時間:2023-03-30 11:40:04
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇焊接工藝技術論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
中圖分類號:TG441文獻標識碼: A 文章編號:
現代焊接技術的快速進步(珠海高欄終端段塞流捕集器項目采用了埋弧自動焊),在一定程度上為國內外專業輸送管道的建設提供了保證,雖然焊接的技術不斷提高,但一次合格率還無法達到100%。焊縫出現的缺陷超標情況,對管道的使用壽命產生了嚴重的影響,還導致管道中的輸送介質出現泄露、爆炸或燃燒等事故,使人民和國家生命財產遭受極大的損失。所以,焊接返修必須引起高度重視。本文重點探討了返修要求、焊材與焊材性能、坡口設計、焊道的返修要點、潮濕環境下的焊接工藝、建議等,以供參考。
1、返修要求
按照非裂紋性缺陷在填充焊道及焊道中產生的狀況,實施的返修焊接規程必須符合相關規定且經過評定合格并取得業主同意后才能夠采用。可直接返修產生在蓋面焊焊道中的非裂紋缺陷,一旦返修工藝與原始的焊接工藝存在差異,或者進行返修的位置是在原來返修過的地方,使用的返修焊接規程應能夠保證韌性要求和焊縫力學性能,并通過力學性能試驗確定、評定是合格的,這樣才能保證施工質量滿足相關要求。
2、焊材與焊材性能
用于返修焊口的焊材有一定的要求,必須嚴格按照業主和監理批準的返修焊接工藝技術文件實施,不可以隨意變動。通常選用的焊材必須相匹配于管口焊接時的焊材,且需具有較好的抗裂性能。
因段塞流捕集器制作采用較大壁厚(THK=28.6mm)和較大管徑(φ=1422mm)的管線,所以焊接量也比較大,從常用的管道焊接工藝進行充分考慮,為了提高焊接效率,整個管口焊接施工采用如下的焊接工藝:①地面預制焊接采用以E5016(焊材廠商牌號LB-52U)焊條手工打底,然后用H08MnMoA(焊材廠商牌號CHW-S9)埋弧焊絲通過半自動焊進行填充、蓋面。②現場安裝焊接采用以E5016焊條手工打底,然后用E5515-G(焊材廠商牌號CHE557GX)焊條進行手把填充、蓋面。
3、清除缺陷及制備坡口
根據缺陷的性質和部位,徹底清除缺陷時可以通過砂輪機、氣刨等工具進行,清理過程中一定要把坡口兩邊50mm區域內以及坡口面的油銹等雜質徹底處理干凈。對清理完的地方,還需要通過表面磁粉探傷進行確認,達到要求并確認合格才能夠進行焊接。清除處理完缺陷后, 對返修部位用角向磨光機進行打磨,打磨后的兩端及表面過渡要平緩,寬度要均勻,有利于施焊的緩坡凹槽。如現場照片所示:
4、焊道的返修要點
4.1焊接前將返修位置坡口兩邊100毫米區域用烤槍預熱,為80-100℃預熱溫度, 要均勻預熱坡口兩邊的溫度。進行焊接的時候宜為不小于100℃的控制層間溫度。
4.2返修實施其它焊層PCAW向下,SMAW根焊向上的返修工藝, 采用直流正接電源極性。
4.3返修的焊接要求必須對焊接工藝嚴格執行, 要一次性完成返修焊縫。返修工作要選擇技術水平較高的、經驗豐富的持證焊工實施,確保一次返修合格。同一位置焊縫返修次數要求不得超過三次, 要根據相關規定審批焊縫返修工藝技術文件。
4.4焊縫應在焊完后立即去除渣皮,飛濺物,清理干凈焊縫表面,然后進行焊縫外觀檢查。焊縫外觀應成形良好,寬度每邊坡口邊緣2mm為宜,角焊縫高度應符合設計規定,外形應平滑過渡。
4.5焊層之間時間間隔限制在10分鐘以內。
4.6焊接環境出現大于8m/s風速,或者焊接電弧周圍1m范圍內的相對濕度大于90%及焊件表面遭雨淋,出現潮濕等情況,焊接必須實施有效防護手段,不然禁止開展返修作業。
5、潮濕環境下的焊接工藝
5.1在預熱溫度達到80-100℃的前提下,控制X65鋼層間溫度在120-150℃以上,在為90%RH-95%RH的環境濕度下,焊接工藝中的焊條電弧焊的焊接接頭效果不好,質量不符合標準,在焊縫中產生的氣孔大于標準要求的范圍,對其原因進行分析主要是:在潮濕環境下,水蒸氣會導致其它合金元素與鐵氧化,還會導致焊縫增氫。當含有碳較多的情況下,氧和碳發生反應溶解在熔池中,產生的CO不溶于金屬,在熔池凝固的過程中來不及逸出的CO氣泡就會形成氣孔。生成了不溶于金屬的氫分子,在液態金屬中產生氣泡。當氣泡外逸速度相比凝固速度慢的情況下,就會形成氣孔在焊縫中。
5.2在預熱溫度為80-100℃的情況下,控制X65鋼層間溫度在120-150℃以上,在90%RH-95%RH的環境濕度下,焊接工藝參數和層間溫度要嚴格控制,焊接工藝中具有較好質量的焊接接頭當屬藥芯焊絲半自動焊。
5.3焊接管線鋼的過程中,通常規定在90%RH以上的環境濕度下是不允許進行焊接施工的。通過項目組全面考慮,不斷試驗,在嚴格管理和科學試驗的前提下,應用藥芯焊絲半自動焊可以減少對環境濕度的要求。
6、體會及建議:
6.1雖然對焊口一次合格率的要求比較高,但返修工作是不可缺少的一個關鍵步驟,具有極為重要的意義。
6.1.1對于焊工來講,焊口返修工作是一項細致而艱苦的工作。在施工過程中,有時環境特別不好,尤其是段塞流捕集器施工現場處于南方的水網區域,為了使一道焊口的返修順利完成,焊工有時需在泥水里躺著或坐著來工作。尤其是在盛夏酷暑難當,焊工還需鉆進通風條件不好的狹窄悶熱的管口內實施返修作業。
6.1.2焊縫的返修工作是一項尤其復雜的系統工程,對于每一項管道工程來講都相當重要。焊縫返修質量決定該工程的使用壽命,高超、精湛的焊口技術無疑會提高施工企業的經濟和社會效益。
6.2選擇進行返修工作的焊工應當具有良好的身體素質,較高的敬業精神,要不斷強化培訓焊工,使其返修焊口的技術水平不斷提高。
6.2.1對焊工的培訓與管理要加強。普遍提高焊工的技術水平,使焊口的一次合格率得以提高,降低不必要的經濟損失,為單位創造更大的經濟效益。
6.2.2對焊工的管理要不斷加強,實施靜態與動態管理相結合的措施,管理要科學,用人要合理,對有經驗的老焊工要多加重視,積極選用,使其參與返修,發揮效能;對年輕焊工也要給予重任,大膽啟用,使其在焊口返修工作中有所參與,從而提高技術水平。
6.2.3積極為焊口返修工作創造有利的條件,施工時質量責任人、輔助人員及設備到位必須及時,確保焊口返修工作順利開展。
7、結束語:
通過段塞流捕集器項目對以上返修技術的實施,返修后的焊縫射線探傷和管口外觀檢查合格,各項性能指標都能滿足相關要求,一次性合格率達到100%,這充分證明該工藝具有較高的可行性。
參考文獻:
[1]《承壓設備無損檢測》JB/T4730-2005;
[2]《承壓設備焊接工藝評定》NB/T47014-2011;
從汽車的構成來看,車身、地盤和發動機是重要的三大部件。隨著汽車市場競爭的日益激烈,汽車車身制造工藝起到決定性的作用。與汽車的底盤和發動機相比較,汽車車身制造包括結構設計、制造工藝技術和車身的造型等多個階段,這就意味著在汽車車身制造過程中,需要對制造的各個階段系統規劃。鑒于汽車車身制造投資大、更新快的特點,就需要考慮到汽車車身制造周期。啟動同步工程,將汽車車身的研究、開發和制造等各個專業階段同步協調,不僅可以縮短汽車從開發到制造的周期,而且還可以降低車身制造成本,提高汽車車身質量,以使汽車車身的生產效率有所提升。
1 汽車車身制造工藝的同步工程
1.1 汽車車身制造工藝的主要內容
汽車車身制造工藝主要包括三個方面的內容,即涂裝、焊接、沖壓。
汽車車身的涂裝工藝就是通過采用油漆工藝和密封工藝提高汽車的美觀度,并使車身具有較高的防腐蝕效果。汽車車身的涂裝過程中,每一層都要細致均勻[1]。此外,車身制造工藝還含有現場快速同步,整合了多步驟的制造流程。
1.2 汽車車身制造的同步工程
汽車車身制造的同步工程,專業技術上是指現場快速同步工程和總裝同步工程。在車身產品的研究、開發中,對產品的圖紙以及數據模型進行分析,做出沖壓工藝分析報告交送到產品研究開發部門,然后才能夠進入到產品的專業制造流程。目前的汽車制造企業所實施的車身制造工藝同步工程,主要是指產品環節和制造環節的同步工程。其中,產品環節是汽車車身產品制造過程中的工藝并行工程。具體的操作流程為:汽車企業的研究開發部門將車身產品的設計圖紙以及數據模型提供給沖壓部門和總裝部門,以制定沖壓和總裝的工藝預案。通過各個部門針對工藝預案的個性內容充分交流后,將現場總裝必備的工藝方案制定出來。
2 汽車車身的相關工藝的同步工程
汽車企業的車身沖壓是過程性的工藝,需要分析產品信息,根據分析結果對沖壓工藝技術進行調整,以獲得新的設計結果。通過優化汽車車身的沖壓工藝技術,使得汽車的車身設計水平有所提高。汽車車身沖壓工藝多采用智能技術,運用計算機輔助工程(CAE)對工藝設計進行檢驗、修改,還建立優化決策機制以確保汽車車身的各項指標符合設計要求[2]。雖然在汽車車身沖壓工藝技術中采用而來智能新技術,如果沒有考慮到沖壓和總裝工藝方案的同步性,就會導致汽車車身制造中存在著堵孔等等的問題,對車身的質量造成不良影響。
2.1 沖壓工藝的同步工程
汽車車身的沖壓工藝同步工程的具體內容是,汽車車身的產品制造部門將產品的設計圖紙和數據模型提供給沖壓專業部門,沖壓專業部門通過對圖紙和數據模型進行分析后,做出沖壓工藝分析報告提供給產品制造部門。(圖1:沖壓工藝的同步工程的流程)
2.2 總裝工藝的同步工程
汽車車身的快速工藝同步工程的具體內容是,汽車車身的產品制造部門將產品的設計圖紙和數據模型提供給總裝專業部門,總裝專業部門通過對圖紙和數據模型進行分析后,做出總裝工藝分析報告提供給產品制造部門。
2.3 工藝不同步而導致的問題
由于零件沖壓后會產生一定程度的回彈,使得零件成形后,法蘭邊與規定值不相符合。這種誤差在工藝上是不可控制的,使得零件在生產中必然會存在定位上的偏差。零件沖壓過程是落料沖孔,零件成形之后就進行翻邊整形。在對零件進行翻邊整形的過程中,先確定定位孔的位置,根據孔的方向確定其他的孔的位置。在對零件進行檢測的時候,要對定位孔的位置進行檢測,對定位孔約束下的其他的孔的方向位置進行檢測。
為了控制這種回彈,就要對零件的開口的回彈以控制,采用法蘭邊約束的方法,對起翹曲回彈以控制。在技術處理的過程中,要保證零件沖壓、裝配的一致,做好檢測工作,使零件成型后的實際測定值與理論值相一致,確保車身的生產質量。
3 汽車車身的快速工藝同步工程的新內涵
現代的汽車企業普遍實施了車身制造工藝同步工程,但是同步工程的內容被賦予了新的涵義。汽車車身制造工藝屬于是系統化工程,各個部門都要相互協調,確保產品研究、開發、制造的各個環節統一。此外,還要增加改裝工藝和后續的服務的,以提高車身的制造精度,保證車身質量。工藝并行工程是車身制造工藝同步工程中的重要內容,將該工程納入到工藝同步工程的標準化管理中,可以確保汽車車身工藝同步工程的系統化展開。
4 結語
綜上所述,汽車車身的制造過程屬于是系統化工程,制造周期中的每一個環節的工藝水平對汽車車身都會產生一定的影響。汽車車身制造要經歷沖壓工藝、焊接工藝、涂裝工藝和總裝,其中沖壓工藝和焊接工藝要相互協調,要能夠保證零件質量。將同步工程引入到汽車車身制造中,實施系統化、制度化、標準化管理,實現汽車車身的研究、開發和制造工藝同步,以提高汽車的整體質量。
隨著我國社會的發展,汽車、船舶等制造業發展迅速,是我國經濟持續發展的支柱。而廣泛應用于汽車、船舶等制造行業焊接工藝。是這些行業必不可少的工藝技術,它是一種可靠、精確、低成本的連接金屬材料工藝方法。《焊接冶金學》是金屬相關專業的專業主干課,他為學生提供全面的、詳細的基礎知識,從而讓學生更好地掌握焊接專業理論的基礎。然而,隨著社會競爭環境的不斷復雜,社會對人才的需求較以往有所不同,需要基礎知識掌管過硬的綜合人才。因此,如何不斷改革《焊接冶金學》教學模式,探討新的教學方法,使學生在激烈的競爭中具有一定自身優勢,具有重要的意義。
1.課程地位及目的
《焊接冶金學》是焊接專業的一門專業基礎課 ,是學生從事專業領域工作必備的焊接理論與技術課程 ,該課程在培養焊接工程技術人員的過程中起著重要的作用 ,在整個專業教學中起著承上啟下的作用 ,完成了本課程的學習之后 ,學生才開始具備對焊接知識體系的全面認識 ,為后續專業課程的學習奠定 良好的基礎 ,因而本課程在專業知識體系結構中占有重要的地位。課程目的在于研究金屬材料在熔焊條件下,有關化學冶金和物理冶金方而普遍性規律,并以此為基礎分析各種具體條件下具體金屬材料的焊接性,為工業生產制定合理的焊接工藝、探索提高焊接質量尋找新的途徑和提供理論依據。
2.傳統焊接冶金學課程教學模式存在的問題分析
調查顯示,在以往的焊接冶金學課程教學中,主要是以教師為主體,實行灌輸式教學模式,通過不斷給學生講解某個知識點,讓學生能夠背熟相關知識 ,來滿足課堂教學的要求。同時,課堂中通常是采用黑板課教學,教學方法匱乏,教學手段單一,缺乏圖片、視頻等直觀形象的內容,課堂中沒有高科技的教學手段,整個課堂教學只是學生跟著老師的套路教學。其實,焊接冶金學這門課程本身內容較枯燥、空洞、抽象,加上在課堂中教師理論講述效果欠佳,難以引起學生的共鳴。此外,由于目前我國開設焊接專業的學校非常少,從而使得相關專業教材、輔助教材很少,更新速度慢,實踐課時較少,知識體系不夠完善。因而,不可避免地給專業教師備課或者學生提高專業學習興趣等帶來一定困難。
3.焊接冶金學課程改革與教學策略
3.1提高教師的整體素質
教師的每一個舉動、每一種思維方式都將影響著學生,對學生的學習起到重要的作用。因此,作為專業教師,不僅僅要具備過硬的專業基礎知識,還應當有較強的事業心和責任感,以身作責,充分感受身邊的每一位學生。因為,最好工作在教學第一線,教師只有把握好授課、畢業設計、指導實習和課程設計等所有的教學環節,將自己的知識傳授給學生,并可以通過在自己的教學經歷中不斷總結經驗,不斷改革教學模式,不斷積累豐富的課堂教學和實踐教學經驗,致力于教學內容和教學方法的改革,將科研成果融人到教學環節中,應當深信教書只是一個過程,育人才是最終目的,將課堂教學與實驗教學相結合。所以,這就要求教師在教學環節中要注意自己的一言一行,并以開放的胸懷去接納學生,用自己的言談舉止去影響學生。更注重能力和人格的培養,在教會他們掌握知識的同時,使其成長為社會所需的復合型人才。
3.2強化實驗教學
強調課堂教學與實驗教學相結合,有助于學生加深理解和消化所學的知識。在實驗過程中,盡量減少每組的實驗人數,使每位學生都能動手進行焊接前準備紅酢及實際焊接操作,對實驗現象及本質的理解更加透徹,收獲和體會也更多。建立實驗課程的信息反饋機制,為學生提供發表建議的機會,部分學生能夠提出自己的想法,好的建議可以被采納實施。
此外,增加綜合性實驗環節,使實驗內容緊扣課程的基本理論知識,有助于培養學生的創新能力。例如,對很難焊接的紫銅進行焊接性的綜合評價實驗,從實驗準備、焊接操作,到焊后的試樣制備、缺陷分析及性能測試,都由學生自己完成。通過實驗結果的綜合分析,學生能夠提出進一步的優化工藝,從而增加了學生的動手能力和創新能力。
3.3改革實踐環節
《焊接冶金學》是一門實踐性很強的專業基礎課,在實踐教學環節中,對原來驗證性和演示性為目的的實驗課進行改革,改成創新性實驗課。將教師演示實驗改成學生課題式的自主實驗,激發創新欲望、強化實踐能力訓練;將課內實驗改成不限時間的全天開放性實驗,隨來隨做,解決實驗設備不足問題;將實驗報告改成實驗論文,強化學生對知識的分析綜合能力訓練;實驗成績根據從“結果的對錯”改為“過程的創新程度和實踐能力表現”。
3.4改革教學方法
在課堂教學中,積極探索適合應用型人才培養的教學方法 ,放棄過去滿堂灌輸的教學方法 ,采用啟發式、研究式、提問式、討論式的教學方法引導學生學習。在講授新內容之前,根據所講 內容列舉相關的工程實例 ,提出需要解決的實際問題 ,然后指出解決問題所需要的理論知識 ,進而導出要講的內容。另外 ,課后要求學生認真看書,每章內容講解結束后都給學生留有一定量的作業,還有綜合性較強的思考題 ,加深學生對所學知識的理解與應用。
Study on Process of Wave Soldering
XIANFei
(Fiberhome Telecommunication Co., Ltd, Wuhan 430074,China)
Abstract: Although wave soldering is a conventional soldering technology, now it still plays a important role in electronics production. The article introduces theory of wave soldering, at the same time an advanced soldering technology is also mentioned, it allowed through-hole components to be soldered, and protected the SMT components from the wave, unlike in the case of wave soldering. At last the effective way for improving the quality of wave soldering was discussed in terms of the quality control before soldering and the control of manufacturing material and process parameters.
Keywrds: Wave Soldering; Printed Circuit Board; Soldering Flux; Solder; Process Parameters
波峰焊是將熔化的焊料,經電動泵或電磁泵噴流成設計要求的焊料波峰,使預先裝有電子元器件的線路板通過焊料波峰,實現元器件焊端或引腳與線路板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊。波峰焊用于線路板裝聯已有20多年的歷史,現在已成為一種非常成熟的電子裝聯工藝技術,目前主要用于通孔插裝組件和采用混合組裝方式的表面組件的焊接。
1波峰焊工藝技術介紹
波峰焊有單波峰焊和雙波峰焊之分。單波峰焊用于SMT時,由于焊料的“遮蔽效應”容易出現較嚴重的質量問題,如漏焊、橋接和焊縫不充實等缺陷。而雙波峰則較好地克服了這個問題,大大減少漏焊、橋接和焊縫不充實等缺陷,因此目前在表面組裝中廣泛采用雙波峰焊工藝和設備。
雙波峰焊的結構組成見圖1。
波峰錫過程:治具安裝噴涂助焊劑系統預熱一次波峰二次波峰冷卻。下面分別介紹各步內容及作用。
1.1 治具安裝
治具安裝是指給待焊接的線路板安裝夾持的治具,可以限制基板受熱形變的程度,防止冒錫現象的發生,從而確保浸錫效果的穩定。
1.2 助焊劑系統
助焊劑系統是保證焊接質量的第一個環節,其主要作用是均勻地涂覆助焊劑,除去線路板和元器件焊接表面的氧化層和防止焊接過程中再氧化。助焊劑的涂覆一定要均勻,盡量不產生堆積,否則將導致焊接短路或開路。
助焊劑系統有多種,包括噴霧式、噴流式和發泡式。目前一般使用噴霧式助焊系統,采用免清洗助焊劑,這是因為免清洗助焊劑中固體含量極少,不揮發物含量只有1/5~1/20。所以必須采用噴霧式助焊系統涂覆助焊劑,同時在焊接系統中加防氧化系統,保證在線路板上得到一層均勻細密很薄的助焊劑涂層,這樣才不會因第一個波的擦洗作用和助焊劑的揮發,造成助焊劑量不足,而導致焊料橋接和拉尖。
噴霧式有兩種方式:一是采用超聲波擊打助焊劑,使其顆粒變小,再噴涂到線路板上。二是采用微細噴嘴在一定空氣壓力下噴霧助焊劑。這種噴涂均勻、粒度小,易于控制,噴霧高度/寬度可自動調節,是今后發展的主流。
1.3預熱系統
1.3.1預熱系統的作用
1)助焊劑中的溶劑成份在通過預熱器時,將會受熱揮發。從而避免溶劑成份在經過液面時高溫氣化造成炸裂的現象發生,最終防止產生錫粒的品質隱患。
2)待浸錫產品搭載的部品在通過預熱器時的緩慢升溫,可避免過波峰時因驟熱產生的物理作用造成部品損傷的情形發生。
3)預熱后的部品或端子在經過波峰時不會因自身溫度較低的因素大幅度降低焊點的焊接溫度,從而確保焊接在規定的時間內達到溫度要求。
1.3.2預熱方法
波峰焊機中常見的預熱方法有三種:空氣對流加熱、紅外加熱器加熱以及熱空氣和輻射相結合的方法加熱。
1.3.3預熱溫度
一般預熱溫度為130~150℃,預熱時間為1~3min。預熱溫度控制得好,可防止虛焊、拉尖和橋接,減小焊料波峰對基板的熱沖擊,有效地解決焊接過程中線路板翹曲、分層、變形問題。
1.4焊接系統
焊接系統一般采用雙波峰。在波峰焊接時,線路板先接觸第一個波峰,然后接觸第二個波峰。第一個波峰是由窄噴嘴噴流出的“湍流”波峰,流速快,對組件有較高的垂直壓力,使焊料對尺寸小、貼裝密度高的表面組裝元器件的焊端有較好的滲透性;通過湍流的熔融焊料在所有方向擦洗組件表面,從而提高了焊料的潤濕性,并克服了由于元器件的復雜形狀和取向帶來的問題;同時也克服了焊料的“遮蔽效應”湍流波向上的噴射力足以使焊劑氣體排出。因此,即使線路板上不設置排氣孔也不存在焊劑氣體的影響,從而大大減少了漏焊、橋接和焊縫不充實等焊接缺陷,提高了焊接可靠性。經過第一個波峰的產品,因浸錫時間短以及部品自身的散熱等因素,浸錫后存在著很多的短路、錫多、焊點光潔度不正常以及焊接強度不足等不良內容。因此,緊接著必須進行浸錫不良的修正,這個動作由噴流面較平較寬闊、波峰較穩定的二級噴流進行。這是一個“平滑”的波峰,流動速度慢,有利于形成充實的焊縫,同時也可有效地去除焊端上過量的焊料,并使所有焊接面上焊料潤濕良好,修正了焊接面,消除了可能的拉尖和橋接,獲得充實無缺陷的焊縫,最終確保了組件焊接的可靠性。雙波峰基本原理如圖3。
1.5冷卻
浸錫后適當的冷卻有助于增強焊點接合強度,同時,冷卻后的產品更利于爐后操作人員的作業。因此,浸錫后產品需進行冷卻處理。
2使用屏蔽模具波峰焊接工藝技術
由于傳統波峰焊接技術無法應對焊接面細間距、高密度貼片元件的焊接,因此一種新方法應運而生:使用屏蔽模具(如圖4)遮蔽貼片元件來實現對線路板焊接面插裝引線的波峰焊接。
2.1使用屏蔽模具波峰焊接技術的優點
1)實現雙面混裝PCB波峰焊生產,能大幅提高雙面混裝PCB生產效率,避免手工焊接存在的質量一致性差的問題。
2)減少粘貼阻焊膠的準備時間,提高生產效率,降低生產成本。
3)產量相當于傳統波峰焊。
2.2屏蔽模具材料
1)制作模具必須防靜電,常見材料為:鋁合金,合成石(國產/進口),纖維板。使用合成石時為避免波峰焊傳感器不感應,建議不要使用黑色合成石。
2)制作模具基材厚度。根據機盤反面元件的厚度,選取5~8mm厚度的基材制作模具。
2.3模具工藝尺寸要求
1)模具的外形尺寸:模具的長與寬分別等于PCB的長與寬加上60mm的載具邊的寬度且模具寬度必須350mm,具體工藝尺寸如圖5。當PCB寬度小于140mm時,可以考慮在一模具同時放置兩塊PCB焊接。
2)工藝邊離邊緣8mm,另外兩邊貼近邊緣地方加裝10mm寬、10mm高的電木條,以增加模具的強度,減少模具變形。
3)每個加強檔條上必須使用螺絲固定,螺絲與螺絲的間隔必需在150mm以下。
4)在模具制作完成后,需在四周且間距100mm以內安裝壓扣 (固定PCB于模具上),且須注意以下幾點:(1)旋轉一周不碰觸到零件;(2)不影響DIP插件;(3)能將PCB穩固于模具。
5)模具的四個角要開一個R5的倒角。
6)模具上的PCBA在過錫爐時,有些零件受錫波的沖擊會產生浮高,因此對一些容易浮高的零件采用壓件的方法來解決。目前主要采用的方式:(1)金屬鐵塊壓件;(2)模具上安裝壓扣壓件;(3)制作防浮高壓件治具。
3提高波峰焊接質量的方法和措施
分別從焊接前的質量控制、生產工藝材料及工藝參數這三個方面探討了提高波峰焊質量的有 效方法。
3.1 焊接前對線路板質量及元件的控制
3.1.1焊盤設計
1)在設計插件元件焊盤時,焊盤大小尺寸設計應合適。焊盤太大,焊料鋪展面積較大,形成的焊點不飽滿,而較小的焊盤銅箔表面張力太小,形成的焊點為不浸潤焊點。孔徑與元件引線的配合間隙太大,容易虛焊,當孔徑比引線寬0.05~0.2mm,焊盤直徑為孔徑的2~2.5倍時,是焊接比較理想的條件。
2)在設計貼片元件焊盤時,應考慮以下幾點:
(1)為了盡量去除“陰影效應”,SMD的焊端或引腳應正對著錫流的方向,以利于與錫流的接觸,減少虛焊和漏焊。波峰焊時推薦采用的元件布置方向圖如圖6所示。
(2)波峰焊接不適合于細間距QFP、PLCC、BGA和小間距SOP器件焊接,也就是說在要波峰焊接的這一面盡量不要布置這類元件。
(3)較小的元件不應排在較大元件后,以免較大元件妨礙錫流與較小元件的焊盤接觸,造成漏焊。
(4)當采用波峰焊接SOIC等多腳元件時,應于錫流方向最后兩個(每邊各1)焊腳處設置竊錫焊盤,防止連焊。
(5)類型相似的元件應該以相同的方向排列在板上,使得元件的安裝、檢查和焊接更容易。例如使所有徑向電容的負極朝向板件的右面,使所有雙列直插封裝(DIP)的缺口標記面向同一方向等等,這樣可以加快插裝的速度并更易于發現錯誤。如圖7所示,由于A板采用了這種方法,所以能很容易地找到反向電容器,而B板查找則需要用較多時間。實際上一個公司可以對其制造的所有線路板元件方向進行標準化處理,某些板子的布局可能不一定允許這樣做,但這應該是一個努力的方向。
3.1.2PCB平整度控制
波峰焊接對線路板的平整度要求很高,一般要求翹曲度要小于0.5mm,如果大于0.5mm要做平整處理。尤其是某些線路板厚度只有1.5mm左右,其翹曲度要求就更高,否則無法保證焊接質量。
3.1.3妥善保存線路板及元件,盡量縮短儲存周期
在焊接中,無塵埃、油脂、氧化物的銅箔及元件引線有利于形成合格的焊點,因此線路板及元件應保存在干燥、清潔的環境中,并且盡量縮短儲存周期。對于放置時間較長的線路板,其表面一般要做清潔處理,這樣可提高可焊性,減少虛焊和橋接,對表面有一定程度氧化的元件引腳,應先除去其表面氧化層。
3.2生產工藝材料的質量控制
在波峰焊接中,使用的生產工藝材料有:助焊劑和焊料,分別討論如下:
3.2.1助焊劑質量控制
助焊劑在焊接質量的控制上舉足輕重,其作用是:
1)除去焊接表面的氧化物;
2)防止焊接時焊料和焊接表面再氧化;
3)降低焊料的表面張力;
4)有助于熱量傳遞到焊接區。目前,波峰焊接所采用的多為免清洗助焊劑。
選擇助焊劑時有以下要求:
1)熔點比焊料低;
2)浸潤擴散速度比熔化焊料快;
3)粘度和比重比焊料小;
4)在常溫下貯存穩定。
3.2.2焊料的質量控制
錫鉛焊料在高溫下(250℃)不斷氧化,使錫鍋中錫-鉛焊料含錫量不斷下降,偏離共晶點,導致流動性差,出現連焊、虛焊、焊點強度不夠等質量問題。可采用以下幾個方法來解決這個問題:
1) 添加氧化還原劑,使已氧化的SnO還原為Sn,減小錫渣的產生;
2) 不斷除去浮渣;
3) 每次焊接前添加一定量的錫;
4) 采用含抗氧化磷的焊料;
5) 采用氮氣保護,讓氮氣把焊料與空氣隔絕開來,取代普通氣體,這樣就避免了浮渣的產生。這種方法要求對設備改型,并提供氮氣。
目前最好的方法是在氮氣保護的氛圍下使用含磷的焊料,可將浮渣率控制在最低程度,焊接缺陷最少、工藝控制最佳。
3.3焊接過程中的工藝參數控制
焊接工藝參數對焊接表面質量的影響比較復雜,并涉及到較多的技術范圍。
3.3.1預熱溫度的控制
預熱的作用:
1)使助焊劑中的溶劑充分發揮,以免線路板通過焊錫時,影響線路板的潤濕和焊點的形成;
2)使線路板在焊接前達到一定溫度,以免受到熱沖擊產生翹曲變形。一般預熱溫度控制在180~210℃,預熱時間1~3分鐘。
3.3.2焊接軌道傾角
軌道傾角對焊接效果的影響較為明顯,特別是在焊接高密度SMT器件時更是如此。當傾角太小時,較易出現橋接,特別是焊接中,SMT器件的“遮蔽區”更易出現橋接;而傾角過大,雖然有利于橋接的消除,但焊點吃錫量太小,容易產生虛焊。軌道傾角應控制在5°~8°之間。
3.3.3波峰高度
波峰的高度會因焊接工作時間的推移而有一些變化,應在焊接過程中進行適當的修正,以保證在理想波峰高度進行焊接,以壓錫深度為PCB厚度的1/2~1/3為準。
3.3.4焊接溫度
焊接溫度是影響焊接質量的一個重要的工藝參數。焊接溫度過低時,焊料的擴展率、潤濕性能變差,使焊盤或元器件焊端由于不能充分的潤濕,從而產生虛焊、拉尖、橋接等缺陷;焊接溫度過高時,則加速了焊盤、元器件引腳及焊料的氧化,易產生虛焊。焊接溫度應控制在250+5℃。
4常見焊接缺陷及排除方法
影響焊接質量的因素是很多的,表1列出的是一些常見缺陷及排除方法,以供參考。
波峰焊接是一項很精細的工作,影響焊接質量的因素也很多,還需要我們更深一步地研究,以期提高波峰焊的焊接質量。
參考文獻
[1]吳懿平,鮮飛.電子組裝技術[M].武漢:華中科技大學出版社,2006.
[2]張文典.實用表面組裝技術(第二版)[M].北京:電子工業出版社,2006.
[3]周德儉.表面組裝工藝技術[M].北京:電子工業出版社,2002.
中圖分類號:TG4文獻標識碼: A
船舶焊接技術是船舶制造業的關鍵工藝技術之一。據有關數據統計,在船舶結構建造過程中,薄板焊接工時約占船舶結構建造建造總工時的百分之三十至百分之四十。由此可以看出,薄板焊接的質量以及焊接的效率與船舶建造的質量、建造所需要的周期,以及建造船舶所提供的成本息息相關。從理論上來說,船舶薄板焊接是一門技術應用,在實際生產中,船舶薄板的焊接問題的解決往往還需要一定的經驗知識的支撐。因此,船舶薄板的焊接技術被認為是能夠實現一定程度的智能化的一個較為理想的發展領域,對提高造船質量、縮短建造周期、降低造船成本具有重要意義。高強度焊接結構用剛簡稱高強鋼。作為一種焊接結構用鋼,高強鋼具有強度高、韌性好、焊接性能優良、品種規格多樣等特點。本文主要就船舶薄板以及其高強度鋼的焊接技術進行研究。
1、船舶薄板的焊接
1.1薄板焊接變形的原因
一般焊接包括加熱、冷卻兩個方面。在這兩個階段過程中,金屬的結構會會破壞導致變形,加熱過程中的熱塑性變形影響較為顯著。如在熔化焊接過程中,隨著溫度的降低,金屬原子之間的吸引力漸漸的增大,溫度降到金屬的凝固溫度以下后,液態金屬會開始結晶,金屬原子會有規律性的排列,形成晶格。溫度的持續降低,原子振動范圍的不斷縮小,導致晶格發生收縮,這種收縮最終表現為焊接縫隙間金屬的收縮,包括橫向收縮和縱向收縮兩種。在薄板焊接中,由于收縮作用,會使形狀發生大面積的形變,其中包括扭曲變形、波浪狀變形、角變形,或局部凹陷等。這些形變會影響薄板的結構。除此之外,還應該注意焊接剛的剛性定位以及結構定位,包括焊接程序,工藝參數等會對變形造成一定的影響。
1.2如何選擇合理的焊接方法
焊接方法的選擇主要為了減少形變。一般的焊接方法有二氧化碳氣體保護焊,不銹鋼薄板焊接,以及電阻焊接等多種焊接方法。為了防止薄板變形,反變形技術較為廣泛使用,反變形是指在焊接前,將工藝變形向相反方向變形。反變形方法的選擇與反變形量的控制需要工藝師認真斟酌,仔細推敲。選擇合理的焊接方法對焊接過程的實施以及焊接的質量都有著至關重要的作用。
2、高強度鋼焊接技術的研究
2.1高強度鋼焊接性能分析
高強度鋼船舶薄板結構用鋼是經過細化處理晶粒的鋼,又稱為鎮靜鋼,其含碳量較小,為了提高強度和硬度可加入Nb、Al等元素,這些元素要均為細化晶粒元素,焊接性很復雜。除此,對于一些強度級別較低而且其含碳量也較低的鋼,這類鋼的焊接性能較好,形變以及產生裂紋的傾向和淬硬傾向都比較小。鋼強度級別越高,在熱影響區域的裂紋傾向和淬硬傾向影響會越大。尤其是那些厚度較大的焊接鋼件受裂紋傾向和淬硬傾向的影響較大。
2.1.1裂紋問題
裂紋傾向包括冷裂紋傾向和熱裂紋傾向兩種。其中冷裂紋是指產生于厚度較大的高強度鋼的焊接縫,以及熱影響區域中。冷裂紋一般產生的時間是在當焊接接頭冷卻到300攝氏度以下直至室溫后,在熱影響區域下的焊道處、其根部等出,一般,有些要隔很多天才能被發現。產生冷裂紋主要有幾個方面的因素,首先,由于焊接過程中焊接縫隙以及熱影響區域所產生的焊氫量過多,使其密集處于熱影響區域熔合線附近,形成富氫帶,如若此刻晶格空穴缺陷,則容易形成冷裂紋。其次,由于焊接接頭內部溫度分布不均,也會導致冷裂紋現象產生。除此,焊接金屬以及淬硬組織對冷裂紋的敏感性較大,容易產生冷裂紋。
熱裂紋主要是指在焊接過程中溫度過高而產生的裂紋,一般是在金屬熔化或凝固的時候。影響熱裂紋的因素也包括幾個方面。從一方面來說,一般來說焊接金屬中的合金成分,還有金屬中的碳、硫含量都是產生熱裂紋的主要因素。另一方面,對于剛性要求較大的焊接接頭,其產生熱裂紋的可能性也比較大。另外,對于焊接橫截面方面,焊接縫的寬度與熔深比值越大,其中液態金屬的流動性越好,熱裂紋產生的傾向會越小。
2.2防止裂紋產生和減少淬硬的措施
2.2.1焊接方法
對于高強度鋼的焊接技術,一般采用二氧化碳氣體保護焊、焊條電弧焊、埋弧焊接等多種。一般而言,好的焊接方法會帶來好的薄板高強度鋼焊接質量。對于不同的材料,采取不同的焊接方法會達到較好的焊接效果。
2.2.2焊接材料
各類焊接材料包括焊條、焊絲均應該符合國家規定標準,符合國家船級CCS認證。焊條、焊絲在使用前可進行除污處理,并嚴格按照規定的時間、方法進行烘焙。
2.2.2焊接參數
一般而言,焊接時有事先規定好的參數。參數包括焊接電流、電弧電壓以及焊接速度三種。其三者的關系對裂紋傾向以及淬硬傾向都有一定的決定作用。一般而言,高強度的焊接采用的焊接參數比低強度的焊接采用的焊接參數規范要大。
2.2.3焊接坡口形式
一般而言,焊接縫的破口形式必然與焊接的橫截面積密不可分。焊接時,角度較小的坡口對金屬材料內液態金屬的流動性起到抑制作用,這樣容易有裂紋產生。除此,對于高強度鋼的坡口,一般采用機械加工的方式。
2.2.4焊接前預熱
焊接前預熱是焊接的必要準備。一般,預熱溫度不能低于150攝氏度。在焊接過程中,其前一道的焊接是后一道焊接的預熱,在多層多道焊接過程中,每個層間溫度都不該低于預熱溫度。在船舶薄板構建中,一般不采用預熱方式,但是,預熱對于高強度鋼來說,可以通過減緩冷卻的速度來改善焊接接頭的組織,從而能降低焊接熱影響區域的硬度值,提高焊接區域的韌性。
2.2.5焊接后熱處理
與焊接前預熱一樣,焊后熱處理也是焊接后的必要步驟。一般而言,焊后是否需要熱處理主要看鋼的結構以及其化學效應。薄板的焊接方法,薄板的厚度,使用條件等因素綜合考慮。一般船體構造過程中不采用焊接后熱處理。
結束語:
船舶技術一直是我國的強項,為了促進經濟發展,成就社會繁華穩定,我們應該加大船舶制造業的投入。在發展船舶制造業的同時,可尋求新的高強度鋼焊接技術,將船舶事業發展壯大。受國際經濟影響,船舶制造業面臨著機遇與挑戰,我們必須運用新的科技,將船舶制造業推向頂峰,將船舶薄板質量造就更好,將高強度鋼技術煉就輝煌。新型的材料包括合金材料,新型的技術都值得被合理的使用開發。而焊接技術則要求焊接人員更加專業、實施更加嚴格,這需要船舶行業去發掘、采用以及培養。期待船舶制造業更加輝煌的明天。
參考文獻:
[1]中國船級社材料與焊接規范[M]北京人民交通出版社.2009
[2]劉福才,陳超.模糊系統萬能逼近理論研究綜述.智能系統學報,2007,2(1):44-48.
鋼結構在我國工程建設中的應用越來越多,而建筑工程中鋼結構工程因其自身具有跨度大、利用空間寬大、施工進度快、經濟實用等特點而被廣泛應用于多層、大跨度工業廠房及跨度要求較大的公共建筑上,本文就對建筑工程鋼結構施工管理要點進行了分析,在整個鋼結構施工過程中保證了鋼結構工程的安全施工。
一、建筑工程鋼結構施工前準備階段管理
在建筑工程鋼結構施工前期,作為管理人員首先要清楚鋼結構施工的基本流程,熟悉鋼結構工程施工質量驗收規范,要嚴格按照鋼結構施工質量要求與驗收規范嚴格檢查施工流程的每個環節,在施工前的準備階段,這些檢查事項主要包括:一是要熟悉相關技術驗收規范、各工序操作要點,通過工序分析掌握重點;二是要審閱并熟悉施工設計圖紙,填寫《圖紙自審記錄》,編寫施工組織設計或施工方案、冬雨季施工技術措施,報送上級及有關部門審批;三是要督促各級技術負責人進行技術交底,有必要時還要邀請監理直接參加施工單位的技術交底,而且務必使操作人員掌握工藝技術要領和質量標準;四是試材料、構件、半成品進場后要按規定取樣、送試并反饋質量檢驗狀況。
二、建筑工程鋼結構施工階段的管理
1、質量管理
一方面要加強對原材料和構件的質量控制,目前,隨著材料市場競爭壓力的不斷增大,大部分鋼構件的加工已經實行工廠化生產,有很多生產廠商為了獲得更高的經濟利益,開始進行各種投機活動,生產各種偽劣產品,尤其是一些未取得生產許可證的生產廠,其產品質量大部分是不合格的,甚至是劣質的,而這些不合格的建筑產品充斥著整個建筑材料市場,即使有些建筑材料廠已經取得了生產許可證,但有些廠家的產品質量還是不合格,因此,對鋼結構原材料和構件的質量驗收是非常重要的,我們在進行原材料和構件的采購時,要搜集大量資料,綜合各方面的信息,嚴格把握材料和構件的質量標準、使用性能,進行抽樣檢查,看是否符合施工要求,不能出現運到現場的原材料和構件與訂貨前的樣品不符合的現象;在原材料和構件進場時,施工單位則必須要做好驗收工作,要及時檢查材料、構件合格證及各種檢驗報告,而且各種構件必須具備廠家批號和出廠合格證,還要對材料和構件的外觀質量進行檢查驗收,看是否符合設計及相關規范要求,檢驗合格后再進行施工;一方面要強化對鋼構件安裝過程的質量控制,在鋼構件的安裝過程中,我們主要要控制好柱、梁和螺栓的安裝,這是保證整個工程質量的關鍵,在安裝柱、梁時,要確保柱是垂直的,且不會發生位移,在柱底板下的墊鐵要墊實、墊平,鋼結構主體結構的垂直度和整體平面彎曲度要合理,在鋼結構工程中,所使用的螺栓主要有普通螺栓和高強螺栓,在安裝之前,要嚴格仔細核對螺栓的大小、長度、標高及位置,在安裝過程中,還要保證接觸面平整,高強螺栓應自由穿入,不得敲打,在緊固螺栓時應沿著同一個方向進行,不要欠擰或者超擰螺栓,每天安裝完畢后都要進行逐個檢查,對不合格的要進行補擰或者更換;一方面要對鋼結構焊接過程的質量控制,在鋼結構的施工過程中,鋼結構焊接質量的好壞對鋼構件的安全使用具有直接影響,因此,在進行鋼結構焊接前,首先要嚴格檢查焊條的合格證,按說明書要求進行使用,依據焊接工藝評定報告,結合實際焊接施工經驗制訂相應的焊接工藝規程,讓每位焊工熟悉牢記其主要內容,按照設計要求嚴格選用合格焊條,焊縫表面不得出現裂紋、焊瘤等,按規定的順序和部位進行焊接,有時候遇到比較惡劣的天氣時,我們也不能盲目行事,應確定施工時是否需要采取預熱措施,制定具體的預熱方法,預熱溫度及范圍后
再進行焊接,當發現有不合格的焊縫時,不要擅自處理,要定出具體的修改工藝后再處理。
2、安全管理
一方面是腳手架的安全管理,在搭設方面:搭設腳手架時需要結合施工方案制定的標準進行,當搭設方案設計好后必須要交給工單位分管負責人審批簽字,并提交給項目分管負責人檢查驗收,當確定方案合格之后才能投入具體操作;一方面是鋼結構吊裝安全管理,吊裝鋼結構施工工藝異常復雜,高空作業頻繁且危險性系數高,在必要時可專設立鋼結構吊裝施工專項管理小組,鋼結構的吊裝安全管理重大的危險源就是高空作業,高空作業的安全帶是確保施工人員在高空作業安全的必要條件,所以所有參加高空作業的施工人員必需佩戴合格的安全帶,且嚴格按要求使用,而安全帶只是物的一種安全形式,還需要結合對人的安全行為以及安全管理并考慮環境的影響因素從而有效的進行鋼結構吊裝安全的管理;一方面要加強吊裝現場安全管理,在鋼結構吊裝時,為防止人員、物料和工具墜落或飛出造成安全事故,需鋪設安全網,在接柱處要設操作平臺,而且平臺周邊應有操作人員的護身圈或護欄裝置,在吊裝柱子前,要先將登高鋼梯固定在鋼柱上,六級以上大風和雷雨、大霧天氣,應暫停露天起重和高空作業;一方面是在工程施工中要加強安全管理,其每個環節都需要管理人員加以控制,這樣可以保證施工過程的順利進行,消除各種意外事故及不利影響,將事故發生的概率降低到合理水平,保證工程順利實施,安全施工是鋼結構施工中的重要環節,高層鋼結構施工的特點是高空、懸空作業點多,所以為了杜絕安全事故的發生,施工現場應成立安全監督小組,各專業均設立了專職安全員,嚴格工序安全管理,制定周密完善的安全生產文明施工管理條例和考核辦法,對職工也要進行定期的安全教育,樹立“安全第一”的思想,并采用經濟手段,切實加強施工人員的安全意識。
三、竣工驗收的質量與安全管理
對于鋼構件的質量驗收:除了按明細表核查數量,并進行外觀感官、幾何尺寸、合格證檢查外,還要檢查的資料有:鋼材材質的復試單(原件):鋼材的材質證明(復印件須蓋生產單位公章,還需說明原件的存放地);無損檢測報告(原件),而且在竣工驗收中,應做到:由現場管理部門作好建設單位及有關部門的協調,確定竣工驗收的時間、地點、方式;竣工驗收前現場管理部門做好現場衛生清理工作,安裝工程的資料匯總及整理工作并出具鍛工報告》、缸程綜合評定茅奪及其它資料;在竣工驗收后,還應將竣工資料送交建設單位及質監單位簽字確定工程等級,并送至相關部門存檔。
結束語:
綜上所述,要徹底改變建筑鋼結構工程質量與安全,就需要從設計、制作、安裝施工、驗收、維護保養等方面層層把關,才能保障其質量和安全等指標的達標和穩定,所以,鋼結構制作工廠、安裝企業、建筑工程施工與設計部門的技術和管理人員,在鋼結構施工、驗收、監督、監理等過程中,應該發揮合力作用,才能達到滿意的效果。
混凝土構筑物因出現功能性改變,如接建、增加荷載等,或者出現質量問題,如配筋不足、災后修補、混凝土強度不夠等,都需要進行加固。其加固施工及加固方案的制定尤為重要,對于需要加固的構筑物,應根據構筑物的不同情況制定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全、經濟、快捷、施工方便的原則,只有這樣,加固工程才能收到良好的社會效益和經濟效益。
1、混凝土結構工程施工工藝存在的問題
1.1工作要求同建筑物的結構特點結合不緊密。
通常情況下,不同結構類型的建筑物,其中各混凝土構件的重要性也不相同。
就上部結構主體而言,磚混結構中,陽臺挑梁的重要性要優于構造圈梁。框架結構中,柱的地位要優于梁。在剪力墻結構中,剪力墻及其暗梁、暗柱的地位要優于板。
就基礎部分而言,條形基礎底板、獨立柱基礎底板的重要性要優于地圈粱、聯系梁等構件。在復雜情況下,如筏板基礎、框架—剪力墻、筒體結構、異形板、預制構件等結構類型中,單純劃分哪一類構件處于重要地位,則失去其意義所在。
對于不同結構類型的建筑物,規范要求具體檢驗部位,由監理(建設)、施工等各方根據結構構件的重要性共同選定。但就目前監理、監督工作的實際情況看,盡管這種要求的初衷是將因地制宜的靈活性留給了參建各方,但實際執行過程中確實因此形成了一定的主觀彈性空間。具體檢驗的部位的確定,最終取決于參建各方的責任感。
在其它技術規程、監理規范尚無明確要求,建筑市場秩序亟待規范的情況下,具體檢驗部位的確定,必須在明示構件重要性劃分依據的基礎上進行,制定并執行與目標建筑物結構特點緊密結合的實體檢測方案。
1.2構件劃分的形式單一
混凝土構件的形式是多種多樣的,僅對其作梁、板、其它重要構件這三種形式劃分,是遠不能滿足工程實際取用的需要的。這并非指構件種類確定在制定規范過程中存有難點,而是強調在規范執行過程中,這樣的劃分給檢測、判定工作形成了較大的工作困難。
1.3施工工藝、工法中存在的問題
施工工藝是建筑行業技術水平的具體體現發展,混凝土施工的精細階段終會到來。從實體檢驗的情況看,迫切需要注意以下幾個方面工作:
1.3.1施工工藝重點亟待明確
根據規范提出的鋼筋保護層厚度控制要求部位、特定工序這三個方面的控制。
特殊構件指懸挑構件。規范將控制重點放在了懸挑構件上要求抽取的構件中,有懸挑構件的需占50%以上。這需要施工中對挑梁、挑板的鋼筋擺位要優于同點其它鋼筋的擺位。
特殊部位指內力作用較大的部位,如梁的跨中、支座處。架設墊塊、構件起拱時,應優先保障特殊部位的鋼筋保護層厚度值。保護層厚度設置應“一刀切”。
特定工序指綜合考慮澆筑、振搗等因素作用確定的核心工序。如板工序中的墊塊布置密度,應結合鋼筋級別、自徑、剛度具體布置:如粱工序中的振搗,應考慮構件的配筋率、綁扎的材料強度,采用適宜的工具。突出了特定的工序,才能突出機具、設備的應用范圍、特點,從而推動工藝進步。避免一根振搗棒,從梁用到板(疏密問題);種鵲塊,從板鋪到柱(厚度問題)的粗放型施工模式。
1.3.2部分企業的施工技術標準的缺乏適用性論證
為達到規范提出的控制結果、評定要求,部分施工企業會采用一些缺乏論證的工藝技術作為企業技術標準。這些做法雖有立竿見影的效果,但對建筑物來說未必是好事。
譬如,部分施工企業采用PVC塑料卡進行構付的鋼筋保護層厚度控制。雖然減少、避免了普通墊塊在振搗過程中的易位,但由于PVC材料的線性膨脹系數和混凝土、鋼材線性膨脹系數的不同,對于裂縫控制要求較嚴的構件來說,大量使用PVC塑料不僅會影響鋼材、混凝土的協同工作原理,也會促使構件在使用環境外的其它環境里使用時較早形成裂縫,影響構件的耐久性。
又如部分施工:企業為防止振搗過程中現澆板的負筋下沉,采用焊接工藝代替原有的綁扎工藝。用鋼筋將現澆板的負彎矩筋、板底受力筋焊連在一起,形成鋼筋網架。這種通過加大剛度達到振搗要求的方法,在一定程度上改變了構件受荷后的工作情況。而設計預先采用的彈、塑性設計方法,此時就不能夠達到設計原理的假設要求,構件的實際承載力出現了核算需要。
1.3.3現有的檢測手段未得到各方的充分認知
對重要構件的實體檢測,就實體強度而言,國內目前的槍刪方法、設備、手段的種類比較豐富,方法多樣。但就鋼筋混凝土保護層厚度測定而言,目前還缺乏統一技術操作規程的分類、確定。各方執行規范的過程中,對該檢測手段的認知也不充分。
常用檢測設備通常分為聲學原理、電磁學原理兩大類。如鋼筋雷達測定儀、磁性鋼筋保護層測定儀等。基于自身設計原理的特點,其各自應用特點也不相同。向投影重疊的兩根以上鋼筋,聲學原理設備不宜采用;如含磁性骨料的混凝土,不宜采用無消磁能力的電磁測定設備進行檢測。
此外,對于建筑物中的特殊構件,如基礎、殼體等,由于受土方挖填、水位、配筋、測試角度等因素影響,到達后期工序時,不能完全提供規范要求的檢測條件。對此,應考慮其它方法對目標實體進行控制。確定應用設備的,還必須對檢測時產生的破損、檢測所達到的深度、不確定程度等因素進行充分考慮,提出科學、合理的檢測方案。
實際工作中,應避免單純強調某個問題的糾正結果,卻忽視整個質量控制過程及質量發展的不確定程度。杜絕對某問題采取了預防、糾正措施后,卻引發一個或多個缺陷甚至錯誤發生的情況。
2、混凝土結構工程施工的工作建議
就目前實體檢測中鋼筋保護層厚度控制工作的開展來看,主要的問題在于技術規程不配套、設施分離、工藝技法落后等幾個方面,但問題還在于未能形成建設工程質量控制的一套綜合質量管理體系,不能使質量控制工作進入自我改良的良性循環。所以在著手建立該綜合體系的同時,應注意以下方面的加強:
2.1發揮地方技術規程的靈活性優勢,積極制定地方相關技術規程,做好國家規范在技術層上的銜接轉換工作。以條文上的客觀、明確、詳盡,逐步代替實際工作中的模糊、主觀。
2.2明確設計文件中對鋼筋保護層厚度的標示、控制要求。明確設計單位對設計產品相關、后續問題處理上的責任、義務。
2.3施工過程中加強對新重點部位、新重點項目的自檢、自查。施工企業標準制定,應注重對新工藝、新技術推廣、應用的適用性論證、總結。
2.4形成國家級鋼筋保護層厚度測定技術規程,明確設備、操作、技術、評定、檢定等方面的要求及法律地位。
2.5工程監督部門需繼續發揮行業主導作用,創造企業發展所需的技術環境、法規環境。處理無成例問題時,應形成可以發揮主觀能動性的必要環境,建立穩定可靠、自我改良的良性循環的監督工作體系。
參考文獻