5 钢结构二氧化碳气体保护焊焊接施工工艺标准要点.docx

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5钢结构二氧化碳气体保护焊焊接施工工艺标准要点

5钢结构二氧化碳气体保护焊焊接施工工艺标准

5.1适用范围

本标准规定了碳钢和低合金钢的二氧化碳气体保护焊焊接施工的施工要求、方法和质量标准，适用于工业与民用建筑中桁架或网架（壳）结构、多层或高层框架结构等钢结构的焊接施工。

5.2编制依据的标准、规范

GB985气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与寸

GB50205钢结构工程施工质量验收规范

GB/T8110气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢钢丝

JGJ81建筑钢结构焊接技术规程

5.3术语和符号

5.3.1术语

1母材

被焊接的材料统称。

2焊缝金属

构成焊缝的金属，一般是熔化的母材和填充金属凝固形成的那部分金属。

3层间温度

多层焊时，停焊后继续焊之前，其相邻焊道应保持的最低温度。

4余高

高出焊趾连线部分的焊缝高度。

5定位焊缝

焊前为装配和固定焊接接头的位置而施焊的短焊缝。

6船形焊

T形、十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接。

5.3.2符号

1t—板厚

2B—焊缝宽度

3hf—焊脚尺寸

5.4施工准备

5.4.1技术准备

1构件制作前，施工单位应按设计图纸及相关规范的要求进行焊接工艺评定试验。

2根据工艺评定试验的结果和钢结构技术规范规程、设计技术文件的有关要求编制焊接作业指导书，进行施工技术交底。

5.4.2材料准备

1钢材及焊接材料的选用应符合设计技术的要求，并具有质量合格证明书或检验报告，其成分、性能等应符合国家现行标准规定。

如无质量合格证明书或对其质量有怀疑时，须经理化性能检验合格后方可使用。

2钢材复验应符合有关工程质量验收标准的规定。

大型、重型及特殊钢结构的主要焊缝采用的焊接填充材料应按生产批号进行复验。

3焊丝应符合GB/T8110《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢丝》、GB/T14957《熔化焊用钢丝》及GB/T10045《碳钢药芯焊丝》、GB/T17493《低合金钢药芯焊丝》的规定。

4焊丝的存放场所应干燥、通风，无油污、锈蚀等，镀铜层完好无损，使用前按规定进行烘干。

5所用的二氧化碳气体应符合HG/T2537《焊接用二氧化碳》的规定，大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接点采用的二氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求，即其二氧化碳含量（V/V）不得低于99.9%，水蒸气含量（m/m）不得高于0.005%，并不得验出液态水。

5.4.3施工机具准备

表5.4.3.1焊接用机械设备

设备名称

设备型号

数量

设备能力

CO2焊机

NBC-500S

2

500A

焊接滚轮架

HGZ—5A

1

5t

翼缘矫正机

YTJ—50

1

50mm

表5.4.3.2工厂加工检验设备、仪器、工具

设备名称

设备型号

数量

设备能力

超声波探伤仪

ECHOPE220

1

10～500mm

数字温度仪

RKCDP—500

1

0～1300℃

数字钳形电流表

2003

1

2000A，1000V

温湿度仪

WHM5

1

温10～40℃，湿0～100%

焊缝检验尺

D53

1

磁粉探伤仪

DA—400S

1

游标卡尺

0～150mm

1

0～150mm

钢卷尺

50m

1

50m

5.4.4作业条件准备

1作业区风速超过2m/s时，应设防风蓬或采取其他防风措施。

2焊接作业区的相对湿度不得大于90%。

3焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取去湿除潮措施。

4环境温度低于0℃时，应将构件焊接区周围不小于100mm范围内的母材，加热到20℃以上方可施焊，焊接过程中不应低于这一温度。

5构件组装工序已结束，并经检验合格。

5.5施工工艺

5.5.1施工工艺流程

5.5.2操作工艺

1施工准备

1）坡口加工

---坡口形式和坡口尺寸应按设计文件或焊接工艺卡规定要求进行。

---不等厚对接焊件坡口加工应符合GB50205《钢结构工程施工质量验收标准》规定要求。

图5.5.1施工工艺流程图

---坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子切割、氧乙炔切割等热加工方法。

在采用热加工方法加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并将凹凸不平处打磨平整。

---坡口加工后应进行外观检查，坡口表面不得有裂纹、分层等缺陷。

若设计有要求时，进行磁粉或渗透检验。

2）组对

---焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于10mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净。

---焊件接头线对时，应严格控制错边量，错边量的选取按设计文件或相应标准规范要求。

---焊件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和变形。

3）定位焊

---定位焊的焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等应与正式施焊要求相同。

---定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式施焊过程中不致开裂。

---定位焊后立即对定位焊缝进行检查，如有缺陷应立即清除，重新定位焊。

---在定位焊时需与母材焊接的组对工卡具，其材质宜与母材相同或为同一类别号。

拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修至与母材表面齐平。

2焊口检查清理

1）焊接坡口可用焊接检验尺检查。

当缺棱为1-3mm时，应修磨平整；缺棱超过3mm时，应用不大于3.2mm的低氢型焊条补焊,并修磨平整。

当用机械方法加工时，坡口表面不应有台阶。

2）当坡口角度、钝边、组对间隙的允许偏差不符合规范和设计要求时，应经修磨补焊合格后方可施焊。

3）施焊前，应对焊接部位进行清理，去除油污、锈迹等，焊接部位应干燥

4）T形接头、十字接头、角接接头和对接接头主焊缝两端、主焊道两端，应设置引弧板和熄弧板，其材质和被焊母材相同，宽度应大于50mm，长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm，厚度不应小于6mm。

焊缝引出长度应大于25mm。

3焊接

1）根据板厚的不同选择焊丝直径，参见表5.5.2.1。

为减少杂质含量，尽量选择直径较大的焊丝。

焊接电流和电弧电压的选择参见表5.5.2.2。

表5.5.2.1焊丝直径的选择

母材厚度

≤4

＞4

焊丝直径

Φ0.5～Φ1.2

Φ1.0～Φ2.5

表5.5.2.2常用焊接电流和电弧电压的范围

焊丝直径（mm）

短路过渡

细颗粒过渡

电流（A）

电压（V）

电流（A）

电压（V）

0.5

30～60

16～18

0.6

30～70

17～19

0.8

50～100

18～21

1.0

70～120

18～22

1.2

90～150

19～23

160～400

25～38

1.6

140～200

20～24

200～500

26～40

2.0

200～600

27～40

2.5

300～700

28～42

3.0

500～800

32～44

2）半自动焊时，焊速不应超过0.5m/min。

3）二氧化碳气体保护焊必须采用直流反接。

4）焊接过程中，应随时检查焊丝是否在焊道的中心位置上，严禁焊丝过偏。

5）焊接电压随焊接过程而变化，焊接过程中随时注意调整电压。

6）焊接过程中应随时检查焊件的炽热状态，一般约在800℃（樱红色）以上时熔合良好；当不足800℃时，应调整焊接工艺参数，适当增加焊道内焊接总热输入量。

7）在组装好的构件上施焊，应严格遵循焊接工艺规定的参数以及焊接顾序，以控制焊后构件变形。

8）定位焊应采用正式的焊接工艺，其焊缝与最终焊缝有相同的质量要求，发现气孔或裂纹时，必须清除后重焊。

9）因焊接而变形的构件，可用机械（冷矫）或在严格控制温度的条件下加热（热矫）的方法进行矫正。

热矫正时，同一部位加热不得超过2次，并应缓慢冷却，不得用水骤冷。

10）焊接完成后，应用火焰切割去引弧板和引出板，并修磨平整。

不得用锤击落引弧板和引出板。

11）采用多层焊时，应将前一道焊缝表面清理干净后再继续施焊。

4焊缝检查

1）焊缝外观检验

----焊缝表面成型良好，焊缝边缘应圆滑过渡到母材，焊缝表面不允许有裂纹、气孔、未熔合等缺陷。

焊缝外形尺寸和表面缺陷应符合设计文件或相应标准规定的要求。

----焊缝外观不合格的焊缝，不允许进行其它项目的检查，或进行焊接热处理。

2）焊缝的无损检验

----焊缝的无损检验按设计文件或相应标准规定和本工艺标准的要求执行。

5.5.3关键要求

1材料的关键要求

1）所用钢材及焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。

发生材料代用时，需征得原设计单位的认可。

2）重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。

3）焊丝不应有明显锈蚀和弯曲。

2技术关键要求

焊工应严格按照焊接工艺文件及技术操作规程施焊。

发现按照工艺评定规范焊接质量不稳定时，应报告技术负责人重做工艺评定，以使质量稳定。

3质量关键要求

焊接质量检查应由取得质量检查员岗位证书的专业技术人员进行

5.6质量控制

5.6.1主控项目

1焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家标准和设计要求。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

检查焊接材料的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。

2重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符含现行国家产品标准和设计要求。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

检查复验报告．

3焊丝、熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求和国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》的规定，使用前应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

检查质量证明书和烘焙记录。

4焊工必须经考试合格并取得合格证书。

持证焊工必须在其考试合格项目极其认可范围内施焊。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

检查焊工合格证及其认可范围、有效期。

5施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料，焊接方法、焊后热处理等．应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

检查焊接工艺评定报告。

6设计要求全熔透的一、二级焊缝应采用超产波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符含现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB1l345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。

一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表5.6.1.1的规定。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

检查焊缝探伤报告。

表5.6.1.1一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级

焊缝质量等级

一级

二级

内部缺陷超声波探伤

评定等级

Ⅱ

Ⅲ

检验等级

B级

B级

探伤比例

100％

20％

内部缺陷射线探伤

评定等级

Ⅱ

Ⅲ

检验等级

AB级

AB级

探伤比例

100％

20％

注：

探伤比例的记数方法应按以下原则确定：

（1）对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm；当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；

（2）对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不小于1条焊缝。

7焊缝表面不得裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。

一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷；且