建筑钢结构焊接技术要求.docx

1、建筑钢结构焊接技术要求第一节 建筑钢结构焊接技术要求一、基本规定建筑钢结构工程焊接难度可分为一般、较难和难三种情况。施工单位在承担钢结构焊接工程时应具备与焊接难度相适应的技术条件。施工图中应标明下列焊接技术要求：应明确规定结构构件使用钢材和焊接材料的类型和焊缝质量等级，有特殊要求时，应标明无损探伤的类别和抽查百分比；应标明钢材和焊接材料的品种、性能及相应的国家现行标准，并应对焊接方法、焊缝坡口形式和尺寸、焊后热处理要求等作出明确规定。对于重型、大型钢结构，应明确规定工厂制作单元和工地拼装焊接的位置，标注工厂制作或工地安装焊缝符号。制作与安装单位承担钢结构焊接工程施工图设计时，应具有与工程结构类

2、型相适应的设计资质等级或由原设计单位认可。钢结构工程焊接制作与安装单位应具备下列条件：应具有国家认可的企业资质和焊接质量管理体系；应具有规定资格的焊接技术责任人员、焊接质检人员、无损探伤人员、焊工、焊接预热和后热处理人员；对焊接技术难或较难的大型及重型钢结构、特殊钢结构工程，施工单位的焊接技术责任人员应由中、高级焊接技术人员担任；应具备与所承担工程的焊接技术难易程度相适应的焊接方法、焊接设备、检验和试验设备；属计量器具的仪器、仪表应在计量检定有效期内；应具有与所承担工程的结构类型相适应的企业钢结构焊接规程、焊接作业指导书、焊接工艺评定文件等技术软件；特殊结构或采用屈服强度等级超过390M的钢材

3、、新钢种、特厚材料及焊接新工艺的钢结构工程的焊接制作与安装企业应具备焊接工艺试验室和相应的试验人员。建筑钢结构焊接有关人员的资格应符合下列规定：焊接技术责任人员应接受过专门的焊接技术培训，取得中级以上技术职称并有一年以上焊接生产或施工实践经验；焊接质检人员应接受过专门的技术培训，有一定的焊接实践经验和技术水平，并具有质检人员上岗资质证；无损探伤人员必须由国家授权的专业考核机构考核合格，其相应等级证书应在有效期内；并应按考核合格项目及权限从事焊缝无损检测和审核工作；焊工应考试合格并取得资格证书，其施焊范围不得超越资格证书的规定；气体火焰加热或切割操作人员应具有气割、气焊操作上岗证；焊接预热、后热

4、处理人员应具备相应的专业技术。用电加热设备加热时，其操作人员应经过专业培训。建筑钢结构焊接有关人员的职责应符合下列规定：焊接技术责任人员负责组织进行焊接工艺评定，编制焊接工艺方案及技术措施和焊接作业指导书或焊接工艺卡，处理施工过程中的焊接技术问题；焊接质检人员负责对焊接作业进行全过程的检查和控制，根据设计文件要求确定焊缝检测部位、填报签发检测报告；无损探伤人员应按设计文件或相应规范规定的探伤方法及标准，对受检部位进行探伤，填报签发检测报告；焊工应按焊接作业指导书或工艺卡规定的工艺方法、参数和措施进行焊接，当遇到焊接准备条件、环境条件及焊接技术措施不符合焊接作业指导书要求时，应要求焊接技术责任人

5、员采取相应整改措施，必要时应拒绝施焊；焊接预热、后热处理人员应按焊接作业指导书及相应的操作规程进行作业。二、材料建筑钢结构用钢材及焊接填充材料的选用应符合设计图的要求，并应具有钢厂和焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告；其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准规定。当采用其它钢材和焊接材料替代设计选用的材料时，必须经原设计单位同意。钢材的成分、性能复验应符合国家现行有关工程质量验收标准的规定；大型、重型及特殊钢结构的主要焊缝采用的焊接填充材料应按生产批号进行复验。复验应由国家技术质量监督部门认可的质量监督检测机构进行。钢结构工程中选用的新材料必须经过新产品鉴定。钢材应由生产厂提供

6、焊接性资料、指导性焊接工艺、热加工和热处理工艺参数、相应钢材的焊接接头性能数据等资料；焊接材料应由生产厂提供贮存及焊前烘焙参数规定、熔敷金属成分、性能鉴定资料及指导性施焊参数，经专家论证、评审和焊接工艺评定合格后，方可在工程中采用。焊接T形、十字形、角接接头，当其翼缘板厚度等于或大于40mm时，设计宜采用抗层状撕裂的钢板。钢材的厚度方向性能级别应根据工程的结构类型、节点形式及板厚和受力状态的不同情况选择。焊条应符合现行国家标准碳钢焊条、低合金钢焊条的规定。焊丝应符合现行国家标准熔化焊用钢丝、气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝及碳钢药芯焊丝、低合金钢药芯焊丝的规定。埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国

7、家标准埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂、低合金钢埋弧焊用焊剂的规定。气体保护焊使用的氩气应符合现行国家标准氩气的规定，其纯度不应低于99.95。气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合国家现行标准焊接用二氧化碳的规定，大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接节点采用的二氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求，即其二氧化碳含量（V/V）不得低于999，水蒸气与乙醇总含量（m/m）不得高于0.005，并不得检出液态水。三、焊接节点构造（一）一般规定钢结构焊接节点构造，应符合下列要求：尽量减少焊缝的数量和尺寸；焊缝的布置对称于构件截面的中和轴；便于焊接操作，避免仰焊位置施焊；采用刚性较小的节点形式，避免焊缝

8、密集和双向、三向相交；焊缝位置避开高应力区；根据不同焊接工艺方法合理选用坡口形状和尺寸。管材可采用T、及形连接接头。施工图中采用的焊缝符号应符合现行国家标准焊缝符号表示方法和建筑结构制图标准的规定，并应标明工厂车间施焊和工地安装施焊的焊缝及所有焊缝的部位、类型、长度、焊接坡口形式和尺寸、焊脚尺寸、部分焊透接头的焊透深度。（二）组焊构件焊接节点塞焊和槽焊焊缝的尺寸、间距、填焊高度应符合下列规定：塞焊缝和槽焊缝的有效面积应为贴合面上圆孔或长槽孔的标称面积；塞焊焊缝的最小中心间隔应为孔径的4倍，槽焊焊缝的纵向最小间距应为槽孔长度的2倍，垂直于槽孔长度方向的两排槽孔的最小间距应为槽孔宽度的4倍；塞焊孔

9、的最小直径不得小于开孔板厚度加8mm，最大直径应为最小直径值加3mm，或为开孔件厚度的225倍，并取两值中较大者。槽孔长度不应超过开孔件厚度的10倍，最小及最大槽宽规定与塞焊孔的最小及最大孔径规定相同；塞焊和槽焊的填焊高度：当母材厚度等于或小于16mm时，应等于母材的厚度；当母材厚度大于16mm时，不得小于母材厚度的一半，并不得小于16mm；塞焊焊缝和槽焊焊缝的尺寸应根据贴合面上承受的剪力计算确定。严禁在调质钢上采用塞焊和槽焊焊缝。角焊缝的尺寸应符合下列规定：角焊缝的最小计算长度应为其焊脚尺寸的8倍，且不得小于40mm；焊缝计算长度应为焊缝长度扣除引弧、收弧长度；角焊缝的有效面积应为焊缝计算长

10、度与计算厚度的乘积。对任何方向的荷载，角焊缝上的应力应视为作用在这一有效面积上；断续角焊缝焊段的最小长度应不小于最小计算长度；当被焊构件较薄板厚度25mm时，宜采用局部开坡口的角焊缝；角焊缝十字接头，不宜将厚板焊接到较薄板上。搭接接头角焊缝的尺寸及布置应符合下列规定：传递轴向力的部件，其搭接接头最小搭接长度应为较薄件厚度的5倍，但不小于25mm。并应施焊纵向或横向双角焊缝；单独用纵向角焊缝连接型钢杆件端部时，型钢杆件的宽度应不大于200mm，当宽度大于200mm时，需加横向角焊或中间塞焊。型钢杆件每一侧纵向角焊缝的长度应不小于；型钢杆件搭接接头采用围焊时，在转角处应连续施焊。杆件端部搭接角焊缝

11、作绕焊时，绕焊长度应不小于二倍焊脚尺寸，并连续施焊；搭接焊缝沿材料棱边的最大焊脚尺寸，当板厚小于、等于6mm时，应为母材厚度，当板厚大于6mm时，应为母材厚度减去12mm；用搭接焊缝传递荷载的套管接头可以只焊一条角焊缝，其管材搭接长度应不小于5（t1t2），且不得小于25mm。搭接焊缝焊脚尺寸应符合设计要求。不同厚度及宽度的材料对接时，应作平缓过渡并符合下列规定：或将较厚板的一面或两面及管材的内壁或外壁在焊前加工成斜坡，其坡度最大允许值应为12.5；不同宽度的板材对接时，应根据工厂及工地条件采用热切割、机械加工或砂轮打磨的方法使之平缓过渡，其连接处最大允许坡度值应为12.5。（三）防止板材产生

12、层状撕裂的节点形式在T形、十字形及角接接头中，当翼缘板厚度等于、大于20mm时，为防止翼缘板产生层状撕裂，宜采取下列节点构造设计：采用较小的焊接坡口角度及间隙，并满足焊透深度要求；在角接接头中，采用对称坡口或偏向于侧板的坡口；采用对称坡口；在T形或角接接头中，板厚方向承受焊接拉应力的板材端头伸出接头焊缝区；在T形、十字形接头中，采用过渡段，以对接接头取代T形、十字形接头。（四）构件制作与工地安装焊接节点形式构件制作焊接节点形式应符合下列要求：搭接接头上的角焊缝应避免在同一搭接接触面上相交；要求焊缝与母材等强和承受动荷载的对接接头，其纵横两方向的对接焊缝，宜采用T形交叉。交叉点的距离宜不小于20

13、0mm，且拼接料的长度和宽度宜不小于300mm。如有特殊要求，施工图应注明焊缝的位置；以角焊缝作纵向连接组焊的部件，如在局部荷载作用区采用一定长度的对接与角接组合焊缝来传递载荷，在此长度以外坡口深度应逐步过渡至零，且过渡长度应不小于坡口深度的4倍；焊接组合箱形梁、柱的纵向角焊缝，宜采用全焊透或部分焊透的对接与角接组合焊缝。要求全焊透时，应采用垫板单面焊；管球结构中，对由两个半球焊接而成的空心球，其焊接接头可采用不加肋和加肋两种形式。工地安装焊接节点形式应符合下列要求：形框架柱安装拼接接头宜采用螺栓和焊接组合节点或全焊节点。采用螺栓和焊接组合节点时，腹板应采用螺栓连接，翼缘板应采用单形坡口加垫板

14、全焊透焊缝连接。采用全焊节点时，翼缘板应采用单形坡口加垫板全焊透焊缝，腹板宜采用形坡口双面部分焊透焊缝，反面不清根；设计要求腹板全焊透时，如腹板厚度不大于20mm，宜采用单形坡口加垫板焊接，如腹板厚度大于20mm，宜采用形坡口，反面清根后焊接；钢管及箱形框架柱安装拼接应采用全焊接头，并根据设计要求采用全焊透焊缝或部分焊透焊缝。全焊透焊缝坡口形式应采用单形坡口加垫板；桁架或框架梁中，焊接组合形、T形或箱形钢梁的安装拼接采用全焊连接时，宜采用翼缘板与腹板拼接截面错位的形式；框架柱与梁刚性连接时，应采用下列连接节点形式：柱上有悬臂梁时，梁的腹板与悬臂梁腹板宜采用高强螺栓连接。梁翼缘板与悬臂梁翼缘板应

15、用形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接；柱上无悬臂梁时，梁的腹板与柱上已焊好的承剪板宜用高强螺栓连接，梁翼缘板应直接与柱身用单边形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接；梁与型柱弱轴方向刚性连接时，梁的腹板与柱的纵筋板宜用高强螺栓连接。梁的翼缘板与柱的横隔板应用形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接。管材与空心球工地安装焊接节点应采用下列形式：钢管内壁不用套管时，宜将管端加工成3060折线形坡口，预装配后根据间隙尺寸要求，进行管端二次加工。要求全焊透时，应进行专项工艺评定试验和宏观切片检验以确认坡口尺寸和焊接工艺参数。管/管连接的工地安装焊接节点形式应符合下列要求：管/管对接：在壁厚不大于6mm时，可用形坡口加垫板单

16、面全焊透焊缝连接；在壁厚大于6mm时，可用形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接；（五）承受动载与抗震的焊接节点形式承受动载时塞焊、槽焊、角焊、对接接头应符合下列规定：承受动载需经疲劳验算的构件上严禁使用塞焊和槽焊；承受动载不需要进行疲劳验算的构件，采用塞焊、槽焊时，孔或槽的边缘到开孔件邻近边垂直于应力方向的净距离应小于此部件厚度的5倍，且应不小于孔或槽宽度的2倍；构件端部搭接接头的纵向角焊缝长度应不小于两侧焊缝间的垂直距离，且在无塞焊、槽焊等其它措施时，距离不应超过较薄件厚度的16倍；严禁使用焊脚尺寸小于5mm的角焊缝；严禁使用断续坡口焊缝和断续角焊缝；对接与角接组合焊缝和T形接头的全焊透坡口焊缝应

17、用角焊缝加强，加强焊脚尺寸应大于或等于接头较薄件厚度的1/2，但可不超过10mm；承受动载需经疲劳验算的接头，当拉应力与焊缝轴线垂直时，严禁采用部分焊透对接焊缝、背面不清根的无衬垫或未经评定认可的非钢衬垫单面焊缝及角焊缝；除横焊位置以外，不得使用形和形坡口；不同板厚的对接接头承受动载时，不论受拉应力或剪应力、压应力。承受动载需经疲劳验算时，严禁使用电渣焊和气电立焊接头。承受动载构件的组焊节点形式应符合下列要求：有对称横截面的部件组合焊接时，应以构件轴线对称布置焊缝，当应力分布不对称时应作相应修正；用多个部件组叠成构件时，应用连续焊缝沿构件纵向将其连接；承受动载荷需经疲劳验算的桁架，其弦杆和腹杆

18、与节点板的搭接焊缝应采用围焊，杆件焊缝之间间隔应不小于50mm。实腹吊车梁横向加劲板与翼缘板之间的焊缝应避免与吊车梁纵向主焊缝交叉。抗震结构框架柱与梁的刚性连接节点焊接时，应符合下列要求：梁的翼缘板与柱之间的对接与角接组合焊缝的加强焊脚尺寸应大于或等于翼缘板厚的1/4，但可不大于10mm；梁的下翼缘板与柱之间宜采用形坡口单面全焊透焊缝，并应在反面清根后封底焊成平缓过渡形状；采用形坡口加垫板单面全焊透焊缝时，焊接完成后应割除全部长度的垫板及引弧板、引出板，打磨清除未熔合或夹渣等缺陷后，再封底焊成平缓过渡形状；引弧板、引出板、垫板割除时，应沿柱/梁交接拐角处切割成圆弧过渡，且切割表面不得有深沟、不

19、得伤及母材；引弧板、引出板、垫板的固定焊缝应焊在接头焊接坡口内和垫板上，不应在焊缝以外的母材上焊接定位焊缝。四、焊接工艺评定（一）一般规定凡符合以下情况之一者，应在钢结构构件制作及安装施工之前进行焊接工艺评定：国内首次应用于钢结构工程的钢材（包括钢材牌号与标准相符但微合金强化元素的类别不同和供货状态不同，或国外钢号国内生产）；国内首次应用于钢结构工程的焊接材料；设计规定的钢材类别、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理制度以及施工单位所采用的焊接工艺参数、预热后热措施等各种参数的组合条件为施工企业首次采用。焊接工艺评定应由结构制作、安装企业根据所承担钢结构的设计节点形式、钢材类型、

20、规格、采用的焊接方法、焊接位置等，制定焊接工艺评定方案，拟定相应的焊接工艺评定指导书，按本规程的规定施焊试件、切取试样并由具有国家技术质量监督部门认证资质的检测单位进行检测试验。焊接工艺评定的施焊参数，包括热输入、预热、后热制度等应根据被焊材料的焊接性制订。焊接工艺评定所用设备、仪表的性能应与实际工程施工焊接相一致并处于正常工作状态。焊接工艺评定所用的钢材、焊钉、焊接材料必须与实际工程所用材料一致并符合相应标准要求，具有生产厂出具的质量证明文件。焊接工艺评定试件应由该工程施工企业中技能熟练的焊接人员施焊。焊接工艺评定试验完成后，应由评定单位根据检测结果提出焊接工艺评定报告，连同焊接工艺评定指导

21、书、评定记录、评定试样检验结果一起报工程质量监督验收部门和有关单位审查备案。（二）焊接工艺评定规则不同焊接方法的评定结果不得互相代替。不同钢材的焊接工艺评定应符合下列规定：不同类别钢材的焊接工艺评定结果不得互相代替；、类同类别钢材中当强度和冲击韧性级别发生变化时，高级别钢材的焊接工艺评定结果可代替低级别钢材；、类同类别钢材中的焊接工艺评定结果不得相互代替；不同类别的钢材组合焊接时应重新评定，不得用单类钢材的评定结果代替。接头形式变化时应重新评定，但十字形接头评定结果可代替T形接头评定结果，全焊透或部分焊透的T形或十字形接头对接与角接组合焊缝评定结果可代替角焊缝评定结果。板材对接的焊接工艺评定结

22、果适用于外径大于600mm的管材对接。评定试件的焊后热处理条件应与钢结构制造、安装焊接中实际采用的焊后热处理条件基本相同。焊接工艺评定结果不合格时，应分析原因，制订新的评定方案，按原步骤重新评定，直到合格为止。施工企业已具有同等条件焊接工艺评定资料时，可不必重新进行相应项目的焊接工艺评定试验。（三）重新进行工艺评定的规定焊条手工电弧焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定：焊条熔敷金属抗拉强度级别变化；由低氢型焊条改为非低氢型焊条；焊条直径增大1mm以上。熔化极气体保护焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定：实芯焊丝与药芯焊丝的相互变换；药芯焊丝气保护与自保护的变换；单一保护气体

23、类别的变化；混合保护气体的混合种类和比例的变化；保护气体流量增加25以上或减少10以上的变化；焊炬手动与机械行走的变换；按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分别超过评定合格值的10、7和10。非熔化极气体保护焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定：保护气体种类的变换；保护气体流量增加25以上或减少10以上的变化；添加焊丝或不添加焊丝的变换；冷态送丝和热态送丝的变换；焊炬手动与机械行走的变换；按电极直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分别超过评定合格值的25、7和10。埋弧焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定：焊丝钢号变化；焊剂型号变换；多丝焊与单丝焊的变化；添加

24、与不添加冷丝的变化；电流种类和极性的变换；按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度变化分别超过评定合格值的10、7和15。电渣焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定：板极与丝极的变换，有、无熔嘴的变换；熔嘴截面积变化大于30，熔嘴牌号的变换，焊丝直径的变化，焊剂型号的变换；单侧坡口与双侧坡口焊接的变化；焊接电流种类和极性变换；焊接电源伏安特性为恒压或恒流的变换；焊接电流值变化超过20或送丝速度变化超过40，垂直行进速度变化超过20；焊接电压值变化超过10；偏离垂直位置超过10；成形水冷滑块与挡板的变换；焊剂装入量变化超过30。气电立焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定：焊丝钢

25、号与直径的变化；气保护与自保护药芯焊丝的变换；保护气类别或混合比例的变化；保护气流量增加25以上或减少10以上的变化；焊丝极性的变换；焊接电流变化超过15或送丝速度变化超过30，焊接电压变化超过10；偏离垂直位置超过10的变化；成形水冷滑块与挡板的变换。栓钉焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定：焊钉直径或焊钉端头镶嵌（或喷涂）稳弧脱氧剂的变换；瓷环材料与规格的变换；栓焊机与配套栓焊枪形式、型号与规格的变换；被焊钢材种类为、类以外的变换；非穿透焊（被焊钢材上无压型板直接焊接）与穿透焊（被焊钢材上有压型板焊接）的变换；穿透焊中被穿透板材厚度、镀层厚度与种类的变换；焊接电流变化超过10，焊

26、接时间为1s以上时变化超过0.2s或1s以下时变化超过0.1s；焊钉伸出长度和提升高度的变化分别超过1mm；焊钉焊接位置偏离平焊位置15以上的变化或立焊、仰焊位置的变换。各种焊接方法时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定：坡口形状的变化超出规程规定和坡口尺寸变化超出规定允许偏差；有衬垫改为无衬垫；清焊根改为不清焊根；规定的最低预热温度下降15以上或最高层间温度增高50以上；当热输入有限制时，热输入增加值超过10；改变施焊位置；焊后热处理的条件发生变化。（四）试件和检验试样的制备试件制备应符合下列要求：选择试件厚度应符合评定试件厚度对工程构件厚度的有效适用范围；母材材质、焊接材料、坡口形状

27、和尺寸应与工程设计图的要求一致；试件的焊接必须符合焊接工艺评定指导书的要求。试件的尺寸应满足所制备试样的取样要求。检验试样种类及加工应符合下列要求：对接接头检验试样的加工应符合下列规定：拉伸试样的加工应符合现行国家标准焊接接头拉伸试验方法的规定，全截面拉伸试样按试验机的能力和要求加工；弯曲试样的加工应符合现行国家标准焊接接头弯曲及压扁试验方法的规定。加工时应用机械方法去除焊缝加强高或垫板至与母材齐平，试样受拉面应保留母材原轧制表面；冲击试样的加工应符合现行国家标准焊接接头冲击试验方法的规定。其取样位置应位于焊缝正面并尽量接近母材原表面；每块试样应取一个面进行检验，任意两检验面不得为同一切口的两

28、侧面。（五）试件和试样的试验与检验试件的外观检验应符合下列要求：对接、角接及T形接头；用不小于5倍放大镜检查试件表面，不得有裂纹、未焊透、未熔合、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷；焊缝咬边总长度不得超过焊缝两侧长度的15，咬边深度不得超过05mm。试件的无损检测：试件的无损检测可用射线或超声波方法进行。射线探伤应符合现行国家标准钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级的规定，焊缝质量不低于级；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的规定，焊缝质量不低于级。试样的力学性能、硬度及宏观酸蚀试验方法应符合下列规定：拉伸试验方法：对接接头拉伸试验应符合现行国家标准焊接接头拉伸试验方法的规定；弯曲试验方法对接接头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的规定。弯芯直径和冷弯角度应符合母材标准对冷弯的要求。面弯、背弯时试样厚度应为试件全厚度；侧弯时试样厚度应为10mm，试样宽度应为试件的全厚度