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耐热钢

[1][2]在高温条件下，具有抗氧化性和主够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。耐热钢主要用于在高温下长期使用的零件

heat-resisting steels

在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢(或称高温不起皮钢)和热强钢两类。抗氧化钢一般要求较好的化学稳定性，但承受的载荷较低。热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。中国自1952年开始生产耐热钢。以后研制出一些新型的低合金热强钢，从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600～620℃；此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。

耐热钢和不锈耐酸钢在使用范围上互有交叉，一些不锈钢兼具耐热钢特性，既可用作为不锈耐酸钢，也可作为耐热钢使用。

合金元素的作用

铬、铝、硅 这些铁素体形成的元素，在高温下能促使金属表面生成致密的氧化膜，防止继续氧化，是提高钢的抗氧化性和抗高温气体腐蚀的主要元素。但铝和硅含量过高会使室温塑性和热塑性严重恶化。铬能显著提高低合金钢的再结晶温度,含量为2％时，强化效果最好。

镍、锰 可以形成和稳定奥氏体。镍能提高奥氏体钢的高温强度和改善抗渗碳性。锰虽然可以代镍形成奥氏体，但损害了耐热钢的抗氧化性。

钒、钛、铌 是强碳化物形成元素，能形成细小弥散的碳化物，提高钢的高温强度。钛、铌与碳结合还可防止奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。

碳、氮 可扩大和稳定奥氏体，从而提高耐热钢的高温强度。钢中含铬、锰较多时，可显著提高氮的溶解度，并可利用氮合金化以代替价格较贵的镍。

硼、稀土 均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变，晶界上的硼又能阻止元素扩散和晶界迁移，从而提高钢的高温强度；稀土元素能显著提高钢的抗氧化性，改善热塑性。

类别 耐热钢按其组织可分为四类：

珠光体钢 合金元素以铬、钼为主，总量一般不超过5％。其组织除珠光体、铁素体外,还有贝氏体。这类钢在500～600℃有良好的高温强度及工艺性能，价格较低，广泛用于制作 600℃以下的耐热部件。如锅炉钢管、汽轮机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。典型钢种有：16Mo，15CrMo，12Cr1MoV， 12Cr2MoWVTiB，10Cr2Mo1,25Cr2Mo1V,20Cr3MoWV等。

马氏体钢 含铬量一般为7～13%,在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力，但焊接性较差。含铬12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV，1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等,通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。此外,作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo等也属于马氏体耐热钢。

铁素体钢 含有较多的铬、铝、硅等元素，形成单相铁素体组织，有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力,但高温强度较低,室温脆性较大，焊接性较差。如1Cr13SiAl,1Cr25Si2等。一般用于制作承受载荷较低而要求有高温抗氧化性的部件。

奥氏体钢 含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素，在 600℃以上时，有较好的高温强度和组织稳定性，焊接性能良好。通常用作在 600℃以上工作的热强材料。典型钢种有 1Cr18Ni9Ti, 1Cr23Ni13, 1Cr25Ni20Si2，2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo等。

生产工艺

冶炼 耐热钢一般在电弧炉或感应炉中熔炼。质量要求高的往往采用真空精炼和炉外精炼工艺。

铸造 某些高合金耐热钢难以加工变形，生产铸件不仅比轧材合算，而且铸件还有较高的持久强度。所以在耐热钢中耐热铸钢占有相当大的比例。铸造方法除采用砂型铸造外，还可用精密铸造工艺以获得表面光滑、尺寸精确的产品。对合成氨和乙烯裂解用的高温炉管往往采用离心铸造的方法。

热处理 珠光体热强钢通常经正火或调质后使用；马氏体耐热钢用调质处理，以稳定组织，得到良好的综合力学性能和高温强度。

铁素体钢不能通过热处理强化。为消除因冷塑性变形加工和焊接所导致的内应力，可在650～830℃进行退火处理，退火后快速冷却,以便迅速地经过475℃脆性温度范围。

奥氏体抗氧化钢大多采用高温固溶热处理，以获得良好的冷变形性。奥氏体热强钢则先用高温固溶处理，然后在高于使用温度60～100℃条件下进行时效处理,使组织稳定化，同时析出第二相，以强化基体。耐热铸钢多在铸态下使用，也有根据耐热钢的种类采用相应的热处理的。

[编辑本段]耐热钢焊接工艺

1. 锅炉及压力容器对钢材性能的要求

按工作条件分为两大类：

一、用以制造室温及中温承压元件的钢板与钢管

具有特点：

1 有较高的室温强度

通常以屈服极限σs和强度极限σb为设计依据，要求有较大的σs和σb良好的韧性性能

材料需具有足够的韧性防止脆性断裂，在考虑强度的同时也不能忽略韧性，

(1) 材料的韧性通常用冲击韧性值αk表示。

压力容器用钢的冲击韧性要求

冲击韧性值αk(N·m/cm2)

20℃ -40℃

>=60 >=35

(2)还需要考虑时效韧性

时效就是钢材经冷加工变形后，在室温或较高温度下，冲击韧性随时间变化。通常在200-300℃，冲击韧性值显著降低。一般要求下降率不超过50%。

由于容器断裂过程包括在缺陷处形成裂纹和裂纹扩散两个阶段，相应两种防止断裂方法

(1)选用具有足够韧性的钢材以防止裂纹产生，要求如上表所示

(2)选用韧性更高的材料，以求在裂纹产生后能够阻止裂纹扩展。(要求温度比无塑性转变温度NPT高一定数值，例如元件的设计应力为屈服极限σs一半时，要高17℃

3 较低的缺口敏感性

制造过程中，开孔和焊接会产生局部应力集中，要求材料有较低的缺口敏感性，以防止产生裂纹

4 良好的加工工艺性能和焊接性能

由于焊接热循环作用，会

(1)降低热影响区材料的韧性、塑性

(2)在焊缝内产生各种缺陷

其中(1)、(2) 均会产生裂纹

在选材料时需考虑

(1)材料中碳的当量值(保证材料具有较好的可焊性)

(2)适当的焊接材料和焊接工艺

(3)材料具有良好的塑性(碳钢和碳锰钢δs不低于16%，合金钢δs不低于14%)

(4)良好的低倍组织

(5)钢材的分层、非金属夹杂物、气孔、疏松等缺陷尽可能减少(防止裂纹的产生)

二、用以制造高温承压元件的钢管

1 具有足够的蠕变强度、持久强度和持久塑性

通常以持久强度为设计依据，保证在蠕变的条件下安全运行

2 具有良好的高温组织稳定性

长期高温下不发生组织变化

3 具有良好的的高温抗氧化性

要求材料在高温条件下的氧化腐蚀速度小于0.1mm/a

4 具有良好的加工工艺性

要求冷加工性(冷态弯曲)和焊接性

2. 锅炉与压力容器用钢的分类

一、工作温度低于500℃的钢材

碳素钢和低合金结构钢

1 铁素体-珠光体结构钢

屈服强度σs为300-450MPa

16Mn，15MnV，15MnVN加入合金元素，固溶强化，结晶强化作用

2 低碳贝氏体类型钢

屈服强度σs为500-700Mpa

14CrMnMoVB延缓奥氏体分解，得到贝氏体，增加强度

3 马氏体型调质高碳钢

屈服强度σs为600Mpa以上

18MnMoNb和14MnMoNbB正火加回火，有良好的低温韧性

二、工作温度高于500℃的钢材

低合金热强钢和奥氏体不锈钢

1 低合金珠光体热强钢

15CrMo和12Cr1MoV，结晶强化，沉淀强化

2 低合金贝氏体热强钢

12Cr2MoWVTiB和12Cr3MoVSiTiB，特点：合金数量多而量少，高温强度高，抗氧化性强

3 奥氏体不锈钢

18-8型铬镍奥氏体不锈钢：1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti，高温强度高，抗氧化性强，且具有很高的韧性和较好的加工工艺性

3. 碳素钢

一、碳素钢中主要成分对性能的影响

1 碳的影响

碳增加，强度增大，塑性减少，可焊性变差，时效敏感性降低

2 锰的影响

脱氧(FeO)脱硫，改善热加工性能

3 硅的影响

脱氧

4 硫的影响

热脆性

5 磷的影响

冷脆性

6氧的影响

降低强度、塑性

7 氮的影响

提高强度、硬度，降低塑性

8 氢的影响

氢脆

二、碳钢的分类

化学成分：高(含碳量在于0.65%)、中(含碳量0.25-0.65%)、低碳钢(含碳量小于0.25%)

用途：普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢

1 普通碳素结构钢

甲类钢：按机械性能供应(A)，钢板，角钢等

2 优质碳素结构钢

按机械性能和化学成分供应

含碳量低：钢板、容器、螺钉、螺母

含碳量中：齿轮、轴

含碳量高：弹簧、钢丝绳

3 碳素工具钢(T)

高硬度和耐磨性，制造刀具、量具、模具

三、锅炉与压力容器常用碳素钢

承压元件主要使用低碳钢，因为塑性、韧性、加工工艺性和可焊性好

(1) 优质碳素结构钢

10号和20号无缝钢管

20号钢含碳量比10号钢多一倍，强度高，屈服极限σs和强度极限σb高20%，时效敏感性低，多采用20号钢

(2) 专用碳素钢

A3g A3R 15g 20g，冲击韧性好，金属表面和内部缺陷少

4. 普通低合金结构钢

低合金钢是在碳素钢的基础上加入少量Si,Mn,Cu,Ti,V,Nb,P等合金元素构成的，它的含碳量较低，多数小于0.2%。其组织多数仍为F+P。由于少量合金元素的加入可以大大提高钢材的强度，并改善了钢材的耐腐蚀性能和低温性能。

低合金钢可轧制成各种钢材，如板材，管材，棒材和型材等。它广泛用于制造远洋轮船、大跨度桥梁，高压锅炉，大型容器，汽车，矿山机械及农业机械等。

大型化工容器材料采用16MnR，生量比碳钢可减轻1/3。用15MnV制造球形贮罐，与碳钢相比节省45%。

焊接

5. 低合金热强钢

在原油加热，裂解，催化设备中，常用到许多能耐高温的钢材。如裂解炉管，要求承受650～800℃高温。

20号钢在540℃下于氧化性气体中，因氧化强度只有50MPa。因为石墨化。

常用的抗氧化钢

——Cr13SiAl,Cr25Ti,Cr17Ti,Cr25Ni2

热强钢

——12CrMo,Cr5Mo,1Cr18Ni9Ti,Cr25Ni20

6. 不锈耐酸钢

是不锈钢(耐大气)和耐酸钢(不锈)的总称，

铬不锈钢——1Cr13多用作化工机器中受力大的耐蚀零件，如轴，活塞杆，阀件，螺栓，浮阀等

0Cr13,Cr17Ti F组织，有良好塑性

铬镍不锈钢——1Cr18Ni9 18-8不锈钢

有较高的抗拉强度，较低屈服点，极好的塑性和韧性，焊接性能和冷弯成型性能好，用来制造贮罐，塔器，反应釜，应用最广。

7. 低温用钢

深冷分离，空分，液化气贮罐低温使用。

低温钢平均含碳量0.08～0.18%，单相F组织，加入适量的Mn,Al,Ti,Nb,Cu,V,N等元素改善钢的综合机械性能。

常用低温用钢

1) 低合金低温用钢

16MnDR -40℃ 机械性能优于一般低碳钢

2) 镍钢

2.25% -60℃

3.5% -100℃

9% -200℃

3) 高锰奥氏体钢

15Mn25Al4 其中Mn是形成A的基本元素，Al作为稳定A的元素。

4) 铬镍奥氏体不锈钢

18-8奥氏体不锈钢

国外低温设备用钢，以高铬镍为主，其次用镍钢，铜，铝。

关键词：建筑给排水 管材 塑料管 金属管 复合管

1.塑料管

塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂,稳定剂,填充剂,润滑剂,着色剂,紫外线吸收剂,改性剂等。

常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD), 交联聚乙烯管(PE-X),无规共聚聚丙烯管(PP-R),聚丁烯管(PB),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。

塑料管的原料组成决定了塑料管的特性。塑料管的主要优点:

(1).化学稳定性好,不受环境因素和管道内介质组分的影响,耐腐蚀性好。

(2)．导热系数小,热传导率低,绝热保温,节能效果好。

(3).水力性能好,管道内壁光滑,阻力系数小,不易积垢,管内流通面积不随时间发生变化,管道阻塞机率小。

(4)．相对于金属管材,密度小,材质轻,运输,安装方便,灵活,简捷,维修容易。

(5)．可自然弯曲或具有冷弯性能,可采用盘管供货方式,减少管接头数量。

其主要缺点:

(1).力学性能差,抗冲击性不佳,刚性差,平直性也差,因而管卡及吊架设置密度高。

(2).阻燃性差,大多数塑料制品可燃,且燃烧时热分解,会释放出有毒气体和烟雾。

(3).热膨胀系数大,伸缩补偿必须十分强调。

所以,在推广塑料管的同时,还需要发展技术克服其缺点。

1.1 塑料管性能

1.1.1 物理性能：

塑料管的物理性能和铝塑复合管,钢管,铜管比较见表1:表1

物理性能 单位 PVC-U PE PE-X PP PB ABS 钢 铜 密度 g/cm 1.50 0.95 0.95 0.90 0.93 1.02 7.85 8.89 导热系数 w/mk 0.16 0.48 0.40 0.24 0.22 0.26 50 400 热膨胀系数 mm/m°C 0.07 0.22 0.15 0.16 0.13 0.11 0.012 0.018 弹性模量 MPa 3000 600 600 900 350 2500 210000 110000 拉伸强度 MPa 40 25 >25 28 17 40 700 150 硬度 R 120 70 100 60 230HB 使用温度 °C 0-60 -60-60 -60-95 -20-95 -20-95 -20-80

塑料管的物理性能影响管道的方式,用途,补偿措施和管道保温等方面。如:

(1).PVC-U、PP、ABS的力学性能相对较高, 被视为“刚性管”,明装较好。反之,PE、PE-X、PB作为“柔性管”适合暗敷。

(2).塑料管的使用温度及耐热性能决定了PVC-U,PE,ABS仅能用于冷水管,而PE-X,PP, PB则可作为热水管。当建筑物有热水供应系统且冷热水采用统一管材时耐热性能成为主要指标。

(3).塑料管因热膨胀系数高,在塑料管路中尤其是作为热水管,采用柔性接口，伸缩节或各种弯位等热补偿措施较多。其中以PE,PP等聚烯烃类为最。施工安装时如果对此没有足够重视,并采取相应技术措施,极易发生接口处因伸缩节而拉脱的问题。

(4).由于导热系数低,塑料管的绝热保温性能优良进而可减少保温层的厚度甚至无需保温。当不同塑料管之间绝热性的比较除导热系数外,还同它们各自的管壁厚度有关。

1.1.2 承压性能:

承压性能所涉及的内容是在一定条件下塑料管材能够承受的内压力和恒压下的破坏时间。从而确定与之有关的设计参数以及对管材的质量进行评价和监控。一般进行两项试验:液压试验和长期高温液压试验。 各种管材的承压性能见表2

表2

管 材 工作压力/MPa 试样试验压力/MPa 接头密封试验/MPa 爆破压力/MPa UPVC 1.6 42/h De≤90，4．2PNDe＞90，3．36PN PEX 1.0/95℃1.6/常温 1.22.5 3.55.6 ABS 1.0 3.8/h 4～8 PB 1．6～2．5／冷水1.0/热水 PP-RPP-C 2.0/常温0.6/75℃ 20℃，11h，16MPa80℃，48h，4.8MPa80℃，170h，4.2MPa HDPE 1.0/热水1.6/冷水

1.1.3 卫生性能:

理化卫生指标。其中PE,PE-X,PP,PB和ABS易达标。而PVC-U管材在生产时应使用无毒PVC树脂和卫生及稳定剂才能满足卫生性能的要求。

1.2 给水塑料管的应用

结构形式单一,材料品种众多且性能各异.常用给水塑料管的特点列表如下:

表3

品种 优 点 缺 点 连接方式 PVC-U 抗腐蚀力强，易于粘合，价廉，质地坚硬 有UPVC单体和添加剂渗出，不适用于热水输送；接头粘合技术要求高，固化时间较长 粘合、螺纹 HDPE 韧性好，较好的疲劳强度，耐温度性能较好；质轻，可挠性和抗冲性能好 熔接需要电力；机械连接，连接件大 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PEX 耐温性能好，抗蠕变性能好 只能用金属件连接；不能回收重复利用 挤压夹紧 PB 耐温性能好，良好的抗拉、压强度，耐冲击，低蠕变，高柔韧性 国内还没有PB 树脂原料，依赖进口，价高 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PP-R 耐温性好 在同等压力和介质温度的条件下，管壁最厚 热熔合 ABS 强度大，耐冲击 耐紫外线差，粘接固化时间较长 粘合、螺纹、电熔合

一般情况聚氯乙烯管由于价格低廉,在不考虑水质影响,在冷水供水系统属于首选管材,而当温度较高时,可选用聚乙烯管或交联聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。

1.3 排水塑料管的应用

材质单一:硬聚氯乙烯

结构形式多样:芯层发泡管,空壁管,螺旋管,芯层发泡螺旋管,空壁螺旋管。

其存在的一些问题:

(1).热膨胀系数大,需设置伸缩补偿装置来解决。

(2).刚度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架来解决。

(3).耐热性差,软化温度低,需限制排水温度,限制使用场所和控制与热源的距离来解决。

(4).阻燃性差,在穿越楼板、上人屋面的屋面板、防火墙、管道井井壁处需设置阻火圈和防火套管来解决。

(5)抗机械冲击性差,需强化施工技术,精心施工来解决。

(6)隔声性差,塑料管的噪声大于铸铁管,管道明装且管道位置靠近卧室时,问题尤为突出。降噪的方式,提高管道材质的隔声效果,芯层发泡管空壁管是基于这一思路而开发的；降噪的另一方式是改变水流条件,螺旋管是基于这一思路而开发的。将两种方式结合起来的思路是芯层发泡螺旋管和空壁螺旋管的开发。

相同条件下,不同结构形式的排水塑料管,其噪声测定结果:

普通管>芯层发泡管>空壁管>螺旋管

排水塑料管的应用是在取代普通排水铸铁管的工作上进行的。目前,排水塑料管已可在建筑高度为100m以下的建筑物内使用,但各地区的进展很不平衡。当建筑高度大于、等于100m的高层建筑和不适宜采用排水塑料管的场合,可采用柔性抗震排水铸铁管。

[next] 2.金属管

2.1 镀锌钢管

镀锌钢管的被取代既不意味金属管被取代,也不意味镀锌钢管在整个建筑给水领域被取代。

镀锌钢管由于价格低廉、性能优越,防火性能好,使用寿命长等优点,还将在消防给水系统,尤其是自动喷水灭火系统中应用.而塑料管(承压小)则不应在消防给水系统和生活-消防,生产-消防共有系统中应用。

2.2 铜管

金属管中最具优势的是铜管,铜管应用较久,优点较多,管材和管件齐全,接口方式多样,较多的应用在热水管路中,目前存在的主要问题在于铜的折出量容易超标。

2.3 铸铁管

给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。

卡箍式铸铁排水管是一种新型的建筑用排水管材，60年代开始进入国际市场，经过几十年的推广和应用，这种管材已得到国际上的普遍认可。这种管材与传统的承插式铸铁排水管道相比有许多优点，是一种更新换代产品，但由于这种管材及配件价格相对较贵，所以在国内一直未能得到普及推广。

2.4 其它:

不锈钢管也受到工程技术人员的青睐,有关方面正从减少壁厚,降低价格方面着手,以利于推广。

铝合金管是铝厂向给排水行业推出的新品种。

镀镍钢管是和镀锌钢管性质最近,而耐腐蚀性能远远超过镀锌钢管的新颖管材,在解决了降低镀层费用和管材断口处施工现场上镍工艺后,有望在一定范围内得到采用。

涂塑钢管则是在金属管材中前景看好的一种管材,且管道布置和敷设、接口方式和施工安装均与镀锌钢管相同,是这种管材最容易被接受。由于其涂层薄、价格低,也最容易被推广。

3.复合管:

复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层(要求耐水腐蚀)、支承层、保护层(要求耐腐蚀)组成。

复合管一般以金属作支撑材料，内衬以环氧树脂和水泥为主， 它的特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好；也有以高强软金属作支撑,而非金属管在内外两侧,如铝塑复合管，它的特点是管道内壁不会腐蚀结垢，保证水质；也有金属管在内侧,而非金属管在外侧,如塑覆铜管,这是利用塑料的导热性差起绝热保温和保护作用。

根据金属的材料可分为:

(1).钢塑复合管

(2).不锈钢-塑复合管,塑覆不锈钢管

(3).塑覆铜管

(4).铝塑复合管，交联铝塑复合管

(5)衬塑铝合金管

应该说复合管材是管径≥300mm以上给排水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大,刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点。但它又是目前发展较缓慢的一种管材。这是因为：（1）.两种管材组合在一起比单一管材价格偏高。(2).两种材质热膨胀系数相差较大,如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈,容易脱开,而导致质量下降。

复合管的连接宜采用冷加工方式,热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩、变形乃至熔化。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。

由于复合管尚属新型管材，我国还未有统一的设计、施工及验收规范。设计及施工人员往往套用镀锌管的工艺来进行设计与施工，故在此不作一一赘述。

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焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。这是我为大家整理的材料焊接技术论文，仅供参考!

高强材料的焊接浅析

摘要：在现代工业中，高强材料越来越占有重要的地位，但其焊接时的焊接裂纹、脆化、软化等现象，给安全生产与产品的使用效率带来了隐患。为此，笔者根据自身学习与实践经历，就高强材料尤其是高强钢的焊接特性进行分析阐述。

关键词：高强材料焊接特性

一、高强材料概况

在当前的管道、容器中，高强材料越来越占有重要的地位。当中最重要的，是将钢里除碳意外添加一类或多类合金成分(合金成分的比例低于百分之五)，用来加强钢的强度，将钢的强度提高到275MPa或更高，并产生更优的综合质量，此种钢被称为高强钢，它的基本优点为强度高、塑性与韧性也优于普通钢。根据钢的屈服强度的程度和热处理时的特性，高强钢总体上有两种。

热轧、正火钢，其屈服强度处于294Mpa～490MPa间，而利用状态是热轧、正火与控轧，在类别上是非热处理强化钢，该种钢的现实中使用的最为常见。

调质钢，其屈服强度处于490Mpa～980Mpa间，通常在调质状态中应用，在类别上是热处理强化钢。该种刚的特性是不烦强度高，而且塑性与韧性比较好，能够直接于调质时进行焊接。所以，这中调质钢在使用中越来越普及。

现在常使用的高强钢，钢板牌号包含以下几种：16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR锻件牌号包含以下几种：16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb。

二、高强钢的焊接特性

高强钢中碳含量通常不高于0.20%，合金成分的总量通常不高于5%。因为高强钢包含一些的合金成分，使它的焊接性和别的材料有一些不同，具体焊接特性有以下几点：

1、焊接时的焊接裂纹

(1).高强钢因为使用了让钢强度增加的碳、锰等元素成分，当焊接的时候往往产生淬硬，而产生的硬化部分往往很敏感，所以，当刚性过强与拘束应力较强的状态下，如果焊接方式有问题，就会造成冷裂纹。加上这中裂纹存在较长的延迟，容易造成较大的危害。

(2).再热裂纹为在焊作业完成后，慢慢去掉应力热的过程中，或较长时间在高温状态下于临近熔合线粗晶部位造成的沿晶开裂。通常认为，此类裂纹造成的原因，是因为焊接高温导致HAZ旁边的V、Nb、Cr、Mo等元素固溶在了奥氏体内，焊接完成后进行，但没有完全析出，而是在PWHT的时候呈弥散状态析出，所以强化了晶内，将应力在松弛的时候产生的蠕变变形汇聚在了晶界。

高强钢在焊接的时候，通常不会造成再热裂纹，例如16MnR、15MnVR之类。然而对Mn-Mo-Nb与Mn-Mo-V等类别的高强钢，因为Nb、V、Mo等成分比较敏感，是造成再热裂纹的常见因素，所以这些高强钢与焊接完成后实施热处理时，需要特别回避容易造成再热裂纹的温度范围，以免造成再热裂纹。

2、焊接部位的脆化与软化

(1).应变时效脆化。焊接部位于焊接前要进行各种冷处理(如钢板的剪切、管道筒罐的卷圆)，材料会导致有所变形，要是变形的部位再收到200至450℃的热作用，可能造成应变时效，继而产生脆化，往往导致材料的塑性减弱，因此造成钢材的脆断。

PWHT能够减弱焊接时产生应变时效，将韧性一定程度上恢复。1998年制定的《钢制压力容器》中明确规定，筒状钢材的厚度要达到下列标准：碳素钢达到的的厚度不能低于圆筒内部直径的百分之三别的钢的达到的厚度不能低于内部直径的百分之二点五。而且，那些冷成形与中温成形中制作的受压产品，要在成形之后实施热处理。

(2).焊缝与热影响区产生的脆化。对材料进行焊接时，加热与冷却往往不会十分均匀，便会产生不均匀的结构。焊缝与热影响区具有一定的脆性，这是是焊接接头里最薄弱的地方。焊接线的能量强度会对高强钢WM与HAZ性能产生较大影响，高强钢容易淬硬，线能量如果不高，HAZ会产生马氏体造成裂纹线能量如果过高，WM与HAZ产生粗糙的晶粒，会造成焊接部位的脆化。线能量如果过高，调质钢而造成的HAZ脆化现象尤其明显。因而焊接作业时，要把线能量控制于合适的度量。

(3).焊接部位的热影响区产生的软化。因为焊接时的热作用，会造成部分地区强度降低，形成了一定的软化带。HAZ区的结构软化会因为焊接线热度的提升与预热温度的提升而恶化，不过通常的软化区的性能还是能够达到规定标准值的最低标准，因而这些钢材地热影响部位产生的软化现象，如果做到工艺合适，就不会降低焊接部位的正常使用。

三、当代新式高强材料的焊接特性

1、高强管线钢

高强管线钢指X70以上的钢级，至尽为止，X80是已建管线钢中使用的强度最高的管线钢。加拿大Ipsco钢铁公司在1998年年报中明确指出，该公司已成功进行了X90和X100SSAW钢管试生产，最终目标是生产各种规格的X100钢管。日本NKK、住友金属、新日铁、川崎制铁及欧洲钢管公司也相继研制成功X90和X100UOE钢管，正在研制X120钢管。

为保障管线的安全可靠性，在提高强度的同时，必须相应提高韧性。特别是高压输气用钢管，必须有很高的CVN。超贝氏体和超马氏体被誉为21世纪的管线钢，其钢级为X80～X100(贝氏体)、X100～X120(马氏体)。在成分设计上，大体上都是(超)的Mn-Nb-Ti系或Mn-Nb-V(Ti)系，有的还加入Mo、Ni、Cu等元素，因此，热影响区的韧性不会比较低强度的管线钢差，冷裂纹敏感性不大。对于强度高于600MPa的钢，焊接时要特别关注WM冷裂纹问题，尤其是现场对接环焊缝必须采用超低氢焊接材料。

2、超细晶粒钢

上世纪90年代，世界主要产钢国相继开展了新一代钢铁材料的研究，其中，尤以日本的“超级钢“计划、中国的“新一代钢铁材料重大基础研究”和韩国的“21世纪高性能结构钢”引起世界钢铁界的瞩目和热情参与。

在新一代钢铁材料的研究中，最引人注目的是超细晶粒的研究，通过超细晶粒(最小1mm)实现强度翻番的目标。超细晶粒钢焊接的最大问题就是HAZ的晶粒长大倾向，为解决这一问题，须采用激光焊、超窄间隙MAG焊、脉冲MAG焊等低热输入焊接方法。

参考文献

[1]王建利.高强钢的焊接工艺评定[J].云南水力发电,2007,(02).

[2]李明.高强钢的焊接[J].现代焊接,2005,(03).

[3]栗卓新,刘秀龙,李虹,李国栋.高强钢焊材及焊接性的国内外研究进展[J].新技术新工艺,2007,(05).

试论焊接技术

摘 要：焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。焊接过程中，工件和焊料熔化形成熔融区域，熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中，通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。今天，随着焊接机器人在工业应用中的广泛应用，研究人员仍在深入研究焊接的本质，继续开发新的焊接方法，以进一步提高焊接质量。

关键词：焊接金属能量技术

1、焊接技术概论

1.1焊接过程的物理本质

焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程.促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压。

1.2焊接的分类

金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类。

1.2.1熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率又如钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。

1.2.2压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

1.2.3钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。

1.2.4焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。另外，焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力，矫正焊接变形。

1.2.5现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头，接头处的强度除受焊缝质量影响外，还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。对接接头焊缝的横截面形状，决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时，为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口，以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时，除保证焊透外还应考虑施焊方便，填充金属量少，焊接变形小和坡口加工费用低等因素。厚度不同的两块钢板对接时，为避免截面急剧变化引起严重的应力集中，常把较厚的板边逐渐削薄，达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接，常优先采用对接接头的焊接。

搭接接头的焊前准备工作简单，装配方便，焊接变形和残余应力较小，因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说，搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝，这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。角接头承载能力低，一般不单独使用，只有在焊透时，或在内外均有角焊缝时才有所改善，多用于封闭形结构的拐角处。焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。

1.2.6未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。

2、焊接-工业艺术

焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面，金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中，焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。本文对这一技术的出现与运用进行了分析。

2.1艺术创造与工艺方法永远是密不可分的。作为一种工业技术，焊接的出现迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要。而在另一方面，金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中，焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。金属焊接艺术可以作为一种相对独立的艺术形式以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来，这是因为焊接具有艺术性。

2.2焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言。

焊接通常是在高温下进行的，而金属在高温下会产生许多美妙丰富的变化。金属母材会发生颜色变化和热变形(即焊接热影响区) 焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理而焊接缺陷在焊接艺术中更是经常被应用。焊接缺陷是指焊接过程中,在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷。其表现形式主要有焊接裂纹、气孔、咬边、未焊透、未熔合、夹渣、焊瘤、塌陷、凹坑、烧穿、夹杂等。这是个十分有趣的现象 :焊接的艺术性通常体现在一些工业焊接的失败操作之中，或者说蕴藏于一些工业焊接极力避免的焊接缺陷之中。其次，焊接艺术语言是独特的。选用不同的金属材料，使用不同的焊接工艺，焊接的艺术性可以在不同的金属艺术形式中发挥得淋漓尽致。

在焊接雕塑作品中,焊缝和割痕不是作为一种技术加工的痕迹被动地存在，而是以一种精彩的、不可或缺的表现语言着力地加以体现的。一件焊接雕塑，粗的焊缝裸露在雕塑表面，各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言在很多情况下，由于焊接雕塑所追求的粗糙质朴的风格，金属的锈蚀、瑕疵也大多根据作品的需要特意保留，因此，在焊接雕塑中常常可以感觉到一种非雕琢的、原始的美。雕塑下部的钢板拼接处的焊缝很粗大，从焊接工艺的牢固性来看，这显然不仅仅是出于对雕塑结实程度的考虑，在这件雕塑中，下部几条扭曲的焊缝已经作为雕塑整体审美的一个重要因素而成为其不可缺少的一部分。从雕塑整体来看，不论是上半部分的文字造型，还是下半部分的肌理处理，到处有扭曲的焊接痕迹的出现，整个作品达到了整体视觉语言的统一。 手工等离子切割的方法，利用切割时电流的热量，使切割边缘产生热影响区，这样就给亮白色的不锈钢“染”上了一圈略带渐变的色彩。同时，通过对焊接规范的调节，割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘“吹”起一圈随机形成的肌理，在切割完成金属冷却后，固化为一道美丽的割痕，与中间平坦光亮的不锈钢板材形成了质感的对比。这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性，但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象。从尺寸的角度考虑，尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊，较小的可采用手工钨极氩弧焊。

如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话，画面中的点、线、面、黑、白、灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现。各种型号、各种材质的金属丝，应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现。不同金属的颜色不同，不锈钢的亮银色、铝材的亚银色、碳钢的乌亮色，钛钢、青铜、紫铜、黄铜而且就钢材来说，不同的钢材在高温受热时会出现不同的颜色变化,即焊接热影响区不同。另外，切割也是焊接艺术壁饰创作的方法之一，既可以与焊接结合使用，也可以单独使用，这完全取决于创作者的创作意图和对工艺与效果的掌握程度。以上所述的这些方法综合起来，变化的丰富可想而知。

3、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的原因

3.1焊接切割作业时，尤其是气体切割时，由于使用压缩空气或氧气流的喷射，使火星、熔珠和铁渣四处飞溅(较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5m以外的地方)，当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时，就可能会发生火灾和爆炸事故。

3.2在高空焊接切割作业时，对火星所及的范围内的易燃易爆物品未清理干净，作业人员在工作过程中乱扔焊条头，作业结束后未认真检查是否留有火种。

3.3气焊、气割的工作过程中未按规定的要求放置乙炔发生器，工作前未按要求检查焊(割)炬、橡胶管路和乙炔发生器的安全装置。

4、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的防范措施

4.1焊接切割作业时，将作业环境lOm范围内所有易燃易爆物品清理干净，应注意作业环境的地沟、下水道内有无可燃液体和可燃气体，以及是否有可能泄漏到地沟和下水道内可燃易爆物质，以免由于焊渣、金属火星引起灾害事故。

4.2高空焊接切割时，禁止乱扔焊条头，对焊接切割作业下方应进行隔离，作业完毕应做到认真细致的检查，确认无火灾隐患后方可离开现场。

4.3应使用符合国家有关标准、规程要求的气瓶，在气瓶的贮存、运输、使用等环节应严格遵守安全操作规程。

4.4对输送可燃气体和助燃气体的管道应按规定安装、使用和管理，对操作人员和检查人员应进行专门的安全技术培训。

4.5焊补燃料容器和管道时，应结合实际情况确定焊补方法。实施置换法时，置换应彻底，工作中应严格控制可燃物质的含影实施带压不置换法时，应按要求保持一定的电压。工作中应严格控制其含氧量。要加强检测，注意监护，要有安全组织措施。

作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。

上述种种焊接缺陷的表现形式以及焊接热影响区,是通过一定规范下的焊接操作形成的,也只有通过焊接的方式才会产生这些艺术语言。焊接艺术作品的表面效果是其它金属加工工艺无法或者很难实现的,因而说焊接艺术具有独特的艺术性。

电气工程类毕业论文范文篇1

试论电气工程施工管理

摘要：指出电气安装工程的质量控制是决定住宅工程质量的重要因素，从现场施工等过程的质量控制手段，力图实现对住宅电气工程的质量控制。

关键词：住宅电气安装工程质量控制

随着人们生活水平的不断提高，对住宅的要求也从原来的温饱转向了小康，其中住宅的工程质量是决定住宅安全、舒适性的重要因素。电气工程是住宅工程的重要组成部分，强电系统相当于人体的血液系统，提供住宅所需要的基本动力，照亮住宅的每一角落，也给其他设备系统的正常工作提供相应的能源弱电系统相当于人体的神经系统，是一栋住宅与外界交流的重要端口。因此电气安装质量的好坏直接影响了整体住宅工程的质量，关系住户的安全和生活的舒适。

1 电气工程质量存在问题与防治措施

1.1 开关、插座盒和面板的安装、接线不符合要求

预防措施：准确牢靠预埋、固定线盒做好面板的清洁保护确保开关、插座中的相线、零线、P保护线不能串接剥线时固定尺寸，保证线头整齐统一，安装后线头不裸露同时为了牢固压紧导线，单芯线在插入线孔时应拗成双股，用螺丝项紧、拧紧开关、插座盒内的导线应留有一定的余量，一般以100～150mm为宜。

1.2 室外进户管预理不符合要求

预防措施：进户预埋管必须使用厚壁铜管或符合要求的PVC管，加强与土建和其他相关专业的协调和配合，明确室外地坪标高，确保预埋管埋深不少于0.7m加强对承包队伍领导和材料采购员有关法规的教育，监理人员要严格执行材料进场需检验这一规定，堵住漏洞预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲，不允许焊接和烧焊弯曲做好防水处理，请防水专业人员现场指导或由防水专业队做防水处理。

1.3 导线的接线、连接质量和色标不符合要求

预防措施：加强施工人员的技能培训多股导线的连接，应用镀锌铜接头压接，尽量不要做“羊眼圈”状，如做，则应均匀搪锡在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根，如需接两根，中间需加平垫片不允许3根以上的连接导线编排要横平竖直，剥线头时应保持各线头长度一致，导线插入接线端子后不应有导体裸露铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎材料采购人员一定要按现场需要配足各种颜色的导线。

2 施工中的质量管理

2.1 施工前期的管理

针对可能影响电气安装工程施工质量的诸口素，必须在施工过程中各个施工环节采取有效的管理措施，严格控制，以保证整个工程的质量。针对施工项目的大小难易程度，要编制施工组织设计、施工方案，提出科学的施工方法和工艺，选用适当的施工机械、工具，从技术上保证施上质量管理目标的实现。施工组织设计、施上方案要集思广议组织有关人员讨论并经有关的技术、质量负责人审签。

2.2 施工中的管理

电气安装上程施工中，质量管理的重点是按图纸，施工及验收规范、施工方案施工，要严格执行质量标准，严格执行质量管理制度，严格按质量标准检查、监督。施工用的电工仪表及试验上器具要定期校验，保证其精确性。凡应校校、检验、试验、调试的电气装置均经过电气试验，并提交试验报告。试验不合格者不得女装。对施工中其它影响质量的因素应及时控制。

2.3 电气装置的采购及现场管理

电气装置的采购应派专业人员认真采购，要有合格证，签订采购合同时，合同中必须有保证质量，约束厂商的条款。电气装置到现场前必须经施工管理及施工人员验收。不合格的电气装置要严格按“三包”处理。进人现场后要有专人保管。

3　施工后的质量控制

验收阶段是检验施工形成的产品的质量合格与否，这个阶段可以做的是为质量不完善的部位进行补修，亡羊补牢为时晚了点，但是一个工程由于各种原因总会存在这样或者那样的问题，重要的是可以把每次工程中遇到的问题进行总结，而不是简单的只是发现问题，还必须去发掘问题的原因，找出是设计的问题、材料设备的品质问题还是现场施工的质量问题，并且将问题再细分，这样的问题在下一个工程时就要重视，不让其再犯，没有完美的工程，但是应该有追求完美的信心。

4 结束语

随着人们生活水平的提高，电气安装工程的要求也越来越高，它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需要，而更注重其美观、适用、方便的使用效果。这就对电气安装工程的设计和施工人员提出了更高的要求，把电气安装工程放在和土建工程同等重要的位置上，抓好电气安装工程的质量管理工作，使电气安装工程朝着一个具有适用性、可靠性、 经济性、外观优美与使用方便的方向 发展。

参考 文献：

[1]刘银洁.住宅电气安装工程施工阶段的质量控制[J].工程质量，2001(2)：41-42.

电气工程类毕业论文范文篇2

浅析提高建筑电气工程的施工质量的策略

1. 存在问题的原因分析及预防措施

1.1防雷接地。

1.1.1现象：引下线、均压环、避雷带搭接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉、焊缝不饱满等缺陷焊渣不敲掉、避雷带上的焊接处不刷防锈漆用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。

1.1.2原因分析：操作人员焊接技术不熟练现场施工管理员对GB50169-92电气装置安装工程接地装置施工及验收规范执行力度不够。

1.1.3预防措施：

(1)加强对焊工的技能培训，特别是对立焊、仰焊等高难度焊接进行培训。

(2)避雷引下线的连接为搭接焊接，搭接长度为圆钢直径的6倍，因此，不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。另外，作为引下线的主钢筋土建如是对头碰焊，应在碰焊处按规定补一搭接圆钢。

1.2室外进户管预埋。

1.2.1现象：采用薄壁钢管代替厚壁钢管预埋深度不够，位置偏差较大转弯处用电焊烧弯，上墙管与水平进户管网电焊驳接成90°角进户管与地下室外墙的防水处理不好。

1.2.2原因分析：材料采购员采购时不熟悉国家规范，有的施工单位故意混淆以降低成本，施工管理员不严格或对承包者的故意违规行为不敢持反对意见，监理人员对材料进场的管理出现漏洞。

1.2.3预防措施：

(1)进户预埋管必须使用厚壁钢管。

(2)加强与土建和其他专业的协调配合，明确室外地坪标高。

(3)预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲或购买专用的9倍弯头，不允许焊接和烧焊弯曲。钢管在弯制后，不应有裂缝和显著的凹痕现象，弯曲程度不宜大于管子外径的10%，弯曲半径不应小于所穿入电缆的最小允许弯曲半径。

(4)做好防水处理。

1.3电线管(钢管、PVC管)敷设。

(1)现象：电线管多层重叠电线管埋墙深度太浅，甚至埋在墙体外的腻子层中。管子出现死弯、压折、凹痕现象电线管进入配电箱，管口在箱内不平顺，露出太长管口不平整、长短不一管口不用保护胶圈预埋PVC电线管时不是用堵头堵塞管，而是用钳夹扁扭弯管口。

(2)原因分析：建筑设计和电气专业配合不够，造成多条线管通过同一狭窄的平面。

(3)预防措施：当塔楼的住宅每层有6套以上时，土建最好采用公共走廊天花吊顶的装饰方式，电气专业的大部分进户线可以通过在吊顶之上敷设的线槽直接进入住户，也可采用加厚公共走道楼板的方式，使众多电线管得以隐蔽电线管不能并排紧贴。电线管埋入砖墙内，离表面不应小于15mm，管道敷设要“横平竖直”a电线管的弯曲半径(暗埋)不应小于管子外径的10倍，管子弯曲要用弯管机或弹簧使弯曲处平整光滑b电线管进入配电箱要平整，露出长度为3mm～5mm，管口要用护套并锁紧箱壳。进人落地式配电箱的电线管，管口宜高出配电箱基础面50mm～80mm预埋PVC电线管时，禁用钳将管口夹扁、扭弯，应用符合管径的PVC塞头封盖管口，并用胶布绑扎牢固。

1.4导线的接线、连接质量和色标。

1.4.1现象：多股导线不采用铜接头，直接做成“羊眼圈”状与开关、插座、配电箱的接线端连接时，一个端子上接几根导线线头裸露、导线排列不整齐，没有捆绑包扎导线的三相、零线(N线)、接地保护线(PE线)色标不一致，或者混淆。

1.4.2原因分析：施工人员未熟练掌握导线的接线工艺和技术。材料采购员没有按照要求备足所需的各种导线颜色及数量，或施工管理人员为了节省材料而混用。

1.4.3预防措施：

(1)多股导线的连接，应用镀锌铜接头压接。在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根，如需接2根，中间需加平垫片。

(2)导线编排要横平竖直，剥线头时应保持各线头长度一致，导线插人接线端子后不应有导体裸露。铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎。

(3)采购人员要按现场需要配足各种颜色的导线。施工人员应分清相线、零线(N线)、接地保护线(PE线)的作用与色标。

1.5配电箱的安装、配线。

1.5.1现象：箱体与墙体有缝隙，箱体不平直箱体内的杂物未清理干净箱壳的开孔不符合要求，特别是用电焊或气焊开孔，严重破坏箱体的油漆保护层和箱体的美观落地的动力箱接地不明显，重复接地导线截面不够箱体内线头裸露，布线不整齐，导线不留余量。

1.5.2原因分析：安装箱体时与土建配合不够，土建补缝不饱满，箱体安装时没有用水准仪校水平。

1.5.3预防措施：

(1)认真将箱内的砂浆杂物清理干净。

(2)订货时严格标定尺寸，按尺寸生产，使箱体的“敲落孔”开孔与进线管相匹配。如不匹配，必须用机械开孔或送回厂家重新加工。

(3)动力箱的箱体接地点和导线必须明确显露出来，不能在箱底下焊接或接线。箱体内的线头要统一，不能裸露，布线要整齐美观，绑扎固定，导线要留有一定的余量，一般在箱体内要有10cm～15cm的余量。

1.6开关、插座的盒和面板的安装、接线。

1.6.1现象：线盒预埋太深，标高不一面板与墙体间有缝隙，面板有胶、漆污染，不平直线盒留有砂浆杂物开关、插座的相线、零线、PE保护线有串接现象，开关、插座的导线线头裸露，固定螺栓松动，盒内导线余量不足。

1.6.2原因分析：预埋线盒时没有牢靠固定，模板胀模，安装时坐标不准确。

1.6.3预防措施：

(1)与土建专业密切配合，准确牢靠固定线盒。当预埋的线盒过深时，应加装一个线盒。安装面板时要横平竖直，应用水平仪调校水平，保证安装高度的统一。

(2)加强管理监督，确保开关、插座中的相线、零线、PE保护线不能串接，先清理干净盒内的砂浆。

(3)剥线时固定尺寸，保证线头整齐统一，安装后线头不裸露。为了牢固压紧导线，单芯线在插入线孔时应拗成双股，用螺丝拧紧开关、插座盒内的导线应留有一定的余量，一般最少预留100mm～150mm。

2. 结语

建筑电气工程是依赖于建筑物而存在和使用的，与人们的日常生产和生活等关系密切，其质量好坏直接影响建筑工程的安全性能和使用性能。有关部门的调查数据显示，每年我国发生的电气火灾居各类火灾之首，人身触电事故、电气设备损坏事故也时有发生。因此对建筑电气工程中的一些问题必须妥善地进行处理，防止在今后使用过程中各类事故的发生。

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摘要： 传统框架施工技术随着工程质量的要求越来越高，慢慢地不适应工程的需要了，对框架施工技术提出了越来越高的要求，传统框架施工有其自身的局限性，它的框架梁间距较小，往往采用的施工方法是非常单一的，最多用的就是搭设满堂脚手架的方法，这对面积较大的高层结构提出了更高的要求，面积大用料量必然会随之增大，工期就会增加，施工成本必然就会增加，再加上这种施工方法自重较大，工人质量意识也是参差不齐，交底不透彻等都是制约的因素。笔者根据自己多年的实践经验对无板框架结构的特点进行分析，对无板框架结构的结构类型、施工流程等进行分析，并配以具体工程案例进行相应的佐证，充分的来论证无板框架结构技术的应用。

关键词： 无板框架；高层建筑；施工；结构类型

随着我国经济的腾飞，国家对基础设施建设投入的力度逐年加大，也无形中带动了建筑业发展的突飞猛进，近年来涌现出了越来越多的造型新颖的建筑群。传统施工方法在施工的过程中的弊端逐渐地暴露了出来，其成本较高就是很大的短板，支模架整体安全的因素影响是由很多要素影响的，这个时候风险显得有些大，可控程度较低，在适应程度上已经不能满足现行建筑施工安全，企业增效创收这块也成了阻止企业提高标准的障碍。无板框架结构支模施工技术就是在这种形势下应运而生的，它将传统高架支模方法存在的问题进行了一一规避，这种新技术在承重、操作、安全防护体系等方面进行了有机的结合，使其成为一体，尤其是危险性系数变得越来越小，在方法上进行了相应的创新，由之前的危险性较大的满堂架高架支模变为分层式分离支模方法，这种方法的变化，促使其施工的方便程度大大地得到了提升，结构上也变得更加的轻巧，安全风险也得到了大大的降低，这时施工效率就得到了最大程度的提高，不仅符合现代建筑企业安全施工的要求，也满足了相关企业增效创收的要求，具有广阔的市场前景。

1无板框架结构特点

在建筑行业的发展过程中，一些问题慢慢地涌现了出来，这时相关的`研究者与践行者意识到了遇到了瓶颈，当时迫不及待的需要一种新技术的出现，一种新型的无板框架结构技术恰是众望所归，从源头上解决了大部分高空作业方面遇到的一些棘手问题。无板框架结构支模架的应用，其效果是超出了践行者的预期，它大大地解决了大截面混凝土梁施工的支撑问题，这时操作问题也迎刃而解，从而真正实现了模板支撑的强度、刚度，其稳定性和施工安全也得到了进一步的巩固。无板框架结构施工具有很强的应用性，这是因为该施工方法有两个特点：一是解决了工人无施工操作面的问题；二是解决了高空作业的问题，当这二个问题得到了解决，无板框架结构施工难题在一定程度上就能很好的解决了。可以看出新技术的应用是在原有技术的基础上有所改进的，在改进的过程中安全问题始终是第一位的，这个时候无板框架结构的卓越的性能得到了很好的体现。

2无板框架结构的结构类型

无板框架结构的结构类型有很多种，但是在实践中有三种是经常用得到的：钢结构、混凝土结构和钢筋混凝土结构。这三种类型是各有千秋，在不同的环境下就会用到不同的结构类型。在实际应用中最广泛的是钢筋混凝土结构，因为该结构具有塑形能力强、用料非常的广泛、造价成本低等特点，同时具有布局灵活、耐火性好、结构强度大等优点，但是也是有其缺点的，其建筑结构本身自重大，很多结构是不适合应用的。抗裂性差也是面临的一大难题，裂缝在不同的环境影响是不一样的，环境的好坏直接影响耐久性，也限制了普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用；同时它还存在承载力有限、构件尺寸太大等弊端；施工复杂程度也是一个重要的因素，例如天气、工序、工期都是必须要考虑的因素。混凝土结构的稳定性还是相对来说是差一些的，一旦结构被破坏，这时其修复、加固、补强是比较困难的。考虑到上述综合因素，我们可以推断出什么是最为合理的，即钢结构和钢筋混凝土结构完美结合的建筑结构。

3无板框架结构在工程的实例应用

朱雀E时代广场，位于XX市雁塔区纬二街，XX医学院对面，西邻双鱼大厦，东临朱雀路。本工程地上主楼三十一层，裙房四层，地下二层，建筑总面积为108958m2，总高为95.70m，局部最高处101m，工程确定了XX省“长安杯”，XX省建设新技术应用示范工程等管理目标。一至四层裙房为商业用房，五层以上标准层为办公及住宅用房，层高2.9m，框架一剪力墙结构，抗震设防烈度8度。在正立面中间部位即加20到23轴之间5-21层有一高度达46米的无板框架结构，框架柱截面1.2×1.2m，横向3跨柱距10m，纵向3跨柱距6.8m；框架梁截面均为0.6×0.7m，从裙房屋面开始每隔三层即在8层、11层、14层、17层、20层与框架柱连接。在新结构应用中，受悬挑脚手架原理的启发，充分利用其承载能力，发挥结构自身的架构空间，利用工字钢结合工程结构有机的结合，这时对工字钢地规格选用是非常考究的。根据对该部位工程设计需要考虑诸多因素的综合分析计算研究，如混凝土强度等级、构件截面尺寸、施工速度、施工季节等，框架梁柱的自身建立施工操作平台是非常重要的，可以进行相应的利用，形成一个闭合的承载体系，这时大截面混凝土梁施工的支撑和操作问题就迎刃而解。解决在钢梁上对应支撑架立杆部位的问题也出现了转机，焊上短钢筋就是一种有效的方法，这样可以防止支撑架立杆滑移，另一个重要的作用就是同时将架体与施工完结构柱拉结固定，确保架体整体稳定性，从而实现更加牢固的作用。采用14#工字钢作为钢挑梁，在靠近框架梁两侧焊10#槽钢夹板，用于固定钢挑梁，确保支撑架固定牢固。

4新技术实施的效果

无板框架结构施工技术研究不是简单方法的罗列，而是根据工程施工实际的情况综合的把握，在其对传统施工工艺技术的弊端进行充分的分析、比较，有针对性地提出充分利用和发挥结构自身承载能力，解决现在面临的棘手的问题，对现有的技术进行突破。事实证明，该技术工程应用取得了新的飞越，其特性，如安全可靠、质量保证、技术经济效益都达到了预期的目的。进度目标：原定该部分二十一层结构二零零六年十月二日浇筑混凝土，结果提前至二零零六年九月二十八日浇混凝土。工期提前五天，确保提前实现。质量目标：本工程混凝土强度经检测，柱、梁混凝土平均强度等级分别为72.53MPa和51.18MPa，达到设计强度的121%和128%，拆模后水平构件平直度偏差最大值为7mm，竖向构件垂直度偏差最大值为4mm，根据实际情况，现浇结构外观质量达到预期目标。经济效益：该技术与传统满堂脚手架相比，有其很大的差异性，最为主要的是支模架的不同，因此支模架成本是影响各施工方法经济效益的关键。采用满堂脚手架需投入420t钢管，折合长度为138600m，扣件13万只，平均占用周期为130天。采用新技术后，只需投入钢管160t，折合长度52800m，扣件4.6万个，占用周期180天。采购型钢二十八吨费用为十四点二万元，一百八十天折旧费计2.62万元。

5结论

无板框架结构是建筑工程中经常使用的一种技术，恰好解决了传统高架支模方法的弊端，将其存在的各种问题进行了一一规避，这种新技术在承重、操作、安全防护体系等方面进行了有机的结合，使其成为一体，尤其是危险性系数变得越来越小，在方法上进行了相应的创新，对其进行结构类型的施工技术研究，促进施工技术的改进和提高具有很好的现实意义，满堂架高架支模变为分层式分离支模方法，这种方法的变化，促使其施工的方便程度大大的得到了提升，结构上也变得更加的轻巧，安全风险也得到了大大的降低，不仅符合现代建筑企业安全施工的要求，也满足了相关企业增效创收的要求，具有广阔的市场前景。

作者:陈科 单位:重庆中环建设有限公司

参考文献：

[1]汉井文.浅析某建筑工程无板框架主体结构施工[J].知识经济，2011（08）.

[2]许志攀.无板框架主体结构施工技术的应用[J].中国新技术新产品，2010（06）.

[3]朱宝莉，杨军.无板框架主体结构施工[J].民营科技，2010（07）.