钢结构焊接施工工艺.doc

1、 1 目 录 1.前言 . 错误 !未定义书签。 2.焊接工艺流程 . 2 3.焊接施工工艺及技术措施 . 3 3.1 焊前准备 . 3 3.2 焊接材料的选择 . 3 3.3 焊接预热 . 4 3.4 焊接环境 . 5 3.5 焊接工艺措施 . 5 3.6 厚板焊接工艺要点 . 9 3.7 焊接应力控制 . 12 3.8 焊接质量检查 . 12 4.焊接质量控制措施 . 14 5.钢结构焊接注意事项 . 17 5.1 防风措施 . 17 5.2 防雨措施 . 17 2 再检查 再检查 焊接场所清理 预热温度记录 焊接电流调整、焊道清理 焊接安全设施的准备、检查 焊接设施、焊接材料 安装引弧板

2、、出板 坡口检查 修整 坡口表面清理 坡口检查记录 预热 焊接 焊后处理 焊接施工记录 自检 焊缝外观及 UT 检查 返修 焊接结束 转移焊接场所 1.焊接工艺流程 3 3.焊接施工工艺及技术措施 3.1 焊前准备 焊接区操作脚手平台搭设良好，平台高度及宽度应有利于焊工操作舒适、方便，并应有防风措施。由于 CO2 气体保护焊焊枪线较短，考虑将焊机及送丝机置于操作平台上。操作平台是针对节点焊接而专门设计，具体详见安全设施 一节。 焊工配置一些必要的工具，比如：凿子、焊工专用榔头、刷子以及砂轮机等。焊把线应绝缘良好，如有破损处要用绝缘布包裹好，以免拖拉焊把线时与母材打火。 焊接设备应接线正确、调试

3、好，正式焊接前宜先进行试焊，将电压、电流调至合适的范围。检查坡口装配质量。应去除坡口区域的氧化皮、水份、油污等影响焊缝质量的杂质。如坡口用氧乙炔切割过，还应用砂轮机进行打磨至露出金属光泽。 3.2 焊接材料的选择 根据钢材化学成分、力学性能，对 Q345C 级钢的焊材选配，见下表 1 所示： 4 表 1：焊材选择 母材牌号 手工焊条 CO2 保护焊 埋弧焊 焊丝 焊剂 Q235BC + Q235BC Q235BC +Q345C E4315 E4316 ER50-G (实芯 ) E501T1-1 (药芯 ) H08A H08MnA F4A0 Q345BC + Q345BC E5015 E5016

4、 H10Mn2 H08MnA F48A2 Q345GJC+Q345GJC E5015 E5016 H10Mn2 F48A2 3.3 焊接预热 预热是防止低合金高强钢焊接氢致裂纹的有效措施，可以控制焊接冷却速度，减少或避免热影响区（ HAZ）中淬硬马氏体的产生，降低 HAZ 硬度，同时还可以降低焊接应力，并有助于氢的逸出。预热温度的确定与钢材材质、板厚、接头形式、环境温度、焊接材料的含氢量以及拘束度都有关系。根据母材性能结合我们以 往一些工程的施工经验，对于 Q345 钢材， 4060mm 的板厚，预热温度 80 100左右； 60 80mm 的板厚，预热温度为 120。 预热主要采用电加热和氧

5、 -乙炔火焰加热方法，预热范围为坡口及坡口两侧不小于板厚的 1.5 倍宽度，且不小于 100mm。测温点应距焊接点各方向上不小于焊件的最大厚度值，但不得小于 75mm 处。 5 3.4 焊接环境 当焊接处于下述情况时，不应进行焊接。 3.4.1 室温低于 -18时。 3.4.2 被焊接面处于潮湿状态，或暴露在雨、雪和高风速条件下。 3.4.3 采用手工电弧焊作业（风力大于 5m/s）和 CO2 气保护焊（风力大于 2 m/s）作业时，未设置防风棚或没有措施的部位前情况下。 3.4.4 焊接操作人员处于恶劣条件下时。 3.5 焊接工艺措施 3.5.1 接头的准备 采用自动或半自动方法切割的母材的

6、边缘应是光滑和无影响焊接的割痕缺口；切割边缘的粗糙度应符合 GB50205-2005规范规定的要求。被焊接头区域附近的母材应无油脂、铁锈、氧化皮及其它外来物；接头的装配应符合下表要求。 3.5.2 定位焊 3.5.2.1 定位焊焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝的要求相同。 3.5.2.2 定位焊焊缝 的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊，弧坑应填满，严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧。 6 3.5.2.3 定位焊尺寸参见下表 2 要求执行。 表 2：定位焊焊缝长度及间距 母材厚度 (mm) 定位焊焊缝长度（ mm） 焊缝间距 (mm) 手工焊 自动、半自动 t 20 40

7、50 50 60 300 400 2040 50 60 60 70 300 400 3.5.2.4 定位焊的焊脚尺寸不应大于焊缝设计尺寸的 2/3，且不大于 8mm，但不应小 于 4mm。 3.5.2.5 定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，必须清除后重新焊接，如最后进行埋弧焊时，弧坑、气孔可不必清除。 3.5.3 引弧和熄弧板 重要的对接接头和 T 接头的两端应装焊引弧板和熄弧板，其材料及接头原则上应与母材相同，其尺寸为：手工焊、半自动 50 30 6mm；自动焊 100 50 8mm；焊后用气割割除，磨平割口。 3.5.4 焊缝清理及处理 3.5.4.1 多层和多道焊时，在焊接过程中应严

8、格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等，可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理。 7 3.5.4.2 从接 头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时，在反面开始焊接之前，应采用适当的方法（如碳刨、凿子等）清理根部至正面完整焊缝金属为止，清理部分的深度不得大于该部分的宽度。 3.5.4.3 每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度。 3.5.4.4 同一焊缝应连续施焊，一次完成；不能一次完成的焊缝应注意焊后的缓冷和重新焊接前的预热。 3.5.4.5 加筋板、连接板的端部焊接应采用不间断围角焊，引弧和熄弧点位置应距端部大于 100mm，弧坑应填满。 3.5.4.6 焊接过程中，尽

9、可能采用平焊位置或船形位置进行焊 接。 3.5.5 工艺的选用 3.5.5.1 不同板厚的接头焊接时，应按较厚板的要求选择焊接工艺。 3.5.5.2 不同材质间的板接头焊接时，应按强度较高材料选用焊接工艺要求，焊材应按强度较低材料选配。 3.5.5.3 焊接要领： 对接焊接是本次焊接工作中的重中之重，必须从组装、校正、检验、预留焊接收缩量、焊接定位、焊前防护、清理、焊接、焊后后热、质量检验等工序严格控制，才能确保接头焊后质量全面达到标准。 8 组装：组对前将坡口内 10 15mm 仔细去除锈蚀。坡口外自坡口边 10 15mm 范围内也必须仔细驱除锈蚀与污物；组 对时，不得在接近坡口处上引弧点焊

10、夹具或硬性敲打，以防母材受到破坏；同时对接接头错口现象必须控制在规范允许范围之内。注意必须从组装质量开始按 I 级标准控制。 根部焊接：根部施焊应自下部超始出处超越中心线 10mm起弧，与定位焊接接头处应前行 10mm 收弧，再次始焊应在定位焊缝上退行 10mm 起弧，在顶部中心处熄弧时应超越中心线至少15mm 并填满弧坑；另一半焊接前应将前半部始焊及收弧处修磨成缓坡状并确认无未熔合即为非熔透现象后在前半部焊缝上引弧。 次层焊接：焊接前剔除首层焊道上的凸起部分及引弧收弧造成的多余部分，仔细检 查坡口边沿有无未熔合及凹陷夹角，如有必须除去。飞溅与雾状附着物，采用角向磨光机时，应注意不得伤及坡口边

11、沿。此层的焊接在仰焊部分时采用小直径焊条，仰爬坡时电流稍调小，立焊部位时选用较大直径焊条，电流适中，焊至爬坡时电流逐渐增大，在平焊部位再次增大，其余要求与首层相同。 填充层焊接：填充层的焊接工艺过程与次层完全相同，仅在接近面层时，注意均匀流出 1.5 2mm 的深度，且不得伤及坡边。 面层的焊接：面层焊接，直接关系到接头的外观质量能否9 满足质量要求，因此在面层焊接时，应注意选用较小电流值并注意在坡口边熔合时间稍长 ，接头重新燃弧动作要快捷。 焊后清理与检查：上、下弦主管焊后应认真出去飞溅与焊渣，并认真采用量规等器具对外观几何尺寸进行检查，不得有低凹、焊瘤、咬边、气孔、未熔合、裂纹等缺陷存在。

12、 经自检满足外观质量标准的接头应鉴上焊工编号钢印，并采用氧炔焰调整接头上、下部温差。处理完毕立即采用不少于两层石棉布紧裹并用扎丝捆紧。 上、下弦接头焊接完毕后，应待冷却至常温后 24h 进行 UT检验，经检验合格后的接头质量必须符合 GB11345-89 的 I 级焊缝标准。 经确认达到设计标准的接头方可允许拆去防护措施。 3.6 厚板焊接工艺 要点 3.6.1 厚板焊接 t8/5 值及焊接规范控制 3.6.1.1 厚板焊接存在的一个重要问题是焊接过程中，焊缝热影响区由于冷却速度较快，在结晶过程中最容易形成粗晶粒马氏体组织，从而使焊接时钢材变脆，产生冷裂纹的倾向增大。因此在厚板焊接过程中，一定

13、要严格控制 t8/5。即控制焊缝热影响区尤其是焊缝熔合线处，从 800冷却到 500的时间，即 t8/5 值。 3.6.1.2t8/5 过于短暂时，焊缝熔合线处硬度过高，易出现淬硬裂纹； t8/5 过长，则熔合线处的临界转变温度会升高，10 降低冲击韧性值，对低合金钢，材质的组织发生变 化。出现这两种情况，皆直接影响焊接接头的质量。 3.6.1.3 对于手工电弧焊，焊接速度的控制：在工艺上规定不同直径的焊条所焊接的长度，规定焊工按此执行，从而确保焊接速度，其它控制采用电焊机控制，从而达到控制焊接线能量的输入，达到控制厚板焊接质量之目的。 3.6.2 厚板预热方法 厚板焊接预热，是工艺上必须采取

14、的工艺措施，对于本工程现场钢结构焊接施工采用氧乙炔预加热的方法。 3.6.3 层间温度控制 3.6.3.1 厚板为防止出现裂纹采取加热预热后，在焊接过程中应注意的一个重要问题，就是焊缝层间温度控制措施。如果层 间温度不控制，焊缝区域会出现多次热应变，造成的残余应力对焊缝质量不利，因此在焊接过程中，层间温度必须严格控制。 3.6.3.2 层间温度一般控制在 200 250之间。为了保持该温度，厚板在焊接时，要求一次焊接连续作业完成。 3.6.3.3 当构件较长（ L10 米）时，在焊接过程中，厚板冷却速度较快，因此在焊接过程中一直保持预加热温度，防止焊接后的急速冷却造成的层间温度的下降，焊接时还可采取焊后立即盖上保温板，防止焊接区域温度过快冷却。 3.6.4 焊接过程控制