23钢结构焊接施工作业指导书.docx

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23钢结构焊接施工作业指导书

太原南站站房工程

钢结构焊接工程施工作业指导书

适用范围

适用于太原南站工程钢结构焊接施工。

施工准备

1技术准备

2.1.1从事钢结构各种焊接工作的焊工,应按现行国家标准《建筑钢结构焊接规程》JGJ81的规定经考试并取得合格证后,方可进行操作。

2.1.2制作单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等,应进行焊接工艺评定,并应根据评定报告确定焊接工艺。

2.1.3钢结构的焊接工作应根据焊接工艺评定合格的试验结果和数据,编制焊接工艺文件指导施工。

2.1.4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。

操作平台是针对节点焊接而专门设计。

2.1.5检查坡口装配质量。

应去除坡口区域的氧化皮、水份、油污等影响焊缝质量的杂质。

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。

2机具准备

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、电流调至合适的范围。

焊工配置一些必要的工具,比如:

凿子、焊工专用榔头、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。

3材料准备

2.3.1低氢型焊条在使用前必须按照产品说明书的规定进行烘焙。

烘焙后的焊条应放入恒温箱备用,恒温温度控制在80℃~100℃。

烘焙合格的焊条外露在空气中超过4h的应重新烘焙。

焊条反复烘焙次数不宜超过2次。

2.3.2焊剂在使用前应按其产品说明书的规定进行烘焙。

焊丝应除净锈蚀、油污及其他污物。

2.3.3二氧化碳气体纯度不应低于99.5%(体积法),含水率不应大于0.005%(重量法),若使用瓶装气体,瓶内气体压力低于1MPa时停止使用。

技术要求

3.1焊接前应复查组装质量、定位焊质量和焊接部位的清理情况。

若不符合要求,应修正后方准施焊。

3.2对接接头、T型接头和要求全熔透的角部焊缝,应在焊缝两端配置引弧板和收弧板,其材质应与焊件相同或通过试验选用。

手工焊引板长度不应小于60mm,埋弧自动焊引板长度不应小于150mm,引焊到引板上的焊缝长度不得小于引板长度的2/3。

3.3引弧影在焊道处进行,严禁在焊道区域以外的母材上打火引弧。

3.4对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝,其预热温度或后热温度应符合国家现行有关标准的规定或通过工艺试验确定。

预热区在焊道两侧,每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上,且不应小于100mm;后热处理应在焊后立即进行,保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定,然后使焊件缓慢冷却至常温。

3.5要求焊透的双面焊焊缝,正面焊完后再焊背面之前,应认真清除焊缝根部的熔渣、焊瘤和未焊透部分,直至露出正面焊缝金属时方可进行背面的焊接。

3.636mm及以上厚板的焊接,宜采取必要的构造和焊接工艺措施,防止在厚度方向出现层状撕裂的现象。

3.7箱形构件内横隔板的电渣焊焊接,焊前应作焊接工艺评定,根据评定合格的工艺参数进行施焊。

3.8碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24h以后,进行焊缝探伤检验。

3.9设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,应采用射线探伤,其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。

3.10经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修,返修前应编写返修方案,对两次返修后仍不合格的部位应重新制订返修方案,经工程技术负责人审批并报监理工程师认可后方可执行。

施工程序与工艺流程

4施工工艺流程

板件材料验收

拼装焊缝预热处理

焊接

校正

装焊其他零件

校正

打磨

探伤

打砂

油漆

搬运

储存

运输

施工要求

5接头的准备

采用自动或半自动方法切割的母材的边缘应是光滑和无影响焊接的割痕缺口;切割边缘的粗糙度应符合GB50205-2005规范规定的要求。

被焊接头区域附近的母材应无油脂、铁锈、氧化皮及其它外来物;接头的装配应符合下表要求。

6定位焊

5.2.1定位焊焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝的要求相同。

5.2.2定位焊焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊,弧坑应填满,严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧。

5.2.3定位焊尺寸参见下表要求执行。

表1:

定位焊尺寸

母材厚度

(mm)

定位焊焊缝长度(mm)

焊缝间距

(mm)

手工焊

自动、半自动

t≤20

40-50

50-60

300-400

20

50-60

50-60

300-400

t>40

50-60

60-70

300-400

5.2.4定位焊的焊脚尺寸不应大于焊缝设计尺寸的2/3,且不大于8mm,但不应小于4mm。

5.2.5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,如最后进行埋弧焊时,弧坑、气孔可不必清除。

7引弧和熄弧板

重要的对接接头和T接头的两端应装焊引弧板和熄弧板,其材料及接头原则上应与母材相同,其尺寸为:

手工焊、半自动—50×30×6mm;自动焊—100×50×8mm;焊后用气割割除,磨平割口。

8焊缝清理及处理

5.4.1多层和多道焊时,在焊接过程中应严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等,可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理。

5.4.2从接头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时,在反面开始焊接之前,应采用适当的方法(如碳刨、凿子等)清理根部至正面完整焊缝金属为止,清理部分的深度不得大于该部分的宽度。

5.4.3每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度。

5.4.4同一焊缝应连续施焊,一次完成;不能一次完成的焊缝应注意焊后的缓冷和重新焊接前的预热。

5.4.5加筋板、连接板的端部焊接应采用不间断围角焊,引弧和熄弧点位置应距端部大于100mm,弧坑应填满。

5.4.6焊接过程中,尽可能采用平焊位置或船形位置进行焊接。

9工艺的选用

5.5.1不同板厚的接头焊接时,应按较厚板的要求选择焊接工艺。

5.2.2不同材质间的板接头焊接时,应按强度较高材料选用焊接工艺要求,焊材应按强度较低材料选配。

5.5.3焊接要领:

对接焊接是本次焊接工作中的重中之重,必须从组装、校正、检验、预留焊接收缩量、焊接定位、焊前防护、清理、焊接、焊后后热、质量检验等工序严格控制,才能确保接头焊后质量全面达到标准。

组装:

组对前将坡口内10~15mm仔细去除锈蚀。

坡口外自坡口边10~15mm范围内也必须仔细驱除锈蚀与污物;组对时,不得在接近坡口处上引弧点焊夹具或硬性敲打,以防母材受到破坏;同时对接接头错口现象必须控制在规范允许范围之内。

注意必须从组装质量开始按I级标准控制。

根部焊接:

根部施焊应自下部超始出处超越中心线10mm起弧,与定位焊接接头处应前行10mm收弧,再次始焊应在定位焊缝上退行10mm起弧,在顶部中心处熄弧时应超越中心线至少15mm并填满弧坑;另一半焊接前应将前半部始焊及收弧处修磨成缓坡状并确认无未熔合即为非熔透现象后在前半部焊缝上引弧。

次层焊接:

焊接前剔除首层焊道上的凸起部分及引弧收弧造成的多余部分,仔细检查坡口边沿有无未熔合及凹陷夹角,如有必须除去。

飞溅与雾状附着物,采用角向磨光机时,应注意不得伤及坡口边沿。

此层的焊接在仰焊部分时采用小直径焊条,仰爬坡时电流稍调小,立焊部位时选用较大直径焊条,电流适中,焊至爬坡时电流逐渐增大,在平焊部位再次增大,其余要求与首层相同。

填充层焊接:

填充层的焊接工艺过程与次层完全相同,仅在接近面层时,注意均匀流出1.5~2mm的深度,且不得伤及坡边。

面层的焊接:

面层焊接,直接关系到接头的外观质量能否满足质量要求,因此在面层焊接时,应注意选用较小电流值并注意在坡口边熔合时间稍长,接头重新燃弧动作要快捷。

焊后清理与检查:

上、下弦主管焊后应认真出去飞溅与焊渣,并认真采用量规等器具对外观几何尺寸进行检查,不得有低凹、焊瘤、咬边、气孔、未熔合、裂纹等缺陷存在。

经自检满足外观质量标准的接头应鉴上焊工编号钢印,并采用氧炔焰调整接头上、下部温差。

处理完毕立即采用不少于两层石棉布紧裹并用扎丝捆紧。

上、下弦接头焊接完毕后,应待冷却至常温后24h进行UT检验,经检验合格后的接头质量必须符合GB11345-89的I级焊缝标准。

经确认达到设计标准的接头方可允许拆去防护措施。

10焊接应力控制

采用合适的焊接坡口,减少焊接填充量;构件安装时不得强行装配,避免产生初始装配应力;采用合理的焊接顺序,如对称焊、分段焊;先焊收缩量大的接头,后焊收缩量小的接头,应在尽可能小的拘束下焊接;预先合理设置收缩余量;同一构件两端不得同时焊接;保证预热,对层间温度进行有效控制,降低焊接接头的拘束度,以减少焊接热影响区范围,可降低焊接接头的焊接残余应力;采取高效的CO2焊接方法,可减少焊接道数,降低焊接变形和残余应力;通过有效的工艺和焊接控制,防止或降低焊接接头的返修,也可避免焊接接头应力增加;采取焊后缓冷,使接头在冷却时能有足够的塑性和宽度方向均匀消除焊接收缩,降低残余应力峰值和平均值,达到降低焊接残余应力目的。

11焊接质量检查

焊接质量检查包括外观和无损检测:

外观检查按照JGJ81-2002规范执行;无损检测(UT)按照GB11345和设计文件执行,一级焊缝100%检验,二级焊缝按设计要求抽检50%,并且在焊接完成后24h进行检测。

劳动力组织

12项目部管理层人员组织

技术室负责制定施工方案并进行技术交底,由领工员进行现场过程控制,确保现场焊接顺利进行,同时负责焊接过程中的技术要求的落实,质量部要对现场出现的质量问题及时反馈给技术室,由技术室制定处理方案,安全部要对现场的安全隐患进行检查和排解,加强对工人的安全教育。

具体人员职责分配如下:

技术室:

负责制定技术方案,进行技术交底,并对现场的技术和质量问题及时制定处理方案。

领工员:

负责现场落实技术要求,对现场工人直接组织安排。

质量部:

负责检查现场的技术要求的落实情况,对现场发生的安全问题及时发现,并反馈给技术室。

安全部:

负责对现场的安全隐患进行检查和排解,加强对工人的安全教育。

13劳务层人员组织

表2:

劳务层人员组织

序号

工种

班组数

总人数

主要工作内容

1

焊工

2

200

焊接

2

打磨工

2

80

焊工打磨

3

气刨工

1

16

焊缝返修

4

壮工

1

80

现场副手

焊接原材料要求

7.1焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准要求和设计要求。

7.2焊接材料的匹配应符合表7.2要求,并最终根据焊接工艺评定确定。

表3:

焊接材料匹配表

母材用料

手焊

焊条

CO2保护焊实芯焊丝

CO2保护焊药芯焊丝

埋弧焊

焊丝

焊剂

Q235

+

Q235

Q235

+Q345GJC

E4315

E4316

ER50-G

E501T1-1

H08A

H08MnA

F4A0

Q345

+Q345

Q345

+Q345GJC

E5015

E5016

ER50-G

E501T1-1

H10Mn2

H08MnA

F48A2

Q345GJC+Q345GJC

E5015

E5016

ER50-G

E501T1-1

H10Mn2

H08MnA

F48A2

7.3手工焊接用焊条应符合现行规范《碳钢焊条》(GB/T5117)及《低合金钢焊条》(GB/T5118)的规定,选用焊条应与主体金属匹配。

7.4自动焊和半自动焊的焊丝与焊剂:

7.4.1焊剂应符合《碳素钢埋弧焊用焊剂》(GB/T5293)及《低合金钢埋弧焊用焊剂(GB/T12470)的规定。

7.4.2焊丝应符合现行标准《熔化焊用焊丝》(GB/T14957)或《气体保护焊用焊丝》(GB/T14958)的规定。

7.4.3CO2气体保护焊应优先选用药芯焊丝。

7.4.4CO2气体应符合国家现行标准《焊接用CO2》(HG/T2537)的规定。

施工机械部署

现场气保焊机组30组,单台焊机40台,打磨机40台,碳弧气刨机4台。

质量保证措施和质量要求

14质量保证措施

9.1.1从事钢结构各种焊接工作的焊工,应按现行国家标准《建筑钢结构焊接规程》JGJ81的规定经考试并取得合格证后,方可进行操作。

9.1.2制作单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等,应进行焊接工艺评定,并应根据评定报告确定焊接工艺。

9.1.3钢结构的焊接工作应根据焊接工艺评定合格的试验结果和数据,编制焊接工艺文件指导施工。

9.1.4低氢型焊条在使用前必须按照产品说明书的规定进行烘焙。

烘焙后的焊条应放入恒温箱备用,恒温温度控制在80℃~100℃。

烘焙合格的焊条外露在空气中超过4h的应重新烘焙。

焊条反复烘焙次数不宜超过2次。

9.1.5焊剂在使用前应按其产品说明书的规定进行烘焙。

焊丝应除净锈蚀、油污及其他污物。

9.1.6二氧化碳气体纯度不应低于99.5%(体积法),含水率不应大于0.005%(重量法),若使用瓶装气体,瓶内气体压力低于1MPa时停止使用。

9.1.7采用气体保护焊时,场地风速在1m/s以上时,应设置挡风装置,对焊接现场进行防护。

9.1.8焊接前应复查组装质量、定位焊质量和焊接部位的清理情况。

若不符合要求,应修正后方准施焊。

9.1.9对接接头、T型接头和要求全熔透的角部焊缝,应在焊缝两端配置引弧板和收弧板,其材质应与焊件相同或通过试验选用。

手工焊引板长度不应小于60mm,埋弧自动焊引板长度不应小于150mm,引焊到引板上的焊缝长度不得小于引板长度的2/3。

9.1.10引弧影在焊道处进行,严禁在焊道区域以外的母材上打火引弧。

9.1.11对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝,其预热温度或后热温度应符合国家现行有关标准的规定或通过工艺试验确定。

预热区在焊道两侧,每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上,且不应小于100mm;后热处理应在焊后立即进行,保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定,然后使焊件缓慢冷却至常温。

9.1.12要求焊透的双面焊焊缝,正面焊完后再焊背面之前,应认真清除焊缝根部的熔渣、焊瘤和未焊透部分,直至露出正面焊缝金属时方可进行背面的焊接。

9.1.1336mm及以上厚板的焊接,宜采取必要的构造和焊接工艺措施,防止在厚度方向出现层状撕裂的现象。

9.1.14箱形构件内横隔板的电渣焊焊接,焊前应作焊接工艺评定,根据评定合格的工艺参数进行施焊。

9.1.15碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24h以后,进行焊缝探伤检验。

15质量要求

9.2.1设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,应采用射线探伤,其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。

9.2.2经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修,返修前应编写返修方案,对两次返修后仍不合格的部位应重新制订返修方案,经工程技术负责人审批并报监理工程师认可后方可执行。

安全文明施工要求

16安全要求

10.1.1进入现场的焊接机械在使用前,必须经项目工程部、安全部检查验收,合格后方可使用。

操作人员需持证上岗作业,并在机械旁挂牌注明安全操作规定。

10.1.2所有施工人员进入现场,必须戴好安全帽。

10.2.3施工现场严禁吸烟,施工中严禁打闹、嬉笑,精力要集中,施工人员不准大声喧哗。

10.1.4施工人员要听从安排,分区划段负责,各工种要协调配合施工。

10.1.5焊机接电线要符合安全用电要求。

10.1.6施工现场的材料、机械、消防、安全、卫生、环保等管理都要指派专人负责,并定期检查,做好记录。

17文明施工要求

10.2.1施工器具、管线不乱堆乱放,做到整齐有序。

10.2.2施工完的焊渣、焊条头、割掉的引弧板、连接板等及时清理,做到工完料净场地清。

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