陶瓷衬垫在H型钢柱柱底板焊接中的运用

在建筑钢结构加工过程中，H型钢柱与柱底板连接焊缝通常为熔透角焊缝，使用背面清根时存在以下两个问题：

（1）采用炭弧气刨清根工艺时，一般在内侧预制坡口，外侧清根后焊接，不得提前加装筋板。但是，陶瓷圆衬垫，清根

和焊接时由于热输入较大，没有筋板抵抗变形，导致柱底板焊接完成后花费大量人力物力进行调校。

（2）清根用的炭棒价格比陶瓷衬垫昂贵，成本较高，在炭弧气刨时噪声污染、光污染和粉尘污染都比较严重，

对职业健康有较大威胁。通过引入直角陶瓷衬垫的使用，可以提前安装所有通过引入直角陶瓷衬垫的使用，可

以提前安装所有筋板，加强构件的整体性，减小焊接变形，同时，焊接陶瓷衬垫，降低了成本和劳动强度。

生产成本一般，使用陶瓷衬垫免清根工艺的费用约为碳弧气刨清根费用的50%。并且而每米熔透焊缝清根工序需要比免清根工艺多付出约0.5个工时。以一个年产4 万t 的中型钢结构企业为例，每年焊接的一级和二级探伤熔透焊缝均达数万米以上。以25 000 m 此类焊缝计算，陶瓷衬垫，使用陶瓷衬垫可以节省约12 500 个工时。

环境传统的碳弧气刨反面清根工艺，因为需要使用碳弧气刨对焊缝反面实施清根操作，会产生大量污染环境，作业过程中还会产生极大的噪声和弧光，附带造成噪声污染和光污染。而陶瓷衬垫免清根工艺，省掉了碳弧气刨清根工序，上述、弧光和噪声污染问题得到了解决，能使钢结构加工车间内操作微环境得到极大改善。综上，新的焊接工艺在焊缝内在质量、外观质量、成本、环保方面极大优势。陶瓷衬垫免清根工艺，具有在绿色建筑钢结构制造行业大力推广和应用的价值。

焊接过程控制

为确保焊接质量的可追溯性，采用点温测量仪实时记录温度的变化，当不断填充焊接时，试样在空气中降温速度也逐渐放缓。在填充第5道焊缝后，焊接陶瓷衬垫生产厂家，立即测量，在焊缝熔合线处温度达到值，焊后4分钟（清理焊道药渣时间），再次测量，发现在热影响区，距焊缝10~30mm之间温度场达到值，温度通过热传递现象，点在慢慢向外围扩散，

经不断试验发现，当焊缝层间温度处150~ 250℃的区间，符合船舶铸钢焊接工艺。当不考虑热影响区的温度继续焊接后，经做弯曲试验，发现在母材热影响区试样直接断裂，出现母材脆化现象。当通过控制母材热影响区的温度，使之处于150~200℃区间焊接后，经弯曲试验，未出现母材脆化。拉伸、冲击也符合船舶建造工艺要求。

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