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各种因素影响背面自由成型的变化关系

装配间隙大小，是决定焊接自由成型的主要关系之一，如果间隙过小，成型焊缝无法突出，而根部出现焊不透现象，间隙过大，增加了焊缝的张力，而且无法成型产生严重焊瘤或焊穿。

由于成型焊缝是靠根部熔化后同时成型，如根部钝边过大，使无法击穿即不能产生成型焊缝，所以考虑坡口不留钝边，坡口按角度直接割斜，便于击穿根部。

铝合金焊接与一般的碳钢和不锈钢焊接不同，有很多问题需要解决，5083铝合金在焊接过程中主要会碰到以下难点：

易产生气孔等缺陷

5083铝合金在空气中及焊接时极易被氧化生成氧化铝（Al2O3），氧化铝熔点高达2050℃，远高于铝的熔点（660℃），如果不除去氧化膜，就会阻碍母材的熔化和焊缝金属的熔合。母材表面的氧化膜还会吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔、夹渣等缺陷。因此焊前应严格对待焊处表面氧化膜进行清除。

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，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，降低了成本和劳动强度。

焊接设备及工艺参数

本文所使用的焊接设备及工艺参数见表 1。其中层打底焊缝的厚度控制在 2-3mm，此外由于母材是高强钢，焊接时

必须进行适当预热，预热温度 75-100℃，预热后清除焊缝周围 25mm 范围内产生的积碳。

焊接顺序

手工打底焊接在链式翻转机上进行焊接，通过链式翻转机将伸臂筒体调整至水平或者船型位置再进行焊接，焊接时由中间

向两端进行焊接，避免筒体焊接后产生扭曲变形及菱形等问题。

自动化机械手焊接

手工打底后在环焊缝焊接工作站进行填充及盖面焊接，填充及盖面焊接时要进行层间清理及保温，保证层间温度，同时不

同层道焊缝起收弧位置错开 20-30mm，避免搭接重叠处在同一位置。