La solución al problema de la porosidad y el atrapamiento de la escoria en la costura de soldadura de la estructura de acero de gran altura

Mar 17, 2025

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Prefacio

 

En edificios de gran altura o fábricas a gran escala, la estructura de acero es ampliamente adoptada por sus ventajas, como peso ligero, velocidad rápida de construcción y reciclabilidad. Sin embargo, la conexión de la estructura del acero, si está soldada, enfrenta un entorno de soldadura complicado (como el viento, la temperatura, la humedad, etc.) en lugares altos, y los requisitos del proceso son aún más estrictos. Una vez que la soldadura está defectuosa de porosidad, escoria e imperfecciones, el rendimiento de resistencia y fatiga de la soldadura se reducirá significativamente, lo que representa un riesgo potencial para la seguridad estructural.

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El Ministerio de Vivienda y Construcción y Varios Códigos de aceptación de la construcción tienen requisitos estrictos en la calidad de soldadura de las estructuras de acero, especialmente las estructuras de acero de gran altura están sujetas a cargas más cíclicas o efectos dinámicos, y los defectos de soldadura tienen más probabilidades de evolucionar en micro-cracks o incluso fracturas. Por lo tanto, cada enlace desde el material de soldadura, el equipo, la tecnología de soldador hasta la detección de defectos debe ser altamente valorado, y un poco de negligencia puede conducir a 'soldaduras defectuosas'.

Análisis de causa

 

1. Entorno de soldadura de bajo precio y proceso insuficiente

Trabajo al aire libre a altura: cuando hace viento, la temperatura o la humedad es demasiado alta, la varilla o alambre de soldadura estará húmedo, el arco de soldadura será inestable y será fácil producir porosidad o atrapamiento de escoria.
Control de temperatura de precalentamiento insuficiente y deficiente: placa gruesa o acero de aleación necesita precalentar y soldar en capas, si no se realiza fáciles de formar grietas sin fusionar.

2. El nivel de operación de los trajes varía

Postura de soldadura incorrecta: es difícil operar en soldadura vertical o soldadura vertical de gran altitud, y el control de corriente y voltaje es inestable, lo que resulta en un mal efecto de formación del canal de soldadura.
Falta de comprensión del tipo de consumibles de soldadura: si la selección de electrodos de soldadura no coincide con el material base, o la corriente no se ajusta correctamente, habrá cocción excesiva o escoria.

3. CONTACTO POOR entre la superficie del acero y el bisel

Pintura, manchas de óxido, residuo de impureza: si el grado de molienda no es suficiente, las burbujas de aire o la escoria de soldadura quedará atrapada en el proceso de soldadura.
El ángulo de bisel y el borde contundente no se superponen: las juntas de soldadura a tope no están biseladas de acuerdo con el diseño, lo que resulta en que la raíz no se fusione adecuadamente.

4.Claz de detección y aceptación

No llevar a cabo la detección de defectos: la detección de defectos ultrasónicos o de rayos debe llevarse a cabo en piezas importantes, y algunos sitios no realizan la inspección debido al ahorro de costos o un horario de trabajo.
No volver a reparar de manera oportuna: después del descubrimiento de defectos de soldadura, no se devuelve a la reparación de manera oportuna o el regreso incorrecto a la reparación, dejando defectos.

Daños e impactos

 

1. Capacidad de carga de carga reducida
Las soldaduras producen porosidad o escoria y otros defectos, equivalente a la sección transversal debilitada, fáciles de brotar grietas bajo tensión de tracción o expansión de carga repetida.
2. Vida de fatiga reducida
Cuando la estructura de acero del edificio de gran altura está bajo la acción a largo plazo de la carga del viento y la microvibración, los defectos de la costura de soldadura se convertirán en la fuente de grietas de fatiga.
3. Inestabilidad o fractura local
La falla de las soldaduras en ciertos nodos clave puede conducir a la desplazamiento de los extremos del haz, las patas de la columna o los miembros de soporte, lo que puede conducir al colapso local o general.
4. Dificultad en reparación
La reparación de una estructura de acero de gran altura requiere grandes grúas o plataformas de trabajo aéreas, que cuestan costos y tiempo, e incluso afecta el uso general de la estructura.

 

Prevención y contramedidas

 

1. Preparación previa a la soldado y evaluación de procesos
-Valuación de procesos (WPS): de acuerdo con el tipo de material base, espesor de la placa, forma de articulación para realizar la prueba de soldadura y emitir la Guía de proceso de soldadura calificada (WPS), para garantizar que los consumibles de soldadura coincidan con el material base.
-Laza de superficie: retire a fondo el óxido, la pintura y los escombros, y haga un buen bisel según lo requiera el dibujo. Cuando se requiere precalentamiento, la temperatura debe medirse y registrarse.
2. Control de entorno y equipo de soldadura
-Evie el mal tiempo: alta velocidad del viento, lluvia, niebla o ambiente frío extremo cuando la suspensión de la soldadura; Si las condiciones no permiten el establecimiento de refugios de viento o medidas de preservación de calor.
-Al Máquina de lavado y consumibles de soldadura: use un buen rendimiento de la máquina de soldadura automática o semiautomática; Varilla de soldadura, almacenamiento de hornear a prueba de humedad de alambre; Ajuste de corriente y voltaje en cualquier momento.

3. Capacitación y gestión de campo

-Calificación certificada: los soldadores de estructura de acero de gran altura deben tener certificados de operación de grado y tipo especial correspondientes, y estar familiarizados con los puntos técnicos de soldadura vertical y soldadura posterior.
-La soldadura de capas y limpieza de escoria: limpie la escoria a tiempo después de la finalización de cada capa de soldadura, y realice la construcción de la siguiente capa solo después de que se califique la calidad de la soldadura.

4. Detección de defectos de rendimiento y reelaboración oportuna

-Non-prueba-destructiva: las soldaduras clave deben someterse a la detección de defectos ultrasónicos o de rayos para detectar la porosidad y las grietas; Las soldaduras en forma de T en forma de T, en forma de cruz o de placa gruesa deben inspeccionarse más de cerca.
-Calado calificado: si los defectos exceden los límites de especificación, deben reelaborar o volver a revestir de acuerdo con el programa técnico y confirmarse nuevamente por detección de fallas.

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Conclusión

La calidad de las soldaduras de estructura de acero de gran altura afecta directamente la resistencia al viento, la resistencia al terremoto y la seguridad a largo plazo de todo el edificio. Para evitar defectos comunes de soldadura, como la porosidad y el atrapamiento de la escoria, es necesario promover sincrónicamente los cinco aspectos de la evaluación de procesos, el tratamiento de material base, el manejo de materiales de soldadura, la tecnología de soldadores y la inspección y la aceptación sin holgura.SERIE YUT Detector de defectos ultrasónicospuede ayudarlo a lograr fácilmente pruebas no destructivas de alta precisión.