焊接工艺规程.docx
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焊接工艺规程
1.焊接的依据及标准
石家庄市和平路高架桥工程以JTG/TF50-2011《公路桥涵施工技术规范》为标准
2.焊接用钢材
本钢桥主体结构采用Q345qD钢种，其化学成分和力学性能应符合GB/T714-2008的要求。
3.焊接材料
根据本工程用钢板，选择与其相匹配的焊接材料，焊接材料符合以下国家标准的规定：
焊接方法
焊接材料名称
焊接材料的牌号或型号
标准名称
标准号
手工电弧焊
焊条
E5015
《低合金钢焊条》
GB/T5118-1995
气体保护焊
实芯焊丝
ER50-6
《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》
GB/T8110-1995
埋弧自动焊
焊丝
焊剂
H10Mn2
H08MnA
SJ101q
《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》
GB/T5293－1999
4.焊材储存和使用要求
4.1焊材必须在干燥通风的室内存放，焊材储存库内，不允许放置有害气体和腐蚀性介质，室内保持整洁。
4.2焊材存放在专用架子上，严防焊条受潮。
4.3.焊材堆放时应按种类、牌号、规格、入库时间分类堆放，每垛应有明确标记，避免混乱。
4.4焊材在供应给使用单位之后至少在6个月之内可保证使用，入库的焊材应做到先入库的先使用。
4.5对受潮或包装损坏的焊材未经处理不许入库
4.6一般焊材一次出库量不能超过一天的用量，已经出库的焊材焊工必须保管好，当天使用不完的焊材当天退回焊材库。
4.7焊条使用前应先烘干处理，烘干温度350℃，烘焙2h，烘干焊条应徐徐升温、保温、冷却，严禁将冷的焊条放入升至高温的烘干箱中，或者将烘至高温的焊条从高温炉突然取出冷却，以防止药皮脱落。
4.8埋弧焊焊剂使用前放入烘干箱烘干，烘干温度300-350℃,烘焙2h，放到干燥器中冷却。
5.焊前监控措施
5.1熟悉有关图纸和工艺文件，核对焊接部件，确定焊接起点。
5.2检查并确认使用的设备工作状态正常，仪表工具良好、齐全，空气湿度80%以上不允许焊接。
5.3焊前清理：
焊接前，必须彻底清除接头坡口及其附件表面的油、锈、底漆和水等污物。
5.4环境温度低于5℃时对所有板均预热、环境温度大于5℃时对大于等于30mm的板进行预热，详细情况见下表：
预热温度标准
序号
板厚mm
预热温度℃
环境温度
备注
1
＜16
—
5℃以上
层间温度低于预热温度时，进行加热至高于预热温度且小于200℃
2
16-25
—
3
≥30
60-80
4
＜16
30-40
0-5℃
5
16-25
80-120
6
≥30
120-150
7
＜16
60-80
-5-0℃
8
16-25
100-120
9
≥30
150-180
10
＜16
不允许进行焊接
-5℃以下
11
16-25
12
≥30
5.5环境温度低于5℃时定位焊需进行预热，预热标准见上表.
5.6定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上，其长度为50-100mm，定位焊间距一般为400-600mm，焊脚尺寸不大于设计焊脚尺寸的1/2，定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷，对于开裂的定位焊缝先查明原因，然后再清除开裂焊缝，并在保证杆件尺寸正确的情况下补充定位焊。
5.7埋弧自动焊必须在焊缝端部80mm以上引、熄弧。
6.焊接过程监控措施
6.1焊接时严禁在母材的非焊接部位引弧。
6.2焊缝进行层间清理，层间温度控制200℃以下，预热温度以上，随时用红外测温仪观察。
6.3焊接环境湿度不应高于80%。
CO2气体保护焊应采取必要的防风措施。
雨、雪、大风、大雾等天气禁止露天施焊，如搭设了防雨篷、防风篷，采取防雨、防风措施并通过确认后方可施焊。
6.4焊接工艺参数严格按照焊接工艺指导书执行。
7.焊后监控措施
7.1所有焊缝不得有裂纹、未融合、夹渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷，并应符合下表规定：
焊缝外观质量标准（mm）
项目
焊缝种类
质量标准
气孔
横向对接焊缝
不允许
纵向对接、角焊缝
直径小于1.0，每米不多于3个，间距不小于20
其它焊缝
直径小于1.5，每米不多于3个，间距不小于20
咬边
受拉杆件横向对接焊缝及竖加劲肋角焊缝（腹板侧受拉区）
不允许
受压杆件横向对接焊缝及竖加劲肋角焊缝（腹板侧受压区）
≤0.3
纵向对接焊缝、主要角焊缝
≤0.5
其它焊缝
≤1.0
焊脚尺寸
主要角焊缝
hf0+2.0
其它角焊缝
hf0+2.0
焊波
角焊缝
≤2.0（任意25mm范围内高低差）
余高
对接焊缝
≤2.0（焊缝宽b≤20）
≤3.0（焊缝宽b>20）
余高铲磨后表面
横向对接焊缝
不高于母材0.5
不低于母材0.3
7.2对有疲劳受力要求的受拉部位焊缝必须进行打磨。
7.3经外观检查合格后的焊缝方能进行无损检测，无损检测应在焊接24小时后进行，板厚大于40mm的焊缝，在48小时后进行。
8.焊缝磨修和返修工艺
8.1焊接后，两端的引板必须用气割割掉，并磨平切口，不得损伤杆件。
8.2焊脚尺寸、焊波或余高等超出规范规定上限值的焊缝及小于1mm且超差的咬边必须修磨匀顺。
8.3焊缝咬边超过1mm或焊脚尺寸不足时，进行返修焊，返修焊时焊接参数、预热温度、环境要求等要严格按照工艺要求进行。
8.4应采用碳弧气刨或其它机械方法清除焊接缺陷，在清除缺陷时应刨出利于返修焊的坡口，并用砂轮磨掉坡口表面的氧化皮，露出金属光泽。
8.5焊接裂纹的清除长度应由裂纹端各外延50mm。
8.6用埋弧焊返修时，必须将焊缝清除部位的两端刨成1：
5的斜坡。
8.7返修焊缝应按原焊缝质量要求检验，同一部位的返修焊不宜超过两次，如超过两次需经工艺部门协商，制定返修工艺后，并报监理工程师同意后进行返修。
9.冬季施工温度控制措施
冬季施工焊接质量控制计划从控制环境温度、焊前预热、焊中层间温度控制、焊后保温等方面进行控制。
1）控制环境温度：
利用脚手架搭建焊接防护棚，上部允许稍透风，但不渗漏水，兼具防一般小物体的打击功能，焊接位置附近安置热源，提高温度，单元件的加工尽量在车间进行，施工时间根据实际测量温度进行，并且采取早上推迟，下午视情况定等措施，避开早晚霜冻，尽量在5℃以上焊接。
2）焊前预热：
由于冬季环境温度低，温差大，会加剧收缩变形，拘束应力会增大，冷裂纹倾向也会加大，5℃以下焊接，焊前预热是降低焊接接头应力最有效的手段，预热温度控制在100-150℃；预热范围一般为焊缝每侧不小于100mm，用红外线测温仪距焊缝75mm范围内测温。
3）焊中层间温度控制：
焊接过程中随时检测焊缝的层间温度，如低于或高于规定温度，立即对构件进行加热或冷却，确保层间温度控制在200℃以下。
4）焊后保温：
为了减缓焊件焊后冷却速度，防止产生冷裂纹，焊前采用预热、焊后缓冷来降低焊接残余应力防止裂纹，焊接完毕加盖厚的保温棉，保温棉使用时进行烘干处理，严禁将潮湿的保温棉覆盖焊缝上，在焊接部位密封护棚阻止空气流通，使其缓慢冷却，当焊缝温度降到100℃或以下方可拆除，温棉基本阻止外界空气对构件焊缝区的直接冷却，构件的绝大部分焊接热量通过构件两端的延伸部分传递，这个过程温度的渐变比较缓和，只要保温棉围护严实，焊接质量可以保证。
10.校正措施
10.1温度控制在600-800℃之间，严禁过烧，不宜在同一部位多次重复加热。
10.2过火部位在应力相反方向，同步对称加热。
10.3温度降至室温前，不得锤击钢材和用水急冷。
10.4校正完毕后，钢板平整度控制在任意1m内1mm。
11、焊接顺序
11.1钢板拼接顺序
钢板拼接时需在平台上进行，如构件尺寸较大，需要2到3张钢板长度方向接料，以底板为例，具体流程如下：
11.2单元件焊接顺序
翼板、腹板、底板、隔板单元件的焊接，须在专用胎上进行，预制反变形，翼板、腹板、底板单元件采用一台或两台CO2气体保护自动焊机间隔对称施焊，要求焊接方向相同，焊接速度一致，以底板单元为例，具体流程如下：
11.3总装焊接顺序
总装在专用胎架上进行，焊接顺序为：
1）底板和加劲肋的焊缝；
2）底板间的横向对接焊缝；
3）组装隔板单元后首先焊接隔板和底板的焊缝、然后焊接隔板和底板加劲肋的焊缝；
4）组装腹板单元后首先焊接腹板和底板的角焊缝（中间向两侧对称进行焊接，同一梁段上的多个腹板，应从梁段中间的向两侧的腹板对称焊接），然后焊接隔板和腹板的焊缝，最后焊接隔板和翼板的焊缝；
5）组装顶板单元后，先焊接顶板和隔板，后焊接顶板和腹板。
12.无损探伤要求.
序号
部位名称
板厚（mm）
长度（mm）
焊缝数量
RT数量（张）
总长（m）
焊缝等级
探伤方法
探伤比例
探伤范围
执行标准
备注
标准号
检验级别
验收等级
1
顶板纵向对接
16-40
Ⅰ级
UT
100%
焊缝全长
GB/T11345-2013
B
Ⅰ级
熔透
RT
10%
焊缝两端各250-300mm
焊缝长度大于1.2m时，中间加探250-300mm
GB/T3323-2005
B
Ⅱ级
2
顶板横向对接
16-40
UT
100%
焊缝全长
GB/T11345-2013
B
Ⅰ级
熔透
RT
10%
焊缝两端各250-300mm
焊缝长度大于1.2m时，中间加探250-300mm
GB/T3323-2005
B
Ⅱ级
3
底板纵向对接
16-36
UT
100%
焊缝全长
GB/T11345-2013
B
Ⅰ级
熔透
RT
10%
焊缝两端各250-300mm
焊缝长度大于1.2m时，中间加探250-300mm
GB/T3323-2005
B
Ⅱ级
4
底板横向对接
16-36
Ⅰ级
UT
100%
焊缝全长
GB/T11345-2013
B
Ⅰ级
熔透
RT
10%
焊缝两端各250-300mm
焊缝长度大于1.2m时，中间加探250-300mm
GB/T3323-2005
B
Ⅱ级
5
腹板对接焊缝
16-24
Ⅰ级
UT
100%
焊缝全长
GB/T11345-2013
B
Ⅰ级
熔透
RT
10%
焊缝两端各250-300mm
焊缝长度大于1.2m时，中间加探250-300mm
GB/T3323-2005
B
Ⅱ级
6
隔板对接
12-28
Ⅰ级
UT
100%
焊缝全长
GB/T11345-2013
B
Ⅰ级
熔透
RT
10%
焊缝两端各250-300mm
焊缝长度大于1.2m时，中间加探250-300mm
GB/T3323-2005
B
Ⅱ级
7
其他对接焊缝
12-60
Ⅰ级
UT
100%
焊缝全长
GB/T11345-2013
B
Ⅰ级
熔透
RT
10%
焊缝两端各250-300mm
焊缝长度大于1.2m时，中间加探250-300mm
GB/T3323-2005
B
Ⅱ级
7
腹板和顶板焊缝
16-28
Ⅰ级
UT
100%
焊缝全长
GB/T11345-2013
B
Ⅰ级
熔透
8
腹板和底板焊缝
30/30
Ⅰ级
UT
100%
焊缝全长
GB/T11345-2013
B
Ⅰ级
熔透
U肋和顶板
8
Ⅱ级
RT
100%
焊缝两侧各1m
80%熔透
U肋和底板
8
Ⅱ级
RT
100%
焊缝两侧各1m
80%熔透
边墩支座加劲和底板
30/30
Ⅰ级
UT
100%
焊缝全长
GB/T11345-2013
B
Ⅰ级
熔透
边墩支座加劲和隔板
Ⅱ级
外观检查,焊接8mm
贴脚焊缝
中墩60mm厚钢板和隔板
中墩60mm厚钢板和腹板
中墩处小腹板
9
普通隔板和底板
12
Ⅱ级
外观检查,焊接8mm
贴脚焊缝
11
普通隔板和腹板
12
Ⅱ级
外观检查,焊接8mm
贴脚焊缝
12
普通隔板和顶板
12
Ⅱ级
外观检查,焊接8mm
贴脚焊缝
13
支座隔板和底板
28
未明确
14
支座隔板和腹板
28
未明确
15
支座隔板和顶板
28
Ⅱ级
外观检查,焊接10mm
贴脚焊缝
16
悬臂隔板和顶板
Ⅱ级
外观检查,焊接8mm
贴脚焊缝
17
悬臂隔板和腹板
Ⅱ级
外观检查,焊接8mm
贴脚焊缝
18
隔板和隔板筋板
Ⅱ级
外观检查,焊接8mm
贴脚焊缝
19
腹板和竖向加劲梁
Ⅱ级
外观检查,焊接8mm
贴脚焊缝
20
腹板和纵向加劲梁
Ⅱ级
外观检查,焊接8mm
贴脚焊缝
21
T型腹板竖向加劲梁焊缝
Ⅱ级
外观检查,焊接8mm
贴脚焊缝
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