手工電弧焊焊接工藝

1、第五章 手工電弧焊焊接工藝適用范圍：本工藝適用于鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝手工電弧焊焊接工藝。工藝規(guī)定了一般低碳鋼、普通低合金鋼的手工電弧焊的基本要求。凡各工程的工藝中無特殊要求的結(jié)構(gòu)件的手工電弧焊均應(yīng)按本工藝規(guī)定執(zhí)行。第一節(jié) 材料要求鋼材應(yīng)按施工圖的要求選用，其性能和質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)具有質(zhì)量證明書或檢驗報告。如果用其它鋼材和焊材代換時，須經(jīng)設(shè)計單位同意，并按相應(yīng)工藝文件施焊。焊條選用原則1.符合使用要求，焊縫金屬的性能要符合使用要求（達(dá)到設(shè)計要求），一般要求焊縫金屬的力學(xué)性能，包括抗拉強(qiáng)度，塑性和沖擊韌性達(dá)到母材金屬標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能指標(biāo)的下限值。 2.盡量降低成本，盡量選用生產(chǎn)

2、率高成本低的焊條，即“低成本”原則。3.結(jié)構(gòu)鋼焊條的選擇1）根據(jù)母材的抗拉強(qiáng)度，按照“等強(qiáng)”原則選擇抗拉強(qiáng)度級別相同的焊條。由于熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度比焊條牌號的名義強(qiáng)度高不少，在焊接高強(qiáng)鋼時因母材熔入影響，焊縫金屬實際抗拉強(qiáng)度比焊條牌號的名義強(qiáng)度高得多。因此，可以選用抗拉強(qiáng)度低一等級的焊條，使焊縫金屬與母材實際等強(qiáng)。2）對于易裂的母材或結(jié)構(gòu)(碳當(dāng)量較高或工作厚度大、結(jié)構(gòu)剛性大、施焊環(huán)境溫度低)，對于塑性、韌性要求高的重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用塑性韌性好、含氫量低及抗裂性能好的堿性焊條(即低氫焊條)。最好選用高韌性、超低氫焊條，以提高接頭的抗冷裂性能。3）對于管道焊接、立向下焊接、底層焊縫、蓋面焊縫等，最好

3、相應(yīng)選用管道焊接專用焊條、立向下焊條、底層焊條和蓋面焊條等。4）應(yīng)選用堿性焊條(即低氫焊條)而無直流焊接電源時，可選用低氫鉀型焊條。5）對于接頭由不同強(qiáng)度的鋼材組成，則按強(qiáng)度較低的鋼材選用焊條。6）大型結(jié)構(gòu)，可選用熔敷速度較高的鐵粉焊條。4.鑄鐵焊條的選擇根據(jù)鑄鐵種類、工件的使用要求和加工要求等，選擇符合要求的成本低的鑄鐵焊條。5.焊件坡口形式的選擇要考慮在施焊和坡口加工可能的條件下，盡量減小焊接變形，節(jié)省焊條，提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。一般主要根據(jù)板厚選擇（見氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸GB985-88）。7.不同板厚的鋼板對接接頭的兩板厚度差(d-d1)不超過表規(guī)定

4、時，則焊縫坡口的基本形式與尺寸按較厚板的尺寸數(shù)據(jù)來選擇；否則應(yīng)在厚板上作出如表中圖示的單面a）或雙面削薄b），其削薄長度L3(d-d1)。 表較薄板厚度d1（mm）255991212允許厚度差（d-d1）（mm）1234第二節(jié) 主要機(jī)具主要機(jī)具（見表5.2.1.1 5.2.1.2）表.1 焊接用機(jī)械設(shè)備表設(shè)備名稱設(shè)備型號數(shù) 量單位備注電動空壓機(jī)根據(jù)工程實際情況確定根據(jù)工程實際情況確定臺碳弧氣刨用柴油發(fā)電機(jī)臺應(yīng)急使用直流焊機(jī)臺結(jié)構(gòu)焊接 交流焊機(jī)臺結(jié)構(gòu)焊接焊條烘干箱臺烘干焊條翼緣矯正機(jī)臺型鋼校正表.2 工廠加工檢驗設(shè)備、儀器、工具表備名稱設(shè)備型號數(shù) 量單位備注超聲波探傷儀根據(jù)工程實際情況確定根據(jù)工

5、程實際情況確定臺檢查焊縫內(nèi)部缺陷數(shù)字溫度儀臺測量層間溫度數(shù)字鉗形電流表個測量焊接電流溫濕度儀個測量空氣濕度焊縫檢驗尺把檢驗焊縫外觀尺寸磁粉探傷儀臺測量焊縫內(nèi)部缺陷尺寸游標(biāo)卡尺把測量焊縫外觀尺寸鋼卷尺把測量第三節(jié) 作業(yè)條件焊接區(qū)應(yīng)保持干燥、不得有油、銹、水、氧化皮和其它污物。焊條在使用前應(yīng)按產(chǎn)品說明書規(guī)定的烘焙時間和烘焙溫度進(jìn)行烘焙。低氫型焊條烘干后必須存放在保溫箱（筒）內(nèi)，隨用隨取。焊條由保溫箱（筒）取出到施焊的時間不宜超過2h（酸性焊條不宜超過4h）。不符上述要求時，應(yīng)重新烘干后再用，但焊條烘干次數(shù)不宜超過2次。施焊前，焊工應(yīng)復(fù)核焊接件的接頭質(zhì)量和焊接區(qū)域的坡口、間隙、鈍邊等的處理情況。當(dāng)發(fā)

6、現(xiàn)有不符合要求時，應(yīng)修整合格后方可施焊。焊接連接組裝允許偏差值見表的規(guī)定。 表.1 焊接連接組裝允許偏差值第四節(jié) 操作工藝工藝流程拼裝焊接校正 二次下料制孔裝焊其它零件校正打磨打砂油漆搬運(yùn)貯存運(yùn)輸操作工藝1.焊接參數(shù)的選擇1）焊條直徑的選擇焊條直徑主要根據(jù)焊件厚度選擇，見表.1。多層焊的第一層以及非水平位置焊接時，焊條直徑應(yīng)選小一點。表.1 焊條直徑選擇焊件厚度(mm)<22346612>12焊條直徑(mm)1.623.23.2445462）焊接電流的選擇 主要根據(jù)焊條直徑選擇電流，方法有二：查表 見表.3表.3 焊接電流選擇焊條直徑(mm)1.62.02.53.24.05.05.

7、8焊接電流(A)254040605080100130160210200270260300注：立、仰、橫焊電流應(yīng)比平焊小10%左右。有近似的經(jīng)驗公式可供估算：I= (3055)d式中 d 焊條直徑，mm； I 焊接電流，A；焊角焊縫時，電流要稍大些。打底焊時，特別是焊接單面焊雙面成形焊道時，使用的焊接電流要?。惶畛浜笗r，通常用較大的焊接電流；蓋面焊時，為防止咬邊和獲得較美觀的焊縫，使用的電流稍小些。堿性焊條選用的焊接電流比酸性焊條小10%左右。不銹鋼焊條比碳鋼焊條選用電流小20%左右。焊接電流初步選定后，要通過試焊調(diào)整。3）電弧電壓 主要取決于弧長。電弧長，則電壓高；反之，則低。在焊接過程中，一

8、般希望弧長始終保持一致，并且盡量使用短弧焊接。所謂短弧是指弧長為焊條直徑的0.51.0倍。一般低氫型焊條采用短弧、低壓操作能得到比較好的焊接效果。4）焊接工藝參數(shù)的選擇，應(yīng)在保證焊接質(zhì)量條件下，采用大直徑焊條和大電流焊接，以提高勞動生產(chǎn)率。5）手工電弧焊工藝參數(shù)示例見表.4。6）性能要求高的焊縫與接頭，每層焊縫厚度不宜大于4mm。7）坡口底層焊道宜采用不大于f3.2mm的焊條，底層根部焊道的最小尺寸應(yīng)適宜，以防產(chǎn)生裂紋。8）在承受動載荷情況下，焊接接頭的焊縫余高h(yuǎn)應(yīng)趨于零，在其它工作條件下，h值可在03mm范圍內(nèi)選取。9）焊縫在焊接接頭每邊的覆蓋寬度不小于24mm。表.4 手工電弧焊工藝參數(shù)示

9、例焊縫空間位置焊縫斷面示圖焊件厚度或焊角尺寸(mm)第一層焊縫以后各層焊縫封底焊縫焊條直徑(mm)焊接電流(A)焊條直徑(mm)焊接電流(A)焊條直徑(mm)焊接電流(A)平對接焊縫225560255602.53.53.2901203.2901204.05.03.21001303.210013041602004160210520026052202505.66.041602103.210013052002604180210>6.041602104160210418021052202805220260>12416021041602105220280立對接焊縫225055250552.5

10、4.03.2801103.2801105.06.03.2901203.2901207.0103.29012041201603.2901204120160113.29012041201603.2901204120160516020012183.29012041201604120160193.290120412016041201605160200續(xù)表.4 手工電弧焊工藝參數(shù)示例焊縫空間位置焊縫斷面示圖焊件厚度或焊角尺寸(mm)第一層焊縫以后各層焊縫封底焊縫焊條直徑(mm)焊接電流(A)焊條直徑(mm)焊接電流(A)焊條直徑(mm)焊接電流(A)橫對接焊縫225055250552.53.280110

11、3.2801103.04.03.2901203.290120412016041201605.08.03.2901203.2901203.29012041401604120160>9.03.29012041401603.2901204140160412016014183.29012041401604140160>1941401604140160仰對接焊縫2250652.53.2801103.05.03.29011041201605.08.03.2901203.2901204140160>9.03.2901204140160414016012183.290120414016041

12、40160>1941401604140160 續(xù)表.4 手工電弧焊工藝參數(shù)示例 續(xù)表焊縫空間位置焊縫斷面示圖焊件厚度或焊角尺寸(mm)第一層焊縫以后各層焊縫封底焊縫焊條直徑(mm)焊接電流(A)焊條直徑(mm)焊接電流(A)焊條直徑(mm)焊接電流(A)平角接焊接22556533.210012043.210012041602005.06.041602005220280>7.0416000522028052202804160200416020041602005220280立角接焊接2250603.04.03.2901205.08.03.29012041201609.0123.2901

13、20412016041201603.29012041201603.2901204120160仰角接焊接2250603.04.03.2901205.06.04120160>7.0412016041401603.29012041401603.290120414016041401602.施焊前，焊工應(yīng)復(fù)核焊接件的接頭質(zhì)量和焊接區(qū)域的坡口、間隙、鈍邊等的處理情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有不符合要求時，應(yīng)修整合格后方可施焊。3.焊接時不得使用藥皮脫落或焊芯生銹的焊條。4.T型接頭、十字接頭、角接頭和對接接頭主焊縫兩端，必須配置引弧板和熄弧板，其材質(zhì)和坡口形式應(yīng)與焊件相同。引弧和熄弧焊縫長度應(yīng)大于或等于25mm。引

14、弧和熄弧板長度應(yīng)大于或等于60mm，長度宜為板厚的1.5倍且不小于30mm，厚度宜不小于6mm。引弧和熄弧板應(yīng)采用氣割的方法切除，并修磨平整，不得用錘擊落。5.焊接區(qū)應(yīng)保持干燥、不得有油、銹和其它污物。6.焊條在使用前應(yīng)按產(chǎn)品說明書規(guī)定的烘焙時間和烘焙溫度進(jìn)行烘焙。7.不應(yīng)在焊縫以外的母材上打火引弧。8.焊接作業(yè)區(qū)環(huán)境溫度低于00C時，應(yīng)將構(gòu)件焊接區(qū)各方向大于或等于鋼板厚度且不小于100mm范圍內(nèi)的母材加熱到200C以上方可施焊，且在焊接過程中均不應(yīng)低于這個溫度。9.定位焊采用的焊材型號應(yīng)與焊件材質(zhì)相匹配。定位焊必須由持有相應(yīng)合格的焊工施焊，定位焊焊縫應(yīng)與最終焊縫有相同的質(zhì)量要求。1）定位焊焊

15、腳尺寸不宜超過設(shè)計焊縫厚度的2/3，且不應(yīng)大于6mm。長焊縫焊接時，定位焊縫長度不宜小于50mm,焊縫間距500600mm,并應(yīng)填滿弧坑。2）定位焊的位置應(yīng)布置在焊道以內(nèi)。如遇有焊縫交叉時，定位焊縫應(yīng)離交叉處50mm以上。 3）定位焊縫的余高不應(yīng)過高，定位焊縫的兩端應(yīng)與母材平緩過渡，以防止正式焊接時產(chǎn)生未焊透等缺陷。4）如定位焊縫開裂，必須將裂紋處的焊縫鏟除后重新定位焊。在定位焊之后，如出現(xiàn)接口不平齊，應(yīng)進(jìn)行校正，然后才能正式焊接。5）定位焊縫不得有裂紋、夾渣、焊瘤等缺陷。焊前必須清除焊接區(qū)的有害物。 6）定位焊預(yù)熱溫度應(yīng)高于正式焊接溫度。7）當(dāng)定位焊焊縫上有氣孔或裂紋時，必須清除后重新進(jìn)行焊

16、接。 10.對于非密閉的隱蔽部位，應(yīng)按施工圖的要求進(jìn)行涂層處理后，方可進(jìn)行組裝；對刨平頂緊的部位，必須經(jīng)質(zhì)量部門檢驗合格后才能施焊。11.多層焊的施焊應(yīng)符合下列要求：1）厚板多層焊時應(yīng)連續(xù)施焊，每一焊道焊接完成后應(yīng)及時清理焊渣及表面飛濺物，發(fā)現(xiàn)影響焊接質(zhì)量的缺陷時，應(yīng)清除后方可再焊。再連續(xù)焊接過程中應(yīng)控制焊接區(qū)母材溫度，使層間溫度上、下限符合工藝文件要求。遇有中斷施焊的情況，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)暮鬅?、保溫措施，再次焊接時重新預(yù)熱溫度應(yīng)高于初始預(yù)熱溫度；2）坡口底層焊道采用焊條直徑應(yīng)不大于4mm，焊條底層根部焊道的最小尺寸應(yīng)適宜，但最大厚度不應(yīng)超過6mm。12.在組裝好的構(gòu)件上施焊，應(yīng)嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)定

17、的參數(shù)以及焊接順序進(jìn)行，以控制焊后構(gòu)件變形。1）控制焊接變形，可采取反變形措施，其反變形參考值見表.5。焊接收縮量參見表。2）在約束焊道上施焊，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行；如因故中斷，再焊時應(yīng)對已焊的焊縫局部做預(yù)熱處理。3）采用多層焊時，應(yīng)將前一道焊縫表面清理干凈后再繼續(xù)施焊。表.5 焊接反變形參考數(shù)值板厚t(mm)f(mm) (a+2)/2反變形角度(平均值) B(mm)150200250300350400450500550600650700121。3040”22.5344.55141。2240”22.533.5455.5161。41.522.533.5444.555201。1222.533.544.54.

18、555255511.522.5333.5444.555283420”1111.52222.52.533.53.5302720”0.51111.51.52222.52.53361720”0.50.50.511111.51.51.51.52401120”0.50.50.50.50.50.511111113因焊接而變形的構(gòu)件，可用機(jī)械（冷矯）或在嚴(yán)格控制溫度的條件下加熱（熱矯）的方法進(jìn)行矯正。1）普通低合金結(jié)構(gòu)鋼冷矯時，工作地點溫度不得低于-16。C；熱矯時，其溫度值應(yīng)控制在750900。C之間。2）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷矯時，工作地點溫度不得低于-20。C；熱矯時，其溫度值不得超過900。C。3）同一部

19、位加熱矯正不得超過2次，并應(yīng)緩慢冷卻，不得用水驟冷。表.6 焊接收縮量結(jié)構(gòu)類型焊件特征和板厚焊縫收縮量(mm)鋼板對接各種板厚長度方向每米焊縫0.7；寬度方向每個接口1.0實腹結(jié)構(gòu)及焊接H型鋼斷面高小于等于1000mm且板厚小于25mm四條縱焊縫每米共縮0.6，焊透梁高收縮1.0，每對加勁焊縫，梁的長度收縮0.3斷面高小于等于1000mm且板厚大于25mm四條縱焊縫每米共縮1.4，焊透梁高收縮1.0，每對加勁焊縫，梁的長度收縮0.7斷面高大于1000mm的各種板厚四條縱焊縫每米共縮0.2，焊透梁高收縮1.0，每對加勁焊縫，梁的長度收縮0.5格構(gòu)式結(jié)構(gòu)屋架、托架、支架等輕型桁架接頭焊縫每個接口為

20、1.0；搭接貼角焊縫每米0.5實腹柱及重型桁架搭接貼角焊縫每米0.25圓筒型結(jié)構(gòu)板厚小于等于16mm直焊縫每個接口周長收縮1.0；環(huán)焊縫每個接口周長收縮1.0板厚大于16mm直焊縫每個接口周長收縮2.0；環(huán)焊縫每個接口周長收縮2.0第五節(jié) 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)詳見鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范GB50205-2001第六節(jié) 成品保護(hù) 構(gòu)件焊接后的變形，應(yīng)進(jìn)行成品矯正，成品矯正一般采用熱矯正，加熱溫度不宜大于650，構(gòu)件矯正應(yīng)符合下列要求：項 目允 許 偏 差柱底板平面度5.0桁架、腹桿彎曲1/1500且不大于5mm，梁不準(zhǔn)下?lián)翔旒堋⒏箺U扭曲H/250且不大于5.0mm牛腿翹曲當(dāng)牛腿長度1000時為2當(dāng)牛腿長度10

21、00時為3 凡構(gòu)件上的焊瘤、飛濺、毛刺、焊疤等均應(yīng)清除干凈。要求平的焊縫應(yīng)將焊縫余高磨平。 零、部件采用機(jī)械矯正法矯正，一般采用壓力機(jī)進(jìn)行。 根據(jù)裝配工序?qū)?gòu)件標(biāo)識的構(gòu)件代號，用鋼印打入構(gòu)件翼緣上，距端500MM范圍內(nèi)。構(gòu)件編號必須按圖紙要求編號，編號要清晰、位置要明顯。5.6.5 應(yīng)在構(gòu)件打鋼印代號的附近，在構(gòu)件上掛鐵牌，鐵牌上用鋼印打號來表明構(gòu)件編號。 用紅色油漆標(biāo)注中心線標(biāo)記并打鋼印。 鋼構(gòu)件制作完成后，應(yīng)按照施工圖的規(guī)定及鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范進(jìn)行驗收，構(gòu)件外形尺寸的允許偏差應(yīng)符合上述規(guī)定中的要求。 鋼結(jié)構(gòu)件在工廠內(nèi)制作完畢后，根據(jù)合同規(guī)定或業(yè)主的安排，由監(jiān)理進(jìn)行驗收。驗收合格者方可

22、安排運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場。驗收要填寫記錄報告。 驗收合格后才能進(jìn)行包裝。包裝應(yīng)保護(hù)構(gòu)件不受損傷，零件不變形，不損壞，不散失。 包裝應(yīng)符合運(yùn)輸交通部門的有關(guān)部門規(guī)定，超限構(gòu)件的運(yùn)輸應(yīng)在制作之前向有關(guān)交通部門辦理超限貨物運(yùn)輸手續(xù)。 現(xiàn)場安裝用的連接零件，應(yīng)分號捆扎出廠發(fā)運(yùn)。 成品發(fā)運(yùn)應(yīng)填寫發(fā)運(yùn)清單。 運(yùn)輸由鋼結(jié)構(gòu)加工廠直接運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場。根據(jù)現(xiàn)場總調(diào)度的安排，按照吊裝順序一次運(yùn)輸?shù)桨惭b使用位置，避免二次倒運(yùn)。 超長、超寬構(gòu)件安排在夜間運(yùn)輸，并在運(yùn)輸車前后設(shè)引路車和護(hù)衛(wèi)車，以保證運(yùn)輸?shù)陌踩?。第七?jié) 應(yīng)注意的問題 技術(shù)質(zhì)量1焊接材料質(zhì)量控制2母材質(zhì)量控制3 焊接工藝質(zhì)量控制 安全環(huán)保措施1、認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家有關(guān)安全

23、生產(chǎn)法規(guī)，認(rèn)真貫徹執(zhí)行有關(guān)施工安全規(guī)程。同時結(jié)合公司實際，制定安全生產(chǎn)制度和獎罰條例，并認(rèn)真執(zhí)行。2、牢固樹立“安全第一”的思想，堅持預(yù)防為主的方針，對職工經(jīng)常進(jìn)行安全生產(chǎn)教育，定期開展安全活動，充分認(rèn)識安全生產(chǎn)的重要性，掌握一定的安全生產(chǎn)知識，對職工進(jìn)行安全生產(chǎn)培訓(xùn)。在安全生產(chǎn)上，一定要克服麻痹思想。3、堅持所有進(jìn)入車間的人員必須戴安全帽，每天上班前檢查車間用氣體的安全措施。4、搞好安全用電。所有電纜、用電設(shè)備的拆除、車間照明等均由專業(yè)電工擔(dān)任，要使用的電動工具，必須安裝漏電保護(hù)器，值班電工要經(jīng)常檢查、維護(hù)用電線路及機(jī)具，認(rèn)真執(zhí)行JGJ46-88標(biāo)準(zhǔn)，保持良好狀態(tài)，保證用電安全。5、各種施工

24、機(jī)械編制操作規(guī)程和操作人員崗位責(zé)任制，專機(jī)專人使用保管，特殊工種必須持證上崗。6、切實搞好防火。氧氣、乙炔氣、CO2氣要放在規(guī)定的安全處，并按規(guī)定正確使用，車間、工具房、操作平臺等處設(shè)置足夠數(shù)量的滅火器材。電焊、氣割時，先注意周圍環(huán)境有無易燃物后再進(jìn)行工作。7、文明施工具體措施（1） 對施工人員進(jìn)行文明施工教育，加強(qiáng)職工的文明施工意識。（2） 實行區(qū)域管理，劃分責(zé)任范圍，定期進(jìn)行文明施工檢查。（3）切實加強(qiáng)火源管理。車間禁止吸煙，電、氣焊及焊接作業(yè)時應(yīng)清理周圍的易燃物，消防工具要齊全，動火區(qū)域要安放滅火器，并定期檢查。（4） 廢料要及時清理，并在指定地點堆放，保證施工場地的清潔和施工道路的暢通。（5）做好成品的外觀及形體保護(hù)，減少污染。當(dāng)設(shè)計對厚板有Z向性能要求時的焊接工藝措施在高層及超高層鋼結(jié)構(gòu)中，大量采用厚板焊接。由于鋼板存在微裂紋等缺陷、Z向力學(xué)性能差，因此厚板焊接、特別是大于40mm鋼板焊接時，易導(dǎo)致層狀撕裂。1、選擇合理的焊接接點連接形式：由于規(guī)范往往只考慮節(jié)點連接的強(qiáng)度及施工的可行性，而對厚板焊接時的層狀撕裂未做明確規(guī)定，因此在按規(guī)范要求進(jìn)行焊接設(shè)計時并不能保證避免層狀撕裂的現(xiàn)象發(fā)生。為此，在進(jìn)行大于40mm厚鋼板焊接時，應(yīng)選擇合理的節(jié)點連接形式，如附圖.1以減小局部區(qū)域由于焊縫收縮引起應(yīng)力集中或盡量避免鋼板Z向受拉。圖.1（1