焊钉焊接施工工艺.docx
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焊钉焊接施工工艺
8钢结构焊钉焊接施工工艺
8.1一般规定
8.1.1实用范围
本标准适用于各类钢结构工程中，公称直径为10～25mm的焊钉（圆柱头焊钉、熔焊栓钉、剪力钉等）的焊接施工。
8.1.2参考标准与规范
冷镦和挤压用钢GB/T6478—2001
电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T10433—2002
建筑工程施工质量验收统一标准GB50300—2001
钢结构工程施工质量验收规范GB50205—2001
建筑钢结构焊接技术规程JGJ81—2002
8.1.3材料
1焊钉
1）焊钉材料的机械性能应符合表8.1.3-1规定。
表8.1.3-1焊钉材料及机械相性能
材料
标准
机械性能
ML15Al
ML15、
GB/T6478
2400N/㎜σ≥b2㎜≥或σ320N/σp0.2sδ≥14%
2）焊钉的形状尺寸应符合图8.1.3-1及表8.1.3-2的规定
1ll
焊钉的形状尺寸图8.1.3-1
）表示由制造者选择可制成凹穴形式。
1注：
图中
1
表8.1.3-2焊钉的形状尺寸（mm）
d
公称
10
13
16
19
22
25
Min
9.64
12.57
12.57
18.48
21.48
24.48
Max
10
13
16
19
22
25
dk
Min
17.65
21.58
28.58
31.5
34.5
39.5
Max
18.35
22.42
29.42
32.5
35.5
40.5
h*
2.5
3
4.5
6
6
7
k
Min
6.55
7.55
7.55
9.55
9.55
11.45
Max
7.45
8.45
8.45
10.45
10.45
12.55
r
Min
2
2
2
2
3
3
参考WA
4
5
5
6
6
6
L公称长度1
40～180
～40200
50～250
～60300
～80300
300
～80
为指导值，在特殊场合，如穿透平焊，该尺寸可能不同。
1、h*注：
、L焊后长度设计值。
21
焊钉必不经表面处理。
其表面应平滑、洁净，不得有锈蚀、氧化皮、油脂和焊钉表面质量3）
-d）mm。
毛刺等；其杆部表面不允许有影响使用的裂缝，但头部裂缝的深度（径向）不得超过0.25（dk瓷环2
B1的规定。
其中，8.1.3-2和表8.1.3-3焊接瓷环型式和尺寸应符合图1）焊接瓷环型式尺寸
19mm焊钉的穿透平焊。
焊钉的穿透平焊；B2型仅适用于型适用于普通平焊，也适用于13mm和16mm
焊接瓷环型式和尺寸图8.1.3-2
8.1.3-3表焊接瓷环尺寸（mm）
焊钉公称直径d合格验收
D
D1
D2
H
Min
Max
10
10.3
10.8
14
18
11
13正式焊接
13.4
13.9
18
23
12
16
16.5
17
23.5
27
17
19°检验15弯曲
19.5
20
27
31.5修补
18
22
23
23.5不合格
30
36.5
18.5
25合格
26
26.5
38
41.5
22
焊接瓷环不得有露水和雨水痕迹。
2）表面质量
2
8.2施工准备
8.2.1技术准备
1施工单位应按JGJ81规定进行焊接工艺评定，其结果应符合设计要求和GB50205标准规定。
2根据工艺评定、设计和图纸深化的结果，编制施工作业指导书，做好施工技术交底。
8.2.2材料准备
根据设计要求，选用合格的焊钉。
根据焊钉的安装位置按下述要求使用配套瓷环：
1若直接在压型钢板上安装焊钉，应使用穿透型（B2型）的配套瓷环。
2若直接在钢梁钢柱上安装焊钉，应使用普通型（B1型）的配套瓷环。
8.2.3机具准备
1熔焊栓钉机专用设备。
使用设备必须是焊接工艺评定试件制作的设备，且工艺评定结果合格。
2角向磨光机。
配合施工的工具，用于安装焊钉时去处钢梁上的非导电型油漆。
3焊机（交流、直流均可）。
熔焊时必须配套安排中型焊机用于焊钉补焊。
4烘箱或其它烘烤设备。
必要时用于焊钉和配套使用瓷环的烘烤除湿。
8.2.4作业条件
1钢结构构件表面熔焊部位，不允许有油漆、锈、水、油污及其它影响焊缝质量的污渍。
2作业场地空气环境相对湿度不大于85％。
8.3施工工艺
8.3.1工艺流程
焊钉焊接施工工艺流程见图8.3.1
划线定位
清理焊接区域
试焊
调整焊接参数弯曲30°检验不合格
3
图8.3.1焊钉焊接工艺流程图
8.3.2工艺细则
1划线定位
1）工具：
钢板尺、划针、样冲、榔头。
2）操作：
用钢板尺和划针，按设计要求的位置和间距，在构件上划出焊钉的位置并在焊钉位置处打上样冲眼。
3）要求：
符合工程设计要求，位置允许偏差±1mm。
2清理焊接区域
1）工具：
角磨机、钢丝刷。
2）操作：
用角磨机将构件施焊部位的涂层打磨干净，并用钢丝刷清扫铁屑残渣。
3）要求：
焊接钢构件表面不允许有油漆、其它涂层、水、油脂及其它影响焊缝质量的污渍存在。
8.3.3试焊
1机具：
熔焊栓钉机及配套的工装是植钉枪。
2操作
1）植钉枪的操作：
植钉枪的操作如图8.3.3所示。
熔接长度按表8.1.3-2中WA栏取值。
图8.3.3植钉枪的操作图
2）焊钉熔焊操作：
按8.2.5条进行。
3要求：
每项工程的每种规格焊钉在正式施焊前，必须试焊一个焊钉，用榔头敲击（或使用套管压）使焊钉弯曲30°，进行弯曲试验，检查是否满足质量要求；若不能满足要求，则应修改施工工艺,调整工艺参数再试，直到满足要求为止。
使用套管进行试验时，套管下端距离焊肉上端的距离不得小于1d。
8.3.4焊接
1机具：
同5.2.4第1条。
2操作
1）植钉枪的操作：
同8.2.4第2条1）。
2）熔焊操作过程:
（1）焊接准备
将焊钉放在焊枪的夹持装置中，把相应直径的保护瓷环置于母材上，把焊钉插入瓷环内并与母材接触，如图8.2.5-1所示。
4
图8.2.5-1焊接准备（焊钉端部与母材接触）
引弧
（2）所示。
按动电源开关，焊钉自动提升，激发电弧，如图8.2.5-2
8.2.5-2图引弧（按动开关，引导焊钉产生引导电弧）
焊接（3）所示。
焊接电流增大，使焊钉端部和母材局部表面熔化，如图8.2.5-3
8.2.5-3图焊接（强电流使焊钉端与一部分母材熔化）5
（4）加压
设定的电弧燃烧时间达到后，将焊钉自动压入母材，如图8.2.5-4所示。
图8.2.5-4加压（固定一段时间后，将焊钉压入母材中）
（5）断电
切断电源，熔化金属凝固，并使焊枪保持不动，如图8.2.5-5所示。
图8.2.5-5断电（熔化金属凝固）
（6）冷却
让焊缝冷却，焊钉端部表面形成均匀的环状焊缝余高，然后敲碎并清除瓷环，焊接完成，如图8.2.5-6所示。
图8.2.5-6冷却（焊接完成）
3要求
1）每班焊接完成的焊钉均要从中抽取两个焊钉，用榔头敲击（或使用套管压）使焊钉弯曲30°，进行弯曲试验，检查是否合格，否则应修改施工工艺，调整焊接参数。
使用套管进行试验时，套管下端距离焊肉上端的距离不得小于1d。
2）焊接过程中如果有不饱满或者经过修补的焊钉，每个焊钉均应作弯曲15°试验。
榔头敲击方向应从焊缝不饱满的一侧进行。
6
d）试验样品的处理
经弯曲试验的焊钉，如果合格可保留弯曲状态；如果不合格可以修补或在该焊钉近处重新补焊一棵焊钉。
8.3.6焊接工艺参数
焊接电压、电流、及时间（焊钉枪提起和插下）等参数，受设备和焊钉的影响较大，施工单位应按
表8.3.6根据所使用的熔焊栓钉机使用说明和本单位焊接工艺评定来确定。
焊钉焊接电压、电流、时间表8.3.6
焊钉直径（mm）
电压（V）
电流（A）
时间（s）
备注
10
65（空载）
605495～
0.40
25SLH－型栓钉焊机适用参数使用郑州工业大学功达实业有限公司生产的
13
65（空载）
～1155945
0.60
16
空载65（）
14851215～
0.70
19
65（空载）
1494～1826
0.90
22
65（空载）
20901710～
1.10
25
）
65（空载
1980～2420
1.30
8.4安全环保
1焊接操作工人应佩戴防护眼罩，穿防护服。
2单独进行施工电源布设。
3熔焊栓钉机和焊钉枪要接地可靠。
4焊接时防止飞溅的熔渣引起火灾。
8.5质量检验
8.5.1材料检验
1主控项目
1）焊钉和焊接瓷环的材质、品种、规格、性能等应符合本标准8.1.3条、GB10433和设计要求。
检查数量：
全数检查。
检验方法：
检查焊钉和焊接瓷环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钉应抽样进行机械性能复验，复验结果应符合本标准8.1.3条规定和设计要求。
抽样规则：
相同材质、同一生产厂家、相同工艺生产的不同规格尺寸的焊钉，可以按数量在每2万棵及其以下，组成一个检验批，只抽取其中一种焊钉做一组机械性能复验。
检验方法：
检查复验报告。
2一般项目
1）焊钉和焊接瓷环的规格、尺寸及偏差应符合本标准8.1.3条和GB/T10433规定。
检查数量：
按量抽查1％，且不少于10套。
检验方法：
用钢尺和游标卡尺测量。
2）焊钉外观应符合本标准8.1.3条规定。
检查数量：
按量抽查1％，且不少于10个。
检验方法：
观察检查。
8.5.2焊钉焊接检验
7
1主控项目
1）施工单位对其采用的焊钉和钢材焊接应进行焊接工艺评定，其结果应符合设计要求和GB50205、JGJ81标准规定。
瓷环应按其产品说明书进行烘焙。
检查数量：
全数检查。
检验方法：
检查焊接工艺评定报告和烘焙记录。
2）焊钉焊接后应进行弯曲试验，其焊缝和热影响区不应有肉眼可见的裂纹。
检查数量：
每批同类构件抽查10％，且不应少于10件；被抽查构件中，每件检查焊钉数量的1％，但不应少于1个。
检查方法：
用榔头敲击（或使用套管压）使焊钉弯曲30°后用角尺检查和观察检查。
使用套管进行试验时，套管下端距离焊肉上端的距离不得小于1d。
样品处理：
经弯曲试验合格的焊钉，乃保持弯曲状态交货或转序。
2一般项目
焊缝无气孔、无夹渣，焊脚应均匀；如果存在下列情况之一，应用手工电弧焊进行修补：
1）焊脚立面的未熔合或不足360°;
2）焊缝高度≤1mm;
3）焊缝宽度≤0.5mm;
4）焊缝咬肉深度≥0.5mm。
检查数量：
按总焊钉数量抽查1％，且不应少于10个。
检验方法：
用焊接检验尺和观察检查。
8.6质量记录
8.6.1质量记录
１图纸会审、设计变更、洽商记录；
２原材料出厂合格证书及进场检（试）验报告；
３施工试验报告及见证检测报告；
４隐蔽工程验收记录；
５施工记录；
６验收批质量验收记录；
７分项工程质量验收记录；
本标准主要起草人：
赵加林、李开奇、董绍云
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