Le soudage des structures en acier est la principale méthode d’assemblage des structures en acier : la chaleur générée par l’arc électrique fait fondre partiellement la baguette de soudage et l’acier, puis se condense en une soudure par refroidissement, reliant ainsi les parties soudées entre elles.

Dans le domaine de la fabrication et de l’installation de structures en acier, le soudage à l’arc est largement utilisé. Les principaux types de soudage à l’arc sont le soudage manuel à l’arc avec flux, le soudage automatique à l’arc submergé, le soudage semi-automatique et automatique sous gaz protecteur CO2 et le soudage à l’arc auto-protégé. Dans certaines applications spéciales, il est nécessaire d’utiliser le soudage par électro-lavage et le soudage par boulons.

Méthodes de soudage des structures en acier

1. soudage à l’arc électrique

(1) soudage à l’arc à la baguette

Machine à souder à courant alternatif : L’équipement est simple, le fonctionnement est flexible et pratique, et il peut être soudé dans différentes positions sans affaiblir la section transversale du composant, ce qui garantit la qualité et un faible coût de construction. Il s’agit d’une méthode de soudage largement utilisée sur les chantiers de construction.

Machine à souder à courant continu : La technologie de soudage est la même que celle d’une machine à souder en courant alternatif, l’arc est stable pendant le soudage, mais le coût de construction est plus élevé que celui d’une machine à souder en courant alternatif. Il est utilisé pour les structures en acier qui présentent des exigences de qualité de soudage plus élevées.

(2) Soudage à l’arc submergé

Le métal est fondu sous le flux, la chaleur de soudage est concentrée, la profondeur de pénétration et l’efficacité sont élevées, la qualité est bonne, il n’y a pas de phénomène d’éclaboussure, la zone affectée par la chaleur est petite, et le cordon de soudure est uniforme et beau ; la technologie d’opération doit être faible, et les conditions de travail sont bonnes. Soudures d’angle droites et soudures bout à bout avec des longueurs de soudure plus importantes et des plaques plus épaisses en usine.

(3) Soudage semi-automatique

Comme la machine à souder à l’arc submergé, l’opération est plus flexible, mais elle n’est pas pratique à utiliser, toujours utilisée pour le soudage des coins courts ou courbés et le soudage bout à bout.

(4) Soudage sous gaz protecteur

Il s’agit d’un fil de soudage léger avec CO2 ou gaz inerte au lieu de l’arc de protection du flux de soudage ; il peut être soudé dans toutes les positions, avec une bonne qualité, une vitesse de fusion rapide, une efficacité élevée, une économie d’énergie, pas besoin d’enlever le laitier de soudage après le soudage, mais éviter le vent pendant le soudage. Ils sont généralement utilisés pour souder des plaques d’acier minces et d’autres métaux, pour souder des colonnes et des poutres d’acier de grande épaisseur.

2. soudage sous laitier électroconducteur

Le soudage thermique par résistance électrique produit par le passage du courant dans le laitier liquide peut souder des soudures d’épaisseur importante – soudage de plaques d’acier de grande épaisseur, d’acier rond de grand diamètre et d’acier moulé. La combustion d’acétylène et d’oxygène est mélangée à une flamme pour faire fondre le métal en vue du soudage. Lors du soudage de métaux non ferreux et d’acier inoxydable, une protection par poudre pour soudage au gaz est nécessaire. Soudage de tôles d’acier, de fonte, de connecteurs et de revêtements.

3.soudage par contact

Utilisez la chaleur de soudage par résistance générée lorsque le courant passe à travers la soudure, le soudage bout à bout de l’acier, le soudage par points des treillis en acier, le soudage du fer encastré.

4. soudage à haute fréquence

Utilisez la chaleur générée par les résistances à haute fréquence pour le soudage. La soudure longitudinale d’un tuyau en acier à paroi mince.

Soudage des structures en acier

Le soudage de la structure en acier joue un rôle essentiel dans le processus de fabrication et d’installation. La qualité du soudage de la structure en acier affecte directement l’apparence, et joue également un rôle vital dans la résistance de la structure en acier du bâtiment.

Matériaux de soudage des structures en acier

Les principaux outils utilisés dans le soudage des structures en acier sont l’électrode de soudage et le passage sur la plaque. Lors du choix de la baguette de soudure, son modèle doit être strictement conforme aux exigences de conception. Ensuite, la baguette de soudure doit être cuite selon les instructions correspondantes et placée dans un tonneau de conservation de la chaleur pour une utilisation ultérieure. En outre, dans le processus de soudage des bâtiments à structure en acier, il est strictement interdit d’utiliser certaines électrodes dont le noyau est rouillé, et les électrodes acides et alcalines ne doivent pas se mélanger. Enfin, pour le soudage des parties importantes des bâtiments à structure métallique, il convient de choisir des électrodes alcalines. Lorsque les pièces de la structure en acier soudées doivent être rainurées, il faut utiliser la plaque d’amorçage de l’arc, et le choix du matériau de la plaque d’amorçage de l’arc doit être le même que celui de la pièce soudée.

Outils principaux

Les outils de soudage utilisés dans les projets de construction métallique comprennent principalement des porte-électrodes, des barils d’isolation des électrodes, des fours et des machines de soudage électrique.

Conditions et exigences de soudage

Le soudage à basse température entraîne une perte de chaleur rapide. C’est pourquoi, lorsque l’épaisseur de l’acier atteint un certain niveau, la technologie du processus de soudage multicouche peut être utilisée de manière appropriée. En outre, pour éviter une baisse rapide de la température, le soudage d’un espace particulier doit être réalisé en une seule fois pour éviter le phénomène d’interruption du soudage. Si une perturbation se produit, elle doit être gérée de manière adéquate. Enfin, par temps venteux et neigeux, la soudure doit être évitée autant que possible. Si une soudure est effectivement nécessaire, il faut installer des tentes, puis souder la structure en acier à l’intérieur. Dans le même temps, le processus de soudage doit garantir que la vitesse du vent se situe dans les limites appropriées. Une fois la soudure terminée, des matériaux appropriés doivent être utilisés pour refroidir lentement les objets soudés.

Raisons de la déformation des soudures des structures en acier

1. les principaux types de déformation de soudage

La déformation due au soudage désigne principalement la déformation de la structure en acier causée par la température élevée pendant le soudage et le problème de déformation résiduelle qui se produit dans l’élément de structure en acier une fois le soudage terminé. Parmi les deux types de déformation de soudage ci-dessus, la déformation résiduelle de soudage est celle qui affecte le plus la qualité du soudage. L’influence de la déformation résiduelle de soudage sur les bâtiments en acier se divise en déformation globale et locale, et selon les caractéristiques de forme de la déformation, elle se divise en déformation angulaire, flexion longitudinale et déformation de flambage, etc. La déformation locale comprend la distorsion angulaire et la flexion longitudinale, et la déformation globale comprend également la distorsion de flambage, etc. Dans le processus de soudage des structures en acier, le type de déformation le plus probable est la déformation totale.

2. les raisons de la déformation de la soudure

La rigidité de la structure en acier est sans aucun doute l’un des principaux facteurs affectant la déformation du soudage. La rigidité de la structure en acier est principalement destinée à la résistance de la structure aux déformations telles que la flexion et l’étirement. La rigidité de la structure en acier dépend principalement de la taille de la structure, de la forme de la section transversale. En outre, l’emplacement et le nombre de joints de soudure affectent également, dans une certaine mesure, le degré et l’état de la déformation de la soudure.

Lorsque la rigidité de la structure en acier ne peut pas atteindre une certaine norme, la position symétrique de la structure en acier est utilisée comme joint de soudure. Si la séquence de soudage est raisonnable, la structure ne peut produire qu’une déformation linéaire, et il est impossible de produire une déformation par flexion. Enfin, le processus de soudage affecte également dans une certaine mesure le degré de déformation de la soudure. Par exemple, lorsque le courant de soudage est important et que la vitesse de soudage est lente, la déformation du soudage sera plus importante. C’est pourquoi, dans le processus de soudage des structures en acier, nous devons personnaliser les mesures et les méthodes objectives et raisonnables du processus de soudage.

Travaux de prévention des déformations causées par le processus de soudage des structures en acier

Contrôle de la structure des nœuds de soudage

Pour éviter et améliorer la déformation des soudures, nous devons prêter attention aux aspects suivants lors de la conception des joints soudés de la structure en acier :

a. Tout d’abord, le nombre et la taille des soudures doivent être contrôlés. Lorsque la structure en acier présente les problèmes d’un grand nombre de soudures et de grandes quantités dans le processus de soudage, elle offre plus de possibilités de déformation du soudage. C’est pourquoi, lors de la conception des joints soudés des structures en acier, le nombre et la taille des soudures doivent être contrôlés dans la mesure du possible afin d’améliorer encore la déformation des soudures ;

b. Deuxièmement, la taille et la forme appropriées de la rainure de soudure doivent être sélectionnées autant que possible. La sélection raisonnable et scientifique de la taille et de la forme de la rainure de soudure peut non seulement garantir la capacité de charge de la structure en acier dans une certaine mesure, mais aussi réduire la surface de la section transversale dans une certaine mesure, et ainsi contrôler l’effet de déformation de la soudure ;

c. En outre, dans le processus de soudage des structures en acier, la position du nœud de soudure doit être aussi symétrique que possible dans la section transversale de l’objet. Pour la sélection du nœud de soudage de l’axe neutre, le nœud de soudage doit être aussi proche que possible de l’axe neutre, tout en évitant de se trouver dans ou à proximité de la zone de haute tension.

d. Enfin, le choix des formes de nœuds doit être aussi rigide que possible. En même temps, les nœuds ne doivent pas être placés aux intersections multidirectionnelles. Ce n’est que de cette manière que l’on peut éviter la déformation de la soudure due à la concentration des températures élevées et à la concentration des contraintes dans la soudure.

Amélioration du processus de soudage des constructions en acier

L’amélioration de la structure de soudage de la structure en acier joue un rôle essentiel dans le développement de la déformation de la soudure. Ses opérations spécifiques se sont principalement concentrées sur les différents aspects suivants :

a. Tout d’abord, la séquence de soudage choisie lors de l’assemblage et du soudage de la structure en acier. En ce qui concerne la construction et la fabrication de structures en acier, le personnel concerné doit suivre strictement les réglementations et les exigences applicables pour opérer au niveau standard. Ce n’est que de cette manière que nous pouvons garantir dans une certaine mesure la pression de charge correspondante, et ainsi mieux répondre aux besoins et aux normes d’assemblage des composants. Dans le processus de soudage de la structure en acier, le soudage des petits composants de soudage est effectué en une seule fois, puis la séquence de soudage appropriée est sélectionnée pour la construction. Pour le soudage et l’assemblage de certaines structures en acier relativement grandes, les composants mineurs sont d’abord soudés, puis les travaux d’assemblage et de soudage correspondants. Pour éviter la déformation des éléments pendant la construction, la sélection des modèles de composants doit être conforme aux réglementations et exigences pertinentes. En outre, il convient d’éviter autant que possible les épissures à force excessive pendant l’assemblage. Enfin, au cours du processus de soudage et de construction des composants, l’uniformité de la chaleur et l’adéquation de la température du joint soudé doivent être maintenues autant que possible pour éviter toute déformation du soudage due à une chaleur inégale.

b. Deuxièmement, le travail anti-déformation correspondant effectué. Pendant le processus de soudage de la structure en acier, en raison du principe de rétraction après refroidissement, une réaction de rétraction individuelle se produira dans la soudure, ce qui réduit dans une certaine mesure la taille originale de l’élément. C’est pourquoi, dans le processus de soudage, les gens utilisent souvent l’anti-déformation pour compenser davantage le problème de déformation causé par la dilatation et la contraction thermique. La méthode anti-déformation consiste à générer artificiellement une déformation spécifique du composant au début du processus de soudage. La direction de la déformation est opposée à la direction de la déformation de la soudure ultérieure, et le degré de déformation est le même que celui de la déformation ultérieure.

c. Enfin, nous devons disposer de dispositifs de soudage correspondants. Pour le soudage de certains composants plus importants, il faut non seulement disposer d’une plate-forme de soudage appropriée, mais aussi préparer les montages de soudage correspondants pour mieux fixer les pièces.