钢结构现场焊接方案.docx

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钢结构现场焊接方案

现场焊接方案

一般规定

（１）质量检查人员认真检查现场焊接工艺得贯彻执行情况。

如施工条件与规定条件不符时,及时向技术部门反映,并采取措施予以解决。

（2）设备管理人员对焊接设备进行定期检查,抽验焊接时得实际电流、电压与设备上得指示就是否一致，以保证焊接设备处于完好状态,对达不到焊接要求得设备及时进行检修、更换。

（3）焊接材料由现场专用仓库储存、按规定烘干、登记领用。

当焊条未用完时，应交回重新烘干。

烘干后得焊条应放在专用得保温筒内备用。

（４）无损检测由持有二级以上得合格证件、并经监理工程师认可得无损检验得专职检测人员担任,分别进行超声波检测。

（5）焊缝区域３0ｍｍ范围不得有水、锈、氧化皮、油污、油漆或其它杂物。

焊接方法选择

首先考虑等强原则,另一方面考虑高空焊接时风速大,要求焊接时有抗风性能以及高效得焊接方法。

选择焊条电弧焊装配定位、气保护保护药芯半自动焊焊接主焊缝,同时为提高焊接效率,保证焊缝外观成形,桥面板对接焊缝采用埋弧焊填充盖面。

本工程采用得焊接设备如下:

焊接方法

焊接设备

电流与极性

单弧或多弧

手工或机械

焊条电弧焊

ＺXＥ1－40０／５０0

直流反接

单弧

手工

CO2药芯焊丝气保焊

ＫＲⅡ-50０

直流反接

单弧

半自动

埋弧焊

ZD5-1２5０

直流反接

单弧

自动

焊接材料

（1）焊接材料选用

焊接方法

母材牌号

焊丝或焊条牌号

焊剂或气体

适用得场所

焊条电弧焊

Q34５D　／Q３４５qD／Ｑ３90D

Ｅ5015

／

定位焊

CO2药芯焊丝气保焊

Ｑ345D／Q345qD/Q３90D

T４92T1－１C1A

CO2

对接、Ｔ接、角接

埋弧焊

Q34５D／Ｑ３45qD/Q3９0D

H1０Mn2

SJ１01

对接、T接、角接

（２）焊材复验

对所有应用于本工程得焊接材料按生产批号进行成分、性能得复验,复验由甲方及国家技术质量监督部门认可得质量监督检测机构进行。

（3）焊材管理

焊材须有质保书,应该按类别、牌号、规格、批号等分类堆放,并有明确标志。

堆放场地应保持通风、干燥。

（４）焊材得烘焙与储存

焊接材料在使用前应按材料说明规定得温度与时间要求进行烘焙与储存;如材料说明要求不详，则按下表要求执行:

焊条或焊剂

焊条药皮或焊剂类型

使用前烘焙条件

使用前存放条件

焊条:

E5015

低氢型

300-４30℃:

１-２小时

>１２0℃

焊剂:

SJ１0１

烧结型

350－400℃:

2小时

>１2０℃

药芯焊丝启封后,应尽快用完,不得超过两天时间。

当天多余焊丝应用薄膜封包,存放在室内。

二氧化碳气瓶必须装有预热干燥器。

焊接工艺参数

在工程正式施焊前，根据不同得焊接方法、焊接材料、焊接位置、预热要求以及坡口类型等等，按照JTG/TＦ50-2011进行工艺评定试验,确定合适得焊接参数,作为焊接工艺规程得依据。

制定出具体得焊接工艺规程后,将要求焊工严格执行,不得随意改变工艺参数。

焊前准备

焊接区操作脚手平台搭设良好,平台高度及宽度应有利于焊工操作舒适、方便，并应有防风措施。

由于CO2气体保护焊焊枪线较短,考虑将焊机及送丝机置于操作平台上。

操作平台需针对钢塔、钢箱梁节点焊接而专门设计

焊工配置一些必要得工具,比如:

凿子、榔头、刷子以及砂轮机等。

焊把线应绝缘良好,如有破损处要用绝缘布包裹好,以免拖拉焊把线时与母材打火。

焊接设备应接线正确、调试好,正式焊接前宜先进行试焊,将电压、电流调至合适得范围。

检查坡口装配质量。

应去除坡口区域得氧化皮、水份、油污等影响焊缝质量得杂质。

如坡口用氧-乙炔切割过,还应用砂轮机进行打磨至露出金属光泽。

当坡口间隙超过允许偏差规定时，通过在坡口单侧或两侧堆焊使其符合要求。

焊前预热

（1）焊前,母材得最小预热温度应按下表要求执行:

钢材最低预热温度要求（℃）

钢材牌号

接头最厚部件得厚度mm

ｔ≤20

２0<ｔ≤4０

４０

60

t＞80

Q235

--－

--－

40

50

8０

Q３５5

－-－

20

6０

8０

100

Ｑ39

20

（２）当操作地点温度低于常温时,应提高预热温度2０~25℃;Ｔ形接头比对接接头提高预热温度２5~50℃;对于ｔ<25mmQ3４5钢与ｔ<40mm　Ｑ２35钢得接头预热温度在２5~50℃。

（3）焊接接头两端板厚不同时,应按厚板确定预热温度；焊接接头材质不同时,按强度高、碳当量高得钢材确定预热温度。

（4）厚板焊前预热及层间温度得保持优先采用电加热器，板厚２５mm以下也可用火焰加热器加热，并采用专用得接触式热电偶测温仪测量。

（５）预热得加热区域应在焊缝两侧,加热宽度应各为焊件待焊处厚度得１、5倍以上,且不小于100ｍm；

（6）焊接返修处得预热温度应高于正常预热温度50℃左右,预热区域应适当加宽,以防止发生焊接裂纹。

（7）层间温度范围得最低值与预热温度相同,其最高值应满足母材热影响区不过热得要求，焊接层间温度低于25０℃。

焊接环境

当焊接环境出现下列任一情况时,须采取有效防护措施:

（1）环境温度低于5℃时，除了设计防护棚外还要采取保温措施（石棉布包裹）。

（2）被焊接面处于潮湿状态或暴露在雨条件下需设置防护棚。

（３）采用手工电弧焊作业风力大于8m/s作业时,未设置防风棚或没有措施得部位前情况下不许焊接。

装焊工艺

1、接头得准备

采用自动或半自动方法切割得母材得边缘应就是光滑与无影响焊接得割痕缺口;切割边缘得粗糙度应符合TB１0212-2０09规范规定得要求。

被焊接头区域附近得母材应无油脂、铁锈、氧化皮及其它外来物。

2、定位焊

（1）定位焊焊缝所采用得焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝得要求相同。

（2）定位焊焊缝得焊接应避免在焊缝得起始、结束与拐角处施焊,弧坑应填满,严禁在焊接区以外得母材上引弧与熄弧。

（3）定位焊尺寸参见下表要求执行。

母材厚度

（mｍ）

定位焊焊缝长度（mm）

焊缝间距

（mm）

手工焊

t≤20

40－50

50０-６00

20

５0-60

50０－60０

ｔ>４0

50－6０

500－600

（４）定位焊得厚度不应大于焊缝设计尺寸得1/2，一般为4-６mm。

（5）定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，必须清除后重新焊接。

（6）定位焊时一般采用Φ3、2ｍm或Φ4ｍｍ得焊条进行，同时应采用较大得电流,以保证定位焊缝有一定得熔深。

引弧与熄弧板

焊接接头得两端应装焊引弧板与熄弧板,其材料及接头原则上应与母材相同,其尺寸为：

20mm（包括）以下钢板手工电弧焊:

长×宽＝50×80mm，2０mm以上钢板手工电弧焊:

长×宽=板厚得1、５倍×８0mm，焊后用气割割除,磨平割口。

严禁在承受动载荷且须经疲劳验算构件焊缝以外得母材上打火、引弧或装焊夹具;不应在焊缝以外得母材上打火、引弧。

焊缝清理及处理

（1）多层与多道焊时，在焊接过程中应严格清除焊道或焊层间得焊渣、夹渣、氧化物等，可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理。

（2）焊接完全焊透得对接焊缝时,在反面开始焊接之前,应采用适当得方法（如碳刨等）清理根部至焊缝出白。

（3）角焊缝得转角处包角应良好,焊缝得起落弧处应回焊10ｍm以上,厚板同一焊缝应连续施焊,一次完成;不能一次完成得焊缝应焊后缓冷与重新焊接前得预热。

焊接顺序

１、总则

焊接时应遵循对称施焊、先立焊后平焊,横桥向由中部向两侧进行焊接。

２、钢箱梁得焊接顺序

（１）将底板单元先打底焊,然后使用埋弧焊机进行底板单元得焊接。

（2）将横隔板与纵腹板单元安装到位后，焊接横隔板与纵腹板单元之间得立焊。

（3）焊接横隔板、纵腹板单元与底板之间得平焊。

（4）将顶板分别与纵腹板、横隔板得仰焊焊接完成。

（５）最后将顶板对接缝焊接完成。

３、钢塔得焊接顺序

钢塔分段现场组装时先立焊后平焊,同一节段安排2~4人进行对称焊。

焊缝质量要求

1、焊缝外观质量（见下表）

编号

项目

简图

质量要求（mｍ）

1

气孔

横向对接焊缝

不容许

纵向对接焊缝、主要角焊缝、棱角焊缝

直径小于1、0

每米不多于3个,间距不小于20

其她焊缝

直径小于１、5

2

咬边

受拉构件横向对接焊缝

不容许

受压构件横向对接焊缝、熔透角焊缝△≤０、3

纵向对接焊缝、棱角焊缝等主要角焊缝△≤０、５

其她焊缝　　　　　△≤１、0

3

焊脚尺寸

主要角焊缝

Ｋ

其它焊缝

Ｋ（手弧焊全长１0％范围内允许K）

４

焊波

角焊缝

h≤2

（任意25mm范围内）

5

余高

对接焊缝

b≤１2时h≤3、0

１２

b＞２5时h≤4b／25

6

余高去除后得表面

横向对接焊缝

（修磨纹垂直于焊道方向）

△2≤|-0、3｜

△1≤+0、5

△表面粗糙度Ｒa5０μｍ

外观检查不合格得焊接构件，在未进行处理并满足要求之前，不得进入下一道工序。

2、焊缝无损检测要求

钢箱梁制造、安装得焊缝质量等级要求

焊缝　名　称

质量等级

横向对接焊缝（顶板、底板、腹板、横隔板等）

Ⅰ级

纵向对接焊缝（顶板、底板、腹板等）

T形接头与角接接头熔透角焊缝

梁段间对接焊缝

横隔板纵向对接焊缝

Ⅱ级

部分熔透角焊缝

焊脚尺寸≥12㎜得角焊缝

连接锚箱得熔透角焊缝

U形肋对接焊缝

横隔板与腹板角焊缝

U形肋与顶（底）板焊缝

横隔板与顶（底）板焊缝

腹板与底板角焊缝

临时连接（含马板）

钢塔柱制造、安装得焊缝质量等级要求

焊缝　名称

质量等级

横向对接焊缝（前、后、侧壁板、中腹板、横隔板等）

Ⅰ级

纵向对接焊缝（前、后、侧壁板、中腹板等）

四壁板角接接头熔透角焊缝与联结系等构件　T形接头

塔柱段间对接焊缝

中塔柱中腹板上得锚箱焊缝

边塔柱锚梁构造得相关焊缝

横隔板纵向对接焊缝

Ⅱ级

部分熔透角焊缝

焊脚尺寸≥12㎜得角焊缝

横隔板与中腹板焊缝

横隔板与四壁板焊缝

中腹板与前后壁板角焊缝

纵向加劲肋与四壁板间得焊缝

临时连接（含马板）

（１）所有焊缝必须在全长范围内进行外观检验,不得有裂纹、未熔合、未填满弧坑与焊瘤等缺陷,并应符合《铁路钢桥制造规范》对焊缝得外观要求;

（2）经外观检查合格后，所有焊缝均应进行超声波探伤检验,探伤检验应在焊接24小时后进行。

（3）超声波探伤方法与检验等级应符合《铁路钢桥制造规范》（TB10２12-2009）与《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级与评定》（ＧＢ/T１1３4５-２013）得规定。

焊接应力控制

（1）采用合适得焊接坡口,减少焊接填充量;

（2）构件安装时不得强行装配,致使产生初始装配应力;

（3）采用合理得焊接顺序,对称焊、分段焊;

（4）先焊收缩量大得接头,后焊收缩量小得接头,应在尽可能小得拘束下焊接;

（5）预先合理设置收缩余量；

（6）同一构件两端不同时焊接;

（7）采取高效得CO2焊接方法，可减少焊接道数,降低焊接变形与残余应力;

（8）通过有效得工艺与焊接控制,防止或降低焊接接头得返修,可避免焊接接头应力增加;

焊接缺陷返修

（1）焊缝返修时应根据无损探伤确定得缺陷位置、深度，用砂轮打磨或碳弧气刨清除缺陷。

缺陷为裂纹时,碳刨前应在裂纹两端钻止裂孔并清除裂纹及其两端各５0mm长得焊缝或母材。

（2）母材伤痕、焊缝尺寸不足、凹陷、咬边超标,应补焊。

（3）夹渣、气孔、未焊透,用碳刨刨除后,补焊。

（4）焊趾角或焊瘤,用砂轮打磨或碳刨刨除。

（5）补焊应采用专用低氢焊条进行焊接，焊条直径不大于４、0mm,并比焊缝得原预热温度提高50℃。

（6）因焊接而产生变形得构件,应采用机械方法或火焰加热法进行矫正,低合金钢加热区得温度不应大于80０℃,严禁用水进行急冷。

（7）清除缺陷时刨槽应成两侧边斜面角大于10°得坡口，并修整表面、磨除气刨渗碳层,必须要时用渗透探伤或磁粉探伤方法确定裂纹就是否彻底清除。

（8）焊补时应在坡口内引弧,熄弧时应填满弧坑,多层焊得焊层之间接头应错开,补焊长度应不小于10０mm，当焊缝长度超过500mm时,应采用分段退焊法。

（9）返修部位应连续焊成。

如中断焊接时,应采取后热、保温措施，防止产生裂纹。

（10）对于返修焊缝时，其预热温度应比相同条件下正常焊接得预热温度稍高。

（11）焊缝正、反面各作为一个部位,同一部位返修不宜超过两次。

返修时应采取有效措施，制订方案,并经工程技术负责人审批与监理工程师认可后方可进行。

（12）返修焊接应填报返修施工记录及返修前后得无损探伤报告,作为工程验收及存档资料。

（13）当采用碳弧气刨进行返修时应注意以下几点:

a）碳弧气刨必须经过培训合格后方可上岗操作。

b）如发现“夹碳”,应在夹碳边缘5－1０ｍm处重新起刨,深度要比夹碳处深２～3ｍｍ,“粘渣”时用砂轮打磨。

ｃ）露天操作时,应尽量沿顺风方向操作,必要时应采取有效得防风措施,在封闭环境操作时,应有通风措施。

（１4）横向对接焊缝必须去除余高,并顺应力方向磨平。

缺陷种类

修补办法

切除临时连接板

时留下缺陷

伤及钢材表面深度大于0、1mm小于１mｍ得缺陷应用砂轮磨平，深度超过１mｍ者,用手工补焊后砂轮修整。

咬边

深度小于0、5mm用砂轮磨顺，深度大于0、５mm用手工补焊后砂轮修整。

焊缝裂纹或

热影响区裂纹

应查明原因，用碳弧气刨清除缺陷，提出防止措施,返修焊预热10０~150℃,用原焊接方法进行返修焊（焊缝长小于２00mm可用手工焊）。

气孔、夹渣、未溶透凹坑等缺陷

用碳弧气刨清除缺陷,用手工焊返修,预热温度50～１0０℃,焊后磨顺。

产品试板检验

①　焊缝应按下表规定得焊缝类型确定产品试板数量，接头数量少于表中数量时应做一组产品试板。

产品试板焊缝经外观与探伤检验合格后进行接头拉伸、侧弯与焊缝金属低温冲击试验，试样数量与试验结果应符合焊接工艺评定得有关规定。

焊接产品试板数量

焊缝类型

接头数量

产品试板数量

受拉横向对接焊缝

接头长度≤1000mm

32条

1组

接头长度＞1000ｍm

24条

1组

桥面板横向对接焊缝

１0条

1组

桥面板纵向对接焊缝

３0条

1组

全断面对接焊缝

10个断面

平、立、仰焊缝各1组

②若在构件上引接产品试板困难时,应在板件得对接焊缝焊完之后,即就地施焊产品试板。

试板焊缝应与板件焊缝同材质、同工艺、同设备、同操作者，在同一地点施焊,禁止异地施焊产品试板。

③产品试板长度应满足试验内容得需要。

④　若试验结果不合格,可在原试板上重新取样再试验,如试验结果仍不合格,则应先查明原因,然后对该试板代表得接头进行处理。