钢结构焊接技术要求.docx

1、钢结构焊接技术要求钢结构焊接技术要求1焊接工艺评定1.1开始钢结构加工制作前，应编制焊接工艺评定方案。焊接工艺评定方案，是针对现场钢结构焊接施工特点，选用工程中最具特点的焊接位置进行试验。按照钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001、钢结构焊接规范GB50661-2011中“焊接工艺评定”的具体规定及设计施工图的技术要求，在施工前进行焊接工艺评定。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：1）国内首次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化元素的类别不同和供货状态不同，或国外钢号国内生产）；2）国内首次应用与钢结构工程的焊接材料；3）设计规

2、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。1.2各项（包括风割）试验应在焊接工艺评定方案指导下完成，并采用将在工程中实际使用的材料作为试验的样品。1.3试验样品应从将在工程中实际使用的材料中挑送并做好标记。1.4 20mm厚的试验材料可代表20mm厚的材料，38mm厚的试验材料可代表20mm至38mm厚的材料，超过38mm厚的材料按每增加6mm做一次试验。1.5焊接程序试验应包括代表实际工程加工条件下，模拟的最不利情况下试件的焊接。如实际制作前已经涂底漆，在试验前样品材料也应涂相同底

3、漆。焊后试件应不不低于10的环境中放置72小时以上，然后截断作裂隙和其它缺陷检查。1.6焊接工艺评定根据钢结构的设计节点形式、钢材类型、规格、采用的焊接方法、焊接位置等，指定焊接工艺评定方案，拟订相应的焊接工艺评定指导书，按规定实施焊接试件、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。1.7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。1.8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。1.9焊接工

4、艺评定试件应由技能熟练的持有效证件焊接人员施焊。1.10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书、评定记录、评定试样检验结果一起报工程质量监督部门和有关单位审查备案。1.11不同焊接方法的评定结果不得相互代替。1.12不同钢材的焊接工艺评定应符合下列规定：1.13不同类别钢材的焊接工艺的评定结果不得互相代替；1.14 、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；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。1.15接头形式变化时应重新评定，但十字接头评定结果可代替T形接头评

5、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。1.16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：1）焊条熔敷金属抗拉强度级别变化；2）由低氢型焊条改为非低氢型焊条；3）焊条直径增大1mm以上。1.17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：1）实芯焊丝与药芯焊丝的相互变换；药芯焊丝气体保护与自保护的变换；2）单一保护气体类别的变化；混合保护气体的混合种类和比例变化；3）保护气体流量增加25%以上或减小10%以上的变化；4）焊炬手动与机械行走的变换；5）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

6、格值的10%、7%和10%。1.18埋弧焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定：1）焊丝钢号变化；焊剂型号变化；2）多丝焊与单丝焊的变化；3）添加与不添加冷丝的变化；4）电流种类与极性的变化；5）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15%。1.19电渣焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定：1）板极与丝极的变换，有、无熔嘴的变化；2）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；3）单侧坡口与双侧坡口焊接的变化4）焊接电流种类与极性的变换；5）焊接电源伏安特性为恒压或恒流的变换；6）焊接电流变化超过20%或

7、送丝速度变化超过40，垂直进行速度超过 20%。7）焊接电压值变化超过10%8）偏离垂直位置超过10；9）成形水冷滑块与挡板的变化；10）焊剂装入量变化超过30%；2焊接前准备2.1在进行钢结构工程之前，钢结构分包方应提交钢结构制作方案。方案应包括以下内容：焊接的全过程，母材的规格、厚度及相关尺寸，工厂和工地焊接，喷砂、除锈、切割、组装成型、端部铣平及安装焊缝坡口等工序，焊条和其它损耗材料的级别、型号和尺寸、冬季焊接、雨季大风天气焊接、安全措施、质量保证措施、不同构件焊接工艺顺序。2.2构件焊接应根据设计要求、钢结构焊接规范（GB50661-2011）及其他所有现行相关法规和规范规定的要求进行

8、。后续步骤，使用的工具和场地，以及应用的试验和检测方法，都应满足相应的所有现行法规和规范中包含的有关要求。2.3手工焊接时，应注明焊条的规格，焊接电流和每条焊条的焊道长度或缝焊的焊角长度及焊道数量。2.4半自动、自动和机械焊时，应注明焊材的规格、焊接电流、焊弧电压、焊头的速度、焊丝给进速度，焊条加长长度或填缝焊的焊角长度及焊道数量，气体流量及其它加工材料的消耗量等。2.5焊接工艺准备要具体规定焊接条件、焊接环境、焊前清理、预热后热处理、电流调试、气体检验、焊接材料等，根据具体情况，列明在使用前焊接消耗材料干燥或烘焙时的温度和所需时间等；边缘加工、拼接和多道次焊接的焊次安排及数量的草图；夹具或定

9、位、垫料等；焊接位置、次序；最低预热温度和层间温度范围；背面清根；焊后热处理及其它有关数据。2.6构件制作前应完成相应部位深化设计审批。2.7焊工专业资格（1）所有焊工均应是具备专业操作证书的合格人员。构件制作前，应对所有焊工进行证件资质审查，承包商需报所有合格焊工的操作证书。（2）焊接前需对焊接规范要求工艺评定的原材和焊缝做焊接工艺评定并且经有资质的单位出具工艺评定报告。2.8特殊复杂构件的工艺性试验（1）编制指导焊工焊接产品焊缝的焊接工艺设计书；（2）按标准通过焊接试板和试样的检验，证明按该焊接工艺设计的焊接接头完全符合产品设计规程的要求。3焊接技术要求3.1跟翼缘板和腹板的对接焊缝，应于

10、翼缘和腹板成一体之前完成。3.2所有焊缝必须满焊，并且完成正确的焊缝条数，焊缝内不得有熔渣和其它夹杂物，每次施焊后，应仔细、迅速地清楚暴露焊接部上所有附着的熔渣。3.3焊接程序应使变形最小，并且局部变形可在完成结构中忽略不计。3.4对于焊接，与每根电焊条的最大熔化长度对应的最小焊缝横截面积，以及预热处理，均应按所有现行相关法规和规范规定的要求执行。3.5首条焊缝的背面适当刨边并将焊着金属清除后，方可焊接背焊缝。3.6焊缝末端应完全达到入口厚度，对所有主要焊缝都应采用引弧板，使主体钢板的两侧都得以适当保护。引弧板不得烧掉，割去引弧板后遗留的附加金属应用机械加工或其它标准方法除去，并应使焊接部位的

11、末端和表面光滑平整。引弧板应可识别并留待检查。3.7现场焊接的天气环境须满足以下要求：温度40，湿度90，风力小于4级，并做好防雨措施。3.8所选用的焊接材料应与母材匹配，应符合设计单位和施工规范的规定。3.9焊接前应熟悉每一个部位设计所采用的焊缝种类，了解相对应的参数要求，保证焊接时准确无误。3.10焊接过程中应尽量采用高位焊接，保证焊缝长度和焊脚高度符合设计要求。做到边焊接边检查，在保证焊接连续的条件下对不符合要求的地方及时补焊。3.11构件焊接安装完毕后应用火焰切割去除引弧板和安装耳板，并修磨平整。不得用锤击落引弧板和安装耳板。3.12焊接施工应严格符合钢结构工程施工质量验收规范GB50

12、205-2001、钢结构焊接规范（GB50661-2011）的规定，当焊接的数量达到规范所规定的检验批的要求应及时报验，用目测、探伤等方法检查焊接质量。3.13对于设计要求的热轧（或热成型）方管，不得采用四块钢板拼凑焊接成方管。当设计需要时，可采用焊接或卷板，挤压成型。当采用卷板生产或用圆管挤压形成时，方管转角半径R=2.5t。焊接应采用中、高频焊，并尽量采用热处理等有效手段消除焊接应力。钢构件加工制作前应将方管样品、加工工艺、质量标准提交给设计单位和监理部门，经同意后方可进行生产。3.14工字型与十字形的柱、SRC柱钢骨之翼缘与腹板的组合焊缝，在柱梁接头及其上下各500高度范围内应采用全熔透

13、坡口焊接；其它区域，应采用部分熔透K型坡口焊。3.15柱竖向接头应采用全熔透坡口焊接接头。3.16加强层工字型斜撑翼缘与腹板的组合焊缝应采用全熔透坡口焊接。3.17斜撑纵向拼接采用栓焊连接，腹板摩擦型高强度螺栓连接、翼缘全熔透坡口焊。3.18所有悬挑钢梁，翼缘与腹板的组合焊缝，应采用全熔透坡口焊。3.19预埋件焊接任何与预埋件有关的焊接应在混凝土浇筑至少7天后进行。当需要在预埋件上进行焊接时，承包商应证明在混凝土表面产生的热量不会对混凝土的机械性能产生有害影响，且不会损害预埋件的承载力。3.20对接焊缝对接焊缝应尽可能使用起止垫板以确保端部的有效焊缝高度，且符合下述要求：(1)垫板的技术要求应

14、与所焊材料相同。(2)垫板的预处理方法应与所焊构件相同。(3)焊接完成后，垫板用切割法拆除。构件与垫板连接的部位，应修磨平滑，并检查有无任何裂纹。3.21焊接工艺试验除合同及规范要求的焊接工艺试验以外，对下列情况应进行焊接工艺试验：(1)钢筋机械连接接头与工程中最大厚度钢板的焊接；(2)柱全截面拼接焊缝，须涵盖图纸中所显示的所有厚度范围；(3)斜撑与梁、柱节点板的连接，须考虑现场可能遇到的各种方位；(4)箱形截面柱的纵向焊缝；(5)边梁与柱节点的连接；(6)柱的纵向焊接；(7)柱的连接焊接。3.22焊接环境（1）焊接作业区的相对湿度不得大于90%。（2）焊件处于潮湿环境下，如表面潮湿或有雨冰雪

15、覆盖时，应采取加热等去除潮湿的措施。3.23定位焊（1）定位焊必须由持焊工合格证的工人施焊。（2）定位焊接使用的焊接材料应与正式的焊接材料一致。（3）定位焊焊接工艺要求应与正式的焊接工艺相同，对于厚板焊接定位焊焊接的预热温度应高于正式施焊温度。（4）定位焊缝若不得已在坡口内进行时，其焊缝高度应小于坡口深度的2/3，长度宜大于40mm。（5）定位焊的长度和间距，视母材厚度、结构长度而定，无特别指定时，按表3.24规定的定位焊的长度和间距。表3.24定位焊长度和间距序号板厚（T）定位焊长度(mm)定位间距(nm)手工电弧焊1T3.230200-30023.2T2540300-4003T255030

16、0-4003.25引弧板和引熄板（1）对接、T型对接、角接焊缝，应在焊缝始、终端安装焊接引弧、熄板。（2）引弧、熄板坡口应与主焊缝坡口吻合，也可用碳弧气刨刨出坡口。（3）引弧、熄板应用与母材相同的钢材。（4）引弧、熄板的长度：手工焊大于35mm，自动焊大于100mm。（5）始焊时引弧应在引弧板上进行，焊接过程再引弧应在焊缝坡口内，不允许在非焊接区的母材表面上引弧，以防将母材划伤。（6）收弧时应将弧坑填满，避免收弧时出现弧坑裂纹。在焊缝未端收弧时应在引熄板上进行。（7）引弧、熄板在去除时，应用氧乙炔气割，不得用锤击落。在距离母材1-3mm处割去后，用砂轮打磨光顺，与构件表面齐平。3.26焊接通用

17、规程（1）由于后层对前层有退火作用，并能改善前层焊缝和热影响区的组织，采用多层多道焊，每一焊道完工后应将焊渣清除干净并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层的焊接。（2）每层焊缝始终端应相互错开50mm左右。（3）层间温度必须保持与预热温度一致，采用电加热、火焰加热器等加热，并采用红外线测温仪测量。（4）每道焊缝一次施焊中途不可中断。（4）焊接过程中采用锤击消除焊接应力或焊后采用振动消除应力。（5）焊接过程要注意每道焊缝的宽深比大于1.1。3.27消除焊接残余应力构件焊接时产生瞬时应力，焊后产生残余应力，并同时产生残余变形。控制变形，往往采取措施来增大被焊构件的刚性，以求减小变形，而忽略与此同时所增

18、加的瞬时应力与焊接残余应力。在未产生裂纹的情况下，残余应力在结构受载时内力均匀化的过程中往往导致构件失稳、变形甚至破坏。因此焊接应力的控制与消除在本工程制作过程中十分重要。应优先于构件的残余变形给予考虑。3.28厚板焊接（A）厚板焊接工艺由于材料为低合金结构钢，含有少量的合金元素，淬硬倾向大，焊接性差，焊缝中极易出现裂，因此厚板焊接是本工程的重难点：（1）焊接材料选择强度、塑性、韧性相同的焊接材料，并且焊前要进行工艺评定试验，合格后方可正式焊接，焊接材料选择低氢型焊接材料。CO2气体保护焊：选用药芯焊丝。（2）焊前预热为减少内应力，防止裂纹，改善焊缝性能，母材焊接前必须预热。采用电加热和火焰加

19、热两种方式，火焰加热仅用于个别部位且电加热不宜施工之处，并应注意均匀加热。电加热预热温度由热电仪自动控制，火焰加热用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温，测温点应选取加热区的背面。（3）工艺参数选择为提高过热区的塑性、韧性，采取小线能量进行焊接。根据焊接工艺评定结果，选用科学合理的焊接工艺参数。（4）焊接过程采取的措施由于后层对前层有消氢作用，并能改善前层焊缝和热影响区的组织，采用多层多道焊，每一焊道完工后应将焊渣清除干净并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层的焊接。每层焊缝始终端应相互错开50mm左右。层间温度必须保持与预热温度一致。每道焊缝一次施焊中途不可中断。焊接过程中采用边振边焊技术或锤击

20、消除焊接应力。（5）采取合理的焊接顺序及坡口形式可降低焊缝内应力：（6）后热：后热有利于氢的逸出，可在一定程度上降低残余应力，适当改善焊缝的组织，降低淬硬性，焊后立即将焊缝加热至200-250，并且保温时间不得小于1小时。（7）质量控制：对焊缝内部质量在焊后24小时按规定进行无损检测。（8）厚板焊接防止层状撕裂的措施（B）.厚板加热方法厚板焊接预热，是工艺上必须采取的工艺措施，对于本工程钢结构焊接施工采用电加热板预加热的方法。加热时应力求均匀，预热范围为坡口两侧至少2t，且不小于100mm宽，测温点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处；预热温度宜在焊件反面测量。当构件较长（L10米）

21、时，在焊接过程中，厚板冷却速度较快，因此在焊接过程中一直保持预加热温度，防止焊接后的急速冷却造成的层间温度的下降，焊接时还可采取焊后立即盖上保温板，防止焊接区域温度过快冷却。（C）焊接过程控制1)定位焊：定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的部位。由于厚板在定位焊时，定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却，造成局部过大的应力集中，引起裂纹的产生，对材质造成损坏。解决的措施是厚板在定位焊时，提高预加热温度，加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。2)多层多道焊：在厚板焊接过程中，坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊，严禁摆宽道。这是因为厚板焊缝的坡口较大，单道焊缝无法填满截面内的坡口，而一些焊工为了方便

22、就摆宽道焊接，这种焊接造成的结果是，母材对焊缝拘束应力大，焊缝强度相对较弱，容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是；前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程，有效地改善了焊接过程中应力分布状态，利于保证焊接质量。3)焊接过程中的检查：边施工、边检查。3.29栓钉焊接（1）栓钉要求1)栓钉的直径和长度应按图纸和规范的要求。2)栓钉按国家规范要求进行施工，其焊接检验也按国家规范进行。3)栓钉保存时应有防潮措施；栓钉级母材焊接区如有水、氧化皮、铁锈、漆、油污、水泥灰渣等杂质，应清除干净后方可施焊。受潮的焊接瓷环使用前应经1

23、20烘干2小时。（2）测试和检验1)施工前测试在开始焊接前或改变焊接工艺或设置焊接参数时都要按以下方式进行至少2 个焊钉的焊接测试：焊钉外观检查，焊缝360饱满才认为可以接受。当焊缝冷却后，用榔头敲击使栓钉弯曲30，在焊接面上不得有任何缺陷。 所有进行这项工作的工人都要进行焊前测试。2)检验(弯曲试验)每天焊接施工都要从每根柱上选取保1%（且不少于一个）栓钉用榔头敲弯15。所有的栓钉都要进行外观检查，如果有不是360饱满的或修补过的栓钉，要弯曲15检验。对不是360饱满的栓钉应从不饱满的一侧进行。当施焊环境温度低于0时应对焊接区采取加热措施，打弯试验的数量应增加1%。3)返修如果不能满足测试要

24、求，在每一个不合格的栓钉旁再焊一个新的栓钉。弯曲的栓钉若证明是合格的则可以接受并保留弯曲状态。4)其他熔焊栓钉的施工需经过专业培训的人员进行操作。3.30焊接检验方法对接焊缝和角焊缝所进行的无破损检验应符合钢结构焊接规范（GB50661-2011）和其它相关的规范。4焊接检验4.1检验时间焊缝检验应在完成后不少于24小时之后按照超声波检测法检查焊缝质量。任何类似裂缝的状况都应于检测后及时向业主及监理汇报。4.2焊缝质量检查：（1）外观检验焊接之检验需满足钢结构焊接规范（GB50661-2011）和其它相关标准。1)焊缝质量的外观检查，应在焊缝冷却后进行。低合金钢焊缝，焊接完毕24h后方可进行外

25、观检查。2)所有焊缝均进行100%外观检查。3)焊缝外观质量标准和质量标准应符合以下要求：a)没有明显的裂纹、撕裂或未焊透现象。b)焊缝尺寸及长度应不少于图纸要求。c)任何掏刷只可间断出现，且不得大于0.5mm深度。d)除非另有说明，应是用全熔透焊接。若只需单面焊接，可间断焊透，而未焊透深度不得大于1.5mm。e)角焊根部间隙不得大于1.0mm，且不小于0.5mm。f)过穿透深度不得大于3mm。g)钢筋焊接接口应平滑无重叠现象。h)定线误差不得大于T/10（T是最薄部份的厚度）与3mm之较小值。i)焊缝检验按钢结构工程施工质量验收规范要求执行。（2）焊缝质量检查：1）焊接施工过程中，必须做好记

26、录，施工结束时，应准备一切必要的资料以备检查。2）焊缝表面缺陷应100检查，检查标准按照现行国家有关规范进行。3）焊缝内部缺陷检查：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。焊缝质量等级及缺陷分级：焊缝质量等级一级二级符合标准内部缺陷超声波探伤评定等级级级钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB 11345钢结构质量验收规范GB50205-2001检验等级B级B级探伤比例10020内部缺陷射线探伤评定等级级级钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB 3323检验等级AB级B级探伤比例10020注：探伤比例计算方法按照GB502

27、05-2001中表2.4。4）无损检测应在外观检查合格后进行。5）焊缝无损检测报告签发人员必须持有相应探伤方法的级或级以上资格证书。6）磁粉探伤应符合国家现行标准焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级（JB/T6061）的规定，渗透探伤应符合国家现行标准焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级（JB/T6062）的规定。4.3超声波检验 进行超声波检验的焊接，必须满足钢结构焊接规范（GB50661-2011）的要求以及下列要求：（1）焊接面不应有诸如裂纹、撕裂、未焊合或未熔透等反射迹象，该反射迹象可被视为平面缺陷。厚度小于宽度25%的裂缝可视为平面缺陷。注意：对于局部贯透焊接，不可以因所指定的未熔合部分而拒

28、绝验收。未熔化部分的大小要量度及记录，不得大于指定的宽度。（2）所有立体缺陷，若其厚度大于或等于阔度的25%，须要重新测度。若符合下述条件，该焊接为不合格：其阔度大于6mm与T/6之较小值，或其阔度大于1.5mm（但是小于6mm与T/6之较小值）或长度大于20mm。（3）两个相邻的缺陷，若其间隔不大于较长缺陷的两倍长度，则视为一个连续的缺陷。（4）缺陷所在位置，由焊口的末端算起，不应小于其自身长度的两倍。4.4磁性微粒或致密性检验进行磁性微粒或致密性检验的焊接，必须满足钢结构焊接规范（GB50661-2011）以及下述要求：（1）焊接处没有裂纹、撕裂和未焊透现象。（2）任何掏刷只可间断出现，且不得大于0.5mm深度。（3）孔隙的直径总和：每25mm长连续焊缝，不得大于10mm；每300mm长焊缝，不得大于20mm。（4）单个缺陷的最大长度应小于2/3的有效焊缝高度，且不超过20mm。（5）由焊接端点或相邻缺陷点起算，缺陷的尺寸应考虑为其阔度或长度的三倍。（6）某些迹象，可以相信并非缺陷，但仍应视为缺陷，直至在表面修整以后无该迹象为止。（7）任何似乎属于内层的缺陷，应进行表面磨光以显露其原本性质、尺寸及形状。4.5无破损检验 无破损检验的比例如下：（1）全熔透对焊100%超声波检验。（2）局部熔透对焊至少20%超声波检验。（3）其中一脚长大于12mm的角焊至少20%超声波检验。