钢结构焊接工艺评定1.docx

1、钢结构焊接工艺评定1一工程概况1.1概述厦门市金佳鼎进出口有限公司厂房建设及配套由厦门市华旸建筑工程设计有限公司设计，厦门市住总监理有限司负责监理，福建省万桥市政园林有限公司承建。工程位于同安区工业集中区厦门市金佳鼎进出口有限公司厂房构建筑面积4256.92）采用方钢，楼面梁采用H型钢梁和方钢，联接方式为高强，螺栓连接焊接，楼面采用压型板现浇混凝土； 二、焊接工艺2一般规定2钢材除应符合本规程的相应规定外，尚应符合下列要求：、清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污；、焊接坡口边缘上钢材的夹层缺陷长度超过时，应采用无损探伤检测其深度，如深度不大于，应用机械方法清除；如深度大于，应用机械方法清除后焊

2、接填满；若缺陷深度大于时，应采用超声波探伤测定其尺寸，当单个缺陷面积（）或聚集缺陷的总面积不超过被切割钢材总面积（）的时为合格，否则该板不宜使用；、钢材内部的夹层缺陷，其尺寸不超过第款的规定且位置离母材坡口表面距离（）大于或等于时不需要修理；如该距离小于则应进行修补，其修补方法应符合规定；、夹层缺陷是裂纹时（见图1），如裂纹长度（）和深度（）均不大于，其修补方法应符合规定；如裂纹深度超过或累计长度超过板宽的时，该钢板不宜使用。焊接材料除应符合本规程有关规定外，尚应符合下列规定：焊条、焊丝、焊剂和熔嘴应储存在干燥、通风良好的地方，由专人保管；焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前，必须按产品说明书及

3、有关工艺文件的规定进行烘干。 图 1.1.1 夹层缺陷示意低氢型焊条烘干温度应为，保温时间应为，烘干后应缓冷放置于的保温箱中存放、待用；使用时应置于保温筒中；烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过应重新烘干；焊条重复烘干次数不宜超过次；受潮的焊条不应使用；实芯焊丝及熔嘴导管应无油污、锈蚀，镀铜层应完好无损；焊钉的外观质量和力学性能及焊接瓷环尺寸应符合现行国家标准圆柱头焊钉（）的规定，并应由制造厂提供焊钉性能检验及其焊接端的鉴定资料。焊钉保存时应有防潮措施；焊钉及母材焊接区如有水、氧化皮、锈、漆、油污、水泥灰渣等杂质，应清除干净方可施焊。受潮的焊接瓷环使用前应经烘干；焊条、焊剂烘干装置及保温装置

4、的加热、测温、控温性能应符合使用要求；二氧化碳气体保护电弧焊所用的二氧化碳气瓶必须装有预热干燥器。2焊接不同类别钢材时，焊接材料的匹配应符合设计要求。常用结构钢材采用手工电弧焊、气体保护焊和埋弧焊进行焊接时，焊接材料可按表2表2的规定选配。表2.1.3-1 常用结构钢材手工电弧焊接材料的选配钢材手工电弧焊焊条牌号等级抗拉强b(MPa)屈服强度s(Mpa)冲击功型号示例熔敷金属性能16(mm)50100(mm)T（）Akv（J）抗拉强度b(MPa)屈服强度s(Mpa)延伸率5()冲击功27J时试验温度()Q235A375460235205E4303420330220B2027E4303、E432

5、8、E4315、E43160C027-20D-2027-30Q295A390570295235E4303420330220B2034E4315、E4316、E4328-30-20Q345A470630345275E5003490390200B2034E5003、E5015、E5016、E501822-30C034E5015、E5016、E5018D-2034E-4027续表钢材手工电弧焊焊条牌号等级抗拉强度b(MPa)屈服强度s(MPa)冲击功型号示例熔敷金属性能16(mm)50100(mm)T()Akv(J)抗拉强度b(MPa)屈服强度s(MPa延伸率 5（）冲击功27J时试验温度()Q39

6、0A490650390330E5015、E5016E5515-D3、-G、E5516-D3、-G49039022-30B2034C03454044017D-2034E-4027Q420A520680420360E5515-D3、-G、E5516-D3、-G54044017-30B2034C034D-2034E-4027Q460C550720460400034E6015-D1、-GE5516-D1、-G59049015-30D-2034E-4027注：用于一般结构；由供需双方协议；表中钢材及焊材熔敷金属力学性能的单值均为最小值；为板厚60100mm时的s值表2.1.3-2 常用结构钢材CO2气体

7、保护焊实芯焊丝的选配钢材焊丝型号示例熔敷金属性能牌号等级抗拉强度屈服强度延伸率冲击功TAkvQ235AER49-149037220常温47BCER50-650042022-2927D-18Q295AER49-1ER49-649037220常温47BER50-3ER50-650042022-1827Q345AER49-149037220常温47BER50-350042022-2027CER50-250042022-2927DEQ390AER50-350042022-1827BCDER50-250042022-2927EQ420AER55-D255047017-2927BCDEQ460CER55-

8、D255047017-2927DE注：含Ar-CO2混合气体保护焊；用于一般结构，其它用于重大结构按供需协议表中焊材熔敷金属力学性能的单值均为最小值表2.1.3-3 常用结构钢埋弧焊焊接材料的选配钢材焊剂型号-焊丝牌号示例牌号等级Q235A、B、CF4A0-H08A DF4A2-H08AQ295AF5004-H08A、F5004-H08MnABF5014-H08A、F5014-H08MnAQ345AF5004-H08A、F5004-H08MnA、F5004-H10Mn2BF5015-H08A、F5015-H08MnA、F5018-H08MnA F5014-H10Mn2F5011-H08A、F5

9、016-H08MnA、F5011-H10Mn2CF5024-H08A、F5024-H08MnA、F5024-H10Mn2F5021-H08A、F5021-H08MnA、F5021-H10Mn2DF5034-H08A、F5034-H08MnA、F5034-H10Mn2F5031-H08A、F5031-H08MnA、F5031-H10Mn2EF5041Q390A、BF5011-H08MnA、F5011-H10Mn2、F5011-H08MnMoACF5021-H08MnA、F5021-H10Mn2、F5021-H08MnMoADF5031-H08MnA、F5021-H10Mn2、F5021-H08M

10、nMoAEF5041Q420A、BF6011-H10Mn2、F6011-H08MnMoACF6021-H10MN2、F6021-H08MnMoADF6031-H10Mn2、F6031-H08MnMoAEF6041Q460CF6021-H08MnMoADF6031-H08Mn2MoVAEF6041注：薄板I形坡口对接；中、厚板坡口对接；供需双方协议2焊缝坡口表面及组装质量应符合下列要求：、焊接坡口可用火焰切割或机械方法加工。当采用火焰切割时，切割面质量应符合国家现行标准热切割、气割质量和尺寸偏差（）的相应规定。缺棱为时，应修磨平整；缺棱超过时，应用直径不超过的低氢型焊条补焊，并修磨平整。当采用机

11、械方法加工坡口时，加工表面不应有台阶；、施焊前，焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量，如不符合要求，应修磨补焊合格后方能施焊。各种焊接方法焊接坡口组装允许偏差值应符合规定。坡口组装间隙超过允许偏差规定时，可在坡口单侧或两侧堆焊、修磨使其符合要求，但当坡口组装间隙超过较薄板厚度倍或大于时，不应用堆焊方法增加构件长度和减小组装间隙；、搭接接头及形角接接头组装间隙超过或管材、形接头组装间隙超过时，施焊的焊脚尺寸应比设计要求值增大并应符合规定。但形角接接头组装间隙超过时，应事先在板端堆焊并修磨平整或在间隙内堆焊填补后施焊；、严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物。2焊接工艺文件应符合下列要求：施工

12、前应由焊接技术责任人员根据焊接工艺评定结果编制焊接工艺文件，并向有关操作人员进行技术交底，施工中应严格遵守工艺文件的规定；焊接工艺文件应包括下列内容：）焊接方法或焊接方法的组合；）母材的牌号、厚度及其它相关尺寸；）焊接材料型号、规格；）焊接接头形式、坡口形状及尺寸允许偏差；）夹具、定位焊、衬垫的要求；）焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接层次、清根要求、焊接顺序等焊接工艺参数规定；）预热温度及层间温度范围；）后热、焊后消除应力处理工艺；）检验方法及合格标准；）其它必要的规定。焊接作业环境应符合以下要求：焊接作业区风速当手工电弧焊超过、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过时，应设防风棚或采取其它防风

13、措施。制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时，也应按以上规定设挡风装置；焊接作业区的相对湿度不得大于；当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施；焊接作业区环境温度低于时，应将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于范围内的母材，加热到以上后方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。实际加热温度应根据构件构造特点、钢材类别及质量等级和焊接性、焊接材料熔敷金属扩散氢含量、焊接方法和焊接热输入等因素确定，其加热温度应高于常温下的焊接预热温度，并由焊接技术责任人员制订出作业方案经认可后方可实施。作业方案应保证焊工操作技能不受环境低温的影响，同时对构件采取必要的保温措施；焊接作业区环

14、境超出本条第、款规定但必须焊接时，应对焊接作业区设置防护棚并由施工企业制订出具体方案，连同低温焊接工艺参数、措施报监理工程师确认后方可实施。2引弧板、引出板、垫板应符合下列要求：、严禁在承受动荷载且需经疲劳验算构件焊缝以外的母材上打火、引弧或装焊夹具；、不应在焊缝以外的母材上打火、引弧；、形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端，必须配置引弧板和引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板；、手工电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于。其引弧板和引出板宽度应大于，长度宜为板厚的倍且不小于，厚度应不小于；非手工电弧焊焊缝引出长度应大

15、于。其引弧板和引出板宽度应大于，长度宜为板厚的倍且不小于，厚度应不小于；、焊接完成后，应用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整。不得用锤击落引弧板和引出板。2定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊，所用焊接材料应与正式施焊相当。定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接，定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的，定位焊焊缝长度宜大于，间距宜为，并应填满弧坑。定位焊预热温度应高于正式施焊预热温度。当定位焊焊缝上有气孔或裂纹时，必须清除后重焊。2多层焊的施焊应符合下列要求：、厚板多层焊时应连续施焊，每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应清

16、除后方可再焊。在连续焊接过程中应控制焊接区母材温度，使层间温度的上、下限符合工艺文件要求。遇有中断施焊的情况，应采取适当的后热、保温措施，再次焊接时重新预热温度应高于初始预热温度；、坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时宜使用不大于的焊条施焊，底层根部焊道的最小尺寸应适宜，但最大厚度不应超过。2栓钉焊施焊环境温度低于时，打弯试验的数量应增加；当焊钉采用手工电弧焊和气体保护电弧焊焊接时，其预热温度应符合相应工艺的要求。2塞焊和槽焊可采用手工电弧焊、气体保护电弧焊及自保护电弧焊等焊接方法。平焊时，应分层熔敷焊缝，每层熔渣冷却凝固后，必须清除方可重新焊接；立焊和仰焊时，每道焊缝焊完后，应待熔渣冷却并清除后

17、方可施焊后续焊道。2电渣焊和气电立焊不得用于焊接调质钢。2焊接预热及后热2除电渣焊、气电立焊外，、类钢材匹配相应强度级别的低氢型焊接材料并采用中等热输入进行焊接时，板厚与最低预热温度要求宜符合表2的规定。表2.2.1 常用结构钢材最低预热温度要求钢材牌号接头最厚部件的板厚t( mm )t2525t4040t6060t80t80Q2356080100Q295、Q3456080100140注：本表适应条件：1 接头形式为坡口对接，根部焊道，一般拘束度；2 热输入约为1525kJ/cm；3 采用低氢型焊条，熔敷金属扩散氢含量（甘油法）：E4315、4316不大于8ml/100g；E5015、E501

18、6、E5515、E5516不大于6ml/100g；E6015、E6016不大于4ml/100g；4 一般拘束度，指一般角焊缝和坡口焊缝的接头未施加限制收缩变形的刚性固定，也未处于结构最终封闭安装或局部返修焊接条件下而具有一定自由度；5 环境温度为常温；6 焊接接头板厚不同时，应按厚板确定预热温度；焊接接头材质不同时，按高强度、高碳当量的钢材确定预热温度实际工程结构施焊时的预热温度，尚应满足下列规定：、根据焊接接头的坡口形式和实际尺寸、板厚及构件拘束条件确定预热温度。焊接坡口角度及间隙增大时，应相应提高预热温度；、根据熔敷金属的扩散氢含量确定预热温度。扩散氢含量高时应适当提高预热温度。当其它条件

19、不变时，使用超低氢型焊条打底预热温度可降低。二氧化碳气体保护焊当气体含水量符合本规程的要求或使用富氩混合气体保护焊时，其熔敷金属扩散氢可视同低氢型焊条；、根据焊接时热输入的大小确定预热温度。当其它条件不变时，热输入增大，预热温度可降低。电渣焊和气电立焊在环境温度为以上施焊时可不进行预热；、根据接头热传导条件选择预热温度。在其它条件不变时，形接头应比对接接头的预热温度高。但形接头两侧角焊缝同时施焊时应按对接接头确定预热温度。、根据施焊环境温度确定预热温度。操作地点环境温度低于常温时（高于），应提高预热温度。预热方法及层间温度控制方法应符合下列规定：、焊前预热及层间温度的保持宜采用电加热器、火焰加

20、热器等加热，并采用专用的测温仪器测量；、预热的加热区域应在焊接坡口两侧，宽度应各为焊件施焊处厚度的倍以上，且不小于；预热温度宜在焊件反面测量，测温点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于处；当用火焰加热器预热时正面测温应在加热停止后进行。当要求进行焊后消氢处理时，应符合下列规定：、消氢处理的加热温度应为，保温时间应依据工件板厚按每板厚不小于、且总保温时间不得小于确定。达到保温时间后应缓冷至常温；、消氢处理的加热和测温方法按规定执行。2、类钢材的预热温度、层间温度及后热处理应遵守钢厂提供的指导性参数要求，或规定执行。2防止层状撕裂的工艺措施2形接头、十字接头、角接接头焊接时，宜采用以下防止板材层状

21、撕裂的焊接工艺措施：、采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接；、采用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层；、类及类以上钢材箱形柱角接接头当板厚大于、等于时，板边火焰切割面宜用机械方法去除淬硬层（见图1）； 图1.3.1-3 特厚板角接接头防止层状 撕裂的工艺措施示意、采用低氢型、超低氢型焊条或气体保护电弧焊施焊；、提高预热温度施焊。2控制焊接变形的工艺措施2宜按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形：、对于对接接头、形接头和十字接头坡口焊接，在工件放置条件允许或易于翻身的情况下，宜采用双面坡口对称顺序焊接；对于有对称截面的构件，宜采用对称于构件中和轴的顺序焊接；、对双面非对称坡口焊接，

22、宜采用先焊深坡口侧部分焊缝、后焊浅坡口侧、最后焊完深坡口侧焊缝的顺序；、对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用；、宜采用跳焊法，避免工件局部加热集中。2在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定的情况下，宜采用熔化极气体保护电弧焊或药芯焊丝自保护电弧焊等能量密度相对较高的焊接方法，并采用较小的热输入。2宜采用反变形法控制角变形。2对一般构件可用定位焊固定同时限制变形；对大型、厚板构件宜用刚性固定法增加结构焊接时的刚性。2对于大型结构宜采取分部组装焊接、分别矫正变形后再进行总装焊接或连接的施工方法。2焊后消除应力处理2设计文件对焊后消除应力有要求时，根据构件的尺寸，工厂制作宜采用加热炉整体退

23、火或电加热器局部退火对焊件消除应力，仅为稳定结构尺寸时可采用振动法消除应力；工地安装焊缝宜采用锤击法消除应力。2焊后热处理应符合现行国家标准碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法（）的规定。当采用电加热器对焊接构件进行局部消除应力热处理时，尚应符合下列要求：、使用配有温度自动控制仪的加热设备，其加热、测温、控温性能应符合使用要求；、构件焊缝每侧面加热板（带）的宽度至少为钢板厚度的倍，且应不小于；、加热板（带）以外构件两侧尚宜用保温材料适当覆盖。2用锤击法消除中间焊层应力时，应使用圆头手锤或小型振动工具进行，不应对根部焊缝、盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击。2用振动法消除应力时，应符合国家现行

24、标准振动时效工艺参数选择及技术要求（）的规定。熔化焊缝缺陷返修2焊缝表面缺陷超过相应的质量验收标准时，对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣等方法去除，必要时应进行焊补；对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等缺陷应进行焊补。2经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修，返修应符合下列规定：、返修前应由施工企业编写返修方案；、应根据无损检测确定的缺陷位置、深度，用砂轮打磨或碳弧气刨清除缺陷。缺陷为裂纹时，碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔并清除裂纹及其两端各长的焊缝或母材；、清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角大于的坡口，并应修整表面、磨除气刨渗碳层，必要时应用渗透探伤或磁粉探

25、伤方法确定裂纹是否彻底清除；、焊补时应在坡口内引弧，熄弧时应填满弧坑；多层焊的焊层之间接头应错开，焊缝长度应不小于；当焊缝长度超过时，应采用分段退焊法；、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。再次焊接前宜用磁粉或渗透探伤方法检查，确认无裂纹后方可继续补焊；、焊接修补的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度高，并应根据工程节点的实际情况确定是否需用采用超低氢型焊条焊接或进行焊后消氢处理；、焊缝正、反面各作为一个部位，同一部位返修不宜超过两次；、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；、返修焊接应填报返修施工

26、记录及返修前后的无损检测报告，作为工程验收及存档资料。2碳弧气刨应符合下列规定：、碳弧气刨工必须经过培训合格后方可上岗操作；、如发现“夹碳”，应在夹碳边缘处重新起刨，所刨深度应比夹碳处深；发生“粘渣”时可用砂轮打磨。、及调质钢在碳弧气刨后，不论有无“夹碳”或“粘渣”，均应用砂轮打磨刨槽表面，去除淬硬层后方可进行焊接。三、焊接质量检查3一般规定3质量检查人员应按本规程及施工图纸和技术文件要求，对焊接质量进行监督和检查。3质量检查人员的主要职责应为：、对所用钢材及焊接材料的规格、型号、材质以及外观进行检查，均应符合图纸和相关规程、标准的要求；、监督检查焊工合格证及认可施焊范围；、监督检查焊工是否严格按焊接工艺技术文件要求及操作规程施焊；、对焊缝质量按照设计图纸、技术文件及本规程要求进行验收检验。3检查前应根据施工图及说明文件规定的焊缝质量等级要求编制检查方案，由技术负责人批准并报监理工程师备案。检查方案应包括检查批的划分、抽样检查的抽样方法、检查项目、检查方法、检查时机及相应的验收标准等内容。3抽样检查时，应符合下列要求：、焊缝处数的计数方法：工厂制作焊缝长度小于等于时，每条焊缝为处；长度大于时，将其划分为每为