钢结构工程焊接准备工作.docx
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钢结构工程焊接准备工作
钢结构工程焊接准备工作
1.主要的现场焊接工艺
本工程采用CO2气体保护半自动焊和实芯焊丝的焊接工艺来完成本工程结构焊接。
该焊接工艺可达到更好的焊接效果，能确保本工程的焊接质量。
选用实芯焊丝，熔池更易成型，飞溅少、焊缝成型美观。
2.焊接设备的选择
本工程大量采用Q345B、Q345GJB、Q345C、Q345GJC钢板，板厚主要为20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm和100mm单条焊缝最大长度12m（存在于剪力墙钢骨竖向对接中），焊接难度大，工作周期长，拟采用CPXS-600型二氧化碳焊机80台，同时准备部分手工焊机进行辅助焊接。
其主要使用设备如下：
设备名称
图例
主要用途
CO2焊机
外框巨柱SC1、SC2、钢板剪力墙、核心筒内钢柱和钢梁焊接。
栓钉焊接
组合楼板体系栓钉焊接。
红外线测温仪
厚板焊接时检测预热温度、层间温度、后热温度、保温温度等。
超声波探伤仪
焊接完毕，自检合格后24小时进行内部缺陷无损探伤专业仪器，由有相应资质证书的专业人员进行操作。
焊缝量规
焊接完成后进行焊高、焊脚、弧坑等自检工具。
CO2焊枪
二氧化碳焊枪与二氧化碳气体保护焊接配套使用，可拆卸，施工方便。
碳弧气刨枪
碳弧气刨枪用于焊缝修补，使用专用的空心碳棒，正极反接使用。
焊条烘箱
可控温焊条烘箱能够根据需要提供多种烘培温度，保证焊接质量。
电加热设备
电加热设备进行焊接后热，保持恒温，后热均匀，保证焊缝中的扩散氢有足够的时间得以逸出及焊接产生的应力得以释放，从而消除残余应力，避免延迟裂纹出现。
3.焊接材料准备
须经过焊接工艺评定合格后，方可允许作为本工程施焊的焊材，并要求按牌号、批次进场。
分类存放在干燥通风的库房，材质证明和检验报告应妥善保管。
焊接材料主要选用以下牌号：
二氧化碳焊丝：
JM-56，相当于GBER50-6；JM-68，相当于GBER55-G。
焊材性能见下表。
品名
型号
熔敷金属化学成分（%）
熔敷金属力学性能
C
Mn
Si
S
P
Cu
屈服强度
（Mpa）
抗拉强度（Mpa）
伸长率
（﹪）
冲击值（J）
JM-56
ER50-6
0.073
1.49
0.88
0.011
0.01
0.12
460
565
30
88（-30℃）
JM-68
ER55-G
0.08
1.73
0.78
0.014
0.015
0.16
535
630
25
127（-20℃）
二氧化碳气体：
要求气体纯度为99.9﹪。
焊接材料根据设计要求采用以下匹配焊材：
焊接方式
焊接母材
焊接材料
规格
备注
手工焊接
Q345B、Q345GJB
E5015、E5016、E5018
Φ3.2mm
焊条
Q345C、Q345GJC
E5515、E5516
Φ3.2mm
焊条
CO2气体保护焊
Q345B、Q345GJB
ER50-X
Φ1.2mm
焊丝
Q345C、Q345GJC
ER50-6
Φ1.2mm
焊丝
390GJC
ER50-6
Φ1.2mm
焊丝
Q420GJC
ER55-X
Φ1.2mm
焊丝
注：
各母材材质包括该材质的各等级钢及Z向性能钢材。
4.焊接人员准备
序号
工种
人数
1
焊接专业负责人
1
2
焊接专业班长
6
3
持证焊工
75
4
材料员
1
5
辅助工人
30
5.技术准备
焊接管理人员在焊接施工前认真阅读本工程的设计文件，熟悉图纸、施工工艺和验收标准。
根据《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002及其相关规定编制符合本工程情况的焊接工艺评定计划书，组织好工艺评定的场地、材料、机具，包括检测器具及评定记录表格。
编制焊接作业指导书，完成人、机、料的计划及组织。
根据本工程施焊部位具体情况，完成焊接施工前的准备工作及本工序的施工技术交底和施工安全交底。
6.焊接工具房布置
根据本工程结构特点、塔吊、顶模架及施工电梯的部署，在焊接作业面布置焊接工具房，用于提供电力、堆放焊接设备、焊接材料等。
外框焊接工具房为自制的焊接工具房，尺寸为6m×2.3m×2.2m，焊接工具房放在6米×4米的钢平台上，随作业面的迁移用塔吊转移。
拟在楼层钢梁上布置3个焊接工具房，用于外筒钢柱及楼层钢梁等的焊接作业；在顶模平台下层布置3个焊接工具房，用于核心筒钢板剪力墙和核心筒内钢柱的焊接，工具房布置位置如下图所示：
F2-F66外框焊接工具房布置示意图
F67-F87外框焊接工具房布置示意图
F88-F119外框焊接工具房布置示意图
图4.1外框焊接工具房布置示意图
图4.2钢筋混凝土核心筒焊接工具房布置示意图
图4.3焊接工具房加工图
7.焊工考试
本工程大量使用20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm和100mm厚钢板，存在大量高空厚板焊接，焊接施工条件差，而且焊接位置多样,有横焊、平焊、立焊等,焊接难度大，所以对焊工的技术水平要求特别高。
因此将在进场后进行现场作业条件下的焊工考核，以挑选出水平过硬、符合本工程施工要求的焊工进行焊接操作。
7.1焊工理论知识考试
焊工理论知识考试应以焊工必须掌握的基础知识及安全知识为主要内容，并应按考核的焊接方法、类别对应出题，内容范围应符合以下规定：
序号
考试内容及要求
1
焊接安全知识（《焊接与切割安全》GB9448）
2
焊接符号识别能力（《焊缝符号表示法》GB324、《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》GB985）。
3
焊缝外形尺寸要求（《钢结构外形尺寸》GB10854）。
4
焊接方法表示代号（《金属焊接及钎焊方法在图样上的表式代号》GB5185）。
5
本工程焊接方法的特点：
焊接工艺参数、操作方法、焊接顺序及其对焊接质量的影响。
6
焊接质量保证、缺陷分级（《焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级》GB/T12469）。
7
建筑钢结构的焊接质量要求。
应符合有关钢结构施工验收规程、规范的要求。
8
与本工程相适应的焊接材料型号、牌号及使用、保管要求。
9
焊接常用钢材及本工程使用钢材型号、牌号标志和主要合金成分、力学性能及焊接性能。
10
焊接设备、装备名称、类别、使用及维护要求。
11
焊接缺陷分类及定义、形成原因及防止措施的一般知识（《金属熔化焊焊缝缺陷分类》GB6417）。
12
焊接热输入与焊接规范参数的换算及热输入对性能影响的一般关系。
13
焊接应力、变形产生原因、防止措施及热处理的一般知识。
7.2焊工操作技能附加考试
本工程形式多样包括巨型钢柱、劲性H型钢骨柱、伸臂桁架、环带桁架。
材质多样，最大板厚100mm，存在大量高空厚板焊接，焊接施工条件差，焊接位置多样，立焊多，难度大，对焊工的技术水平要求高，根据《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81－2002第9章的规定，对现场作业焊工技能水平进行附加考核，以挑选出水平过硬、符合本工程焊接要求的焊工进行焊接施工作业。
7.2.1考试内容
（1）一般要求
1）凡申报参加附加考试的焊工必须已取得相应的手工操作基本技能资格证书。
所有从事焊接施工人员，必须先通过考试；并从事考试合格的项目的焊接。
2）考试用试板在焊前、焊后均不得进行包括热处理、锤击、预热、后热在内的任何处理。
试板坡口应光洁平整并清除其表面的水、油污、锈蚀等。
3）焊前试板应打上焊工代码钢印和考试项目标识。
4）考试试板不得加引弧板、引出板，考试试板必须按考试规定的位置放置且不应刚性固定。
5）考试焊工应独立进行各项操作。
焊接开始后不得随意更换试板，不得改变焊接方向和焊接位置。
6）焊丝必须清除油污、锈蚀等污物。
焊丝规格应符合工艺评定的要求。
7）考试过程中，不得对层间和表面焊缝进行打磨或修补，但焊后应将焊渣、飞溅等清除干净。
（2）焊接方法
根据现场焊接实际情况，操作技能考试采用“焊工手工技能附加考试”，焊接方法为“实芯焊丝CO2气体保护焊”。
填充焊丝为Ф1.2mm的ER50-6实芯焊丝。
横位焊（H）
立位焊（V）
仰位焊（O）
图4.4焊接方法示意图
（3）试件规格
根据《建筑钢结构焊接技术规程》第九章规定，考试拟采用25mm厚Q390C钢板进行。
具体形式如下：
图4.5焊接试件图
（4）焊接环境
（1）平均气温0℃以上，风力≤2m/s，相对湿度≤70%；
（2）试件固定高度：
500mm～600mm。
（5）焊接障碍
根据现场实际情况及《焊接规程》要求，横焊可按以下方式加障碍，立焊及仰焊可不加。
横焊障碍板设置如下：
图4.6焊接障碍示意图
7.2.2试件检测
（1）外观检测
1）用不小于5倍放大镜检查试件焊缝表面，不得有裂纹、未焊透、未熔合、焊瘤、气孔、夹查夹渣等缺陷。
2）焊缝咬边深度不得超过0.5mm，两侧咬边总长度不超过焊缝长度的10%，且不大于25mm。
3）焊缝外形尺寸应符合下表的要求：
焊缝余高偏差
焊缝宽度比坡口每侧增宽
25mm长度内焊缝表面凹凸高低差
150mm长度内焊缝表面宽度差
0～3mm
1～3mm
0～2.5mm
0～3mm
（2）无损检测
（1）试件的无损检验采用超声波方法进行；
（2）超声波探伤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》GB11345-89的规定，焊缝等级不低于BI级规定。
（3）力学性能检测
试件经外观检测和无损探伤合格后，应进行侧向弯曲力学性能检测。
侧向弯曲试验应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验方法》GB-2653的规定。
图4.7焊接试件取样图
7.2.3记录和应用
（1）记录
焊接考试的实施过程由监理工程师到场见证，质检员对焊工考试的焊接过程和结果进行记录。
（2）焊接位置及认可范围
焊接位置分类、代号及认可范围应符合下表的规定:
焊接位置
位置代号
认可范围
平焊
F
F
横焊
H
F、H
立焊
V
F、H、V
仰焊
O
F、O
立焊和仰焊
V和O
F、H、V、O
（3）考试结果的应用
试件的检测由具有相关检测资质的检测单位出具检验报告。
检测结果合格后，将焊工考试所用钢材和焊接材料的质量证明文件、试件检测报告一起报监理项目部审查备案。
焊工只能从事考试合格范围内的焊接项目。
根据焊工合格情况，发放针对本项目的焊工合格证，焊工应随时放在身上，以备随时检查。
形式如下：
焊工考核实例照片如下：
焊工考试现场
焊前准备
立焊施焊
横焊施焊
焊缝打磨
焊接完成
焊缝外观检查
焊缝探伤
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