鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝

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鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝
鋼結(jié)構(gòu)從下料、組對、焊接、檢驗等工藝
鋼結(jié)構(gòu)手工電弧焊焊接施工工藝標準
依據(jù)標準：
《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》        GB50300-2001
《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》          GB50205-2001
《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級法》GB11345
《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》GB3323
《焊接球節(jié)點鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》JBJ/T3034.1
《螺栓球節(jié)點鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》JBJ/T3034.2
《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術規(guī)程》JGJ81
1、范圍
本工藝標準適用于一般工業(yè)與民用建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝手工電弧焊焊接工程。
2、施工準備
2.1材料及主要機具
2.1.1電焊條：其型號按設計要求選用，必須有質(zhì)量證明書。按要求施焊前經(jīng)過烘焙。嚴禁使用藥皮脫落、焊芯生銹的焊條。設計無規(guī)定時，焊接Q235鋼時宜選用E43系列碳鋼結(jié)構(gòu)焊條；焊接16Mn鋼時宜選用E50系列低合金結(jié)構(gòu)鋼焊條；焊接重要結(jié)構(gòu)時宜采用低氫型焊條（堿性焊條）。按說明書的要求烘焙后，放入保溫桶內(nèi)，隨用隨取。酸性焊條與堿性焊條不準混雜使用。
2.1.2引弧板：用坡口連接時需用弧板，弧板材質(zhì)和坡口型式應與焊件相同。
2.1.3主要機具：電焊機（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、測溫計等。
2.2作業(yè)條件
2.2.1熟悉圖紙，做焊接工藝技術交底。
2.2.2施焊前應檢查焊工合格證有效期限，應證明焊工所能承擔的焊接工作。
2.2.3現(xiàn)場供電應符合焊接用電要求。
2.2.4環(huán)境溫度低于0℃，對預熱，后熱溫度應根據(jù)工藝試驗確定。
3、操作工藝
3.1工藝流程：
作業(yè)準備→電弧焊接（平焊、立焊、橫焊、仰焊）→焊縫檢查。
3.2鋼結(jié)構(gòu)電弧焊接：
3.2.1平焊
3.2.1.1選擇合格的焊接工藝，焊條直徑，焊接電流，焊接速度，焊接電弧長度等，通過焊接工藝試驗驗證。
3.2.1.2清理焊口：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。
3.2.1.3烘焙焊條應符合規(guī)定的溫度與時間，從烘箱中取出的焊條，放在焊條保溫桶內(nèi)，隨用隨取。
3.2.1.4焊接電流：根據(jù)焊件厚度、焊接層次、焊條型號、直徑、焊工熟練程度等因素，選擇適宜的焊接電流。
3.2.1.5引?。航呛缚p起落弧點應在焊縫端部，宜大于10mm，不應隨便打弧，打火引弧后應立即將焊條從焊縫區(qū)拉開，使焊條與構(gòu)件間保持2～4mm間隙產(chǎn)生電弧。對接焊縫及時接和角接組合焊縫，在焊縫兩端設引弧板和引出板，必須在引弧板上引弧后再焊到焊縫區(qū)，中途接頭則應在焊縫接頭前方15～20mm處打火引弧，將焊件預熱后再將焊條退回到焊縫起始處，把熔池填滿到要求的厚度后，方可向前施焊。
3.2.1.6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（2～3mm）為宜。
3.2.1.7焊接電弧長度：根據(jù)焊條型號不同而確定，一般要求電弧長度穩(wěn)定不變，酸性焊條一般為3～4mm，堿性焊條一般為2～3mm為宜。
3.2.1.8焊接角度：根據(jù)兩焊件的厚度確定，焊接角度有兩個方面，一是焊條與焊接前進方向的夾角為60～75°；二是焊條與焊接左右夾角有兩種情況，當焊件厚度相等時，焊條與焊件夾角均為45°；當焊件厚度不等時，焊條與較厚焊件一側(cè)夾角應大于焊條與較薄焊件一側(cè)夾角。
3.2.1.9收?。好織l焊縫焊到末尾，應將弧坑填滿后，往焊接方向相反的方向帶弧，使弧坑甩在焊道里邊，以防弧坑咬肉。焊接完畢，應采用氣割切除弧板，并修磨平整，不許用錘擊落。
3.2.1.10清渣：整條焊縫焊完后清除熔渣，經(jīng)焊工自檢（包括外觀及焊縫尺寸等）確無問題后，方可轉(zhuǎn)移地點繼續(xù)焊接。
3.2.2立焊：基本操作工藝過程與平焊相同，但應注意下述問題：
3.2.2.1在相同條件下，焊接電源比平焊電流小10%～15%。
3.2.2.2采用短弧焊接，弧長一般為2～3mm。
3.2.2.3焊條角度根據(jù)焊件厚度確定。兩焊件厚度相等，焊條與焊條左右方向夾角均為450；兩焊件厚度不等時，焊條與較厚焊件一側(cè)的夾角應大于較薄一側(cè)的夾角。焊條應與垂直面形成600～800角，使角弧略向上，吹向熔池中心。
3.2.2.4收弧：當焊到末尾，采用排弧法將弧坑填滿，把電弧移至熔池中央?；　澜够】铀υ谝贿?。為了防止咬肉，應壓低電弧變換焊條角度，使焊條與焊件垂直或由弧稍向下吹。
3.2.3橫焊：基本與平焊相同，焊接電流比同條件平焊的電流小10%～15%，電弧長2～4mm。焊條的角度，橫焊時焊條應向下傾斜，其角度為700～800，防止鐵水下墜。根據(jù)兩焊件的厚度不同，可適當調(diào)整焊條角度，焊條與焊接前進方向為700～900。
3.2.4仰焊：基本與立焊、橫焊相同，其焊條與焊件的夾角和焊件厚度有關，焊條與焊接方向成700～800角，宜用小電流、短弧焊接。
3.3冬期低溫焊接：
3.3.1在環(huán)境溫度低于0℃條件下進行電弧焊時，除遵守常溫焊接的有關規(guī)定外，應調(diào)整焊接工藝參數(shù)，使焊縫和熱影響區(qū)緩慢冷卻。風力超過4級，應采取擋風措施；焊后未冷卻的接頭，應避免碰到冰雪。
3.3.2鋼結(jié)構(gòu)為防止焊接裂紋，應預熱、預熱以控制層間溫度。當工作地點溫度在0℃以下時，應進行工藝試驗，以確定適當?shù)念A熱，后熱溫度。
4、質(zhì)量標準
4.1一般規(guī)定
4.1.1本章適用于鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝中的鋼構(gòu)件焊接和焊釘焊接的工程質(zhì)量驗收。
4.1.2鋼結(jié)構(gòu)焊接工程可按相應的鋼結(jié)構(gòu)制作或安裝工程檢驗批的劃分原則劃分為一個或若干個檢驗批。
4.1.3碳素結(jié)構(gòu)鋼應在焊縫冷卻到環(huán)境溫度、低合金結(jié)構(gòu)鋼應在完成焊接24h以后，進行焊縫探傷檢驗。
4.1.4焊縫施焊后應在工藝規(guī)定的焊縫及部位打上焊工鋼印。
4.2鋼構(gòu)件焊接工程
I主控項目
4.2.1焊條、焊絲、焊劑、電渣焊熔嘴等焊接材料與母材的匹配應符合設計要求及國家現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術規(guī)程》JGJ81的規(guī)定。焊條、焊劑、藥芯焊絲、熔嘴等在使用前，應按其產(chǎn)品說明書及焊接工藝文件的規(guī)定進行烘焙和存放。
檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。
檢驗方法:檢查質(zhì)量證明書和烘焙記錄。
4.2.2焊工必須經(jīng)考試合格并取得合格證書。持證焊工必須在其考試合格項目及其認可范圍內(nèi)施焊。
檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。
檢驗方法:檢查焊工合格證及其認可范圍、有效期。
4.2.3施工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，應進行焊接工藝評定，并應根據(jù)評定報告確定焊接工藝。
檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。
檢驗方法:檢查焊接工藝評定報告。
4.2.4設計要求全焊透的一、二級焊縫應采用超聲波探傷進行內(nèi)部缺陷的檢驗，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，應采用射線探傷，其內(nèi)部缺陷分級及探傷方法應符合現(xiàn)行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級法》GB11345或《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》GB3323的規(guī)定。
焊接球節(jié)點網(wǎng)架焊縫、螺栓球節(jié)點網(wǎng)架焊縫及圓管T、K、Y形節(jié)點相關線焊縫，其內(nèi)部缺陷分級及探傷方法應分別符合國家現(xiàn)行標準《焊接球節(jié)點鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》JBJ/T3034.1、《螺栓球節(jié)點鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》JBJ/T3034.2、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術規(guī)程》JGJ81的規(guī)定。
一級、二級焊縫的質(zhì)量等級及缺陷分級應符合表4.2.4的規(guī)定。
檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。
檢驗方法:檢查超聲波或射線探傷記錄。
表4.2.4 一、二級焊縫質(zhì)量等級及缺陷分級
焊縫質(zhì)量等級 一級 二級
內(nèi)部缺陷超聲波探傷 評定等級 Ⅱ Ⅲ
檢驗等級 B級 B級
探傷比例 100％ 20％
內(nèi)部缺陷射線探傷 評定等級 Ⅱ Ⅲ
檢驗等級 AB級 AB級
探傷比例 100％ 20％
注：探傷比例的計數(shù)方法應按以下原則確定：(1)對工廠制作焊縫，應按每條焊縫計算百分比，且探傷長度應不小于200mm，當焊縫長度不足200mm時，應對整條焊縫進行探傷；(2)對現(xiàn)場安裝焊縫，應按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數(shù)計算百分比，探傷長度應不小于200mm，并應不少于1條焊縫。
4.2.5T形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對接和角對接組合焊縫，其焊腳尺寸不應小于t/4(圖4.2.5a、b、c)；設計有疲勞驗算要求的吊車梁或類似構(gòu)件的腹板與上翼緣連接焊縫的焊腳尺寸為t/2(圖4.2.5d)，且不應大于10mm。焊腳尺寸的允許偏差為0～4mm。
檢查數(shù)量:資料全數(shù)檢查；同類焊縫抽查10%，且不應少于3條。
檢驗方法:觀察檢查，用焊縫量規(guī)抽查測量。

圖4.2.5焊腳尺寸
4.2.6焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。一級、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。
檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應少于3件；被抽查構(gòu)件中，每一類型焊縫按條數(shù)抽查5%，且不應少于1條；每條檢查1處，總抽查數(shù)不應少于10處。
檢驗方法:觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規(guī)和鋼尺檢查，當存在疑義時，采用滲透或磁粉探傷檢查。
Ⅱ一般項目
4.2.7對于需要進行焊前預熱或焊后熱處理的焊縫，其預熱溫度或后熱溫度應符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定或通過工藝試驗確定。預熱區(qū)在焊道兩側(cè)，每側(cè)寬度均應大于焊件厚度的1.5倍以上，且不應小于100mm；后熱處理應在焊后立即進行，保溫時間應根據(jù)板厚按每25mm板厚1h確定。
檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。
檢驗方法:檢查預、后熱施工記錄和工藝試驗報告。
4.2.8二級、三級焊縫外觀質(zhì)量標準應符合本規(guī)范附錄A中表A.0.1的規(guī)定。三級對接焊縫應按二級焊縫標準進行外觀質(zhì)量檢驗。
檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應少于3件；被抽查構(gòu)件中，每一類型焊縫按條數(shù)抽查5%，且不應少于1條；每條檢查1處，總抽查數(shù)不應少于10處。
檢驗方法:觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規(guī)和鋼尺檢查。
4.2.9焊縫尺寸允許偏差應符合本規(guī)范附錄A中表A.0.2的規(guī)定。
檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應少于3件；被抽查構(gòu)件中，每種焊縫按條數(shù)各抽查5%，但不應少于1條；每條檢查1處，總抽查數(shù)不應少于10處。
檢驗方法:用焊縫量規(guī)檢查。
4.2.10焊成凹形的角焊縫，焊縫金屬與母材間應平緩過渡；加工成凹形的角焊縫，不得在其表面留下切痕。
檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應少于3件。
檢驗方法:觀察檢查。
4.2.11焊縫感觀應達到:外形均勻、成型較好，焊道與焊道、焊道與基本金屬間過渡較平滑，焊渣和飛濺物基本清除干凈。
檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應少于3件；被抽查構(gòu)件中，每種焊縫按數(shù)量各抽查5%，總抽查處不應少于5處。
檢驗方法:觀察檢查。
鋼結(jié)構(gòu)制作(安裝)焊接工程質(zhì)量檢驗標準
項目 序號 項    目 允許偏差(mm) 檢 驗 方 法
主控項目 1 焊接材料品種、規(guī)格 第4.3.1條 檢查產(chǎn)品合格證明文件、中文標志及檢驗報告（全數(shù)檢查）
2 焊接材料復驗 第4.3.2條 檢查復試報告（全數(shù)檢查）
3 材料匹配 第5.2.1條 檢查質(zhì)量證明書和烘焙記錄（全數(shù)檢查）
4 焊工證書 第5.2.2條 檢查焊工合格證及其認可范圍、有效期（所有焊工）
5 焊接工藝評定 第5.2.3條 檢查焊接工藝評定報告（全數(shù)檢查）
6 內(nèi)部缺陷 第5.2.4條 檢查焊縫探傷紀錄（全數(shù)檢查）
7 組合焊縫尺寸 第5.2.5條 觀察檢查、焊縫量規(guī)抽查測量（資料全數(shù)檢查，同類焊縫抽查10%，且≥3處）
8 焊縫表面缺陷 第5.2.6條 觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規(guī)和鋼尺檢查，必要時，采用滲透或磁粉探傷檢查
—般項目 1 焊接材料外觀質(zhì)量 第4.3.4條 觀察檢查（按量抽查1%，且≥10包）
2 預熱和后熱處理 第5.2.7條 檢查試驗報告（全數(shù)檢查）
3 焊縫外觀質(zhì)量 第5.2.8條 觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規(guī)和鋼尺檢查（第5.2.8條）
4 焊縫尺寸偏差 第5.2.9條 觀察檢查第（5.2.9條）
5 凹形角焊縫 第5.2.10條 觀察檢查（同類構(gòu)件抽查10%，且≥3件）
6 焊縫感觀 第5.2.11條 觀察檢查（第5.2.11條）
5、成品保護
5.1焊后不準撞砸接頭，不準往剛焊完的鋼材上澆水。低溫下應采取緩冷措施。
5.2不準隨意在焊縫外母材上引弧。
5.3各種構(gòu)件校正好之后方可施焊，并不得隨意移動墊鐵和卡具，以防造成構(gòu)件尺寸偏差。隱蔽部位的焊縫必須辦理完隱蔽驗收手續(xù)后，方可進行下道隱蔽工序。
5.4低溫焊接不準立即清渣，應等焊縫降溫后進行。
6、應注意的質(zhì)量問題
6.1尺寸超出允許偏差：對焊縫長度、寬度、厚度不足，中心線偏移，彎折等偏差，應嚴格控制焊接部位的相對位置尺寸，合格后方準焊接，焊接時精心操作。
6.2焊縫裂紋：為防止裂紋產(chǎn)生，應選擇適合的焊接工藝參數(shù)和施焊程序，避免用大電流，不要突然熄火，焊縫接頭應搭接10～15mm，焊接中不允許搬動、敲擊焊件。
6.3表面氣孔：焊條按規(guī)定的溫度和時間進行烘焙，焊接區(qū)域必須清理干凈，焊接過程中選擇適當?shù)暮附与娏?，降低焊接速度，使熔池中的氣體完全逸出。
6.4焊縫夾渣：多層施焊應層層將焊渣清除干凈，操作中應運條正確，弧長適當。注意熔渣的流動方向，采用堿性焊條時，必須使熔渣留在熔渣后面。
7、質(zhì)量記錄
7.1焊接材料質(zhì)量證明書。
7.2焊工合格證及編號。
7.3焊接工藝試驗報告。
7.4焊接質(zhì)量檢驗報告、超聲波、射線探傷記錄。
7.5設計變更、洽商記錄。
7.6隱蔽工程驗收記錄。
7.7其它技術文件。
8、安全環(huán)保措施
8.1電焊機外殼，必須接地良好，其電源的裝拆應由電工進行。
8.2電焊機要設單獨的開關。開關應放在防雨的閘箱內(nèi)，拉合時應戴手套側(cè)向操作。
8.3焊鉗與把線必須絕緣良好。連接牢固，更換焊條應戴手套。在潮濕的地點工作，應站在絕緣膠板或木板上。
8.4嚴禁在帶壓力的容器或管道上施焊，焊接帶電的設備必須先切斷電源。
8.5焊接貯存過易燃、易爆、有毒物品的容器或管道，必須清除干凈．并將所有孔口打開。
8.6在密閉金屬容器內(nèi)施焊時，容器必須可靠接地，通風良好，并應有人監(jiān)護。嚴禁向容器內(nèi)輸入氧氣。
8.7焊接預熱工件時，應有石棉布或檔板等隔熱措施。
8.8把線、地線，禁止與鋼絲繩接觸，更不用鋼絲繩或機電設備代替零線。所有地線接頭必須連接牢固。
8.9更換場地轉(zhuǎn)動把線時，應切斷電源，并不得手持把線爬梯登高。
8.10清除焊渣、采用電弧氣刨清根時，應戴防護眼鏡或面罩，防止鐵渣飛濺傷人。
8.11多臺焊機在一起集中施焊時，焊接平臺或焊件必須接地。并應有隔光板。
8.12釷鎢極要放置在密閉鉛盒內(nèi)，磨削釷鎢極時，必須戴手套、口罩，并將粉塵及時排除。
8.13二氧化碳氣體預熱器的上殼應絕緣，端電壓不應大于36伏。
8.14雷雨時，應停止露天焊接作業(yè)。
8.15施焊場地周圍應清易燃易爆物品，或進行覆蓋、隔離。
8.16必須在易燃易燃氣體或液體擴散區(qū)施焊時，應經(jīng)有關部門檢試許可后。方可施焊。
8.17工作結(jié)束，應切斷焊機電源并檢查操作地點，確認無起火危險后，方可離開。