鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝

1、新建貴廣鐵路目錄1焊接工藝流程23.焊接施工工藝及技術(shù)措施33.1焊前準備33.2焊接材料的選擇33.3焊接預(yù)熱43.4焊接環(huán)境53.5焊接工藝措施53.6厚板焊接工藝要點93.7焊接應(yīng)力控制123.8焊接質(zhì)量檢查124焊接質(zhì)量控制措施145.鋼結(jié)構(gòu)焊接注意事項175.1防風(fēng)措施175.2防雨措施1716新建貴廣鐵路2焊接工藝流程17新建貴廣鐵路3焊接施工工藝及技術(shù)措施3.2焊前準備焊接區(qū)操作腳手平臺搭設(shè)良好，平臺髙度及寬度應(yīng)有利于 焊工操作舒適、方便，并應(yīng)有防風(fēng)措施。由于C02氣體保護焊 焊槍線較短，考慮將焊機及送絲機置于操作平臺上。操作平臺 是針對節(jié)點焊接而專門設(shè)計，具體詳見安全設(shè)施一節(jié)。

2、焊工配置一些必要的工具，比如：鑿子、焊工專用榔頭、 刷子以及砂輪機等。焊把線應(yīng)絕緣良好，如有破損處要用絕緣 布包裹好，以免拖拉焊把線時與母材打火。焊接設(shè)備應(yīng)接線正確、調(diào)試好，正式焊接前宜先進行試焊, 將電圧、電流調(diào)至合適的范I罰。檢查坡口裝配質(zhì)量。應(yīng)去除坡 口區(qū)域的氧化皮、水份、油污等影響焊縫質(zhì)量的雜質(zhì)。如坡口 用氧一乙烘切割過，還應(yīng)用砂輪機進行打磨至露出金屬光澤。3.2焊接材料的選擇根據(jù)鋼材化學(xué)成分、力學(xué)性能，對Q345C級鋼的焊材選配, 見下表1所示：17新建貴廣鐵路表1:焊材選擇母材牌號手工焊條C02保護焊埋弧焊焊*劑Q235+ QE431H235：508AFQ235 ? +Q345CE

3、4316ER50-GH08MnA4A0Q345 c +BQ345cE5015E5016（實芯）E501T1-1（藥芯）H10Mn2H08MnAF48A2E501Q345GJC+Q345HF5GJCE50110Mn248A263.3焊接預(yù)熱預(yù)熱是防止低合金髙強鋼焊接氫致裂紋的有效措施，可以 控制焊接冷卻速度，減少或避免熱影響區(qū)（HAZ）中淬硬馬氏 體的產(chǎn)生，降低HAZ硬度，同時還可以降低焊接應(yīng)力，并有助 于氫的逸出。預(yù)熱溫度的確立與鋼材材質(zhì)、板厚、接頭形式、16新建貴廣鐵路環(huán)境溫度、焊接材料的含氫量以及拘朿度都有關(guān)系。根據(jù)母材 性能結(jié)合我們以往一些工程的施工經(jīng)驗，對于Q345鋼林40 60mm的

4、板厚，預(yù)熱溫度80200C左右：6080mm的板厚， 預(yù)熱溫度為120C。預(yù)熱主要采用電加熱和氧-乙塊火焰加熱方法，預(yù)熱范囤為 坡口及坡口兩側(cè)不小于板厚的1.5倍寬度，且不小于100mmo 測溫點應(yīng)距焊接點各方向上不小于焊件的最大厚度值，但不得 小于75mm處。3.4焊接環(huán)境當(dāng)焊接處于下述情況時，不應(yīng)進行焊接。3.4.1室溫低于8 C時。3.4.2彼焊接面處于潮濕狀態(tài)，或暴露在雨、雪和高風(fēng)速條 件下。3.4.3采用手工電弧焊作業(yè)（風(fēng)力大于5m/s）和CO2氣保 護焊（風(fēng)力大于2m/s）作業(yè)時，未設(shè)苣防風(fēng)棚或沒有措施的 部位前情況下。3.4.4焊接操作人員處于惡劣條件下時。3.5焊接工藝措施3.

5、5.1接頭的準備采用自動或半自動方法切割的母材的邊緣應(yīng)是光滑和無彫 響焊接的割痕缺口：切割邊緣的粗糙度應(yīng)符合GB50205-2005 規(guī)范規(guī)左的要求。被焊接頭區(qū)域附近的母材應(yīng)無油脂、鐵銹、16新建貴廣鐵路氧化皮及其它外來物：接頭的裝配應(yīng)符合下表要求J3.5.2定位焊3.5.2.1泄位焊焊縫所采用的焊接材料及焊接工藝要求應(yīng)與 正式焊縫的要求相同。3.S.2.2左位焊焊縫的焊接應(yīng)避免在焊縫的起始、結(jié)朿和拐 角處施焊，弧坑應(yīng)填滿，嚴禁在焊接區(qū)以外的母材上引弧和熄 弧。3.5.23定位焊尺寸參見下表2要求執(zhí)行。表2：宦位焊焊縫長度及間距母材厚度(mm )泄位焊焊縫長度(mm)焊縫間距(mm )手工焊自

6、動.半自動t w450 60300200504002040506060 703004003.5.2.4左位焊的焊腳尺寸不應(yīng)大于焊縫設(shè)計尺寸的於且16新建貴廣鐵路不大于8mm但不應(yīng)小于4mm。3.525泄位焊焊縫有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷時，必須淸 除后重新焊接，如最后進行埋弧焊時，弧坑、氣孔可不必淸除。3.5.3引弧和熄弧板重要的對接接頭和T接頭的兩端應(yīng)裝焊引弧板和熄弧板， 其材料及接頭原則上應(yīng)與母材相同，其尺寸為：手工焊、半自 動一50X30X6mm；自動焊一100X50X8mm：焊后用氣割割 除，磨平割口。3.5.4焊縫淸理及處理3.5.4.1多層和多道焊時，任焊接過程中應(yīng)嚴格淸除焊道或 焊

7、層間的焊渣、夾渣、氧化物等，可采用砂輪、鑿子及鋼幺幺刷 等工具進行淸理。3.5.4.2從接頭的兩側(cè)進行焊接完全焊透的對接焊縫時，在 反而開始焊接之前，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎㄈ缣寂?、鑿子等）淸 理根部至正面完整焊縫金屬為止，淸理部分的深度不得大于該 部分的寬度。3.S.4.3每一焊道熔敷金屬的深度或熔敷的最大寬度不應(yīng)超 過焊道表而的寬度。3.5.4.4同一焊縫應(yīng)連續(xù)施焊，一次完成：不能一次完成的 焊縫應(yīng)注意焊后的緩冷和重新焊接前的預(yù)熱。3.5.4.5加筋板、連接板的端部焊接應(yīng)采用不間斷圍角焊， 引弧和熄弧點位置應(yīng)距端部大于100mm,弧坑應(yīng)填滿。16新建貴廣鐵路3.546焊接過程中，盡可能采用平焊位

8、宜或船形位宜進行焊接。3.5.5工藝的選用3.5.5.1不同板厚的接頭焊接時，應(yīng)按較厚板的要求選擇焊 接工藝。3.5.5.2不同材質(zhì)間的板接頭焊接時，應(yīng)按強度較髙材料選 用焊接工藝要求，焊材應(yīng)按強度較低材料選配。3.5.5.3焊接要領(lǐng)：對接焊接是本次焊接工作中的重中之重，必須從組裝、校 正、檢驗、預(yù)留焊接收縮疑、焊接立位、焊前防護、淸理、焊 接、焊后后熱、質(zhì)量檢驗等工序嚴格控制，才能確保接頭焊后 質(zhì)量全而達到標準。組裝：組對前將坡口內(nèi)1015mm仔細去除銹蝕。坡口外 自坡口邊1015mm范用內(nèi)也必須仔細驅(qū)除銹蝕與污物；組對 時，不得在接近坡口處上引弧點焊夾具或硬性敲打，以防母材 受到破壞；同時

9、對接接頭錯口現(xiàn)象必須控制在規(guī)范允許范偉I之 內(nèi)。注意必須從組裝質(zhì)量開始按I級標準控制。根部焊接：根部施焊應(yīng)自下部超始出處超越中心線10mm 起弧，與定位焊接接頭處應(yīng)前行10mm收弧，再次始焊應(yīng)在泄 位焊縫上退行10mm起弧，在頂部中心處熄弧時應(yīng)超越中心線 至少15mm并填滿弧坑：另一半焊接前應(yīng)將前半部始焊及收弧 處修磨成緩坡狀并確認無未熔合即為非熔透現(xiàn)象后在前半部焊16新建貴廣鐵路縫上引弧。次層焊接：焊接前剔除首層焊道上的凸起部分及引弧收弧 造成的多余部分，仔細檢查坡口邊沿有無未熔合及凹陷夾角， 如有必須除去。飛濺與霧狀附著物，采用角向磨光機時，應(yīng)注 意不得傷及坡口邊沿。此層的焊接在仰焊部分時

10、采用小直徑焊 條，仰爬坡時電流稍調(diào)小，立焊部位時選用較大直徑焊條，電 流適中，焊至爬坡時電流逐漸增大，在平焊部位再次增大，H 余要求與首層相同。填充層焊接：填充層的焊接工藝過程與次層完全相同，僅 在接近而層時，注意均勻流出1.52mm的深度，且不得傷及 坡邊。而層的焊接：而層焊接，直接關(guān)系到接頭的外觀質(zhì)量能否 滿足質(zhì)量要求，因此在而層焊接時，應(yīng)注意選用較小電流值并 注意在坡口邊熔合時間稍長，接頭重新燃弧動作要快捷。焊后淸理與檢查：上、下弦主管焊后應(yīng)認真出去飛濺與焊 渣，并認真采用量規(guī)等器具對外觀幾何尺寸進行檢查，不得有 低凹、焊瘤、咬邊、氣孔、未熔合、裂紋等缺陷存在。經(jīng)自檢滿足外觀質(zhì)量標準的接

11、頭應(yīng)鑒上焊工編號鋼印，并 采用氧塊焰調(diào)整接頭上、下部溫差。處理完畢立即采用不少于 兩層石棉布緊裹并用扎絲捆緊。上、下弦接頭焊接完畢后，應(yīng)待冷卻至常溫后24h進行UT 檢驗，經(jīng)檢驗合格后的接頭質(zhì)量必須符合GB11345-89的I級焊16新建貴廣鐵路縫標準。經(jīng)確認達到設(shè)計標準的接頭方可允許拆去防護措施。3.6厚板焊接工藝要點3.6.1厚板焊接t站值及焊接規(guī)范控制3.6.1.1厚板焊接存在的一個重要問題是焊接過程中，焊縫 熱影響區(qū)由于冷卻速度較快，在結(jié)晶過程中最容易形成粗晶粒 馬氏體組織，從而使焊接時鋼材變脆，產(chǎn)生冷裂紋的傾向增大。 因此在厚板焊接過程中，一左要嚴格控制t站。即控制焊縫熱 影響區(qū)尤其

12、是焊縫熔合線處，從800C冷卻到500JC的時間， 即t事值。3.6.1.2t跖過于短暫時，焊縫熔合線處硬度過高，易出現(xiàn) 淬硬裂紋；t跖過長，則熔合線處的臨界轉(zhuǎn)變溫度會升高，降 低沖擊韌性值，對低合金鋼，材質(zhì)的組織發(fā)生變化。岀現(xiàn)這兩 種情況，皆直接影響焊接接頭的質(zhì)量。3.6.1.3對于手工電弧焊，焊接速度的控制：在工藝上規(guī)泄 不同直徑的焊條所焊接的長度，規(guī)左焊工按此執(zhí)行，從而確保 焊接速度，其它控制采用電焊機控制，從而達到控制焊接線能 量的輸入，達到控制厚板焊接質(zhì)疑之目的。3.6.2厚板預(yù)熱方法厚板焊接預(yù)熱，是工藝上必須采取的工藝措施，對于本工 程現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)焊接施工采用氧乙塊預(yù)加熱的方法。3.

13、6.3層間溫度控制16新建貴廣鐵路3.6.3.1厚板為防止出現(xiàn)裂紋采取加熱預(yù)熱后，在焊接過程中應(yīng)注意的一個重要問題，就是焊縫層間溫度控制措施。如果 層間溫度不控制，焊縫區(qū)域會出現(xiàn)多次熱應(yīng)變，造成的殘余應(yīng) 力對焊縫質(zhì)量不利，因此在焊接過程中，層間溫度必須嚴格控 制。3.63.2層間溫度一般控制在200C250C之間。為了保持 該溫度，厚板在焊接時，要求一次焊接連續(xù)作業(yè)完成。3.63.3當(dāng)構(gòu)件較長（L10米）時，在焊接過程中，厚板冷 卻速度較快，因此在焊接過程中一直保持預(yù)加熱溫度，防止焊 接后的急速冷卻造成的層間溫度的下降，焊接時還可采取焊后 立即蓋上保溫板，防止焊接區(qū)域溫度過快冷卻。3.6.4焊

14、接過程控制3.6.4.1立位焊：泄位焊是厚板施工過程中最容易岀現(xiàn)問題 的部位。由于厚板在泄位焊時，立位焊處的溫度被周用的“冷 卻介質(zhì)”很快冷卻，造成局部過大的應(yīng)力集中，引起裂紋的產(chǎn) 生，對材質(zhì)造成損壞。解決的措施是厚板在左位焊時，提高預(yù) 加熱溫度，加大定位焊縫長度和焊腳尺寸。364.2手工電弧焊的引弧問題：有些電焊工有一種不良的 焊接習(xí)慣，當(dāng)一根焊條引弧時，習(xí)慣在焊縫周困的鋼板表而四 處敲擊引弧，而這一引弧習(xí)慣對厚板的危害最大，原理同上。 因此在厚板焊接過程中，必須嚴禁這種不規(guī)范”的行為發(fā)生。364.3多層多道焊：在厚板焊接過程中，堅持的一個重要16新建貴廣鐵路的工藝原則是多層多道焊，嚴禁擺寬

15、道。這是因為厚板焊縫的 坡口較大，單道焊縫無法填滿截面內(nèi)的坡口，而一些焊工為了 方便就擺寬道焊接，這種焊接造成的結(jié)果是，母材對焊縫拘束 應(yīng)力大，焊縫強度相對較弱，容易引起焊縫開裂或延遲裂紋的 發(fā)生。而多層多道焊有利的一而是：前一道焊縫對后一道焊縫 來說是一個“預(yù)熱”的過程；后一道焊縫對前一道焊縫相當(dāng)于 一個“后熱處理”的過程，有效地改善了焊接過程中應(yīng)力分布 狀態(tài)，利于保證焊接質(zhì)量。3.6.4.4焊接過程中的檢查：厚板焊接不同于中薄板，需要 幾個小時乃至幾十小時才能施焊完成一個構(gòu)件，因此加強對焊 接過程的中間檢查，就顯得尤為重要，便于及時發(fā)現(xiàn)問題，中 間檢查不能使施工停止，而是邊施工、邊檢查。如

16、在淸渣過程 中，認真檢査是否有裂紋發(fā)生。及時發(fā)現(xiàn)，及時處理。3.6.5層狀撕裂控制措施3.6.5.1坡口的選擇：在深化設(shè)il過程中，對于厚板焊接坡 口形式的選擇尤為重要，厚板開坡口時一般應(yīng)避開厚板的中心 區(qū)域。3.6.5.2母材的選擇：厚板，一般 240mm,重要結(jié)構(gòu)中 必須考慮Z向性能。在訂貨時就必須向鋼廠提出Z向性能的指 標要求，具體z向性能根據(jù)設(shè)汁規(guī)定的要求執(zhí)行。3.7焊接應(yīng)力控制采用合適的焊接坡口，減少焊接填充量：構(gòu)件安裝時不得16新建貴廣鐵路強行裝配，避免產(chǎn)生初始裝配應(yīng)力：采用合理的焊接順序，如 對稱焊、分段焊：先焊收縮量大的接頭，后焊收縮量小的接頭, 應(yīng)在盡可能小的拘朿下焊接；預(yù)先

17、合理設(shè)巻收縮余量：同一構(gòu) 件兩端不得同時焊接：保證預(yù)熱，對層間溫度進行有效控制， 降低焊接接頭的拘朿度，以減少焊接熱影響區(qū)范吊I,可降低焊 接接頭的焊接殘余應(yīng)力：采取高效的C02焊接方法，可減少焊 接道數(shù)，降低焊接變形和殘余應(yīng)力：通過有效的工藝和焊接控 制，防I上或降低焊接接頭的返修，也可避免焊接接頭應(yīng)力增加: 采取焊后緩冷，使接頭在冷卻時能有足夠的塑性和寬度方向均 勻消除焊接收縮，降低殘余應(yīng)力峰值和平均值，達到降低焊接 殘余應(yīng)力目的。3.8焊接質(zhì)量檢查焊接質(zhì)量檢查包括外觀和無損檢測：外觀檢査按照JGJ81-2002規(guī)范執(zhí)行;無損檢測（UT）按照GB11345和設(shè)計文 件執(zhí)行，一級焊縫100%

18、檢驗，二級焊縫按要求抽檢20%,并 且在焊接完成后24小時進行檢測。16新建貴廣鐵路4焊接質(zhì)量控制措施4.2從事鋼結(jié)構(gòu)各種焊接工作的焊工，應(yīng)按現(xiàn)行國家標準 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程JGJ81的規(guī)左經(jīng)考試并取得合格證后, 方可進行操作。4.2制作單位對其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、 焊后熱處理等，應(yīng)進行焊接工藝評左，并應(yīng)根據(jù)評泄報告確定 焊接工藝。4.3鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作應(yīng)根據(jù)焊接工藝評泄合格的試驗結(jié) 果和數(shù)據(jù)，編制焊接工藝文件指導(dǎo)施工。4.4低氫型焊條在使用前必須按照產(chǎn)品說明書的規(guī)定進行 烘焙。烘焙后的焊條應(yīng)放入恒溫箱備用，恒溫溫度控制在 80C100C烘焙合格的焊條外露在空氣中超過4h的應(yīng)重

19、新 烘焙。焊條反復(fù)烘焙次數(shù)不宜超過2次。4.5焊劑在使用前應(yīng)按英產(chǎn)品說明書的規(guī)泄進行烘焙。焊 絲應(yīng)除凈銹蝕、油污及其他污物。4.6二氧化碳氣體純度不應(yīng)低于99.5% （體積法），含水率 不應(yīng)大于0.005% （重量法），若使用瓶裝氣體，瓶內(nèi)氣體壓力 低于IMPa時停止使用。4.7采用氣體保護焊時，場地風(fēng)速在lm/s以上時，應(yīng)設(shè)巻 擋風(fēng)裝置，對焊接現(xiàn)場進行防護。4.8焊接前應(yīng)復(fù)查組裝質(zhì)疑、泄位焊質(zhì)量和焊接部位的淸 理情況。若不符合要求，應(yīng)修正后方準施焊。17新建貴廣鐵路4.9對接接頭、T型接頭和要求全熔透的角部焊縫，應(yīng)在焊縫兩端配置引呱板和收呱板，其材質(zhì)應(yīng)與焊件相同或通過試驗 選用。手工焊引板長度不應(yīng)小于60mm,埋弧自動焊引板長度 不應(yīng)小于150mm,引焊到引板上的焊縫長度不得小于引板長度 的於。4.10引弧應(yīng)在焊道處進行，嚴禁在焊道區(qū)域以外的母材上 打火引弧。4.11對于需要進行焊前預(yù)熱或焊后熱處理的焊縫，其預(yù)熱 溫度或后熱溫度應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)立或通過工藝試 驗確左。預(yù)熱區(qū)在焊道兩側(cè)，每側(cè)寬度均應(yīng)大于焊件厚度的1.5 倍以上，且不應(yīng)小于100mm；后熱處理應(yīng)在焊后立即進行，保 溫時間應(yīng)根據(jù)板厚按每25mm板厚lh確左，然后使焊件緩慢 冷卻至常溫。4.12要求焊透的雙而焊焊縫，正面焊完