304栓钉焊接工艺标准修改.docx

1、304栓钉焊接工艺标准修改栓钉焊施工工艺标准（-304）1 适用范围本标准适用于工业与民用建筑工程的组合结构中采用拉弧栓钉焊方法或电弧焊焊接方法焊接的栓钉焊接工程。除执行本规程外，尚应符合国家现行标准中相关规定的要求。2 施工准备2.1 材料2.1.1栓钉成品应符合现行国家标准电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T 10433及本规程的相关规定。栓钉原材的材质、栓钉成品的力学性能应符合表4.1.11及表4.1.12的规定。当设计要求采用其它类型的材料时，其性能应满足相应标准的规定。表4.1.1-1栓钉原材的化学成份(%)牌号CSiMnPSAltML150.130.180.150.350.300.600

2、.0350.035ML15Al0.130.180.100.300.600.0350.0350.020注：Alt表示钢中的全铝量表4.1.1-2栓钉成品的力学性能抗拉强度Rm (N/mm)屈服强度Rel( N/mm)伸长率A(%)400320142.1.2栓钉出厂前必须通过焊接端的质量评定，包括对相同材质、相同几何形状、相同引弧点、相同直径、采用相同瓷环的栓钉焊接端的评定，具体要求如下：2.1.3栓钉生产厂商应提供以下证明文件：每批（钢厂供货批号）栓钉原材的材质证明及复验报告；栓钉焊接端的力学性能试验报告；产品合格证。2.1.4瓷环应符合现行国家标准电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T 10433及本

3、规程规定的栓钉焊接质量要求。2.1.5瓷环内径尺寸D（图2.1.4）应与栓钉公称直径尺寸d匹配，其规格列于表2.1.4。图2.1.4圆柱头栓钉和瓷环表2.1.4 瓷环的规格及内径尺寸（mm）栓钉公称尺寸d 瓷环内径尺寸DD1D2H1010.310.81418111313.413.91823121616.51723.527171919.5202731.518222323.53036.518.5252626.53841.5222.1.6瓷环成品化学组成和物理性能参见表4.2.31和4.2.32的规定。表2.1.51 瓷环的化学组成（）MgOAl2O3SiO2其他1720256070019表2.1.

4、52瓷环的物理性能体积密度(g/cm3)耐火度()吸水率()耐压强度(kN/mm2)击穿电压(kV/mm)2.12.21500528050010202.1.7瓷环应满足以下要求：在电弧燃烧过程中有效隔离空气，防止焊缝产生气孔；保证良好的焊缝成型；在焊接过程中应保持完整；焊后易于清除。2.1.8瓷环生产厂商应按批次提供以下证明文件：瓷环材质证明；产品合格证。2.2 机具设备2.2.1拉弧式栓钉焊接设备的安全要求应符合现行行业标准螺柱焊机JB/T 8323的有关规定。2.2.2 栓钉焊接电源应使用专用的配电控制箱，配电控制箱的各项指标应符合现行国家标准低压成套开关设备和控制设备 第四部分：对建筑工

5、地用成套设备（ACS）的特殊要求GB7251.4的规定，每个配电控制箱除可接入一台用于修补栓钉的手工电弧焊机以及必要的机具外，不得接入第二台栓钉焊接电源。2.2.3 焊枪应具有按已设定的程序带动栓钉自动提升、下降的功能，其执行机构可以是电磁铁、步进电机或伺服电机；焊枪带动栓钉的提升高度及下降速度应能满足栓钉焊接工艺的要求； 焊枪夹头具有传输焊接电流和夹持栓钉的双重功能，应选用电阻率低、弹性好的材料制造；按设备使用说明书标出的额定焊接电流焊接相应直径的栓钉，在额定负载持续率下连续工作2小时以上，其焊枪手持部位的最高温升应小于或等于30。2.2.4连接电缆连接焊枪和接地钳的焊接电缆、控制电缆和焊接

6、设备的输入电缆，其导线的截面积和电缆的长度应符合表4.3.4的规定。对连接电缆有特殊要求时，应与栓钉焊接设备生产厂家协议解决。 表2.2.4 电缆导线的截面积（mm2）额定焊接电流（A）1600200025003150焊接电缆截面积709595120控制电缆截面积 2.0输入电缆截面积 101625352.2.5栓钉焊接设备生产厂家应提供以下证明文件：产品使用说明书；产品合格证书；装箱清单。2.2.6 采用电弧焊焊接方法进行栓钉焊接时，选用的焊接材料、保护气体以及焊接设备均应符合国家现行JGJ81-2002标准的规定。2.3 作业条件2.3.1栓钉焊接施工中，除应满足电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB

7、/T 10433的要求外，尚应符合下列要求：焊接前栓钉不得带有油污，两端不得有锈蚀，否则应在施工前采用化学或机械方法进行清除。瓷环应保持干燥状态，如受潮则应在使用前经120150烘干2小时。母材或楼承钢板表面如存在水、氧化皮、锈蚀、油漆、油污、水泥灰渣等杂质，应清除干净。2.3.2焊接工艺文件应符合下列要求：施工前应由焊接技术负责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并做好记录，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：1）母材的材质、规格及其它相关信息；2）栓钉材质的牌号、栓钉规格；3）焊接瓷环的牌号、规格；4）非穿透焊或穿透焊，若为穿透焊，

8、则须注明楼承钢板的材质规格及镀层含量；5）焊接位置；6）焊接工艺参数：焊接电流、提升高度、伸出长度、焊接时间、电源极性；7）预热温度与预热方式；8）检验方法及合格标准；9）其它必要的规定。2.3.3栓钉焊接作业环境应符合以下要求：焊接作业区域的相对湿度不得大于90，严禁雨雪天气露天施工；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；焊接作业环境温度处于-5至0之间时，应将构件焊接区域内大于或等于三倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材预热到50以上。当超出上述规定时，应单独进行工艺评定。2.3.4栓钉焊施工应按照相关工艺文件的要求进行焊前准备。2.3.5每个工作日（或班）正式施焊之前

9、，应按照工艺指导书规定的焊接工艺参数先在一块厚度和性能类似于产品构件的材料上试焊两个栓钉并进行检验，合格后方可进行施工。焊接过程中应保持焊接参数的稳定。2.3.6拉弧式栓钉穿透焊应符合下列规定： 栓钉穿透焊中组合楼盖板的楼承钢板厚度不应超过1.6mm。超过此厚度时，不得采用穿透焊。在组合楼板搭接的部位，若采用穿透焊无法获得合格焊接接头时，应采用机械或热加工法在楼承钢板上开孔，然后进行焊接。穿透焊接的栓钉直径应不大于19mm。在准备进行栓钉焊接的构件表面不宜进行涂装。若构件表面已涂装对焊接质量有影响的涂层，施焊前应予全部或局部清除。进行穿透焊的组合楼板应在铺设施工后的24小时内完成栓钉焊接。当遇

10、有雨雪天气时，必须采取适当措施保证焊接区干燥。楼承钢板与钢构件母材之间的间隙大于1mm时不得采用穿透焊。2.3.7焊接完毕后，应将套在栓钉上的瓷环或附着在角焊缝上的药皮全部清除。2.3.8施工过程中应对焊接质量随时进行检查，发现有缺陷时，应及时进行修补。2.3.9 焊缝修补应符合下列要求：当栓钉焊缝的挤出焊脚不足360且缺损长度不超过栓钉直径的二分之一时，可采用电弧焊方法进行修补，修补焊缝应超过缺损两端10mm，焊脚尺寸不得小于6mm。当焊缝中存在明显的裂纹缺陷时应在距母材表面5mm以上处铲除不合格栓钉，并将其表面打磨光洁，平整，若母材出现凹坑，可用电弧焊方法填足修平，然后在原位置重新植焊。对

11、上述之外的其它不合格缺陷也可铲除不合格栓钉按本条第2款的规定重新植焊；或直接采用电弧焊方法进行补焊，其焊接质量应满足本规程的要求。2.3.10若挤出焊脚立面出现不熔合，或水平面出现溢瘤，可不进行焊补。必要时可用机械方法对溢瘤予以去除。2.4 技术准备2.4.1凡从事钢结构栓钉焊接施工的焊工，应进行理论知识考试和操作技能考试，合格后方能上岗。2.4.2凡符合以下情况之一者，应在栓钉焊接前进行焊接工艺评定：首次用于栓钉焊接工程的钢材(指母材)；首次采用的用于制造栓钉的钢材；采用拉弧式栓钉穿透焊方式进行栓钉焊接；采用拉弧式栓钉焊平焊位置非穿透焊方式进行栓钉焊接时，栓钉直径大于或等于16mm；当采用拉

12、弧式栓钉焊非平焊位置焊接时；当采用电弧焊焊接方法进行栓钉焊接时。栓钉焊接工艺评定应由施工单位根据焊接条件，制定焊接工艺评定方案，编制焊接工艺评定指导书，按规定施焊试件、切取试样，并由具有相应资质的检测单位进行检测、试验。2.4.3焊接工艺评定所用设备的性能、钢材、栓钉及楼承钢板应与实际工程所用一致，并符合相应标准要求，同时所用材料的材质应有生产厂出具的质量证明文件。2.4.4栓钉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。3 操作工艺3.1一般规定3.1.1栓钉焊接施工中，除

13、应满足本规程第四章和现行国家标准电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T 10433的要求外，尚应符合下列要求：1焊接前栓钉不得带有油污，两端不得有锈蚀，否则应在施工前采用化学或机械方法进行清除。2瓷环应保持干燥状态，如受潮则应在使用前经120150烘干2小时。3母材或楼承钢板表面如存在水、氧化皮、锈蚀、油漆、油污、水泥灰渣等杂质，应清除干净。3.1.2焊接工艺文件应符合下列要求：1施工前应由焊接技术负责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并做好记录，施工中应严格遵守工艺文件的规定。2焊接工艺文件应包括下列内容：1）母材的材质、规格及其它相关信息；2）栓钉材质的牌号、栓

14、钉规格；3）焊接瓷环的牌号、规格；4）非穿透焊或穿透焊，若为穿透焊，则须注明楼承钢板的材质规格及镀层含量；5）焊接位置；6）焊接工艺参数：焊接电流、提升高度、伸出长度、焊接时间、电源极性；7）预热温度与预热方式；8）检验方法及合格标准；9）其它必要的规定。3若采用电弧焊焊接方法进行栓钉的焊接或修补，其工艺文件除包含本规程6.1.2条第2款规定的相关内容外，还应包括焊接材料、气体牌号、纯度以及焊接速度等内容。3.1.3栓钉焊接作业环境应符合以下要求：1焊接作业区域的相对湿度不得大于90，严禁雨雪天气露天施工。2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。3焊接作业环境温度处于-5至0之

15、间时，应将构件焊接区域内大于或等于三倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材预热到50以上。当超出上述规定时，应单独进行工艺评定。3.2 栓钉焊接施工3.2.1栓钉焊施工应按照相关工艺文件的要求进行焊前准备。3.2.2每个工作日（或班）正式施焊之前，应按照工艺指导书规定的焊接工艺参数先在一块厚度和性能类似于产品构件的材料上试焊两个栓钉并进行检验。检验项目包括外观质量和弯曲试验。检验结果应符合第7.2.1、7.2.2的规定，检验合格后方可进行施工。焊接过程中应保持焊接参数的稳定。当检验结果不符合规定时，应重复上述检验，但重复焊接次数不得超过两次，否则应查明原因重新制定工艺措施直至合格，必要时应重

16、新进行工艺评定。3.2.3拉弧式栓钉穿透焊应符合下列规定： 1栓钉穿透焊中组合楼盖板的楼承钢板厚度不应超过1.6mm。超过此厚度时，不得采用穿透焊。2在组合楼板搭接的部位，若采用穿透焊无法获得合格焊接接头时，应采用机械或热加工法在楼承钢板上开孔，然后进行焊接。3穿透焊接的栓钉直径应不大于19mm。4在准备进行栓钉焊接的构件表面不宜进行涂装。若构件表面已涂装对焊接质量有影响的涂层，施焊前应予全部或局部清除。5进行穿透焊的组合楼板应在铺设施工后的24小时内完成栓钉焊接。当遇有雨雪天气时，必须采取适当措施保证焊接区干燥。6楼承钢板与钢构件母材之间的间隙大于1mm时不得采用穿透焊。3.2.4焊接完毕后

17、，应将套在栓钉上的瓷环或附着在角焊缝上的药皮全部清除。3.3 缺陷修复3.3.1施工过程中应对焊接质量随时进行检查，发现有缺陷时，应及时进行修补。3.3.2焊缝修补应符合下列要求：1当栓钉焊缝的挤出焊脚不足360且缺损长度不超过栓钉直径的二分之一时，可采用电弧焊方法进行修补，修补焊缝应超过缺损两端10mm，焊脚尺寸不得小于6mm。2当焊缝中存在明显的裂纹缺陷时应在距母材表面5mm以上处铲除不合格栓钉，并将其表面打磨光洁，平整，若母材出现凹坑，可用电弧焊方法填足修平，然后在原位置重新植焊，其焊接质量应满足本规程7.2.1的要求。3对上述之外的其它不合格缺陷也可铲除不合格栓钉按本条第2款的规定重新

18、植焊；或直接采用电弧焊方法进行补焊，其焊接质量应满足本规程的要求。3.3.3若挤出焊脚立面出现不熔合，或水平面出现溢瘤，可不进行焊补。必要时可用机械方法对溢瘤予以去除。4、质量标准4.1 一 般 规 定4.1.1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。4.1.2质量检查人员的主要职责：1检验所用钢材、栓钉和瓷环的规格、型号、材质、外观质量以及复验结果是否符合设计要求和国家现行相关标准的要求。2检查实际施工中的技术条件是否与焊接工艺评定报告确认的焊接工艺方案及相关技术文件相符。3检查焊工合格证及认可的施焊范围。4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

19、焊。5对焊接质量按照设计图纸、技术文件及本规程要求进行质量验收。4.2 外观检查和现场抽样检查方法4.2.1外观检查1栓钉焊接接头（图7.2.1）冷却到环境温度后即可进行外观检查。外观检查应逐一进行，其质量应满足表4.2.1-1的要求，采用电弧焊方法焊接的栓钉焊接接头，其最小焊脚尺寸应满足表4.2.1-2的要求。图4.2.1 栓钉焊后示意图表4.2.11 栓钉焊接接头外观检验合格标准外观检验项目合格标准检验方法焊缝外形尺寸360范围内焊缝饱满拉弧式栓钉焊：焊缝高K11mm；焊缝宽K20.5mm电弧焊：最小焊脚尺寸应满足表7.2.1-2的规定目测、钢尺、焊缝量规焊缝缺陷无气孔、夹渣、裂纹等缺陷目

20、测、放大镜（5倍）焊缝咬边咬边深度0.5mm，且最大长度不得大于1倍的栓钉直径钢尺、焊缝量规栓钉焊后高度高度偏差2mm钢尺栓钉焊后倾斜角度倾斜角度偏差5钢尺、量角器表7.2.12 采用电弧焊方法的栓钉焊接接头最小焊脚尺寸栓钉直径(mm)角焊缝最小焊脚尺寸(mm)10，13616，19，2282510数量：全数检查。检查方法：可借助放大镜进行。尺寸的测量应使用焊缝量规、卡具、钢尺等工具。4.2.2弯曲抽样检查方法1现场弯曲试验应采用锤击方法在焊缝不完整或焊缝尺寸较小的方向将其从原轴线弯曲30，视其焊接部位无裂纹为合格。2 每个检验批应由同一规格、同一焊接位置、同一焊接工艺（穿透焊或非穿透焊）的栓

21、钉焊接接头组成。每个检验批栓钉接头数量不宜超过5000个。3 抽样比例不小于已焊栓钉总数的1；且每检验批抽检数量应不少于10根。4 抽样检查的结果如不合格率小于2时，该批验收应定为合格；不合格率大于5时，该批验收应定为不合格；不合格率为25时，应加倍检查。如在所有抽检栓钉中不合格率不大于3时，该批验收应定为合格；大于3时，该批验收定为不合格。当批量验收不合格时，应对该批余下的栓钉全数进行检查。4.2.3所有查出的不合格焊接部位均应进行修补，修补方法参见3.3.2，合格标准与正式焊接的相同。检查数量：抽查比例。检查方法：可借助放大镜进行。，5、成品保护5.0.1冬雨季施工时，注意保护未冷的接头，

22、应避免碰到冰雪。5.0.2工厂施焊后，构件翻身倒运时，防止栓钉碰弯屁碰折。6、应注意的质量问题6.0.1栓钉焊接连接的设计除应符合本规程的规定外尚应符合现行国家标准钢结构设计规范GB 50017和其它相应国家现行标准的有关规定。6.0.2设计施工图中应标明下列焊接技术要求：1应明确规定结构构件使用的钢材和栓钉使用的材质，若使用电弧焊接方法，尚应明确规定焊接材料的型号及焊脚尺寸；2 应标明钢材和圆柱头栓钉的规格和布置及相应的国家现行标准。6.0.3制作和安装单位承担钢结构栓钉焊接工程施工图设计时，应具有与工程结构类型相适应的设计资质等级或由原设计单位认可。6.0.4组合梁栓钉连接件的设置除应满足

23、结构构造要求外，尚应符合以下规定：1当栓钉位置不正对钢梁腹板时，如钢梁上翼缘受拉力，则栓钉直径不应大于钢梁上翼缘板厚度的1.5倍；如钢梁上翼缘不承受拉力，则栓钉直径不应大于钢梁上翼缘板厚度的2.5倍；2 栓钉长度不应小于栓钉直径的4倍；3 沿钢梁轴线方向布置的栓钉间距不应小于6d（d为栓钉直径）；而垂直轴线布置的栓钉间距不应小于4d；4 用于楼承钢板穿透焊的栓钉直径不宜大于19mm，栓钉焊后高度应大于楼承钢板高度30mm到75mm之间。5 栓钉焊接位置距钢构件边缘的距离不得小于50mm6.0.5组合板端部必须设置栓钉锚固件。栓钉应穿透楼承钢板凹肋焊牢于钢梁上。栓钉直径可按下列规定采用：1 跨度

24、小于3m的板，栓钉直径为1316mm；2 跨度在36m的板，栓钉直径为1619mm；3 跨度大于6m的板，栓钉直径为19mm。6.0.6施工单位在承担栓钉焊接工程时，应具有与其承担工程相适应的焊接设备。主要规范参数的计量仪器仪表应完好且在检定有效期内。6.0.7承担栓钉焊接施工的焊工应按本规程的要求考试合格，其证书应在有效期内并在其允许的范围内施焊，禁止无证人员上岗。6.0.8施工单位在组织实施栓钉焊接工程前，应按本规程的要求进行焊接工艺评定试验，其结果应符合本规程和设计的要求以及国家现行相关标准的规定。6.0.9焊接工艺评定试验、检测中所使用的设备、仪器，应在计量检定有效期内，相关的力学试验

25、、化学检测报告应由具有相应资质的检测单位出具。6.0.10施工单位应根据焊接工艺评定结果，编制焊接作业指导文件或焊接工艺卡。6.0.11焊接操作人员在施工过程中，应严格执行焊接作业指导文件或焊接工艺卡。6.0.12栓钉焊接的质量检验及验收应由有资格的专职质检人员承担。6.0.13在施工工地，栓钉焊应设单独电源。 附录1、 术语、符号1.1 术 语1.1.1 栓钉 stud又称焊钉，本规程中栓钉是指在各类结构工程中应用的抗剪件、埋设件及锚固件。1.1.2 瓷环 ceramic ferrules陶瓷护圈，在栓钉焊接过程中起到电弧防护、减少飞溅并参与焊缝成型的作用。1.1.3栓钉焊stud weld

26、ing将栓钉焊于金属构件表面上的焊接方法。包括直接将栓钉焊于钢结构构件表面的非穿透焊和将栓钉通过电弧燃烧，穿过覆盖于构件上的薄钢板（一般为厚度小于等于1.6mm的楼承钢板）焊于构件表面上的穿透焊接。1.1.4拉弧式栓钉焊接drawn arc stud welding拉弧式栓钉焊接过程见图2.1.4，是将夹持好的栓钉置于瓷环内部，通过焊枪或焊接机头的提升机构将栓钉提升起弧，经过一定时间的电弧燃烧，通过外力将栓钉顶送插入熔池实现栓钉焊接的方法。1准备（压紧） 2提升起弧 3栓钉下送 4焊接结束图2.1.4 拉弧式栓钉焊接1.1.5伸出长度plunge见图2.1.6，当焊枪在自由状态（提升机构不工作

27、）时，栓钉端部到瓷环底端的距离P。2.1.6提升高度lift见图2.1.6，当焊枪提升机构工作并提升到位时，栓钉端部与被焊工件表面之间的间距。 P-伸出长度 开始 L提升高度 下送（L+P） 结束图2.1.6 拉弧式栓钉焊接中栓钉的运动过程1.1.7焊接时间welding time栓钉焊接中，从起弧燃烧到栓钉插入熔池完成带电顶煅的时间。1.1.电弧焊arc welding在本规程中，特指手持焊炬、焊枪或焊钳，可以在施工现场进行栓钉焊接的电弧焊接方法，包括药芯焊丝电弧焊、熔化极气体保护焊和药皮焊条电弧焊等。2.2 符 号1.2.1栓钉瓷环外部尺寸d栓钉直径D瓷环内径试板厚度1.2.2力学性能Rm

28、抗拉强度Rel屈服强度A伸长率1.2.3栓钉焊后外形尺寸栓钉焊后倾斜角度K1栓钉焊焊缝高度K2栓钉焊焊缝宽度附录2 焊接工艺评定报告格式表2.1 栓钉焊焊接工艺评定报告共 页 第 页工程（产品）名称评定报告编号委托单位工艺指导书编号项目负责人依据标准试样焊接单位施焊日期焊 工资格代号级 别施焊材料牌 号规 格热处理或表面状态备 注母材钢号穿透焊板材焊钉钢号瓷环牌号烘干制度（h）焊接方法焊接位置接头形式焊接工艺参数见焊接工艺评定指导书焊接设备型号电源及极性 备注：评定结论：本评定按 规定，根据工程情况编制工艺评定指导书、焊接试件、制取并检验试样、测定性能，确认试验记录正确，评定结果为： 。焊接条件及工艺参数适用范围应按本评定指导书规定执行。评 定 年 月 日检测评定单位： （签章） 年 月 日审 核 年 月 日技术负责 年 月 日表2.2 栓钉焊焊接工艺评定指导书共 页 第 页 工程名称指导书编号焊接方法焊接位置设备型号电源及极性母材钢号类别厚度(mm)生产厂接头及试件形式施 焊 材 料穿透焊钢材牌 号生产厂表面镀层规格(mm)焊钉牌 号规格(mm)生产厂瓷环牌 号规格(mm)生产厂烘干