鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝

1、鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝目錄1.前言錯誤!未泄義書簽。2. 焊接工藝流程23. 焊接施工工藝與技術(shù)措施33.1焊前準(zhǔn)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焊接工藝描施53.6厚板焊接工藝要點(diǎn)93. 7焊接應(yīng)力控制123. 8焊接質(zhì)量檢査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171 / 17鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝1.焊接工藝流程鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝3. 焊接施工工藝與技術(shù)措施3.1焊前準(zhǔn)備焊接區(qū)操作腳手平臺搭設(shè)良好，平臺高度與寬度應(yīng)有利于 焊工操作舒適、方便，并應(yīng)有防風(fēng)措施。由于CO氣體保護(hù)焊 焊槍線較短，考慮將焊機(jī)與

2、送絲機(jī)宜于操作平臺上。操作平臺 是針對節(jié)點(diǎn)焊接而專門設(shè)計，具體詳見安全設(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、 刷子以與砂輪機(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)至合適的范囤。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 用氧一乙塊切割過，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Q345C級鋼的焊材選配, 見下表1所示:鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝表1:焊材選擇母材牌號手工焊條CO2保護(hù)焊

3、埋弧焊焊絲焊劑Q235 + Q235?Q235? +Q345CE4315E4316ER50-G（實芯）E501T1-1（藥芯）H08AHOSMnAF4A0Q345C+ Q345CE5015E5016H10In2HOSMnAF 1SA2Q345GJC+Q345GJCE5015E5016H10Mn25 1SA23. 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，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)熱溫度的確左與鋼材材質(zhì)、板厚、接頭形式、環(huán) 境溫度、焊接材料的含氫量以與拘束度都有關(guān)系。根據(jù)母

4、材性 能結(jié)合我們以往一些工程的施工經(jīng)驗，對于Q345鋼材，40 60mm的板厚，預(yù)熱溫度80100°C左右：6080mm的板厚，預(yù) 熱溫度為1209。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 坡口與坡口兩側(cè)不小于板厚的1. 5倍寬度，且不小于100mm。 測溫點(diǎn)應(yīng)距焊接點(diǎn)并方向上不小于焊件的最大厚度值，但不得 小于75mm處。4 / 17鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝3. 4焊接環(huán)境當(dāng)焊接處于下述情況時，不應(yīng)進(jìn)行焊接。3.4. 1室溫低于-18°C時。被焊接而處于潮濕狀態(tài)，或暴露在雨、雪和髙風(fēng)速 條件下。采用手工電弧焊作業(yè)（風(fēng)力大于5m/s）和CO氣保 護(hù)焊（風(fēng)力大于2 m

5、/s）作業(yè)時，未設(shè)垃防風(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. 5.1接頭的準(zhǔn)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)世的要求。被焊接頭區(qū)域附近的母材應(yīng)無油脂、鐵銹、 氧化皮與其它外來物：接頭的裝配應(yīng)符合下表要求。3. 5. 2定位焊3. 5. 2.1定位焊焊縫所采用的焊接材料與焊接工藝要求應(yīng) 與正式焊縫的要求相同。3. 5. 2. 2泄位焊焊縫的焊接應(yīng)避免在焊縫的起始、結(jié)束和 拐角處施焊，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。5 / 1

6、7鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝3. 5. 2. 3泄位焊尺寸參見下表2要求執(zhí)行。表2：左位焊焊縫長度與間距母材厚度(mm)定位焊焊縫長度(mm)焊縫間距(mm)手工焊自動、半自動tW2040 5050 6030040020tW4050 6050 60300400t>4050 6060 703004003. 5. 2. 4泄位焊的焊腳尺寸不應(yīng)大于焊縫設(shè)計尺寸的2/3, 且不大于8mm,但不應(yīng)小于4mm。3. 5. 2. 5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(jìn)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，

7、 其材料與接頭原則上應(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焊縫淸理與處理3. 5. 4. 1多層和多道焊時，在焊接過程中應(yīng)嚴(yán)格淸除焊逍 或焊層間的焊渣、夾渣、氧化物等，可采用砂輪、鑿子與鋼線 刷等工具進(jìn)行淸理。6 / 17鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝3. 5. 4. 2從接頭的兩側(cè)進(jìn)行焊接完全焊透的對接焊縫時， 在反面開始焊接之前，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆椒ǎㄈ缣寂?、鑿子等?淸理根部至正而完整焊縫金屬為止，淸理部分的深度不得大于 該部分的寬度。3. 5. 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

8、面的寬度。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(diǎn)位置應(yīng)距端部大于100mm,弧坑應(yīng)填滿。3. 5. 4. 6焊接過程中，盡可能采用平焊位置或船形位置進(jìn) 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(qiáng)度較髙材料 選用焊接工藝要求，焊材應(yīng)按強(qiáng)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、

9、預(yù)留焊接收縮疑、焊接眾位、焊前防護(hù)、淸理、焊 接、焊后后熱、質(zhì)量檢驗等工序嚴(yán)格控制，才能確保接頭焊后 質(zhì)量全而達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。7 / 17鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝組裝：組對前將坡口內(nèi)1015mm仔細(xì)去除銹蝕。坡口外自 坡口邊1015mm范用內(nèi)也必須仔細(xì)驅(qū)除銹蝕與污物：組對時, 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：同時對接接頭錯口現(xiàn)象必須控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。 注意必須從組裝質(zhì)量開始按I級標(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，與立位焊接接頭處應(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

10、填滿弧坑；期一半焊接前應(yīng)將前半部始焊與收呱處修磨 成緩坡狀并確認(rèn)無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與引弧收弧 造成的多余部分，仔細(xì)檢查坡口邊沿有無未熔合與凹陷夾角， 如有必須除去。飛濺與霧狀附著物，采用角向磨光機(jī)時，應(yīng)注 意不得傷與坡口邊沿。此層的焊接在仰焊部分時采用小直徑焊 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，英 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，且不得傷與坡 邊。而層的焊接：而層焊接，直

11、接關(guān)系到接頭的外觀質(zhì)量能否8 / 17鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝滿足質(zhì)疑要求，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。焊后淸理與檢査：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)的接頭應(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(jìn)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 縫標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)確認(rèn)達(dá)到設(shè)汁標(biāo)

12、準(zhǔn)的接頭方可允許拆去防護(hù)措施。3. 6厚板焊接工藝要點(diǎn)3. 6.1厚板焊接t8/5值與焊接規(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，一立要嚴(yán)格控制t8/5。即控制焊 縫熱影響區(qū)尤英是焊縫熔合線處，從800C冷卻到500°C的時 間，即t8/5值。過于短暫時，焊縫熔合線處硬度過高，易岀 現(xiàn)淬硬裂紋：t8/5過長，則熔合線處的臨界轉(zhuǎn)變溫度會升高，9 / 17鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝降低沖擊韌性值，對低合金鋼，材質(zhì)的組織發(fā)生變化。出

13、現(xiàn)這 兩種情況，皆直接影響焊接接頭的質(zhì)量。3. 對于手工電弧焊，焊接速度的控制：在工藝上規(guī) 泄不冋直徑的焊條所焊接的長度，規(guī)定焊工按此執(zhí)行，從而確 保焊接速度，英它控制采用電焊機(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。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)焊接施工采用氧乙烘預(yù)加熱的方法。3. 6. 3層間溫度控制3. 6. 3.1厚板為防止岀現(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

14、中，層間溫度必須嚴(yán)格 控制。3. 6. 3. 2層間溫度一般控制在200°C250°C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. 6. 3. 3當(dāng)構(gòu)件較長（L>10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焊接過程控制10 / 17鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝3. 6. 4. 1泄位焊：泄位焊是厚板施工過程中最容易岀現(xiàn)問 題的部位。由于厚板在左位焊時，定位焊處的溫度被周用的'冷 卻介質(zhì)”很快

15、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立位焊時，提髙預(yù) 加熱溫度，加大左位焊縫長度和焊腳尺寸。3. 6. 4. 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)慣在焊縫周圍的鋼板表而 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(yán)禁這種不規(guī)范”的行為發(fā)生。3. 6. 4. 3多層多道焊：在厚板焊接過程中，堅持的一個重 要的工藝原則是多層多道焊，嚴(yán)禁擺寬道。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

16、結(jié)果是，母材對焊縫拘 束應(yīng)力大，焊縫強(qiáng)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)疑。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(qiáng)對 焊接過程的中間檢査，就顯得尤為重要，便于與時發(fā)現(xiàn)問題， 中間檢查不能使施工停止，而是邊施工、邊檢査。如在淸渣過11 / 17鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝程中，認(rèn)真檢查是否有裂紋發(fā)生。與時發(fā)現(xiàn)，與時處理。3. 6. 5層狀撕裂控制措施3.

17、 6. 5. 1坡口的選擇：在深化設(shè)計過程中，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S>40nmi,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岀Z向性能的指 標(biāo)要求，具體Z向性能根據(jù)設(shè)計規(guī)泄的要求執(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 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(jìn)行有效控制， 降低焊

18、接接頭的拘朿度，以減少焊接熱影響區(qū)范弗I，可降低焊 接接頭的焊接殘余應(yīng)力：采取髙效的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)雖:檢査12 / 17鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝焊接質(zhì)量檢查包括外觀和無損檢測：外觀檢査按照J(rèn)GJ81-2002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%檢驗，二級焊縫按要求抽檢20%,并 且在焊接完成后24

19、小時進(jìn)行檢測。13 / 17鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝4. 焊接質(zhì)量控制措施4. 1從事鋼結(jié)構(gòu)種焊接工作的焊工，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)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)行焊接工藝評左，并應(yīng)根據(jù)評左報告確定 焊接工藝。4. 3鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作應(yīng)根據(jù)焊接工藝評左合格的試驗結(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)左進(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 80C100C。烘焙合格的焊條外露在空氣中超過4h的應(yīng)重新 烘焙。焊條反復(fù)烘焙次數(shù)

20、不宜超過2次。4. 5焊劑在使用前應(yīng)按其產(chǎn)品說明書的規(guī)左進(jìn)行烘焙。焊 絲應(yīng)除凈銹蝕、油污與英他污物。4. 6二氧化碳?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，瓶內(nèi)氣體壓力 低于lHPa時停I匕使用。4. 7采用氣體保護(hù)焊時，場地風(fēng)速在lm/S以上時，應(yīng)設(shè)程 擋風(fēng)裝置，對焊接現(xiàn)場進(jìn)行防護(hù)。4. 8焊接前應(yīng)復(fù)査組裝質(zhì)量、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(zhǔn)施焊。鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝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，英材質(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 2/3。4. 10引弧應(yīng)在焊道處進(jìn)行，嚴(yán)禁在焊道區(qū)域以外的母材上 打火引弧。4. 11對于需要進(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)符介國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定或通過工藝試 驗確泄。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lOOmrn：后熱處理應(yīng)在焊后立即進(jìn)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