鋼結構工程焊接施工常見問題禁忌分析

1、鋼結構工程焊接施工常見問題禁忌分析第1頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三焊縫基本知識焊縫等級：一級、二級、三級。一、二級焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷。且一級焊縫不得有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷焊縫接頭形式：T形接頭、十字接頭、角接接頭等焊縫熔透分類：全熔透焊縫、部分熔透焊縫、非坡口焊角焊縫第2頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三二級、三級焊縫外觀質量標準項目允許偏差缺陷類型二級三級未焊滿0.2+0.02t且1.00.2+0.04t且2.0每100焊縫內缺陷總長25根部收縮0.2+0.02t且1.00.2+0.04t且2.0長度不

2、限咬邊0.05t且0.5；連續(xù)長度100且焊縫兩邊總長10%焊縫總長0.1t且1.0 長度不限弧坑裂紋允許存在個別長度5.0弧坑裂紋電弧擦傷允許存在個別電弧擦傷表面夾渣深0.2t，長0.5 t且2.0表面氣孔每50焊縫長度內允許直徑0.4t,且3.0的氣孔，孔距6倍孔徑第3頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三對接焊縫及完全熔透組合焊縫允許尺寸偏差項目允許偏差一、二級三級對接焊縫余高B20:03B20:04B20:04B20:05對接焊縫錯邊d0.15t且2.0d0.15t且3.0第4頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三1、焊接施工不注意選擇最佳電壓現(xiàn)象、

3、危害性 焊接時無論是打底，填充、蓋面，不管坡口尺寸大小，均選擇同一電弧電壓。這樣有可能達不到要求的熔深、熔寬，產(chǎn)生咬邊、氣孔、飛濺等缺陷。防治措施 電弧電壓（即工作電壓）系電弧長決定，電弧長，則電弧電壓高；電弧短，則電弧電壓低。在焊接過程中，焊條端頭至工件間的距離稱弧長，在正常工作時一般所用焊條直徑稱為正?；。∮诤笚l直徑稱為短弧，一般在25V左右，在焊接時力求在正?；』蚨袒》秶鷥炔僮?。在使用酸性焊條焊接時為了預熱待焊接部位或降低熔池溫度，有時將電弧稍微拉長進行焊接，即長弧焊；但焊接電弧不宜過長，這樣會使電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺增加，熔深減小，而且外部空氣容易侵入，造成氣孔等缺陷。一般針對不同情況

4、應該分別選擇相應長弧或短弧能得到較好的焊接質量和工作效率，如打底焊接時為了能得到較好的熔深應該采用短弧操作；填充焊或蓋面焊接時為了得到較高的效率和熔寬可以適當加大電弧電壓。第5頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三2、施焊時不注意控制電弧長度現(xiàn)象、危害性 施焊時不根據(jù)坡口形式、焊接層數(shù)、焊接形式、焊條型號等適當調整電弧長度。由于焊接電弧長度使用不當，較難得到高質量的焊縫。防治措施 操作人員應該了解電弧長短對焊縫質量的影響，長弧焊接時電弧燃燒不穩(wěn)定，所獲得的焊縫質量較差，焊縫表面魚鯪紋不均勻。由于長弧焊接時容易左右擺動，電弧的熱量不能集中地作用于熔池上，而散失在空氣中，因此獲得

5、的熔深較淺而熔池較寬；其次由于電弧長，氣體保護不完善，當焊條的熔滴金屬向熔池過渡時，容易混入氣體而產(chǎn)生氣孔。熔池的飛濺也較嚴重，耗用的焊材多。短弧的操作費事，難以掌控，因自由度小，速度受影響，易疲勞，反過來影響質量。為了保證焊縫質量，施焊時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以獲得最優(yōu)的焊接質量，如V形坡口對接、角接的第一層應使用電弧短些，以保證焊透，且不發(fā)生咬邊現(xiàn)象；第二層可以稍長，以填滿焊縫。焊縫間隙小時，宜用短弧，間隙大時電弧可稍長，焊接速度加快。仰焊電弧應最短，以防止鐵水下流；立焊、橫焊時為了控制熔池溫度，也要用小電流、短弧焊接。另外無論采取什么焊接在運動過程中，要注

6、意始終保持弧長基本不變，以此確保整條焊縫的熔寬和熔深一致。第6頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三3、要求熔透的接頭對接或角對接組合焊縫焊角尺寸不夠現(xiàn)象、危害性 T形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對接或角對接組合焊縫，其焊腳尺寸不夠，或設計有疲勞驗算要求的吊車梁或類似構件的腹板與上翼板緣連接焊縫的焊腳尺寸不夠。這樣，會使焊接的強度和剛度均達不到設計的要求。防止措施 T形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對接組合焊縫，應按照設計要求，必須有足夠的焊腳要求，一般焊腳尺寸不應小于0.25t（t為連接處較薄的板厚）。設計有疲勞驗算要求的吊車梁或類似的腹板與上翼緣連接焊縫的焊

7、腳尺寸0.5t, 且不應大于10MM。焊接尺寸的容許偏差為04MM。第7頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三4、多層焊縫不清除焊渣及焊縫表面缺陷就進行下層焊接。現(xiàn)象、危害性 厚板多層焊接時，每層焊接完成后不清除焊渣及缺陷就直接進行下層焊接。這樣易造成焊縫產(chǎn)生夾渣、氣孔、裂紋等缺陷，降低連接強度，同時會引起下層焊接時的飛濺。防治措施厚板多層焊接時，每層應連續(xù)施焊。每一層焊縫焊完以后應及時清除焊渣、焊縫表面缺陷及飛濺物，發(fā)現(xiàn)有影響焊接質量的夾渣、氣孔、裂紋等缺陷應徹底清除后在施焊。第8頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三5、焊接不控制焊接電流現(xiàn)象、危害性 焊

8、接時，為了搶進度，對于中厚板對接焊縫采取不開坡口。對于厚板的全熔透角焊縫坡口鈍邊也采取超過6MM以上，焊時采用較大的電流輸入，使焊縫的熱影響區(qū)達到紅熱狀態(tài)。這樣雖然無損探傷檢驗焊縫質量可達到合格標準，但焊縫的力學性能試驗，強度指標下降，甚至達不到標準要求，彎曲試驗時出現(xiàn)裂紋，這樣會使焊縫接頭性能不能保證，對結構安全構成潛在危害。防治措施 焊接時要按工藝評定中的焊接電流控制，允許有10%-15%浮動。坡口的鈍邊尺寸不宜超過6MM。對接時，板厚超過6MM時，要開坡口進行焊接。第9頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三6 多層焊不連續(xù)施焊，不注意控制層間溫度現(xiàn)象、危害性 厚板多層焊

9、接時，不注意層間溫度控制，如層間間隔時間過長，不重新預熱就施焊就容易在層間產(chǎn)生冷裂紋；如過間隔時間過短，層間溫度過高（超過900度），對焊縫及熱影響區(qū)的性能也會產(chǎn)生影響，會造成晶粒粗大，致使韌性及塑性下降，會對接頭留下潛在隱患。防治措施 厚板多層焊接時，應加強對層間溫度的控制，在連續(xù)施焊過程中應檢驗焊接的母材溫度，使層間溫度盡量能與預熱溫度保持一致，對層間的最高溫度也要加以控制。焊接時間不應過長，如遇有焊接中斷的情況時應采取適當?shù)暮鬅?、保溫措施，再次施焊時，重新預熱溫度應適當高于初始預熱溫度。第10頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三7、焊接不注意控制焊接變形現(xiàn)象、危害性

10、焊接時不注意從焊接順序、人員布置、坡口形式、焊接規(guī)范選用及操作方法等方面控制變形，從而導致焊接后變形大、矯正困難、增加費用，尤其是厚板及大型工件，矯正難度大，用機械矯正易引起裂紋或層狀撕裂。用火焰矯正成本高且操作不好易造成工件過熱。對精度要求高的工件，不采取有效控制變形措施，安裝尺寸達不到使用要求，甚至造成返工或報廢。防治措施1）采用合理的焊接順序：對于對接接頭、T形接頭和十字接頭坡口焊接，在工件放置條件允許或工件易于翻身的情況下，宜采用雙面坡口對稱焊接；對于有對稱截面和焊縫對稱布置的構件，宜采用對稱于構件中性軸順序焊接，并宜由兩人分布在工件對稱兩側，采用相同的焊接規(guī)范，沿相同的方向同時施焊。

11、 對雙面非對稱坡口焊接，宜采用先用焊坡口深側的部分焊縫，后焊坡口淺側，最后焊完深坡口側焊縫的順序。對長焊縫宜采用分段退焊法或多人對稱焊接法。對桁架宜先焊下弦，后焊上弦，先由跨中向兩側對稱施焊，后焊兩端。對H型鋼要求焊后成一直線的，其焊接順序應交錯進行。實腹吊車梁的H型部件焊后要求上拱，則應先焊下弦，后焊上弦（如下圖B)。對長形焊縫宜采用跳焊法，避免工件局部加熱集中。第11頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三2)選用合適的焊接規(guī)范和操作方法： 選用合適的焊接工藝參數(shù)，盡量采用焊接工藝系數(shù)小的方法施焊。先焊接變形較大的焊縫；對焊縫不多的節(jié)點采取一次施焊完畢。焊接長焊縫時，宜用反

12、向逆焊法或采用反向分層逆焊法，減小分段次數(shù)，采用斷續(xù)施焊。盡量采用對稱焊接施焊，對大型工件更宜多焊工同時對稱施焊，自動焊可不分段焊，并采用焊縫緩冷措施。對主要受力節(jié)點，采用分層、分段輪流施焊，焊第一遍適當加大電流，減慢焊接速度，焊接第二遍不要過熱以減小變形。構件要經(jīng)常翻動，使焊接彎曲變形相互抵消。防止隨意加大焊肉，引起過大過量變形和焊接應力集中。3）采用反變形和剛性固定措施：對接板及位置允許采用反變形的構件宜反變形法控制焊接變形。對角變形可用反彎法。對一般構件可用點位焊固定，同時限制變形。對于大型厚板構件分析出施焊變形的方向后，用加撐的方法施以拉力或撐力限制與減小變形。對大型H型鋼翼板在焊接角

13、縫前，可以預壓反變形，以減小焊接變形量。第12頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三8、焊接在接頭間隙中塞焊條頭或鐵塊現(xiàn)象、危害性當工件組裝坡口間隙很大時，焊工圖省事，采用在間隙中塞焊條頭或鐵塊等雜物焊接。造成原因是零件加工尺寸太小，為湊足尺寸，采用加大間隙；或切割坡口表面凹凸太大及坡口直線度差，使間隙增大。這種做法由于焊接時難以將焊條頭或鐵塊與被焊件熔為一體，會造成未熔合，未熔透等焊接缺陷，降低連接強度。如用生銹的焊條頭或鐵塊填充，難以保證與母材的材質一致；如用焊條頭、鐵塊上有油污、雜質等會使焊縫產(chǎn)生氣孔、夾渣、裂紋等缺陷。這些情況均會使接頭的焊縫質量大大降低，達不到設計和

14、規(guī)范對焊縫的質量要求。防治措施1）當工件組裝間隙很大，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時，應用堆焊方法填平凹陷部位或減小組裝間隙。嚴禁在接頭間隙中采用填塞焊條頭或鐵塊補焊的方法。2）零件加工劃線時，應注意留足切割余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。第13頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三9、采用不同厚度及寬度的板材對接時，不平緩過渡?，F(xiàn)象、危害采用不同厚度及寬度的板材對接時，不注意板的厚度差是否在標準允許范圍內，如不在允許范圍內且不做平緩過渡處理則這樣的焊縫在高出薄板厚度出易引起應力集中和產(chǎn)生未熔合

15、等焊接缺陷，影響焊接質量。防治措施不同板厚的板材或管材對接接頭受拉時，其允許厚度差值（t1-t2)應符合以下列表：如薄板鋼材厚度t259101212允許厚度差t1-12234第14頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三 當超過上表規(guī)定時應將焊縫焊成斜坡狀，其坡度最大允許值應為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，當直接承受動載荷且需要進行疲勞驗算的結構斜坡坡度不應大于1：4 。不同寬度的板材對接時，應根據(jù)工廠及工地條件采用熱切割，機械加工或砂輪打磨的方法使其平緩過渡，且其連接處最大允許坡度值為1：2.5。第15頁，共19頁，2022年

16、，5月20日，23點6分，星期三10、對有交叉焊縫的構件不注意焊接順序?，F(xiàn)象、危害性 對有交叉焊縫的構件，不注意分析焊接應力釋放和焊接應力對構件變形的影響，以合理安排焊接順序，而是縱橫隨意施焊，結果會造成縱橫縫互相約束，產(chǎn)生較大的溫度收縮應力，使板變形，板面凹凸不平，并有可能使焊縫出現(xiàn)裂紋。防治措施 對有交叉焊縫的構件，應制定合理的焊接順序。當有幾種縱橫交叉焊縫施焊時，應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不會受到縱向焊縫的約束，使橫縫的收縮應力在無約束的情況下得到釋放，可減少焊接變形，保證焊縫質量，或先焊接對接焊縫后焊角焊焊縫。第16頁，共19頁，2022年，5月20日

17、，23點6分，星期三11、型鋼桿件搭接接頭采用圍焊時，在轉角處連續(xù)施焊現(xiàn)象、危害 型鋼桿件與連續(xù)板搭接接頭采用圍焊時，采用先焊桿件兩側焊縫，后焊端頭焊縫，不連續(xù)施焊。這樣雖對減小焊接變形有利，但在桿件轉角處易產(chǎn)生應力集中和焊接缺陷，影響焊接接頭質量。防治措施 型鋼桿件搭接接頭采用圍焊時，應在轉角處一次連續(xù)施焊完成。不要焊到轉角處又跑到另一側去焊接。第17頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三12、要求等強對接，吊車梁翼板與腹板兩端不設引弧板和引出板現(xiàn)象、危害性 在焊接對接焊縫，全熔透角焊縫，吊車梁翼板與腹板的焊縫時，在引弧和引出處不加設引弧板和引出板，這樣在焊接起止端時，由于電流電壓不夠穩(wěn)定，起止點的溫度也不夠穩(wěn)定，容易導致出現(xiàn)起止端焊縫有未熔合，未熔透、裂紋、夾渣、氣孔等缺陷，降低焊縫強度，達不到設計要求。防治措施 在焊接對接焊縫，全熔透角焊縫以及吊車梁翼板與腹板的焊縫時，應在焊縫兩端設引弧板和引出板，其作用是將兩端易產(chǎn)生缺陷的部分引到工件外后，再將缺陷部分割掉來保證焊縫的質量。第18頁，共19頁，2022年，5月20日，23點6分，星期三13、不注意焊接速度與焊接電流，焊條直徑協(xié)調使用現(xiàn)象、危害 焊接時不注意控制焊接速度與焊接電流；焊條直徑，焊接位置協(xié)調起來使用。如對全熔透的角