鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝及質(zhì)量問題防治措施

1、鋼結(jié)構(gòu)指主要由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等 制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或怫釘連接。 因其自重較輕，且施工簡(jiǎn)便，廣泛應(yīng)用于大型廠房、場(chǎng)館、超高層等領(lǐng)域。鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中，有許多需要注意的事項(xiàng)，一旦疏忽，有可能鑄成大錯(cuò)。材料及主要機(jī)具電焊條：具型號(hào)按設(shè)計(jì)要求選用，必須有質(zhì)量證明書。按要求施焊前經(jīng)過烘焙。嚴(yán)禁使用藥皮 脫落、焊芯生銹的焊條。設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，焊接 Q235鋼時(shí)宜選用E43系列碳鋼結(jié)構(gòu)焊條；焊接 16Mn鋼時(shí)宜選用E50系列低合金結(jié)構(gòu)鋼焊條；焊接重要結(jié)構(gòu)時(shí)宜采用低氫型焊條（堿性焊條）。 按說明書的要求烘焙

2、后，放入保溫桶內(nèi)，隨用隨取。酸性焊條與堿性焊條不準(zhǔn)混雜使用。引弧板：用坡口連接時(shí)需用弧板，弧板材質(zhì)和坡口型式應(yīng)與焊件相同。主要機(jī)具：電焊機(jī)（交、直流）、焊把線、焊鉗、面罩、小錘、焊條烘箱、焊條保溫桶、鋼絲 刷、石棉條、測(cè)溫計(jì)等。作業(yè)條件熟悉圖紙，做焊接工藝技術(shù)交底。施焊前應(yīng)檢查焊工合格證有效期限，應(yīng)證明焊工所能承擔(dān)的焊接工作?，F(xiàn)場(chǎng)供電應(yīng)符合焊接用電要求。環(huán)境溫度低于0C,對(duì)預(yù)熱，后熱溫度應(yīng)根據(jù)工藝試驗(yàn)確定。操作工藝工藝流程：作業(yè)準(zhǔn)備-電弧焊接（平焊、立焊、橫焊、仰焊）-焊縫檢查。鋼結(jié)構(gòu)電弧焊接：平焊選擇合格的焊接工藝，焊條直徑，焊接電流，焊接速度，焊接電弧長(zhǎng)度等，通過焊接工藝試驗(yàn) 驗(yàn)證。清理焊

3、口：焊前檢查坡口、組裝間隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊縫周圍不得有油污、 銹物。烘焙焊條應(yīng)符合規(guī)定的溫度與時(shí)間，從烘箱中取出的焊條，放在焊條保溫桶內(nèi)，隨用隨取。焊接電流：根據(jù)焊件厚度、焊接層次、焊條型號(hào)、直徑、焊工熟練程度等因素，選擇適宜的焊 接電流。引弧：角焊縫起落弧點(diǎn)應(yīng)在焊縫端部，宜大于 10mm不應(yīng)隨便打弧，打火引弧后應(yīng)立即將焊條 從焊縫區(qū)拉開，使焊條與構(gòu)件間保持 24mm間隙產(chǎn)生電弧。對(duì)接焊縫及時(shí)接和角接組合焊縫， 在焊縫兩端設(shè)引弧板和引出板，必須在引弧板上引弧后再焊到焊縫區(qū)，中途接頭則應(yīng)在焊縫接 頭前方1520mmt打火引弧，將焊件預(yù)熱后再將焊條退回到焊縫起始處，把熔池填滿到要求

4、 的厚度后，方可向前施焊。焊接速度：要求等速焊接，保證焊縫厚度、寬度均勻一致，從面罩內(nèi)看熔池中鐵水與熔渣保持 等距離（23mm為宜。焊接電弧長(zhǎng)度：根據(jù)焊條型號(hào)不同而確定，一般要求電弧長(zhǎng)度穩(wěn)定不變，酸性焊條一般為34mm堿性焊條一般為23mm宜。焊接角度：根據(jù)兩焊件的厚度確定，焊接角度有兩個(gè)方面，一是焊條與焊接前進(jìn)方向的夾角為 6075。；二是焊條與焊接左右夾角有兩種情況，當(dāng)焊件厚度相等時(shí)，焊條與焊件夾角均為 45 ;當(dāng)焊件厚度不等時(shí)，焊條與較厚焊件一側(cè)夾角應(yīng)大于焊條與較薄焊件一側(cè)夾角。不注意焊接速度與焊接電流【現(xiàn)象】焊接時(shí)不注意控制焊接速度與焊接電流，焊條直徑、焊接位置協(xié)調(diào)起來使用。如對(duì)全熔透

5、的角 縫進(jìn)行打底焊時(shí)，由于根部尺寸窄，如焊接速度過快，根部氣體、夾渣沒有足夠的時(shí)間排出， 易使根部產(chǎn)生未熔透、夾渣、氣孔等缺陷；蓋面焊時(shí)，如焊接速度過快，也易產(chǎn)生氣孔；焊接 速度過慢，則焊縫余高會(huì)過高，外形不整齊；焊接薄板或鈍邊尺寸小的焊縫時(shí)，焊接速度太慢， 易出現(xiàn)燒穿等情況?！敬胧亢附铀俣葘?duì)焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)效率有重大影響，選用時(shí)配合焊接電流、焊縫位置（打底焊， 填充焊，蓋面焊）、焊縫的厚薄、坡口尺寸選取適當(dāng)?shù)暮附铀俣?，在保證熔透，氣體、焊渣易 排出，不燒穿，成形良好的前提下選用較大的焊接速度，以提高生產(chǎn)率效率。施焊時(shí)不注意控制電弧長(zhǎng)度【現(xiàn)象】施焊時(shí)不根據(jù)坡口形式、焊接層數(shù)、焊接形式、焊條

6、型號(hào)等適當(dāng)調(diào)整電弧長(zhǎng)度。由于焊接電弧 長(zhǎng)度使用不當(dāng)，較難得到高質(zhì)量的焊縫?！敬胧繛榱吮ＷC焊縫質(zhì)量，施焊時(shí)一般多采用短弧操作，但可以根據(jù)不同的情況選用合適的弧長(zhǎng)以獲 得最優(yōu)的焊接質(zhì)量，如V形坡口對(duì)接、角接的第一層應(yīng)使用短些的電弧，以保證焊透，且不發(fā)生咬邊現(xiàn)象，第二層可以稍長(zhǎng)，以填滿焊縫。焊縫間隙小時(shí)宜用短弧，間隙大時(shí)電弧可稍長(zhǎng)， 焊接速度加快。仰焊電弧應(yīng)最短，以防止鐵水下流；立焊、橫焊時(shí)為了控制熔池溫度，也要用 小電流、短弧焊接。另外，無論采取什么焊接，在運(yùn)動(dòng)過程中要注意始終保持弧長(zhǎng)基本不變， 以此確保整條焊縫的熔寬和熔深一致。焊接不注意控制焊接變形【現(xiàn)象】焊接時(shí)不注意從焊接順序、人員布置、坡

7、口形式、焊接規(guī)范選用及操作方法等方面控制變形， 從而導(dǎo)致焊接后變形大、矯正困難、增加費(fèi)用，尤其是厚板及大型工件，矯正難度大，用機(jī)械 矯正易引起裂紋或?qū)訝钏毫?。用火焰矯正成本高且操作不好易造成工件過熱。對(duì)精度要求高的 工件，不采取有效控制變形措施，會(huì)導(dǎo)致工件安裝尺寸達(dá)不到使用要求，甚至造成返工或報(bào)廢?！敬胧坎捎煤侠淼暮附禹樞虿⑦x用合適的焊接規(guī)范和操作方法，還要采用反變形和剛性固定措施。多層焊不連續(xù)施焊不注意控制層間溫度【現(xiàn)象】厚板多層焊接時(shí)，不注意層間溫度控制，如層問間隔時(shí)間過長(zhǎng)，不重新預(yù)熱就施焊容易在層間 產(chǎn)生冷裂紋；如果間隔時(shí)間過短，層間溫度過高（超過 900C）,對(duì)焊縫及熱影響區(qū)的性能也

8、 會(huì)產(chǎn)生影響，會(huì)造成晶粒粗大，致使韌性及塑性下降，會(huì)對(duì)接頭留下潛在隱患?！敬胧亢癜宥鄬雍附訒r(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)層間溫度的控制，在連續(xù)施焊過程中應(yīng)檢驗(yàn)焊接的母材溫度，使層 間溫度盡量能與預(yù)熱溫度保持一致，對(duì)層間的最高溫度也要加以控制。焊接時(shí)間不應(yīng)過長(zhǎng)，如 遇有焊接中斷的情況時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)暮鬅?、保溫措施，再次施焊時(shí)，重新預(yù)熱溫度應(yīng)適當(dāng)高于 初始預(yù)熱溫度。多層焊縫不清除焊渣及焊縫表面有缺陷【現(xiàn)象】厚板多層焊接時(shí)，每層焊接完成后不清除焊渣及缺陷就直接進(jìn)行下層焊接，易造成焊縫產(chǎn)生夾 渣、氣孔、裂紋等缺陷，降低連接強(qiáng)度，同時(shí)會(huì)引起下層焊接時(shí)的飛濺?！敬胧亢癜宥鄬雍附訒r(shí)，每層應(yīng)連續(xù)施焊。每一層焊縫焊完以后應(yīng)及時(shí)

9、清除焊渣、焊縫表面缺陷及飛 濺物，發(fā)現(xiàn)有影響焊接質(zhì)量的夾渣、氣孔、裂紋等缺陷應(yīng)徹底清除后再施焊。熔透接頭對(duì)接或角對(duì)接組合焊縫焊角尺寸不夠【現(xiàn)象】T形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對(duì)接或角對(duì)接組合焊縫，其焊腳尺寸不夠，或設(shè) 計(jì)有疲勞驗(yàn)算要求的吊車梁或類似構(gòu)件的腹板與上翼板緣連接焊縫的焊腳尺寸不夠，會(huì)使焊接 的強(qiáng)度和剛度均達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求?！敬胧縏形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對(duì)接組合焊縫，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求，必須有足夠的 焊腳要求，一般焊腳尺寸不應(yīng)小于 0.25t (t為連接處較薄的板厚)。設(shè)計(jì)有疲勞驗(yàn)算要求的 吊車梁或類似的腹板與上翼緣連接焊縫的焊腳尺寸0.5t,且不應(yīng)大于10mm

10、焊接尺寸的容許偏差為04 mm焊接在接頭間隙中塞焊條頭或鐵塊【現(xiàn)象】由于焊接時(shí)難以將焊條頭或鐵塊與被焊件熔為一體，會(huì)造成未熔合，未熔透等焊接缺陷，降低 連接強(qiáng)度。如用生銹的焊條頭、鐵塊填充，難以保證與母材的材質(zhì)一致；如用有油污、雜質(zhì)等 的焊條頭、鐵塊填充，會(huì)使焊縫產(chǎn)生氣孔、夾渣、裂紋等缺陷。這些情況均會(huì)使接頭的焊縫質(zhì) 量大大降低，達(dá)不到設(shè)計(jì)和規(guī)范對(duì)焊縫的質(zhì)量要求?！敬胧?1)當(dāng)工件組裝間隙很大，但沒有超過規(guī)定允許使用的范圍，組裝間隙超過薄板板厚2倍或大于20mm寸，應(yīng)用堆焊方法填平凹陷部位或減小組裝間隙。嚴(yán)禁在接頭間隙中采用填塞焊條 頭或鐵塊補(bǔ)焊的方法。(2)零件加工劃線時(shí)，應(yīng)注意留足切割余

11、量及切割后的焊接收縮余量，控制好零件尺寸，不 要以增加間隙來保證外形尺寸。不同厚度及寬度的板材對(duì)接時(shí)不平緩過渡【現(xiàn)象】采用不同厚度及寬度的板材對(duì)接時(shí)，不注意板的厚度差是否在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)。如不在允許范 圍內(nèi)且不做平緩過渡處理，焊縫在高出薄板厚度處易引起應(yīng)力集中和產(chǎn)生未熔合等焊接缺陷， 影響焊接質(zhì)量。【措施】當(dāng)超過有關(guān)規(guī)定時(shí)應(yīng)將焊縫焊成斜坡狀，其坡度最大允許值應(yīng)為1: 2.5;或厚度的一面或兩面在焊接前加工成斜坡，且坡度最大允許值為 1: 2.5,當(dāng)直接承受動(dòng)載荷且需要進(jìn)行疲勞驗(yàn)算的 結(jié)構(gòu)斜坡坡度不應(yīng)大于1:4。不同寬度的板材對(duì)接時(shí)，應(yīng)根據(jù)工廠及工地條件采用熱切割， 機(jī)械加工或砂輪打磨的方法使其

12、平緩過渡，且其連接處最大允許坡度值為1: 2.5。對(duì)有交叉焊縫的構(gòu)件不注意焊接順序【現(xiàn)象】 對(duì)有交叉焊縫的構(gòu)件，不注意通過分析焊接應(yīng)力釋放和焊接應(yīng)力對(duì)構(gòu)件變形的影響而合理安排 焊接順序，而是縱橫隨意施焊，結(jié)果會(huì)造成縱橫縫互相約束，產(chǎn)生較大的溫度收縮應(yīng)力，使板 變形，板面凹凸不平，并有可能使焊縫出現(xiàn)裂紋。【措施】對(duì)有交叉焊縫的構(gòu)件，應(yīng)制定合理的焊接順序。當(dāng)有幾種縱橫交叉焊縫施焊時(shí)，應(yīng)先焊收縮變 形較大的橫縫，而后焊縱向焊縫，這樣焊接橫向焊縫時(shí)不會(huì)受到縱向焊縫的約束，使橫縫的收 縮應(yīng)力在無約束的情況下得到釋放，可減少焊接變形，保證焊縫質(zhì)量，或先焊接對(duì)接焊縫后焊 角焊縫。型鋼桿件搭接接頭采用圍焊時(shí)轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊【現(xiàn)象】型鋼桿件與連續(xù)板搭接接頭采用圍焊時(shí)，采用先焊桿件兩側(cè)焊縫，后焊端頭焊縫，不連續(xù)施焊。 這樣雖對(duì)減小焊接變形有利，但在桿件轉(zhuǎn)角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中和焊接缺陷，影響焊接接頭質(zhì)量。【措施】型鋼桿件搭接接頭采用圍焊時(shí)，應(yīng)在轉(zhuǎn)角處一次連續(xù)施焊完成，不要焊到轉(zhuǎn)角處又跑到另一側(cè) 去焊接。要求等強(qiáng)對(duì)接，不設(shè)引弧板和引出板【現(xiàn)象】在焊接對(duì)接焊縫，全熔透角焊縫，吊車梁翼