厚板焊接低温焊接技术交底.docx

1、厚板焊接低温焊接技术交底技术交底记录表C2-1编 号006工程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容：一、施工准备 （一）作业条件1、焊工必须经考试合格并取得合格证书持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。 2、作业现场要有安全防护、防火、通风措施、防止发生触电、火灾、中毒及烧伤等事故。 （二）工器具主要工器具：交流电焊机、CO2气保焊机辅助工器具：焊条烘干机、氧气、乙炔等二、质量要求 审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编 号006工程名称泰安道五号院

2、工程交底日期2011年 11 月 9 日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容：2、对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差应符合下表规定 3、焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一级二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷，且一级焊缝不得有咬边未焊满、根部收缩等缺陷。4、焊缝感观应达到:外形均匀成型较好；焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑；焊渣和飞溅物基本清除干净。三、操作要求 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，发现影响焊接质最的缺陷时，应清除后方可再焊。在连续焊接过程中应控

3、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；审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编 号006工程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11 月9日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容： 坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时宜使用不大于4mm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6mm；1)焊接应力、应变的控制1)应力控制方法焊接应力和应变是能量存在同一焊件的不同形式，服从于能量守恒定律，它们相辅

4、相成并可互相转换，减少一方必须增大另一方。任何形式消除焊接应力的方法，都是以牺牲材料的综合性能指标特别是塑性、韧性储备为代价，因此焊接应力是从设计开始的焊接全过程控制的预防措施，这是目前控制焊接应力的最好方法。a.深化设计时尽量减少焊缝数量,避免多条焊缝的交叉。b.尽量减小坡口角度,减小焊缝截面积。c.采用合理的焊接顺序。d.采用合理的预热和后热规范。2）钢材碳当量计算作为估算钢材焊接性的重要指标之一， Q345B的碳当量CE（）根据国际焊接学会(IIW) 推荐的适应于中高强度的非调质低合金高强度钢公式，计算如下(化学成分均取平均值)：Q345：CE (%)=C+Mn/6+Cr/5+Mo/5+

5、V/5+Cu/15+Ni/15（%）0.345（%）审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编 号006工程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11月9 日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容： 钢材中各种化学成分的控制如下所示：牌号质量等级化学等级（）CMnSiPSVNbTiAlCrNiQ345B0.21.01.60.550.0400.0400.020.150.0150.0600.020.20碳当量Ceq0.4%时，淬硬倾向不大，焊接性良好，当碳当量Ceq=0.40.6，钢材易淬硬，说明焊接性已变差，焊接时需预热

6、，随着板厚的增大，预热温度也适当的提高。Q345碳当量为0.345，大于0.4,所以淬硬倾向大，抗裂性能差，焊接性也较差。故焊接时应采取预热、控制线能量、后热缓冷或消除扩散氢等工艺措施。（2）焊接预热及后热除电渣焊、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以符合下表规定：审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编 号006工程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接 交底内容： 常用结构钢材最低预热温度要求钢材牌号接

7、头最厚部件的板厚t（mm）t2525t4040t6060t80t80Q34560 0C80 0C100 0C140 0C注：本表适用条件：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 采用低轻型焊条，熔敷金属扩散氢含量（甘油法）： E5015、E5016、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；审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编 号006工

8、程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容： 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；a.焊前预热及层间温度的保持宜采用电加热器、火焰加热器等加热，并采用专用的测温仪器测量；b.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1.5倍以上，且不小于100mm；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75mm处；当用火焰加热器预热时正面测温应在加热停止后进行。c.后热消氢处

9、理的加热温度应为200250度，保温时间应依据工件板厚每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不小于1h确定。达到保温时间后应缓冷至常温；审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编 号006工程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11 月9 日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容： 焊接焊后保温措施实例本工程厚板焊接采用远红外电加热技术，对40mm的焊缝和重要焊接节点全部采用电加热，由此保证了焊缝的预热（后热）温度的均匀和准确性，对防止焊接裂纹的产生和控制应力应变起到积极的作用，特别在冬季施工中电加热起到了不可替

10、代的作用。审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编 号006工程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容： （3）焊接裂纹控制在焊接厚板钢结构时，传热速度比薄板快，因此提高了焊缝金属的结晶速度，即提高了焊缝结晶期间的应变增长率，增大了热裂倾向；在另一方面，由于冷却速度的提高，结构钢焊接接头必然更易于硬化，与薄板焊接相比较，厚板焊接的冷裂倾向必然增大。因此，为了防止产生焊接裂纹，首先要控制冷却速度；其次要选用正确的母材和焊接材料。在工艺上控制接头的冷却速度，主要从焊前

11、预热、焊接线能量及焊接顺序三个方面进行。（4）层状撕裂启裂源分类及其防止措施厚板焊接时，由于Z向（板厚方向）受力，沿板厚轧制层产生台阶式开裂称之为“层状撕裂”。本工程以厚板为主，故防止层状撕裂也是本工程的一大重点。层状撕裂产生原因及预控措施：审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编 号006工程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11 月9 日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容： 启裂分类成 因措 施第类以焊根裂纹,焊趾裂纹为启裂源,沿HAE发展的层状撕裂。1. 影响冷裂的因素:Pcm、HD、RF；2. 伸长的

12、MnS夹杂物；3. 角变形引起的应变集中。1.同防止冷裂纹的措施；2.降低钢中的S的含量,选用Z向钢；3.改变接头及坡口形式,防止角变形及应力集中。第类以轧制夹层为启裂源,沿HAZ发展的层状撕裂。1. 伸长的MnS夹杂物及硅酸盐夹杂物；2. 拘束度加大应变时效。1. 降低钢中的夹杂物（如增加稀土）,选用Z向钢；2. 减少拘束度；3. 采用低氢焊材；4. 改进接头和坡口形式；5. 堆焊隔离层。第类以轧制夹层为裂源,沿远离HAZ的母材中心发展的层状撕裂。1. 轧制的长条MnS夹杂物及硅酸盐夹杂物；2. 拘束度增加；3. 应变时效。1. 选用Z向钢；2. 减小拘束度；3. 改进接头或坡口形式；4.

13、堆焊隔离层；5. 钢板两端机械加工。审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编 号006工程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容： 普通钢构件焊接工艺序号焊接工艺1焊接分为打底层与面缝层，均为单道焊。打底层焊接时选用小直径电焊条，电流调节为约90A（2.5mm,3.2mm）；2沿下部中心线将焊口分为两半部实施焊接，焊前应自间隙最小处先焊，多处间隙较小，则分多处将间隙较小处先焊，注意将收弧处弧坑填满；3无论先焊焊缝连贯与不连贯，均应采用角向磨光机去除始端与收端凸起处

14、，形成易使全缝连贯的缓坡状；4接头的阴角部分，使用2.5mm焊条，阳角部分使用3.2mm焊条；5对于间隙较大或缝宽超焊条直径2倍以上的焊缝，处理方法为在水平杆端采用堆垒焊法缩小间隙（不得填充异物，也不得在钢板上形成局部高温高热区）6焊缝的最终接头，必须在中部；7层焊缝除必须保证焊脚符合规定外，还必须保证焊缝边缘饱满，缝中区稍凹；审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编 号006工程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编

15、 号006工程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11 月 9日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容： 低温焊接技术措施大量焊接钢结构失效事故表明，低温是导致脆断的主要原因，特别是结构中存在着缺陷（缺口效应）则脆断效应更严重。当温度低于材料的临界转变温度时，在远小于屈服强度的作用下，钢材会出现完全无屈服的断裂。本工程工期内存在冬期施工，需解决低温焊接的技术难题。低温焊接具有下述特点：低温焊接条件下，焊缝的冷却速度较常温比较速度增加，直接后果是t8/5下降，晶粒度随之粗大，因此冷裂纹的敏感性也相应增加。在结构拘束度很大的

16、前提下，冷却速度过快，极易造成焊缝金属偏析，在较强的拉应力场作用下，在焊缝的偏析处即焊缝中心部分发生结晶裂纹，是热裂纹的一种形式。冷裂纹的延迟效应增加，焊缝金属在冷却过程中，游离氢的溶解度降低，冷却的速度变快，氢透出的时间变短，因此残留在金属的比例增大，使冷裂纹的效应增加。延迟效应同残留在金属中的氢含量成正比。低温下发生脆断的可能性增加，当构件的工作温度低于材料的脆性转变温度的情况下，在拉应力和焊接残余应力共同作用下，结构的静载强度大幅度的降低，极大可能在远低于材料的屈服点的外力作用下发生脆断。预热效果变差，相同的温度，相同的预热时间，低温下的效果远比常温差，同样也影响t8/5。根据以往所做的

17、低温焊接试验结果分析，可以得出如下结论：环境温度变化对焊接质量的影响不是决定性的。改变环境温度，特别是母材本身的温度和加强后热是低温焊接成功的基本方法。审核人交底人接受交底人技术交底记录表C2-1编 号006工程名称泰安道五号院工程交底日期2011年 11 月9日施工单位天津市建工工程总承包有限公司钢结构工程分公司分项工程名称钢结构焊接交底提要厚板焊接、低温焊接交底内容： 预热温度的差别会带来强度上的差别，特别是厚板焊接，低温环境影响强度指标是肯定的。所以，应充分重视环境温度的提高和准确的预热温度。预热温度的降低或不预热必然降低焊缝的综合指标。这是因为环境温度过低加速了焊缝冷却所致。薄板低温焊

18、接试验结果表明，焊接热循环传导方式区别决定了薄板（如20mm）受低温环境影响较厚板（如60mm）小。针对上述特点，本工程的低温焊接所采取的主要措施是焊前大范围加热的方法来消除温差。骤热和骤冷是造成钢结构接头区不均匀胀缩的主要因素，不均匀胀缩又是造成母材与焊接接头产生裂纹的主要因素。消除明显温差，最大限度地减缓钢材在板厚方向压应力到拉应力的转换过程，最大限度地促使接头在同轴线上均匀胀缩是低温焊接的重要质量保证环节。此外，在施焊过程中，应保持持续、稳定并且较高的层间温度。焊后认真执行后热的措施。后热温度应通过热感温度仪和水溶式温度测试笔来监控。焊后还应采取石棉布等保温措施，并密封空气流通部位，防止边沿区域冷却较中部区域过快。审核人交底人接受交底人