钢结构工程埋弧焊施工工艺标准.docx
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钢结构工程埋弧焊施工工艺标准
埋弧焊施工工艺标准（Ⅲ-302）
1适用范围
本标准适用于建筑钢结构焊接工程中桁架或网格结构、单层多层和高（超高）层梁-柱框架结构等工业与民用建筑和一般构筑物，钢材厚度大于或等于6mm的碳素结构钢和低合金高强度结构钢采用埋弧焊的施工。
2施工准备
2.1材料
2.1.1主要材料
2.1.1.1钢材的品种、规格、性能应符合设计要求，进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求，并具有产品质量合格证明文件和检验报告。
进厂后，应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求分检验批进行检查验收。
碳素结构钢和低合金高强度结构钢，应符合现行国家及行业标准《碳素结构钢》GB700、《优质碳素结构钢》GB/T699、《低合金高强度结构钢》GB/T1591、《厚度方向性能钢板》GB/T5313、《建筑结构用钢板》GB/T19879规定。
表2.1.1常用钢材分类
类别号
钢材强度级别
Ⅰ
Q215、Q235
Ⅱ
Q295、Q345
Ⅲ
Q420、Q390
Ⅳ
Q460
注：
国内新材料和国外钢材按其化学成分、力学性能和焊接性能归入相应级别
当采用其它钢材替代设计选用的材料时，必须经原设计单位同意。
对属于下列情况之一的钢材应进行抽样复验其复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求：
（1）国外进口钢材；
（2）钢材混批；（3）板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板；（4）建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；（5）设计有复验要求的钢材；（6）对质量有疑义的钢材。
钢板厚度及允许偏差应符合其产品标准的要求；型钢的规格尺寸及允许偏差应符合其产品标准的要求；钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下列规定：
（1）当钢材的表面有锈蚀麻点或划痕等缺陷时其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2；
（2）钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级及C级以上；（3）钢材端边或断口处不应有分层夹渣等缺陷。
2.1.1.2焊接材料：
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，进厂后，应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求分检验批进行检查验收。
埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293、《熔化焊用钢丝》GB/T14957、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T12470的规定。
焊接材料应具有焊接材料厂出具的质量合格证明文件和检验报告；其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准规定；当采用其它焊接材料替代设计选用的材料时，必须经原设计单位同意。
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，复验应由国家技术质量监督部门认可的质量监督检测机构进行，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。
2.1.2配套材料
2.1.2.1焊接辅助材料：
引、熄弧板、衬垫板、嵌条、定位板，应满足现行国家行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的要求。
2.1.2.2胎架、平台、L型焊接支架、平台支架等。
2.2机具设备
2.2.1机械设备：
电源箱、交流或直流埋弧焊接电源、单丝或双丝半自动埋弧焊接小车、门架式成套埋弧自动焊机、焊剂烘箱、焊条烘箱、空气压缩机、碳弧气刨机、焊接变位机、焊接滚轮架、电加热自动温控仪、半自动切割机、手工焊机、CO2气体保护焊机和送丝机、行车或吊车等。
2.2.2工具：
火焰烤枪、手割炬、气管、打磨机、磨片、盘丝机、大力钳、尖嘴钳、螺丝刀、扳手套筒、老虎钳、气铲或电铲、手铲、焊剂渣皮分离筛、导电咀、导电杆、焊丝盘、焊剂桶、小榔头、字模钢印、焊接面罩、焊接枪把、焊条保温筒、碳刨钳、插头、接线板、白玻璃、黑玻璃、飞溅膏、起重翻身吊具、钢丝绳、卸扣、手推车等。
2.2.3量具：
水准仪、直尺、角尺、卷尺、塞尺、焊缝量规、接触式或红外、激光测温仪等。
2.2.4无损检查设备：
放大镜、磁粉探伤仪、渗透探伤仪、模拟或数字式超声波探伤仪、探头、超声波标准对比试块、X射线或γ射线探伤仪、线型或孔型像质计、读片器、涡流探伤仪等。
2.3作业条件
2.3.1按被焊接头和结构形式，选定满足和适应埋弧焊作业的场地。
2.3.2准备板材焊接平台、管材焊接专用胎架和转胎、H形和十字构件焊接专用L型焊接支架和平台支架、箱形构件焊接专用平台支架，平台、胎架和支架应检查测平。
2.3.3按钢结构施工详图和钢结构焊接工艺方案要求，准备引、熄弧板、衬垫板、嵌条、定位板等焊接辅助材料。
2.3.4焊条、焊丝、焊剂等焊接材料，根据材质、种类、规格分类堆放在干燥的焊材储藏室，焊条不得有锈蚀、破损、脏物，焊丝不得有锈蚀、油污，焊剂不得混有杂物；埋弧焊焊剂、定位打底修补用焊条应按说明书要求烘干保温后，按规定领用；埋弧焊丝盘卷，按焊接工艺规定领用。
2.3.5单丝或双丝半自动埋弧焊接小车，准备焊接导轨和导轨支架。
2.3.6按被焊接头和结构形式，布置施工现场焊接设备，定位、打底、修补焊接用手工焊机和CO2气体保护焊机配置到位；用于焊接预热、保温、后热的火焰烤枪、电加热自动温控仪配置到位。
2.3.7电源容量合理及接地可靠，熟悉防火设备的位置和使用方法。
2.3.8按钢结构施工详图、钢结构制作工艺要领、钢结构焊接工艺方案和施工作业文件，材料下料切割后，埋弧焊接头坡口切割、打磨，完成板材接头、管材结构、H形构件、十字构件、箱形构件组对，并经工序检验合格，质检员签字同意转移至埋弧焊接工序。
2.3.9焊接作业环境
2.3.9.1焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时，应设防风棚或采取其它防风措施，制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时，也应按以上规定设挡风装置；
2.3.9.2焊接作业区的相对湿度不得大于90%；
2.3.9.3当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施；
2.3.9.4焊接作业区环境温度低于0℃时，应将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材，加热到20℃以上后方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。
实际加热温度应根据构件构造特点、钢材类别及质量等级和焊接性、焊接材料熔敷金属扩散氢含量、焊接方法和焊接热输入等因素确定，其加热温度应高于常温下的焊接预热温度，并由焊接技术责任人员制订出作业方案经认可后方可实施。
作业方案应保证焊工操作技能不受环境低温的影响，同时对构件采取必要的保温措施；
2.3.9.5焊接作业区环境超出2.3.9.1、2.3.9.4款规定但必须焊接时，应对焊接作业区设置防护棚并由施工企业制订出具体方案，连同低温焊接工艺参数、措施报监理工程师确认后方可实施。
2.3.10室外埋弧焊施工作业，仅适用于单丝或双丝半自动埋弧焊接小车，室外移动式简易焊接房要能防风、防雨、防雷电，需有漏电、触电防护。
2.4技术准备
2.4.1单位资质和体系：
应具有国家认可的企业资质和焊接质量管理体系。
2.4.2人员资质：
焊接技术责任人员、焊接质检人员、无损探伤人员、焊工与焊接操作工、焊接辅助人员，应满足国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的要求。
2.4.3焊材选配与准备：
焊丝、焊剂等焊接材料与母材的匹配，应符合设计要求及现行国家行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定，焊剂在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。
表2.4.3常用结构钢埋弧焊焊接材料的选配
钢材
焊剂型号-焊丝牌号示例
牌号
等级
Q235
A、B、C
F4A0-H08A
D
F4A2-H08A
Q235
A、B、C
F4A0-H08A
D
F4A2-H08A
Q295
A
F5004-H08A①、F5004-H08MnA②
B
F5014-H08A①、F5014-H08MnA②
Q345
A
F5004-H08A①、F5004-H08MnA②、F5004-H10Mn2②
B
F5014-H08A①、F5014-H08MnA②、F5014-H10Mn2②
F5011-H08A①、F5011-H08MnA②、F5011-H10Mn2②
C
F5024-H08A①、F5024-H08MnA、F5024-H10Mn2②
F5021-H08A①、F5021-H08MnA②、F5021-H10Mn2②
D
F5034-H08A①、F5034-H08MnA②、F5034-H10Mn2②
F5031-H08A①、F5031-H08MnA②、F5031-H10Mn2②
E
F5041③
Q390
A、B
F5011-H08MnA①、F5011-H10Mn2②、F5011-H08MnMoA②
C
F5021-H08MnA①、F5021-H10Mn2②、F5021-H08MnMoA②
D
F5031-H08MnA①、F5031-H10Mn2②、F5031-H08MnMoA②
E
F5041③
Q420
A、B
F6011-H10Mn2②、F6011-H08MnMoA②
C
F6021-H10Mn2②、F6021-H08MnMoA②
D
F6031-H10Mn2②、F6031-H08MnMoA②
E
F6041③
Q460
C
F6021-H08MnMoA②
D
F6031-H08Mn2MoVA②
E
F6041③
注：
①薄板I形坡口对接；②中、厚板坡口对接；③供需双方协议
2.4.4焊接工艺评定试验：
焊接工艺评定试验应按现行国家行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定实施，由具有国家技术质量监督部门认证资质的检测单位进行检测试验。
凡符合以下情况之一者，应在钢结构构件制作之前进行焊接工艺评定：
（1）国内首次应用于钢结构工程的钢材（包括钢材牌号与标准相符但微合金强化元素的类别不同和供货状态不同，或国外钢号国内生产）；
（2）国内首次应用于钢结构工程的焊接材料；（3）设计规定的钢材类别、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理制度以及施工单位所采用的焊接工艺参数、预热后热措施等各种参数的组合条件为施工企业首次采用。
特殊结构或采用屈服强度等级超过390MPa的钢材、新钢种、特厚材料及焊接新工艺的钢结构工程的焊接制作企业应具备焊接工艺试验室和相应的试验人员。
2.4.5编制焊接工艺方案，设计板材、构件焊接支承胎架并验算其强度、刚度、稳定性，审核报批，做好技术交底。
焊接工艺文件应符合下列要求：
2.4.5.1施工前应由焊接技术责任人员根据焊接工艺评定结果编制焊接工艺文件，并向有关操作人员进行技术交底，施工中应严格遵守工艺文件的规定。
2.4.5.2焊接工艺文件应包括下列内容：
（1）焊接方法或焊接方法的组合；
（2）母材的牌号、厚度及其它相关尺寸；
（3）焊接材料型号、规格；
（4）焊接接头形式、坡口形状及尺寸允许偏差；
（5）夹具、定位焊、衬垫的要求；
（6）焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接层次、清根要求、焊接顺序等焊接工艺参数规定；
（7）预热温度及层间温度范围；
（8）后热、焊后消除应力处理工艺；
（9）检验方法及合格标准；
（10）其它必要的规定。
2.4.6埋弧焊工艺参数，可参考表2.4.6-1、表2.4.6-2、表2.4.6-3和表2.4.6-4。
表2.4.6-1钢
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