焊絲直徑1.2-2.0mm,送絲方式為推絲，送絲速度為8m/min。二氧化碳氣體保護焊常見缺陷及防止措施4.1焊縫成形不良表現(xiàn)為焊縫彎曲不直，成形差。主要原因為：a.電弧電壓選擇不當；b.電流與電壓不匹配；c.電感值不合適；d.送絲不均勻，送絲輪壓緊力太小，焊絲有卷曲現(xiàn)象；e.導電嘴磨損嚴重；f.操作不熟練。防止措施為：合理選擇參數(shù)；檢查送絲輪并做相應(yīng)的調(diào)整；更換導電嘴，提高操作技能。4.2飛濺產(chǎn)生飛濺的原因很多，主要有：a.短路過渡焊接時，直流回路電感值不合適，太小會產(chǎn)生小顆粒飛濺，過大會產(chǎn)生大顆粒飛濺；b.電弧電壓太高會使飛濺增多；c.焊絲含碳量太高也會產(chǎn)生飛濺；d.導電嘴磨損嚴重和焊絲表面不干凈也會使飛濺增多。防止措施為：選擇合適的回路電感值，調(diào)節(jié)電弧電壓，選擇優(yōu)質(zhì)的焊絲，更換導電嘴。氣孔產(chǎn)生氣孔的原因有：a.氣體純度不夠，水分太多；b.氣體流量不當，包括氣閥、流量計、減壓閥調(diào)節(jié)不當或損壞，氣路有泄露和堵塞，噴嘴形狀或直徑選擇不當，噴嘴被堵塞，焊絲伸出太長；c.操作不熟練，焊接參數(shù)選擇不當；d.周圍空氣對流太大；e.焊絲質(zhì)量差，焊件表面清理不干凈。防止措施：徹底清除焊件上的油、銹、水；更換氣體；檢查或串接預熱器；清除附著噴嘴內(nèi)壁的飛濺物；檢查氣路有無堵塞和折彎處；采取擋風措施減少空氣對流。4.4裂紋產(chǎn)生原因有：a.焊件或焊絲中P、S含量高，Mn含量低；b.焊件表面清理不干凈；c.焊接參數(shù)不當；d.焊件結(jié)構(gòu)剛度過大。防止措施：嚴格控制焊件及焊絲的P、S等的含量；清理焊件表面；選擇合理的焊接參數(shù)；焊前預熱，焊后消氫處理。4.5咬邊產(chǎn)生的原因有：a.焊接參數(shù)選擇不當；b.操作不熟練。防止措施：選擇合理的焊接參數(shù)；提高操作技能?？偨Y(jié)：本文介紹了風電工程預應(yīng)力混凝土管樁C02氣體保護焊工藝流程，分析了存在的質(zhì)量控制難點，通過總結(jié)實施質(zhì)量控制重點措