焊接质量管控.docx
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焊接质量管控
中国移动南方基地钢柱工程
质量检验计划
项目名称：
中国移动南方基地钢柱
编制单位：
深圳雅鑫建筑钢结构工程有限公司
版本号：
编制人：
审核人：
日期：
日期：
第一章编制说明
第二章质量管理体系概述
第三章质量工程师职责
第四章车间质量控制流程
第五章钢结构安装焊接工艺流程
第六章栓钉的焊接质量工艺规程
第七章
质量检验体系及控制方法
第一章编制说明
本工程钢结构件造型独特、制作安装难度大，工程框架梁钢柱需要在车间焊接制作完毕，梁柱钢板都采用Q345级低碳合金高强度结构钢，钢构件均在工厂采用埋弧自动焊焊接成型，其翼缘为全熔透坡口焊接，所有拼接焊接均采用全熔透坡口焊接，箱型截面柱在与梁翼缘对应位置的隔板的焊接、工字型截面柱的加强筋与柱翼缘的焊接均采用全熔透焊接形式，板件拼接为全熔透一级焊缝，角焊缝也为一级。
所有焊缝外观质量应做到百分百检查，所有焊缝等级均为一级。
1.1编制依据
1、中国移动南方基地2.1栋钢结构施工图。
2、中国移动南方基地2.1栋钢结构深化加工图。
3、设计联系单
4、国内现行标准、规范、规程
序号
名称
编号
备注
1
气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝
GB/T8110-95
2
埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂
GB/T5293-1999
3
钢结构防腐涂料
ZBZ51006-87
4
钢结构工程施工质量验收规范
GB50205-2001
5
建筑钢结构焊接技术规程
JGJ81-2002
6
高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程
JGJ82-91
7
钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
GB11345-89
8
网架结构设计与施工规范
JGJ7-91
9
钢网架螺栓球节点用高强螺栓
GB/T16939
1.2工程概况
1
项目名称
中国移动南方基地2.1栋项目
2
设计单位
广州市城市规划勘测设计研究院
3
建设单位
中国移动通信集团广东有限公司
4
总建筑面积
6137m²
5
建筑层数
5层
6
建筑高度
23.9m
7
结构形式
框架结构
8
钢结构部位
型钢柱、型钢梁、屋顶网架、外螺旋坡道等
9
钢结构总量
300吨
10
工程地点
广州市天河区天河科技园高唐基地内
1.3主要材料技术要求
1、钢材
（1）框架梁柱钢板采用Q345B级低合金钢高强度结构钢，其质量标准应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-94）的要求。
（2）钢材应保证抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验、冲击韧性等五项力学性能指标,并有硫、磷、碳含量的合格保证。
钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2,应有明显的屈服台阶.伸长率应大于20%,具有良好的可焊性。
2、栓钉质量要求
栓钉：
栓钉应符合国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T10433-2002的规定。
采用Q235B钢材。
3、焊接材料
（1）焊接连接材料应按强度.性能及母材相匹配选用。
当两种不同钢号焊接时，宜采用与强度较低钢号相匹配的焊条或焊丝。
承受直接动荷载的焊接连接或重要的厚板焊接等宜选用低氢型焊条。
（2）手工焊条所用碳钢焊条与低合金钢焊条性能应分别符合GB5117《碳钢焊条》及GB5118《低合金钢焊条》的要求。
（3）埋弧焊所用碳钢焊丝与低合金钢焊丝性能应分别符合GB/T5293《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》及GBT/12740《低合金钢埋弧焊用焊剂》,GB/T14957《熔化焊用钢丝》的规定。
（4）CO气体保护焊所用实芯焊丝性能应符合GB/T8110《气体保护电弧焊用碳钢.低合金钢焊丝》的规定。
.二质量管理体系概述
根据本项目的具体特点，建立以项目负责人为第一责任人的质量管理体系.
第三章质量监督工作的职责
3.1质量主管的职责：
3.1.1协助项目经理完善项目的质量管理体系，制定并实施和本项目质量工作，并监督严格执行本项目的报检程式；
3.1.2负责构件制作质量总控制、总规划，制定本项目各工序质量检验程式；
3.1.3负责研究和改良质量控制方法，提出改善和提高质量的办法、措施；
3.1.4负责本项目所以质检表格的统一整理和归档，使之成为有效档；
3.1.5负责处理有关质量安全方面的其他事项。
3.2质检员的职责：
3.2.1负责原材料进厂的检验，产品证明书的核对，以及数量、尺寸、规格、型号和外观等进行检查，并做好检验记录；
3.2.2负责下料的检查，监督下料工人严格按照图纸进行下料，下料前后对工件的尺寸进行检查，防止下错料，下料前为对构件进行编号的不许下料；
3.2.3监督检查焊工合格证及认可施焊范围，检查焊工是否严格按焊接工艺技术档要求及操作规程施焊，对焊逢质量按照设计图纸、技术档及本规程要求进行验收检验；
3.2.4监督检查打磨工进行打磨，对需要进行NDT检测的焊逢严格控制打磨程度，以保证探伤合格；
3.2.5负责防锈和镀锌检验工作；
3.2.6负责油漆检验工作；
3.2.7负责成品包装、装箱发货检验工作；
3.2.8其他相关质量安全检查工作等。
第四章车间钢结构的加工制作
4.1焊接施工工艺
4.1、钢结构的焊接质量要求以及检测与验收按照设计图纸和国家现行规范进行，其具体工艺流程如下：
4.2焊接工艺评定
焊接工艺评定在现场正式焊接之前完成，按下列程序进行：
由技术员提出工艺评定任务书（焊接方法、试验项目和标准）；
焊接责任工程师审核任务书并拟定焊接工艺评定指导书（焊接工艺规范参数）；
焊接责任工程师将任务书、指导书安排焊试室责任人组织实施；
焊接责任工程师依据相关国家标准的规定，监督由本企业熟练焊工施焊试件及试件；
试样的检验、测试等工作；
焊试室责任人负责评定试样的送检工作，并汇总评定检验结果，提出焊接工艺评定报告；
评定报告经焊接责任工程师审核，企业技术总负责人批准后，正式作为编制指导生产的焊接工艺的可靠依据。
焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，钢材、焊材必须符合相应标准，试件应由本企业持有合格证书技术熟练的焊工施焊
4.3钢构件制作主要设备
序号
机械或
设备名称
型号
规格
数量
国别
产地
制造
年份
额定
功率（KW）
功能
1
钢板预处理线
XQ6940
1
中国无锡
2001
720
2
数控气割机
GSⅡ-8500D
6
德国
2002
15
切割
3
数控直条
气割机
GS/2-4000BA
5
国产无锡
2000
3
切割
4
鼬鼠式坡口
切割机
GS-150
26
大连
2002
0.3
切割
5
钢板矫平机
W43Q-80×1500
4
国产湖北
2002
40
矫平
6
1500T油压机
1500T
1
湖州
2007
160
压头
7
数控三辊
卷板机
CDW11-40*3200
1
国产
2000
75
卷管
8
自动埋弧焊机
AC1200/DC1000
20
美国林肯
2001
45
焊接
9
CO2焊机
CPXC-500
100
日本OTC
2000
15
焊接
10
筒体自动焊接中心
LB-3
16
国产
2006
45
焊接
11
栓钉焊机
RSN2000
2
上海
2006
100
焊接
12
砂带打磨机
10
国产
2006
30
打磨
13
端面铣
1
2
无锡洲翔
2006
/
端面加工
14
超声波探伤仪
CTS-2000
8
进口德国
2001
/
15
恒温干燥箱
101A-1
2
上海
2004
/
理化试验
4.4型钢柱、型钢梁的制作方案
抛丸除锈摩擦面制作、涂装
包装、发运
矫正、打磨、平整
放样划线
焊接变形矫正
（外形尺寸检查）
H型钢组装
外形尺寸检查
校正
探伤检测
H型钢焊接
焊接工艺评定
加工工艺方案制定
材料复验、预处理
核对材料的编号
钢板矫平、探伤
钢板下料、切割坡口
异形制作、矫正、检查
过程监测
边缘加工、制孔、锁口加工
二次装接
外形尺寸检查
测量，探伤检测
校正
板H型钢加工制作流程图
1、钢的矫平的矫平
由于建筑结构钢板主要是轧制钢材，钢板在轧制过程中有残余变形和轧制内应力的存在，所以钢板在投入生产加工制作之前需要进行钢板加工前的处理，钢板加工前的处理主要采取矫平机机械冷矫平加工；矫平的目的是消除钢板的残余变形和减少轧制内应力，从而可以减少制造过程中的变形，确保投入工程钢材材质表面致密性能均匀、平面度要求，该设备如下图示：
2、钢板号料、切割
1）、钢板号料
a、号料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边、铣平等加工余量（一般预放铣削量为3~5mm）。
b、号料的允许偏差。
项目
允许偏差（mm）
外形尺寸
±3.0
孔距
±1.5
c、号料前，号料人员应核对材料牌号及规格，炉批号。
当有关部门未作出排料计划时，号料人员应作出材料切割计划，合理排料，节约钢材。
d、号料时，复核使用材料，凡发现材料规格不符要求或材质外观不符要求者，须及时报质量管理员、技术部门处理。
e、样杆、样板号料时，尽量使用划针划线；用石笔划线时，线条粗细不得超过0.5mm，粉线弹线时的粗细不得超过1mm。
2）、钢板切割下料
a、工程钢板下料切割主要采用的是数控火焰气割机切割下料，切割气体可为氧乙炔、丙烷及混合气等；放样时将工艺需要的各种补偿余量加入整体尺寸中，切割端面要保证光滑、平直、无缺口、挂渣，坡口采用专用切割机进行切割，针对本工程钢构件钢材数控下料切割生产图片如下：
b、切割后的零件应平整地摆放并在上面注明工程名称、规格、编号等，以免将板材错用或混用。
c、钢板下料切割后一般要求切割面与钢材表面不垂直度不大于钢材厚度的5%，且不大于1.5mm。
d、下料后的坡口制作。
e、钢板坡口加工主要采用半自动切割机进行。
f、钢板坡口尺寸按设计详图要求的尺寸进行坡口加工；
g、气割坡口后清除割渣、氧化皮、铣削毛刺，检验几何尺寸合格后进入下道工序。
3）、异型弯曲成型
用滚板机将钢柱的翼缘和钢梁的腹板卷成要求的曲度板，用定型检测板进行检测，确保钢板的曲度符合要求尺寸。
3、H型钢组装成型和检验
H型钢组装要求在特制的胎架上进行组装。
1）、在H型钢组装前，组装人员必须熟悉施工图，组装工艺及有关技术文件的要求；并检查组装零部件的外观、材质、规格、数量，当合格无误后方可施工。
2）、组装焊接处的连接接触面及沿边缘30～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、水份等必须在组装前清干净。
3）、组装后，需要定位焊，按H型钢不同板厚及点焊焊接方法进行点焊；必要时应加设支撑件使加工构件顺利脱模，保证吊装安全。
4）、H型钢组装完成，经自检合格后报质检人员检验认可，方可继续批量组装；在批量组装中，应随时检查构件组装质量，复查胎模、靠模等组装工具的精度是否符合要求。
5）、组装H型钢构件脱模后，及时注明构件编号；向下道工序移交前，应经质检人员检验构件组装质量；合格后方可移交下道工序施工，并办好工序间交接手续。
4、H型钢焊接、矫正工艺
1）、H型钢焊接
H型钢焊接主要采用自动埋弧焊焊接
2）、检查上道工序加工组装的H型钢尺寸，坡口是否满足要求；熔渣、毛刺等是否清理干净。
3）、按《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）和设计规定的厚板，在焊前必须进行预热；预热温度一般规定：
将腹板及翼缘板两侧100mm范围内的母材加热至80～140℃（背侧测温），即行焊接。
4）、焊接顺序：
顺序采取对角焊的方法施焊
―
―
―
；如图
5）、H型钢四条主要焊缝焊接技术工艺参数
当板厚t≥26mm时，应采用多层多道焊法；焊时应控制层间温度150～180°C。
6）、对型钢的加工进行矫正，火焰矫正温度为750~9000C，低合金钢（如Q345）矫正后，不得用水激冷。
5、钢结构件的制孔
钢转入三维钻，按图纸要求，将孔径、孔位，相互间距等数据输入电脑，对H型钢进行自动定位、自动三维钻孔，垂直与钢板表面的倾斜度应小于1/20；如下图所示：
6、钢结构加工质量保证措施
1）、保证钢结构加工详图准确性，按照建筑结构要求达到设计标准；
2）、要保证钢结构件组装胎架的精确度。
3）、制作时对就位偏差、垂直度、外形尺寸等技术参数要严格检查，使偏差控制在规范允许范围内。
4）、安装就位保证焊口尺寸，使焊口偏差控制在规范允许范围内。
第五章钢结构的安装
第五章．现场焊接安装质量控制规程
5.1钢结构件安装工艺
钢柱标高处理
验线（土建、业主）
钢柱（主梁）安装
二次校正钢柱
高强螺栓初拧、终拧
形成框体
柱与柱节点焊接
校正标高、轴线、坐标、垂直度，激光天顶仪、全站仪、经纬仪、水准仪跟踪观测
柱梁节点焊接
安装次梁、支撑
吊篮、平台就位
超声波探伤
提出复测记录、校正
通道设备提升
合格
不合格
碳弧气刨
剪力钉焊接
施工准备
测量放线
验收、记录
下一节流水段准备
操作平台及通道就位
高强度螺栓及摩擦面复试
特殊工种复试：
焊工、超探工、铆工、起重工、塔吊工、测量工等
检查吊装设备、工具数量及完好
构件编号及预检
构件运输至现场
维修构件
构件制作验收
构件中心及标高标识
流程
:
5.2、型钢柱的节点形式
型钢柱的节点形式为：
翼缘采用全熔透的坡口对接焊缝连接,腹板采用摩擦型高强度螺栓连接，如下图所示：
型钢主节点大样
缆风绳大样图1
示：
悬壁梁及其次梁重量较轻，尺寸较短，采用两点捆扎的方法进行吊装，安装前须注意以下几点：
1）、必须在每层型钢柱和钢梁安装焊接完成后，才能进行悬壁梁及其次梁的安装。
第六章栓钉的焊接质量规程
6.栓钉的焊接施工工艺
1、栓钉焊接工艺流程
2、栓钉焊接施工工艺：
为了将钢柱的承受弯矩传递给钢筋砼结构，根据设计要求，本项目劲性钢骨柱局部采用栓钉，栓钉符合《圆柱头焊钉》GB10432标准，其极限抗拉强度不小于400mPa，屈服强度不小于240mPa。
栓钉在使用前应清除油污、铁锈。
栓钉焊瓷环必须按产品规定的烘焙时间和温度进行烘焙。
母材在栓钉位置要用磨光机清理氧化皮，由于本工程要进行喷砂处理，仅需注意厚氧化皮的清除。
按栓钉焊工艺指导书施焊。
由于栓钉焊同样存在偏弧引起的焊肉成形差的问题，须将打铁线尽量接到劲性钢柱中间，并靠近栓钉位置中线。
（栓钉焊的工艺参数和工艺评定方法附后）。
焊工必须经过专门技术培训和试件考核合格后的执证焊工。
a.把栓钉放在焊枪的加持装置中，把相应直径的保护瓷环置于母材上，把栓钉插入瓷环内并与母材接触。
b.按动电源开关，栓钉自动提升，激发电弧
c.焊接电流增大，使栓钉端部和母材熔化
d.设定电弧燃烧时间达到后，将栓钉自动压入母材
e.切断电流，融化金属凝固，并使焊枪保持不动。
f.冷却后，栓钉端部表面形成均匀的环状焊缝余高，敲碎并清除保护瓷环。
3、栓钉焊的检验
栓钉焊后进行外观质量检查和弯曲试验检查。
锤击检验数量不应小于1%，用铁锤敲击栓钉使其弯曲，偏离中心约30°进行外观检查，不能有任何裂纹缺陷；外观检查主要是检查栓钉周围360°焊肉成形良好，根部焊缝高度大于1mm、宽度大于0.5mm，焊缝表面光洁，栓钉高度差为2mm以内，无咬肉、裂纹等缺陷，检验结果要记录在检验报告中。
栓钉焊的工艺参数和工艺评定方法：
a.栓钉焊的工艺参数：
电流大小和停留时间。
b.工艺评定方法:
试件准备：
试件一般规定用16~32mm厚的钢板，尺寸为240X300mm，然后划出栓钉焊位置。
栓焊栓钉数量为30棵，其中取10棵做静力拉伸试验；10棵做反复弯曲试验；10棵做铁锤打弯90°试验。
栓焊操作者必须经过专门技术培训和试件考核，试件经过各种试验合格后，方可上岗操作栓焊。
c.栓焊工艺试验方法:
静力拉伸试验
通过静力拉伸试验观察拉力试件的拉断位置和试件的强度、延伸率和屈服强度的数值。
按照有关规定，栓钉不能断在焊缝处，只许断在栓钉杆上，这是工艺接受的前提条件。
同时试件的力学性能三项指标应符合下表的规定。
拉伸试验的方法有直拉法和斜拉法。
采用斜拉法时，应使栓钉拉伸方向与底版平面成20°，使栓钉受力状态与工程受力情况一致，即焊缝受到弯、拉的综合作用。
栓钉拉伸条件（速度）见下表的规定。
栓钉静力拉伸试验三项力学指标表
内容
上限
下限
屈服点
--
235Mpa
抗拉强度
550Mpa
400Mpa
延伸率
--
14%
栓钉拉伸条件表
内容
上限
下限
推荐值
加荷速度
5Kg/mm2/s
0.5Kg/mm2/s
1.0Kg/mm2/s
加荷温度
35℃
10℃
20℃
4、反复弯曲试验
将试件固定在某一个位置，然后用特制的扳手夹住试件的栓钉大头部，在一个纵向平面内反复弯曲三周，弯曲角度为45°以上。
检查试件不能出现任何断裂现象，栓钉试件经过多次反复弯曲后，焊缝不能出现断裂缺陷，栓钉应在栓杆上断裂。
打弯90°试验
将试件筏板固定在某一位置，用6~12磅大锤，将栓钉逐步打弯成90°，这时检查焊缝不得出现断裂现象。
焊接部位组织检查及硬度分布检查。
将试件进行机械加工，使试件的焊接部位显露在放大镜中进行检查。
检查焊接区是否有裂纹、气孔、加渣和未焊透等不合格缺陷。
7.0焊接施工质量控制方法
1）厚板对接焊施工工艺及质量控制
A、在对厚度超过30mm的钢板进行对接时，应对钢板开双坡口并留钝口，施焊前将坡口打磨，钝口间间距1~2mm，将对接处加温至100℃后开始焊接，焊接两道后将钢板翻边，对另一边的坡口进行碳棒清根，焊接两道后将钢板翻边焊接另一边，直到焊接完成；在每次焊接两道后对焊接的坡口边进行轻微敲打，消减厚板残余应力；焊接完成后对接口实施缓慢降温，避免降温过快焊缝发生断裂。
2、焊接检测：
焊接检验应由质量管理部门合格的检验员按照焊接检验工艺执行。
3、焊工检查及过程中检查：
焊工应在焊前，焊接时和焊后检查以下项目：
1）焊前
A任何时候开始焊接前都要检验构件标记并确认该构件。
B检验焊接材料。
C清理现场。
D预热。
2）焊接过程中
A预热和保持层间温度。
B检验填充材料。
C打底焊缝外观。
D清理焊道。
E按认可的焊接工艺焊接。
4）焊后
A清除焊渣和飞溅物。
B焊缝外观。
C咬边。
D焊瘤。
E裂纹和弧坑。
F冷却速度。
5）无损检验
质检员将检验要求与检验机构保持密切联系。
项目质量负责人应会同有关各方，共同参与现场检测。
A外观检查
所有焊缝都按规范检查。
外观检查记录由项目质检员保存。
B超声波检验
对厚度超过8mm的全熔透焊缝均按设计以及规范的要求进行超声波检验。
超声波检查按国家规范JGJ81-91和GB11345-89相关规范进行质量检验证明。
所有超声波检验都应填写焊缝超声波检验记录表。
6）焊缝检验的范围
A外观检查所有焊缝
B无外观检查所有焊缝
全熔透对接焊缝100%磁粉探伤。
焊脚尺寸超过12MM的部分熔透以按焊缝至少20%超声波检验和20%磁粉探伤。
贴角焊缝：
最少10%的磁粉探伤。
C选择受检焊缝
当要求少于100%检验，在开始检验前，对受检焊缝的抽样要征得工程监理的同意。
当在一个接头中检查出超标缺陷时，在同一组中要增加检查两个接头，如果这两个增加的接头是合格的，最开始的焊缝返工后再采用同样方式检验。
如果那两个增加的接头也有超标缺陷，那幺同组内的每一个接头都要检验。
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