钢结构焊接工艺评定程序Word文档下载推荐.docx

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与钢筋混凝土结构中钢筋焊接相比，钢结构型材焊接不但量大，而且要求更高、更严、更复杂。

钢结构焊接工程具有以下特点：

随着钢材厚度的增大以及强度等级的提高，焊接区内冷裂的出现构成了主要危险。

产生原因为：

a．焊缝金属中扩散性氢的数量

b．热影响区的脆性组织

c．焊接缝拉伸应力的明显集中

焊接性能随着碳含量的增大而可焊性降低，钢板的碳当量，在供货前应协商确定，以满足焊接要求。

钢结构的焊接作业，必须编制焊接工艺文件，并应根据工艺评定合格的试验结果和数据，在焊接工程师指导下进行。

4.本工程钢结构焊接工程的概况：

本工程为单层结构门式钢架（柱为热扎型钢，梁为热扎型钢），屋面采用镀锌压型钢板，基础为墩基础，本工程为一级加油站，加油棚为单层轻钢结构，建筑面积360m2，建筑高度7.0m，建筑抗震设防类别为丙类，建筑物抗震设防烈度为7度，建筑结构安全、耐火等级均为二级，防水等级三级，本工程使用年限为50年，由福建省国防工业设计院设计，监理单位为解放军理工大学工程兵工程学院工程建设监理部监理，施工单位为福建省中南建筑工程有限公司承建，

（一）审查施工单位企业资质等有关资料

施工企业资质等级证书；

福清市建设工程施工许可证；

企业法人营业执照；

项目经理及主要管理人员、技术人员的上岗证书；

专职质检员、测量员、施工员的上岗证；

特殊工种上岗证；

仪器、工具标定证书；

施工组织设计、专项施工方案

（二）检查施工单位质保体系、安保体系是否健全

施工质保体系、安保体系组织机构落实情况；

施工质保体系主要规章制度；

施工安保体系主要规章制度

（三）监理验收程序

施工单位首先进行自检。

自检合格后，应填写验收单和质量检查评定表，并以书面形式（）报监理验收，施工单位自检资料作为表格A3.3的附页。

施工单位自检不合格，自行整改、返工。

监理工程师收到施工单位的书面报告A3.3，经审核无误后，将及时进行验收，最迟不超过24小时。

验收合格签字后，才能进行下道工序施工；

验收不合格，监理工程师在验收单上写明整改要求，施工单位必须进行整改或返工。

整改或返工完后，再进行以上自检程序；

自检合格后，监理工程师一般在24小时内再行复检，影响工期由施工单位负责。

如复检仍未通过，应对责任人进行教育或处罚。

施工单位没有自检或无自检记录，监理工程师可拒绝验收。

监理工程师在施工过程中发现问题并提出口头指令，施工单位应及时纠正。

如不纠正，在验收时发现必须返工，影响工期由施工单位自负。

施工单位可根据每周进度计划，排出相应的工程验收计划。

凡列入计划的验收，监理将优先保证。

如遇特殊情况，需要监理在正常工作时间以外进行验收，必须提前一天（最少半天）通知现场总监理工程师或监理项目负责人。

施工单位在施工中发现不合格、不完善或无法实施的情况，应以书面形式具体阐明存在的问题及修改意见报监理和业主，通过正式渠道申请解决办法。

需要变更的，以设计单位的变更为准执行。

施工单位不得自行改变图纸施工。

分项、分部工程完成后，施工单位应立即进行分项和分部工程质量检查评定，并填表、评定等级及签名后提交监理评定等级及签名。

（一）钢结构焊接工程质量保证资料

1．钢材质量证明书及复试试验报告

2．焊接材料，焊剂质量证明书

3．焊接工艺评定报告

4．隐蔽部位焊缝检验报告

5．一、二级焊缝超声波探伤报告

（二）施工单位资质与施工组织设计审查

1、对承包单位的资质审查包括以下内容：

承包合同与分包合同

（2）承包范围、性质是否与资质等级相符

（3）从事焊接工作的主要管理人员的学历、职称、业绩以及单位的工程业绩、劳动力、机具及焊接检测设备是否适应工程需要。

（4）焊工应经考试合格，取得相应施焊条件的合格证，并在有效考核期内上岗。

对施工组织设计审查内容如下：

施工组织设计中，有无可靠的组织与技术措施，有无完整的质保体系，施工程序、施工方案是否切实可行。

审查施工单位的焊接工艺评定报告。

焊接工艺评定是保证钢结构焊缝质量的前提，通过焊接工艺评定来选择最佳的焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊前预热及焊后热处理等，以保证焊接接头的力学性能达到设计要求，只用探伤来保证焊接接头的质量是不够的。

因此，凡首次采用的钢材、焊材及改变的焊接方法和焊后热处理等，都必须进行焊接工艺评定。

焊接工艺评定应符合国歌现行的《建筑钢结构焊接规范》和《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定。

工艺评定合格后写出正式的焊接工艺评定报告和焊接工艺指导书，根据工艺指导书及图样的规定编写焊接工艺，根据焊接工艺进行焊接施工，只有这样才能保证焊接接头力学性能达到设计要求。

（3）对重要的分项工程、重要的施工工序、技术关键，如H型、T型钢焊接、十字钢骨柱拼装、组对焊接、钢桁架的工厂制作焊接等，应专门的编写详细焊接工艺和焊接作业指导书。

（三）对钢板及焊接材料的质量控制

1．钢材应按设计施工图的要求选用，其性能和质量应符合GB700-88标准要求，并应具有质量证明书。

2．本工程钢材选用Q235（等级B级、C级），其中C级用于钢桁架部分。

施工单位应加强对进场钢材的管理，严防B级、C级钢材混用。

每批钢材应由同一牌号、同一炉号、同一等级、同一品种、同一交货状态的钢材组成，且每批重量不得大于60t。

3．钢材表面质量除应符合国家现行标准的规定外，尚应符合下列规定：

①当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于钢材负偏差值的1/2。

②钢材表面锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级》规定的A、B、C级。

4．按照《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）及《建筑钢结构焊接规范》（JGJ81-91）规定及本焊接工程设计图纸要求，钢材进场前除应具有质量证明书外，还应对钢材进行化学成分和力学性能试验，并出具复试报告，合格后方可进场使用。

5．钢材理、化试验（复试）应符合以下要求：

（1）试验单位资质必须符合省、市建设行政主管部门要求。

（2）不同批号、不同炉号的钢材应分别取样复试，每批钢材检验的取样数量见下表：

序号检验项目取样数量（个）试验方法1化学分析1

（每炉罐号）GB223.1~223.5

GB223.8~223.12

GB223.18~223.19

GB223.23~223.24

GB223.31~223.32

GB223.362拉伸1GB228、GB63973冷弯GB2324常温冲击3GB2106低温冲击GB41596．焊接材料如焊条、焊

钢结构焊接工艺指导书

根据我公司现有的技术和装备能力,钢结构工厂化制作焊接方法有：

手工电弧焊；

埋弧自动焊；

二氧化碳气体保护焊。

该焊接工艺指导书配合《钢结构工厂化制作工艺指导书》使用。

1、焊接材料

1.1电焊条、埋弧焊丝、二氧化碳气体保护焊丝、埋弧焊剂都应有出厂质量证明书。

钢结构常用钢材所对应的焊材见附表

（一）。

一般焊接材料选用附表

（一）

钢材强

度等级

σ

（MPa）

钢号

手弧焊

焊条

埋弧焊

CO2气体保护焊焊丝焊剂焊丝

235

Q235

（A）

Q235F

（A\F）E4303

E4301

E4316

E4315

E4310H08A

H08MnAHJ431H10MnSi

H08MnA

345

16Mn

16Mnq

E5016

E5015不开坡口对接

H08A

中板开坡口对接

H08MnA

H10Mn2

H10MnSi

厚板深坡口

HJ431

HJ350

H08Mn2Si390

15MnV

15MnVq

E5015

E5516

E5515不开坡口对接

H08Mn2Si

H08MnMoA

HJ350

HJ250

H08Mn2Si

1.2对各种焊材入库前都要进行严格的质量检查并应符合以下要求：

用氧气纯度不低于99.5%；

乙炔气纯度不低于96.5；

二氧化碳气体保护焊所用二氧化碳气纯度不低于99.5%，且含水量应小于0.05%，焊接重要结构时，其含水量应小于0.005%。

的偏心度、药皮强度、药皮耐潮度等应符合要求。

碳气体保护焊丝表面应光滑平整、焊丝的镀铜层均匀牢固、焊丝的挺度应能使焊丝均匀连续送进。

动焊丝表面无锈蚀、无油垢。

动焊剂的颗粒度、含硫、磷量、含水量、以及机械夹杂物均应符合要求。

1.3各种焊材应在干燥通风良好的焊材仓库中存放，并应按种类、牌号、批号、规格、入库时间分类堆放，每垛应有明确的标志，不得混放。

1.4发放、烘干焊条和焊剂要有专人负责，要有焊条、焊剂烘干记录、领取和发放记录，尤其不可将碳素钢埋弧焊丝、焊剂与低合金钢埋弧焊丝、焊剂搞混、发错。

1.5当天剩的焊条、焊剂应分别放入保温箱内贮存，不得露天过夜存放。

1.6使用过的焊剂回收后，必须过筛并重新烘干方可再用。

焊条分酸性和碱性焊条，碱性焊条又称低氢型焊条，这种焊条的药皮有较强的吸潮性能，空气的相对湿度高于65%以上时，药皮就开始吸潮，吸潮时间超过4h以上的焊条，在电弧的高温作用下，熔敷金属中的扩散氢升高，焊缝金属中就容易生成氢白点或气孔，因此，焊接材料应储存在湿度低于60%以下，且通风良好的仓库内，使用前应按有关规定进行烘干。

但重复烘干的次数不宜过多，烘干次数过多，药皮中铁合金容易氧化，分解硅酸盐，易老化变质，影响焊接质量。

焊条锈蚀、油污，在高温作用下也会分解出氢和其它气体，使焊缝产生气孔和其他缺陷。

2、焊工

2.1必须有钢结构焊接合格证的焊工施焊，并且合格证在有效期内。

停焊时间达6个月及以上，应重新考核。

2.2应有良好的工艺作风，严格按照给定的焊接工艺和焊接技术措施进行焊接，严格遵守规范和公司制定的工艺细则并认真实行质量自检。

2.3焊工在施焊前应认真熟悉作业指导书，凡与作业指导书要求不符时，焊工应拒绝施焊。

当出现重大质量问题时，及时报告技术人员，不得自行处理。

3、t≤8mm的构件焊缝和梁、柱的薄筋板尽量采用二氧化碳气体保护焊。

缝和组合焊缝，应在焊缝的两端设置引弧板和收弧板，其材质和坡口型式与被焊工件相同，手弧焊引弧板和收弧板长度应60mm,宽度应50mm。

埋弧自动焊的引弧板和引出板长度应大于150mm，宽度应大于80mm。

焊接完毕后用气割割掉，并用摩光机磨平，不得用大锤硬打。

引弧和引出板是保证两端焊缝质量的重要措施，焊缝通过引弧和引出板的过渡，可提高正式焊区的焊接温度，以防止焊缝两端有未焊透、未熔合等缺陷，同时还能消除焊缝两端的弧坑和弧中的裂纹。

引弧和引出板在焊接完后，要用火焰切割除去并用摩光机磨平，严禁大锤击落。

这是为了保证焊缝端部完整，避免撕裂母材造成缺口形成应力集中区或撕裂源点，所以要修平整。

要认真检查零件坡口和对接间隙是否符合要求。

不合格的，不得施焊。

焊件部位的组装质量，对焊缝质量有明显的影响，甚至还会影响结构的安全度，所以必须重视焊件的组装质量。

如不符合要求时，应及时修整或重新组装，绝对不允许在焊缝之间加金属填充物。

加填充物的主要危害是容易造成焊不透，影响焊缝质量。

要将焊缝及其附近泥土、油污及其杂质清理干净。

焊，定位所用焊接材料，应与正式施焊所用材料的材质相匹配。

点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度宜大于40mm，间距宜为500-600mm，如发现点焊上有气孔或裂纹，必须清除干净后重焊。

焊道以外的母材表面引弧、熄弧。

在制作吊车梁、吊车桁架及设计上有特殊要求的其它重要受力构件承受拉应力的区域内，不得焊接临时支架、卡具及吊环等。

在焊缝以外的母材上打火引弧是一种不良的的操作习惯，容易烧伤母材留下缺口，导致应力集中，使钢材韧性值下降，影响疲劳强度，特别是低合金结构钢对此更为敏感。

时，禁止露天焊接。

构件焊区表面潮湿或有水时，必须清理干净方可施焊。

允许的最低环境温度：

碳素钢-20οC，低合金钢、普通低合金钢-10οC。

热和焊后处理

.1厚度大于50mm的碳素结构钢和厚度大于36mm的低合金结构钢,施焊前应进行预热,焊后应进行后热.预热温度宜控制在100-150οC。

.2在负温下焊接时:

含碳量≤0.35%的碳素钢,厚度t≥34mm,预热温度130-180οC。

16Mn厚度t≥30mm,预热温度130-180οC。

.3预热区在焊道两侧,其宽度应各为焊件厚度的2倍以上,且不小于100mm。

.4对需要进行后热处理的的焊缝,应在焊接结束后焊缝金属没有完全冷却的时候立即进行,后热温度为200-300οC,保温时间可按板厚每30mm1h计算,但不得少于2小时。

内部出现不允许缺陷,要用磨光机或碳弧气刨认真磨出缺陷进行返修,但焊缝同一部位返修次数不得超过二次,如超过二次必须经负责焊接的技术人员核准后,按返修工艺进行。

3.2埋弧自动焊

max.book118

钢结构焊接工艺指导书.doc

钢结构焊接施工中裂纹和气孔的形成原因及预防措施

作者：

陈临泉

（中国水利水电第三工程局有限公司）

摘要：

本文通过阐述，详细介绍了焊接施工中焊缝常见的裂纹与气孔缺陷的分类以及产生原因，从而深入浅出的为上述缺陷提出较为详细的预防措施，并谨以此为焊接施工提供一点技术经验，以供各位同行批评指正。

关键词：

热裂纹冷裂纹气孔产生原因防治措施

裂纹是焊接中比较普遍的而又十分严重的缺陷，在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部的金属原子结合力遭到破坏而产生焊接后焊口冷却过程产生的热应力超过材料强度所导致的裂纹

热裂纹的产生原因：

因为焊件及焊条内含硫、铜等低熔点杂质，结晶凝固晚，凝固后的塑性和强度又极低。

因此，在外界结构应力足够大和焊缝金属的凝固收缩作用下，熔池中低熔点杂质在凝固过程中被拉开，或在凝固后不久被拉开，造成开裂

热裂纹的特征：

多贯穿在焊缝表面，裂口多数贯穿表面色彩裂纹末端略呈圆形中心沿焊缝长度方向分布

微观特征一般是沿晶界开裂，故又称之为晶间裂纹；

并在焊后立即可见

热裂纹的防止措施：

限制或减小硫、磷等有害元素的含量用含碳量较低的焊接

改善熔池的一次结晶，由于细化晶粒可以提高焊缝中的抗裂性，所以广泛采用向焊缝中加入细化晶粒的元素，如钛、铝、锆、硼、或稀土金属铈等。

控制焊接工艺参数，适当提高焊缝成形系数，如采用多层多道焊，避免偏析的产生等。

采用碱性焊条和焊剂，由于碱性焊条脱硫、磷效果好，抗热裂纹的效果好，一般对于热裂纹倾向较大的构件，一般都采用碱性焊条进行焊接。

采用适当的断弧方式，如埋弧焊采用断弧板，焊条电弧焊采用断弧焊或填满弧坑的方法来防止热裂纹的产生。

合理选用焊接规范，严格控制焊接工艺参数，并采用预热和后热，减慢冷却速度，适当提高焊缝形状系数，尽可能采用小电流多层多道焊，以避免焊缝中心产生裂纹；

采用熔深较浅的焊缝，改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中采用合理的装配次序，减小焊接应力降低残余应力避免应力集中。

冷裂纹主要产生在中碳钢、高碳钢、低合金钢和中合金高强度钢中。

产生冷裂的原因主要有三个方面：

钢的淬硬倾向，焊接应力，较多的氢的存在和聚集。

许多情况下，氢是诱发冷裂纹最活跃因素之一。

当焊缝中淬硬倾向和焊接应力过大，使热影响区存在显微缺陷时，氢会在这些缺陷处聚集，并由原子态转为分子态，加上焊接应力的作用，使显微缺陷扩大，从而形成冷裂纹。

冷裂纹的特征：

冷裂纹断面表面没有氧化色彩，它是较低温度产生的，（200~300度以下）一般不可以用肉眼看到，要做着色才可以看到。

冷裂纹一般产生在热影响区或焊缝与热影响区的熔合线上，也有极少数产生在焊缝上。

冷裂纹一般为穿晶裂纹，少数也有可能沿晶界发生。

冷裂纹焊后立即出现，在焊后几小时、几天甚至更长时间才出现。

选用碱性低氢型焊条，减少焊缝中扩散氢的含量；

严格遵守焊接材料（焊条、焊剂）的保管、烘焙、使用制度，谨防受潮；

减少氢的来源；

根据材料等级、碳当量、构件厚度、施焊环境等，和线能量，采取多层多道焊接，控制一定的层间温度等后紧急热处理，以去氢、消除内应力和淬硬组织回火，改善接头韧性；

采用合理的施焊程序，采用分段退焊法等，减少焊接变形和焊接应力。

焊缝中的气孔是焊接缺陷之一，对一般非压力容器构件来说，不认为是重要缺陷，往往被人们所忽视，但气孔会降低焊接接头的机械性能，产生应力集中，的存在减少了焊缝有效工作截面，降低接头的机械强度。

严重时会造成脆性破坏，影响产品质量。

若有穿透性或连续性气孔存在，会严重影响焊件的密封性。

可是，在钢制结构的焊接中，若在几米或十几米乃至更长的焊缝上，要保证不出一个气孔采性气体对焊缝正面形成良好保护,保证一次焊透,或采用带背面止口的接头形式,可防止气孔产生。

焊缝内部易形成气孔主要原因是从熔池上方和熔池底部卷入空气所致焊件表面的油、污、锈、垢及氧化膜没有清除干净受潮或质量不好焊炬摆幅快而大焊接现场周围风力较大焊接速度过快焊丝和母材的化学成分不匹配焊缝金属在高温时，吸收了过多的气体（如H2、N2）或由于溶池内部冶金反应产生的气体（如CO），在溶池冷却凝固时来不及排出，而在焊缝内部或表面形成孔穴。

（如H2、N2、）

氧的来源：

焊接区的氧主要来自电弧中的氧化性气体（如二氧化碳、氧、水等）、焊剂、药皮中的水份和焊件表面的铁锈、水份。

氧对焊缝质量的影响：

加速焊缝中有益元素的烧损，而使焊缝的强度、塑性、冲击韧性降低。

降低焊缝的物理性能和化学性能，如导电性、导磁性和抗腐蚀性等。

O2与H2、C反应，形成不溶于金属的气体，如果结晶时来不及逸出焊缝，则形成气孔。

氧气孔在焊缝中的特征：

氧气孔主要发生在碳钢焊缝中，一般情况下存在于焊缝的内部，气孔沿结晶方向分布，呈条状或不规则形状，表面光滑。

控制氧的措施：

加强保护，如采用短弧焊，选用合适的气体流量，防止空气入侵。

清理焊件表面的水分、油污、铁锈，按规定烘干焊条、焊剂等焊接材料。

对焊缝采用一定的脱氧措施。

如采用含脱氧元素较高的焊条、焊剂。

氢对焊缝的作用：

氢的来源：

焊缝中的氢主要来自受潮的药皮或焊剂中水份、焊条、焊剂中的有机物、空气中的水份、焊件表面的铁锈、油脂及油漆。

氢对焊缝质的影响：

形成气孔，焊缝中饱和的氢来不及逸出焊缝时，就形成了气孔。

产生氢白点和氢脆；

氢也是产生冷裂纹的主要原因之一。

氢气孔在焊缝中的特征：

在焊接碳钢和低合金钢时，氢气孔主要出现在焊缝表面，以单个出现，在返修磨刨时明显感觉很深，气孔内壁光滑，焊接铝、镁等有色金属时，主要了产生在焊缝的内部。

控制氢的措施：

清理焊件及焊丝表面的油污，铁锈、水份。

焊前按规定烘烤焊条、焊剂。

气体保护焊对气体进行去水份、干燥处理。

尽量选用低氢型焊条，焊接时采用直流反接、短弧操场作。

对焊缝进行消氢处理，如焊前预热，焊后缓冷。

氮对焊缝的作用：

氮的来源：

焊接时熔池中的氮主要来自空气中。

氮对焊缝质量的影响：

焊缝中饱和的氮来不及逸出焊缝时，就形成了气孔，同时也影响焊缝的力学性能。

氮气孔在焊缝中的特征：

氮气孔一般发生有焊缝的表面（多层焊在每层的表面）成堆、蜂窝状出现，焊条电弧焊一般在接头引弧处出现较多，生产中也是出现得比较多的气孔。

控制氮的措施：

清理焊件及焊丝表面的油污，铁锈、水份，焊前按规定烘烤焊条、焊剂。

气体保护焊对保护气体进行去水份、干燥处理，气体纯度要达到要求，有风时要有防风措施。

不得使用药皮开裂、药皮脱落、变质、偏心或生锈的焊条。

选用合适的焊接工艺参数，碱性焊条时要采用短弧焊，电流采用直反接。

结束语：

综上所述：

钢结构焊接缺陷应力集中缩短使用寿命造成脆裂，危及安全。

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