鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝

1、目錄1. 前言 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2. 焊接工藝流程 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3. 焊接施工工藝及技術(shù)措施 . . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1 焊前準(zhǔn)備 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2 焊接材料的選擇 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.3 焊接預(yù)熱 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.4 焊接環(huán)境 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.5 焊接工藝措施 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.6 厚板焊接工藝要點(diǎn) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.7 焊接應(yīng)力控制 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.8 焊接質(zhì)量檢查 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4. 焊接質(zhì)量控制措施 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5. 鋼結(jié)構(gòu)焊接注意事項(xiàng) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.1 防風(fēng)措施 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.2 防雨措施 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

2、1.焊接工藝流程3. 焊接施工工藝及技術(shù)措施3.1 焊前準(zhǔn)備 焊接區(qū)操作腳手平臺(tái)搭設(shè)良好，平臺(tái)高度及寬度應(yīng)有利于 焊工操作舒適、方便，并應(yīng)有防風(fēng)措施。由于CO2 氣體保護(hù)焊焊槍線較短，考慮將焊機(jī)及送絲機(jī)置于操作平臺(tái)上。操作平臺(tái) 是針對(duì)節(jié)點(diǎn)焊接而專門設(shè)計(jì)，具體詳見(jiàn)安全設(shè)施一節(jié)。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(jī)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(shí)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(jìn)行試焊， 將電壓、電流調(diào)至合適的范圍。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 用氧乙炔

3、切割過(guò)，還應(yīng)用砂輪機(jī)進(jìn)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(duì)Q345C級(jí)鋼的焊材選配,見(jiàn)下表 1 所示：表1焊材選擇母材牌號(hào)手工焊條CO2保護(hù)焊埋弧焊焊絲焊劑Q235： + Q235：Q235C +Q345CE4315E4316ER50-G（實(shí)芯）E501T1-1（藥芯）H08AH08 Mn 丿F4A0 ABBQ345C + Q345 CE5015E5016H10 Mn：H08 Mn 丿2F48A2Q345GJC+Q345GJ（E5015、C E5016H10 Mn：F48A23.3焊接預(yù)熱預(yù)熱是防止低合金高強(qiáng)鋼焊接氫致裂紋的有效措施，可以 控制焊接冷卻速度

4、，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(shí)還可以降低焊接應(yīng)力，并有助于 氫的逸出。預(yù)熱溫度的確定與鋼材材質(zhì)、板厚、接頭形式、環(huán) 境溫度、焊接材料的含氫量以及拘束度都有關(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(yàn)，對(duì)于Q345鋼材，4060mm勺板厚，預(yù)熱溫度 80100 C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-乙炔火焰加熱方法，預(yù)熱范圍為 坡口及坡口兩側(cè)不小于板厚的1.5倍寬度，且不小于100mm測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)距焊接點(diǎn)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(shí)，不應(yīng)進(jìn)行焊接。，或暴

5、露在雨、雪和高風(fēng)速條件下。m/s)作業(yè)時(shí)，未設(shè)置防風(fēng)棚或沒(méi)有措施的部位前情況下。3.5焊接工藝措施采用自動(dòng)或半自動(dòng)方法切割的母材的邊緣應(yīng)是光滑和無(wú)影響焊接的割痕缺口；切割邊緣的粗糙度應(yīng)符合GB50205-2005規(guī)范規(guī)定的要求。被焊接頭區(qū)域附近的母材應(yīng)無(wú)油脂、鐵銹、 氧化皮及其它外來(lái)物；接頭的裝配應(yīng)符合下表要求。，弧坑應(yīng)填滿，嚴(yán)禁在焊接區(qū)以外的母材上引弧和熄弧。表2 :定位焊焊縫長(zhǎng)度及間距母材厚度(mm)定位焊焊縫長(zhǎng)度(mm焊縫間距(mm)手工焊自動(dòng)、半自動(dòng)t < 2040 5050 6030040020<t W 4050 6050 60300400t>4050 6060 7

6、0300400，且不大于 8mm但不應(yīng)小于 4mm，必須清除后重新焊接，如最后進(jìn)行埋弧焊時(shí)，弧坑、氣 孔可不必清除。重要的對(duì)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(dòng)一50 X 30x 6mm自動(dòng)焊一100 X 50 x 8mm焊后用氣割割除, 磨平割口。，在焊接過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格清除焊道或焊層間的焊渣、夾渣、 氧化物等，可采用砂輪、鑿子及鋼絲刷等工具進(jìn)行清理。，在反面開(kāi)始焊接之前，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎㄈ缣寂佟㈣?子等）清理根部至正面完整焊縫金屬為止，清理部分的深度不 得大于該部分的寬度。，一次完成；不能一次完成的焊縫應(yīng)注意焊后的緩冷和重

7、新焊接前的預(yù)熱。，引弧和熄弧點(diǎn)位置應(yīng)距端部大于100mm弧坑應(yīng)填滿。，盡可能采用平焊位置或船形位置進(jìn)行焊接。，應(yīng)按較厚板的要求選擇焊接工藝。，應(yīng)按強(qiáng)度較高材料選用焊接工藝要求，焊材應(yīng)按強(qiáng)度較 低材料選配。對(duì)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(yàn)、預(yù)留焊接收縮量、焊接定位、焊前防護(hù)、清理、焊 接、焊后后熱、質(zhì)量檢驗(yàn)等工序嚴(yán)格控制，才能確保接頭焊后 質(zhì)量全面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。組裝：組對(duì)前將坡口內(nèi)1015mm仔細(xì)去除銹蝕。坡口外自 坡口邊1015mm范圍內(nèi)也必須仔細(xì)驅(qū)除銹蝕與污物；組對(duì)時(shí)， 不得在接近坡口處上引弧點(diǎn)焊夾具或硬性敲打，以防母材受到 破壞；同時(shí)對(duì)接接頭錯(cuò)口現(xiàn)象必須控制在規(guī)范允

8、許范圍之內(nèi)。 注意必須從組裝質(zhì)量開(kāi)始按 I 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)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|攵弧，再次始焊應(yīng)在定位 焊縫上退行10mm起弧，在頂部中心處熄弧時(shí)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?tīng)畈⒋_認(rèn)無(wú)未熔合即為非熔透現(xiàn)象后在前半部焊縫上引 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(xì)檢查坡口邊沿有無(wú)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(jī)時(shí)，應(yīng)注 意不得傷及坡口邊沿。此層的焊接在仰焊部分時(shí)采用小直徑焊 條，仰爬坡時(shí)電流稍調(diào)小，

9、立焊部位時(shí)選用較大直徑焊條，電 流適中，焊至爬坡時(shí)電流逐漸增大，在平焊部位再次增大，其 余要求與首層相同。填充層焊接：填充層的焊接工藝過(guò)程與次層完全相同，僅在接近面層時(shí)，注意均勻流出1.52mmt勺深度，且不得傷及坡 邊。面層勺焊接：面層焊接，直接關(guān)系到接頭勺外觀質(zhì)量能否 滿足質(zhì)量要求，因此在面層焊接時(shí)，應(yīng)注意選用較小電流值并 注意在坡口邊熔合時(shí)間稍長(zhǎng)，接頭重新燃弧動(dòng)作要快捷。焊后清理與檢查：上、下弦主管焊后應(yīng)認(rèn)真出去飛濺與焊 渣，并認(rèn)真采用量規(guī)等器具對(duì)外觀幾何尺寸進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)勺接頭應(yīng)鑒上焊工編號(hào)鋼印，并 采用氧炔焰調(diào)

10、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(jìn)行 UT 檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后勺接頭質(zhì)量必須符合 GB11345-89 勺 I 級(jí)焊 縫標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)勺接頭方可允許拆去防護(hù)措施。3.6 厚板焊接工藝要點(diǎn)，焊縫熱影響區(qū)由于冷卻速度較快，在結(jié)晶過(guò)程中最容易 形成粗晶粒馬氏體組織，從而使焊接時(shí)鋼材變脆，產(chǎn)生冷裂紋 的傾向增大。因此在厚板焊接過(guò)程中，一定要嚴(yán)格控制 t8/5 。 即控制焊縫熱影響區(qū)尤其是焊縫熔合線處，從800 C冷卻到500 C的時(shí)間，即t8/5值。，焊縫熔合線處硬度過(guò)高，易出現(xiàn)淬硬裂紋； t8/5

11、 過(guò)長(zhǎng)， 則熔合線處的臨界轉(zhuǎn)變溫度會(huì)升高，降低沖擊韌性值，對(duì)低合 金鋼，材質(zhì)的組織發(fā)生變化。出現(xiàn)這兩種情況，皆直接影響焊 接接頭的質(zhì)量。，焊接速度的控制：在工藝上規(guī)定不同直徑的焊條所焊接 的長(zhǎng)度，規(guī)定焊工按此執(zhí)行，從而確保焊接速度，其它控制采 用電焊機(jī)控制，從而達(dá)到控制焊接線能量的輸入，達(dá)到控制厚 板焊接質(zhì)量之目的。厚板焊接預(yù)熱，是工藝上必須采取的工藝措施，對(duì)于本工 程現(xiàn)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)焊接施工采用氧乙炔預(yù)加熱的方法。，在焊接過(guò)程中應(yīng)注意的一個(gè)重要問(wèn)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(huì)出現(xiàn)多次熱應(yīng) 變，造成的殘余應(yīng)力對(duì)焊縫質(zhì)量不利，因此在焊接過(guò)程中，層 間溫度必須嚴(yán)格控制。，

12、厚板在焊接時(shí)，要求一次焊接連續(xù)作業(yè)完成。，在焊接過(guò)程中，厚板冷卻速度較快，因此在焊接過(guò)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(shí)還可采取焊后立即蓋上保溫板，防止焊接區(qū)域 溫度過(guò)快冷卻。，定位焊處的溫度被周圍的“冷卻介質(zhì)”很快冷卻，造成 局部過(guò)大的應(yīng)力集中，引起裂紋的產(chǎn)生，對(duì)材質(zhì)造成損壞。解 決的措施是厚板在定位焊時(shí)，提高預(yù)加熱溫度，加大定位焊縫 長(zhǎng)度和焊腳尺寸。，當(dāng)一根焊條引弧時(shí)，習(xí)慣在焊縫周圍的鋼板表面四處敲 擊引弧，而這一引弧習(xí)慣對(duì)厚板的危害最大，原理同上。因此 在厚板焊接過(guò)程中，必須“嚴(yán)禁這種不規(guī)范”的行為發(fā)生。，堅(jiān)持的一個(gè)重要的工藝原則是多層多道焊，

13、嚴(yán)禁擺寬道。 這是因?yàn)楹癜搴缚p的坡口較大，單道焊縫無(wú)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(duì)焊縫拘束應(yīng)力大，焊縫強(qiáng)度相對(duì)較弱，容易引起焊 縫開(kāi)裂或延遲裂紋的發(fā)生。而多層多道焊有利的一面是：前一 道焊縫對(duì)后一道焊縫來(lái)說(shuō)是一個(gè)“預(yù)熱”的過(guò)程；后一道焊縫 對(duì)前一道焊縫相當(dāng)于一個(gè)“后熱處理”的過(guò)程，有效地改善了 焊接過(guò)程中應(yīng)力分布狀態(tài)，利于保證焊接質(zhì)量。，需要幾個(gè)小時(shí)乃至幾十小時(shí)才能施焊完成一個(gè)構(gòu)件，因此加強(qiáng)對(duì)焊接過(guò)程的中間檢查，就顯得尤為重要，便于及時(shí)發(fā) 現(xiàn)問(wèn)題，中間檢查不能使施工停止，而是邊施工、邊檢查。如 在清渣過(guò)程中，認(rèn)真檢查是否有裂紋發(fā)生。及時(shí)發(fā)現(xiàn)

14、，及時(shí)處 理。，對(duì)于厚板焊接坡口形式的選擇尤為重要，厚板開(kāi)坡口時(shí) 一般應(yīng)避開(kāi)厚板的中心區(qū)域。，一般S >40mm重要結(jié)構(gòu)中必須考慮 Z向性能。在訂貨 時(shí)就必須向鋼廠提出 Z向性能的指標(biāo)要求，具體 Z向性能根據(jù) 設(shè)計(jì)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(shí)不得 強(qiáng)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(duì)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)在盡可能小的拘束下焊接；預(yù)先合理設(shè)置收縮余量；同一構(gòu) 件兩端不得同時(shí)焊接；保證預(yù)熱，對(duì)層間溫度進(jìn)行有效控制， 降低焊接接頭的拘束度，以減少焊接熱影響區(qū)范圍，可降低焊 接

15、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(guò)有效的工藝和焊接控 制，防止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(shí)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(dá)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(wú)損檢測(cè)：外觀檢查按照J(rèn)GJ81-2002規(guī)范執(zhí)行；無(wú)損檢測(cè)（UT）按照GB11345和設(shè)計(jì)文件執(zhí)行，一級(jí)焊縫 100檢驗(yàn)，二級(jí)焊縫按要求抽檢20，并且在焊接完成后 24小時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。114. 焊接質(zhì)量控制措施4.1 從事鋼結(jié)構(gòu)各種焊接工作的焊工，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)

16、準(zhǔn) 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程 JGJ81 的規(guī)定經(jīng)考試并取得合格證后， 方可進(jìn)行操作。4.2 制作單位對(duì)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(jìn)行焊接工藝評(píng)定，并應(yīng)根據(jù)評(píng)定報(bào)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(píng)定合格的試驗(yàn)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(shuō)明書(shū)的規(guī)定進(jìn)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80 C100C。烘焙合格的焊條外露在空氣中超過(guò)4h的應(yīng)重新烘焙。焊條反復(fù)烘焙次數(shù)不宜超過(guò) 2 次。4.5 焊劑在使用前應(yīng)按其產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的規(guī)定進(jìn)行烘焙。焊 絲應(yīng)除凈銹蝕、油污及其他污物。4.6

17、二氧化碳?xì)怏w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?jī)?nèi)氣體壓力 低于1MPa時(shí)停止使用。4.7 采用氣體保護(hù)焊時(shí)， 場(chǎng)地風(fēng)速在 1m/s 以上時(shí)，應(yīng)設(shè)置 擋風(fēng)裝置，對(duì)焊接現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行防護(hù)。4.8 焊接前應(yīng)復(fù)查組裝質(zhì)量、定位焊質(zhì)量和焊接部位的清 理情況。若不符合要求，應(yīng)修正后方準(zhǔn)施焊。4.9對(duì)接接頭、T型接頭和要求全熔透的角部焊縫，應(yīng)在焊 縫兩端配置引弧板和收弧板，其材質(zhì)應(yīng)與焊件相同或通過(guò)試驗(yàn)選用。手工焊引板長(zhǎng)度不應(yīng)小于 60mm埋弧自動(dòng)焊引板長(zhǎng)度不 應(yīng)小于150mm引焊到引板上的焊縫長(zhǎng)度不得小于引板長(zhǎng)度的 2/3 。4.10 引弧應(yīng)在焊道處進(jìn)

18、行， 嚴(yán)禁在焊道區(qū)域以外的母材上 打火引弧。4.11 對(duì)于需要進(jìn)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(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定或通過(guò)工藝試 驗(yàn)確定。 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(jìn)行，保溫時(shí)間應(yīng)根據(jù)板厚按每 25mm板厚1h確定，然后使焊件緩慢冷 卻至常溫。4.12 要求焊透的雙面焊焊縫，正面焊完后再焊背面之前， 應(yīng)認(rèn)真清除焊縫根部的熔渣、焊瘤和未焊透部分，直至露出正 面焊縫金屬時(shí)方可進(jìn)行背面的焊接。4.13 36mm 及以上厚板的焊接， 宜采取必要的構(gòu)造和焊接 工藝措施，防止在厚度方向出現(xiàn)層狀撕裂的現(xiàn)象。4.14 箱形構(gòu)件內(nèi)橫隔板的電渣焊焊接， 焊前應(yīng)作焊接工藝 評(píng)定，根據(jù)評(píng)定合格的工藝參數(shù)進(jìn)行施焊。4.15 碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在焊縫冷卻到環(huán)境溫度、 低合金結(jié)構(gòu)鋼 應(yīng)在完成焊接 24h 以后，進(jìn)行焊縫探傷檢驗(yàn)。4.16 設(shè)計(jì)要求全焊透的一、 二級(jí)焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn) 行內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)，超聲波探傷不能對(duì)缺陷作出判斷時(shí)，應(yīng)采 用射線探傷，其內(nèi)部缺陷分級(jí)及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)法 GB11345 或 鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí) GB3323 的規(guī)定。4.17 經(jīng)無(wú)損