現(xiàn)場焊接工藝

1、一.現(xiàn)場焊接工藝概況大連國際會議中心地上部分主要為鋼結(jié)構(gòu)，總用鋼量約3萬噸，鋼材主要采用Q345鋼。既含有大量的30厚鋼柱對接焊接、50厚壁鋼板組成的梁對接、桁架 (10.2m、15.3m)對接；結(jié)構(gòu)外部幕墻處節(jié)點(diǎn)非常復(fù)雜，又有多處鑄鋼節(jié)點(diǎn)，結(jié) 構(gòu)類型多樣，對焊接提出了很高的要求。現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)安裝連接均采用焊接連接，現(xiàn)場焊接工作量相當(dāng)大。現(xiàn)場焊縫主 要包括以下幾個(gè)部分：(1)、核心筒、獨(dú)立柱箱型及H型鋼柱對接焊縫為一級焊縫、支撐連接為三 級焊縫。(2)、箱型梁的現(xiàn)場對接焊縫。(3)、平臺桁架中主桁架的現(xiàn)場對接焊縫；次桁架與主桁架牛腿對接焊縫。(其中弦桿焊縫為一級、腹桿焊縫為二級)。(4)、大環(huán)形

2、梁對接(環(huán)行梁厚板對接)。(5)、幕墻柱對接、幕墻梁與柱連接、幕墻梁對接，幕墻與桁架連接處鑄鋼 節(jié)點(diǎn)焊縫。(6)、屋蓋支撐鑄鋼與核心筒頂鋼柱連接焊縫。(7)屋面系統(tǒng)的現(xiàn)場焊縫(屋面桁架桿件相貫焊縫)。焊材的選用與管理焊材的選用本工程中鋼結(jié)構(gòu)主體均采用 Q345B的熱靜定鋼；鑄鋼件材質(zhì)為GS 20Mn5N (DIN17182)。其化學(xué)成分與Q345C相近，其碳當(dāng)量極限值為0.42,低于國標(biāo)Q345C 的極限碳當(dāng)量0.49,且其S、P含量遠(yuǎn)低于Q345C,因止匕鑄鋼GS20Mn5N與Q345C 鋼材的可焊性較好。根據(jù)母材材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)場施工條件及工期要求，現(xiàn)場焊接選擇手工電弧 焊(SMAW)和C

3、O2氣體保護(hù)焊(FCAW-G),焊材選用見下表母材焊接材料備注SMAWFCAW-GQ345B+Q235BE4315 小 3.2、小4.0、小 5.0ER49-1小1.2Q345B+Q345BE5015 或 E5016 小 3.2、小4.0、小 5.0ER50-3小1.2GS-20Mn5N + Q345BE5015 或 E5016 小 3.2、小4.0、小 5.0ER50-3小1.2焊材的管理焊材應(yīng)按焊材管理制度嚴(yán)格管理，強(qiáng)調(diào)如下：A.焊材要有齊全的材質(zhì)證明，并經(jīng)檢查確認(rèn)合格后方可入庫。B.焊材應(yīng)由專人發(fā)放，并作好發(fā)放記錄。C.焊條要按規(guī)定烘烤，烘干焊條時(shí)，應(yīng)防止將焊條突然放進(jìn)高溫爐內(nèi)，或從 高

4、溫中突然取出冷卻，以防止焊條因驟冷驟熱而產(chǎn)生藥皮開裂現(xiàn)象。D.焊條烘烤次數(shù)不得超過三次。E.焊條應(yīng)隨用隨取，領(lǐng)出的焊條應(yīng)放入保溫筒內(nèi)，剩余的焊條應(yīng)當(dāng)天退回焊 條房。焊工焊接工作應(yīng)由取得相應(yīng)項(xiàng)目、并在有效期限內(nèi)的焊工合格證的焊工承擔(dān)。焊 工須經(jīng)模擬考試合格后方可上崗。焊前準(zhǔn)備(1)焊前應(yīng)進(jìn)行技術(shù)和安全交底。(2)焊接工藝評定合格后方可進(jìn)行正式焊接。(3)焊條在使用前必須按規(guī)定烘焙， E4315、E5015或E5016焊條的烘焙溫 度為350c -380 C o烘焙1小時(shí)后緩冷放置于150c保溫箱中存放，隨用隨取，焊 條應(yīng)放入保溫筒內(nèi)。(4)不得使用藥皮脫落或焊芯生銹的變質(zhì)焊條。(5)襯板和引弧板

5、應(yīng)按規(guī)定的規(guī)格制作加工， 保證其尺寸，坡口要符合標(biāo)準(zhǔn)。(6)在焊接前，將坡口表面、坡口邊緣內(nèi)外側(cè) 30-50mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹等雜物清除干凈，露出金屬光澤(7)定位焊焊接方法、焊接要求同正式焊接。定位焊應(yīng)牢固可靠，定位焊不 得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。(8)施焊前，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， 如不符 合要求，應(yīng)修正合格后方可施焊。(9)焊接作業(yè)區(qū)手工電弧焊風(fēng)速大于 8m/s、氣體保護(hù)焊風(fēng)速大于2m/s時(shí)， 應(yīng)設(shè)防風(fēng)棚或采取其他有效的防風(fēng)措施后方可施焊。(10)雨、雪天氣或相對濕度大于90%寸，采取有效防護(hù)措施后方可施焊。(ii)施焊現(xiàn)場環(huán)境溫度低于 0c時(shí)，在始焊點(diǎn)附

6、近100mme圍內(nèi)采用火焰 預(yù)熱至30c以上，方可施焊，且在焊接過程中均不應(yīng)低于這一溫度。(12)現(xiàn)場施焊前應(yīng)檢查腳手架等臨時(shí)設(shè)施是否安全可靠。1.5焊接根據(jù)運(yùn)輸條件及現(xiàn)場施工方案，所有核心筒及獨(dú)立柱等鋼結(jié)構(gòu)通過起吊重量 和施工條件進(jìn)行分段，現(xiàn)場對接吊裝，支撐構(gòu)件進(jìn)行散裝；兩層大桁架通過方案 分主桁架、次桁架進(jìn)行吊裝，主桁架分長段整體吊裝，次桁架現(xiàn)場散裝，幕墻結(jié) 構(gòu)通過散拼。屋面結(jié)構(gòu)現(xiàn)場散拼。箱型梁的現(xiàn)場焊接(1)箱型柱、H型鋼柱、圓鋼管柱的現(xiàn)場對接橫焊縫焊接箱型柱現(xiàn)場對接處板厚為t=18、20、22、25、30; H型鋼柱翼緣及腹板厚t=10、 12、16、18;圓鋼管柱 t=18、22。A

7、.坡口形式：根據(jù)母材厚度坡口形式見圖一。各柱對接焊縫應(yīng)設(shè)置引弧板、熄弧板，其材質(zhì)、坡口形式、板厚同正式焊縫， 有效引弧長度不小于30mmB.焊接位置：橫焊C.焊接方法：SMAWFCAW-GD多層多道焊接時(shí)層間溫度為120B.焊接位置：橫焊C.焊接方法：SMAWFCAW-GD多層多道焊接時(shí)層間溫度為120200C。焊后緩冷。焊接質(zhì)量等級為一級。E由兩名焊工同時(shí)對稱施焊（見圖）1.5.2平臺桁架的焊接主桁架的對接規(guī)格主要有:主 弦桿為 HW300*300*10*15、HW400*400*13*21、 450*450*25*25、H蛀對螃鰥殿口H350*350*12*22 等。斜腹桿為：H400*4

8、00*14*22、H300*300*10*16 等。根據(jù)施工方案及深化設(shè)計(jì)，分段主桁架現(xiàn)場整拼吊裝。次桁架現(xiàn)場散裝次桁架根據(jù)現(xiàn)場施工方案，整體桁架先進(jìn)行拼裝施工，再后續(xù)焊接施工, 主要焊接量集中在次桁架與主桁架連接處的焊接。A.坡口形式：見圖六。桁架對接焊縫B.焊接位置：水平固定。C.焊接方法：SMAWFCAW-GE,焊接順序1）兩根主桁架之間的次桁架焊接時(shí)，安排兩個(gè)焊工同時(shí)焊接次桁 架兩端連接處；7.1.5.3屋面系統(tǒng)的現(xiàn)場焊接屋面系統(tǒng)的鋼管規(guī)格主要有：環(huán)梁：0 450*10、20, 0 500*34, 0 500*30、50聯(lián)系梁：0 450*10、20、24屋面支撐：（）299*10、1

9、2、16,（）450*20屋面系統(tǒng)的總體焊接順序：先焊環(huán)梁的管與管、環(huán)梁與鑄鋼件的對接焊縫，再焊連 系梁的管與管的對接焊縫，然后焊屋面支撐與鑄鋼件的對接焊縫、屋面支撐與環(huán)梁相貫焊縫、 屋面支撐與箱型梁腹板的相貫焊縫。（1）環(huán)梁的管與管、聯(lián)系梁的管與管的對接焊縫焊接A.坡口形式：見圖六。B.焊接位置：全位置。C.焊接方法：SMAWD.預(yù)熱鋼管厚度 50mm就要進(jìn)制熱。采用電力熟片伴隨預(yù)熱，力口熱片布置見圖 七，預(yù)熱溫度為120c150C。預(yù)熱范圍為：焊縫兩側(cè)，每側(cè)寬度應(yīng)大于焊件厚度 的2倍，且不小于100mm預(yù)熱應(yīng)均勻一致。層間溫度為120c200C。焊后緩冷。E.焊接順序1）每條環(huán)焊縫應(yīng)由兩名

10、焊工對稱施焊；2）根部采用0 2.5mm或0 3.2mm焊條打底焊12層，其他采用（I）4m破（|）5 md星條填充、蓋面。（2）環(huán)梁與鑄鋼件、屋面支撐與鑄鋼件的對接焊縫焊接A.坡口形式：見圖六。B.焊接位置：水平固定。C.焊接方法：SMAWD.預(yù)熱鑄鋼件距坡口邊緣70mn#厚度大于36mm寸，焊接要進(jìn)行預(yù)熱。采用電加熱片伴隨預(yù)熱，加熱片布置見圖七，預(yù)熱溫度為120c150 Co預(yù)熱范圍為：焊縫兩側(cè)，每側(cè)寬度應(yīng)大于焊件厚度的 2倍，且 不小于100mm預(yù)熱應(yīng)均勻一致。層間溫度為 120c200C。焊后緩 冷。E.焊接順序1）每條環(huán)焊縫應(yīng)由兩名焊工對稱施焊；多層多道焊。2）根部采用0 2.5mm

11、或0 3.2mm焊條打底焊12層，其他采用（|）4mmK（|）5 mH星條填充、蓋面。（3）屋面支撐與環(huán)梁相貫焊縫的焊接同主弦桿與斜腹桿相貫焊縫的焊接（4）屋面支撐與箱型梁腹板的相貫焊縫焊接A.坡口形式：見圖十四。鋼管相貫線焊縫位置沿支管周邊分為 A （趾部）、B （側(cè)面）、C （跟部）三個(gè)區(qū)域，當(dāng) a R75時(shí)A、B、C區(qū)采用帶坡口的全熔透焊縫，當(dāng)a75時(shí)A、B、區(qū)為帶坡口的全熔透焊縫，aw 35。時(shí)，C區(qū)采用角焊縫形式，焊縫高度大于1.5倍支管壁厚，各區(qū)相接處坡口及焊縫應(yīng)圓滑過渡。圖十四 管板相貫焊縫坡口形式C區(qū)B.焊接位置：全位置。C.焊接方法：SMA TIG+SMAWD.焊接順序1）每

12、條環(huán)焊縫應(yīng)由兩名焊工對稱施焊；多層多道焊。2）熔透部位采用TIG。2.5mm的焊絲打底，或直接采用手工電弧 焊 2.5mm 3.2mm焊條打底，但要確保單面焊雙面成形，其他采用 （|）4mmK（|）5 md星條填充、蓋面。7.1.5.4懸索鋼管的焊接懸索鋼管的規(guī)格為0 700*30、34。懸索鋼管的總體焊接順序：先 焊懸索鋼管的管與管對接焊縫，再焊懸索鋼管與鑄鋼件的對接焊縫， 然后焊懸索鋼管與鑄鋼板相貫焊縫。同一段管兩端焊縫不得同時(shí)焊接, 以減小焊接殘余應(yīng)力。（1）懸索鋼管的管與管對接焊縫的焊接A.坡口形式：見圖十五圖A為鋼管對接坡口形式；圖B外套管坡口形式B.焊接位置：全位置。C.焊接方法：

13、SMAWD.焊接順序1）每條環(huán)焊縫應(yīng)由兩名焊工對稱施焊；2）鋼管對接焊完經(jīng)探傷合格后，方可裝外套管，焊接角焊縫；3）根部采用0 2.5mm或0 3.2mm焊條打底焊12層，其他采用 （|）4mmK（|）5 md星條填充、蓋面。（2）懸索鋼管與鑄鋼件的對接焊縫的焊接A.坡口形式：見圖六。B.焊接位置：水平固定。C.預(yù)熱焊接時(shí)要進(jìn)行預(yù)熱。采用電加熱片伴隨預(yù)熱，加熱片布置見圖七, 預(yù)熱溫度為120c150C。預(yù)熱范圍為：焊縫兩側(cè)，每側(cè)寬度應(yīng)大于 焊件厚度的2倍，且不小于100mm預(yù)熱應(yīng)均勻一致。層間溫度為 120C-200Co焊后緩冷。E.焊接方法：SMAWF.焊接順序1）每條環(huán)焊縫應(yīng)由兩名焊工對稱

14、施焊；多層多道焊。2）根部采用0 2.5mm或0 3.2mm焊條打底焊12層，其他采用 （|）4mmK（|）5 md星條填充、蓋面。（3）懸索鋼管與預(yù)埋件板間的焊接預(yù)埋件板的厚度為S =60A.坡口形式：見圖十四。B.焊接位置：橫焊。C.焊接方法：SMAWK TIG+SMAWD.預(yù)熱懸索鋼管與預(yù)埋件板焊前要進(jìn)行預(yù)熱。采用電加熱片伴隨預(yù)熱， 加熱片布置見圖十六，預(yù)熱溫度為 120c150C。預(yù)熱范圍為：焊縫 兩側(cè)，每側(cè)寬度應(yīng)大于焊件厚度的 2倍，且不小于100mm預(yù)熱應(yīng)均 勻一致。層間溫度為120c200C。焊后緩冷。圖十六管板相貫焊縫加熱片布置示意圖E.焊接順序1）每條環(huán)焊縫應(yīng)由兩名焊工對稱施

15、焊；多層多道焊。2）熔透部位采用TIG。2.5mm的焊絲打底，或直接采用手工電弧焊d 2.5mmg 3.2mm焊條打底，但要確保單面焊雙面成形，其他采用（|）4mmK（|）5 md星條填充、蓋面。7.1.5.5 V 形支撐的焊接V形支撐鋼管的規(guī)格為0 500*24、34。V形支撐的總體焊接順序:先焊好V形支撐與鑄鋼件的對接焊縫，然后焊 V形支撐與箱型梁鑄鋼 件的相貫焊縫和該處加強(qiáng)板焊縫。V形支撐與鑄鋼件的對接焊縫的焊接A.坡口形式：見圖十七。O鑄鋼件無縫鋼管3580圖十七VO鑄鋼件無縫鋼管3580圖十七V型支撐與鑄鋼件對接焊縫坡口形式4045B.焊接位置：水平固定。C.焊接方法：SMAWD.預(yù)

16、熱與V形支撐對接的鑄鋼件要進(jìn)行預(yù)熱。采用電加熱片伴隨預(yù)熱，加 熱片布置見圖七，預(yù)熱溫度為120c150C。預(yù)熱范圍為：焊縫兩側(cè)， 每側(cè)寬度應(yīng)大于焊件厚度的2倍，且不小于100mm預(yù)熱應(yīng)均勻一致。 層間溫度為120c200C。焊后緩冷。E.焊接順序 1）每條環(huán)焊縫應(yīng)由兩名焊工對稱施焊；多層多道焊。2）根部采用0 2.5mm或0 3.2mm焊條打底焊12層，其他采用04m做d 5 md星條填充、蓋面。V形支撐與箱型梁鑄鋼件間的焊接A.坡口形式：見圖十八。圖十八 管板相貫焊縫坡口形式B.焊接位置：全位置。C.焊接方法：SMA TIG+SMAWD.預(yù)熱焊接時(shí)要進(jìn)行預(yù)熱，加熱片布置見圖十六，預(yù)熱溫度為1

17、20c150C。預(yù)熱范圍為:焊縫兩側(cè)，每側(cè)寬度應(yīng)大于焊件厚度的2倍，且不小于100mm。預(yù)熱應(yīng)均勻一致。層間溫度為120c200C。焊后緩冷。E.焊接順序1）先焊管與鑄鋼件的焊縫，后焊加強(qiáng)板與鑄鋼件的焊縫。2)每條焊縫應(yīng)由兩名焊工對稱施焊；多層多道焊。3)熔透部位采用TIG。2.5mm的焊絲打底，或直接采用手工電弧焊 2.5mm 3.2mm焊條打底，但要確保單面焊雙面成形，其他采用(|)4mmK(|)5 md星條填充、蓋面。焊接工藝參數(shù)焊接方法焊接材料焊接工藝參數(shù)備注型號規(guī)格(mm)電流(A)電壓(V)焊接速度(cm/min)TIGTIG-J50小2.590 12012 15710SMAVE4

18、315E5015小2.570 9022 26810小3.280 11022 26810小4160 18024 26810小5190 24026 28810注：上述工藝參數(shù)為參考值,具體因母材規(guī)格、焊接位置不同而不同焊縫返修(1)焊縫返修應(yīng)由經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)秀焊工承擔(dān)。(2)焊縫返修采用碳弧氣刨清除缺陷。確認(rèn)徹底清除缺陷后，用 砂輪機(jī)或直線磨光機(jī)清除滲碳層，然后進(jìn)行補(bǔ)焊。返修焊縫的焊接工 藝同正常焊接。(3)焊縫同一部位的返修次數(shù)，不宜超過兩次焊接注意事項(xiàng)(1)引弧應(yīng)在焊道處進(jìn)行，嚴(yán)禁在焊道區(qū)以外的母材上起弧。(2)施焊時(shí)宜分層焊接。(3)焊接官隹續(xù)施焊，每一層焊道焊完后應(yīng)及時(shí)清理檢查，清除缺陷后再

19、焊。 (4)預(yù)熱要盡可能均勻一致，焊后要注意保溫。(5)焊接完畢，焊工應(yīng)清理焊縫表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺物，檢 查焊縫外觀質(zhì)量。檢查合格后應(yīng)在規(guī)定部位打上焊工鋼印。(6)需要磨平的焊縫，經(jīng)無損檢測合格后方可磨平。寸,久WfWrnrn(8)焊接工作結(jié)束，將焊縫區(qū)及焊接工作位置場地清理干凈。焊縫檢驗(yàn)焊接檢驗(yàn)按建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程(JGJ81-2002)。焊縫焊完后 立即除去渣皮、飛濺，并應(yīng)將焊縫表面清理干凈。低碳鋼焊縫冷卻后 進(jìn)行焊接檢驗(yàn)，低合金鋼在焊縫冷卻 24小時(shí)后進(jìn)行。大拱的主管、屋面上的懸索狀鋼管、內(nèi)環(huán)與外環(huán)管、屋面周邊的V型支撐、拱與屋面間的連桿的對接焊縫，以及其他受拉桿件的對接 焊縫要求達(dá)到一級焊縫標(biāo)準(zhǔn)；大拱的管管相貫焊縫熔透部位要求達(dá)到 一級焊縫標(biāo)準(zhǔn)，非熔透部位要求達(dá)到二級角焊縫標(biāo)準(zhǔn)；大拱的管板及 屋面支撐等