钢结构熔嘴电渣焊焊接施工工艺标准

3 钢结构熔嘴电渣焊焊接施工工艺标准3.1 适用范围本标准规定了钢结构熔嘴电渣焊焊接的施工要求、方法和质量标准，适用于桁架或网架（壳）结构、多层或高层框架结构等工业与民用建筑的钢结构工程。3.2 编制依据的标准、规范GB 1300 焊接用钢丝GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范JGJ81 建筑钢结构焊接技术规程 GB11345 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级3.3 术语和符号3.3.1 术语1 母材被焊接的材料统称。2 焊缝金属构成焊缝的金属，一般是熔化的母材和填充金属凝固形成的那部分金属。3 层间温度多层焊时，停焊后继续焊之前，其相邻焊道应保持的最低温度。4 定位焊缝焊前为装配和固定焊接接头的位置而施焊的短焊缝3.3.2 符号I电流3.4 施工准备3.4.1 技术准备1 在构件制作前，工厂应按施工图纸的要求以及建筑钢结构焊接技术规程的要求进行焊接工艺评定试验。2 生产制造过程应严格按工艺评定的有关参数和要求进行，通过跟踪检测，如发现按照工艺评定规范生产质量不稳定，应重做工艺评定，以使质量稳定。3 根据施工制造方案和钢结构技术规范以及合同文件的有关要求编制各类施工工艺，组织有关部门进行工艺评审。3.4.2 材料准备1 钢材及焊接材料应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并应具有质量证明书或检验报告。2 如果用其他钢材和焊材代换时，须经设计单位同意，并按相应工艺文件施焊。3 按指定焊丝、焊剂的牌号和规格使用。符合表3.4.2.1和表3.4.2.2的规定。表3.4.2.1 电渣焊焊丝选用推荐表 钢材焊剂型号、焊丝牌号示例牌号等级Q235A、B、CF4A0-H08ADF4A2-H08AQ295AF5004-H08A、F5004-H08AMnABF5014-H08A、F5014-H08AMnAQ345AF5004-H08A、F5004-H08AMnA、F5004-H10Mn2BF5014-H08A、F5014-H08AMnA、F5014-H10Mn2F5011-H08A、F5011-H08AMnA、F5011-H10Mn2CF5024-H08A、F5024-H08AMnA、F5024-H10Mn2F5021-H08A、F5021-H08AMnA、F5021-H10Mn2DF5034-H08A、F5034-H08AMnA、F5034-H10Mn2F5031-H08A、F5031-H08AMnA、F5031-H10Mn2EF5041Q390A、BF5011-H08MnA、F5011-H10Mn2、F5011-H08MnMoACF5021-H08MnA、F5021-H10Mn2、F5021-H08MnMoADF5031-H08MnA、F5031-H10Mn2、F5031-H08MnMoAEF5041Q420A、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；供需双方协议表3.4.2.2 电渣焊焊剂选用推荐表适用范围牌号及型号碳钢焊丝焊剂牌号GB52985型号HJ430HJ401H08AHJ130HJ300H10Mn2HJ431HJ401H08AHJ230HJ300H08MnAHJ433HJ401H08AHJ250HJ434HJ401H08AHJ251牌号GB52985型号HJ252SJ101HJ330HJ301H10Mn2SJ301HJ402H08MnAHJ331HJ402H08ASJ401HJ401H08AHJ350HJ402H10Mn2SJ501HJ401H08AHJ351HJ402H10Mn2SJ502HJ501H08AHJ360SJ503HJ503H08MnA低合金钢焊丝焊剂牌号标准牌号标准H08AGB/T149571994H10MnSiMoTiAGB/T149571994H08EGB/T149571994H08MnMoGB/T149571994H08CGB/T149571994H08Mn2MoAGB/T149571994H08MnAGB/T149571994H10Mn2MoAGB/T149571994H15AGB/T149571994H08Mn2MoVAGB/T149571994H15MnGB/T149571994H10Mn2MoAGB/T149571994H10Mn2GB/T149571994H08CrNi2MoAGB/T149571994H10MnSiGB/T149571994H30CrMnSiAGB/T149571994H10MnSiMoGB/T149571994H10MoCrAGB/T1495719943.4.3 施工机具准备表3.4.3.1 焊接用机械设备设备名称设备型号数量设备能力熔嘴电渣焊机11000A焊剂烘干机HJ5015m3柴油发电机200KW1200KW焊接滚轮架HGZ5A15t翼缘矫正机YTJ50150mm表 3.4.3.2 工厂加工检验设备、仪器、工具设备名称设备型号数量设备能力超声波探伤仪ECHOPE220110500mm数字温度仪RKCDP500101300膜测厚仪345FBMKII101250m数字钳形电流表200312000A，1000V温湿度仪WHM52温1040，湿0100%焊缝检验尺D531磁粉探伤仪DA400S1游标卡尺0150mm10150mm钢卷尺50m1钢卷尺30m13.4.4 作业条件准备1 熔嘴电渣焊不允许露天作业，当气温低于0，相对湿度大于或等于90%，网路电压严重波动时不得施焊。2 焊接区应保持干燥、不得有油、锈和其它污物。3 熔嘴电渣焊焊剂在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和烘焙温度进行烘焙，不得含灰尘、铁屑和其他杂物。烘干温度一般为250，时间2h。4 熔嘴孔内受潮、生锈或沾有污物时不得使用。5 熔嘴不应有明显锈蚀和弯曲，用时250、1h烘干，在左右存放和待用。6 焊丝的盘绕应整齐紧密，没有硬碎弯、锈蚀和油污。焊丝盘上的焊丝量最少不得少于焊一条焊缝所需焊丝量。7 所有焊机的各部位均应处于正常工作状态。8 焊机的电流表、电压表和调节旋钮刻度指数的指示正确性和偏差数要清楚明确。9 保证电源的供应和稳定性，避免焊接中途断电和网压波动过大。10 施焊前，焊工应复核焊接件的接头质量和焊接区域的坡口、间隙、饨边等的处理情况。当发现有不符合要求时，应修整合格后方可施焊。3.5 施工工艺3.5.1 施工工艺流程施工准备 焊口检查清理焊 接校 正不符合检查质量记录清理施工现场结束图3.5.1 施工工艺流程图3.5.2 操作工艺1 施焊前，检查组装间隙的尺寸装配缝隙应保持在lmm以下；当缝隙大于lmm时应采取措施进行修整和补救还应注意焊接变形的予留，以便焊接时能对焊接变形进行良好有效的控制。2 检查焊接部位的清理情况焊接断面及其附近的油污、铁锈和氟化物等污物必须清除干净。3 焊道两端应按工艺要求设置引弧板和熄弧板。4 安装管状熔嘴并调整对中，熔嘴下端距引弧板底面距离一般为1525mm。5 焊接电流的选择可按下述经验公式进行计算：I=KF式中 I平均焊接电流，A；F管状熔嘴截面积，mm2；K比例系数，一般取57。6 在保证焊透的情况下，电压尽可能低一些。焊接电压一般可在3555V之间选取。7 引弧时，电压应比正常焊接过程中的电压高38V，渣池形成后恢复正常焊接电压。8 焊接速度可在153mh的范围内选取。9 常用的送丝速度范围为200300mh，造渣过程中选取200mh为宜。1O 渣池深度通常为3555mm。11 焊接启动时，慢慢投入少量焊剂，一般为3550g，焊接过程中应逐渐少量添加焊剂。12 焊接过程中，应随时检查熔嘴是否在焊道的中心位置上，严禁熔嘴和焊丝过偏。13 焊接电压随焊接过程而变化，焊接过程中随时注意调整电压。14 焊接过程中注意随时检查焊件的炽热状态，一般约在800(樱红色)以上时熔合良好；当不足800时，应适当调整焊接工艺参数，当增加渣池内总热量。15 当焊件厚度低于16mm时，应在焊件外部安装铜散热板或循环水散热器。16 焊缝收尾时应适当减小焊接电压，并断续送进焊丝，将焊缝引到熄弧板上收尾。17 熔嘴电渣焊不作焊前预热和焊后热处理，只是引弧前对引弧器加热100左右。18 在组装好的构件上施焊，应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顾序进行，以控制焊后构件变形。19 因焊接而变形的构件，可用机械（冷矫）或在严格控制温度的条件下加热(热矫)的方法进行矫正。1） 普通低合金结构钢冷矫时，工作地点温度不的低于-16；热矫时，其温度值应控制在750900之间。2) 普通碳素结构钢冷矫时工作地点温度不得低于-20；热矫其温度不得超过900。3) 同一部位加热矫正不得超过2次，并应缓慢冷却，不得用水骤冷。20 焊接收缩量见表3.5.2.2。表3.5.2.2 焊接收缩量板厚t （mm） f（mm）150200250300350400450500550600650700（a+2）/2反变形角度（平均值）B121304022.5344.55141224022.533.5455.516141.522.533.5444.5552011222.533.544.54.555255511.522.5333.5444.5552834201111.52222.52.533.53.53027200.51111.51.52222.52.523617200.50.50.511111.51.51.51.524011200.50.50.50.50.50.51111113.5.3 关键要求 1 材料的关键要求 (1) 焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。 (2) 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。 (3) 熔嘴不应有明显锈蚀和弯曲，焊剂不应受潮结块。 (4) 所用钢材及焊接材料的规格，型号、材质以及外观检查，均应符合设计图纸和规程的要求。2 技术关键要求 焊工应严格按照焊接工艺及技术要求操作规程施焊。 3 质量关键要求建筑钢结构焊接质量检查应由专业技术人员担任，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极其认可范围内施焊 3.6 质量控制3.6.1 主控项目 1 焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家标准和设计要求。 检查数量：全数检查。检验方法：检查焊接材料的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。 2 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符含现行国家产品标准和设计要求。 检查数量：全数检查。 检验方法：检查复验报告 3 焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求和国家现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程的规定。焊条、焊剂、药芯焊丝、熔嘴等在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。 检查数量：全数检查。 检验方法：检查质量证明书和烘焙记录。 4 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极其认可范围内施焊。 检查数量：全数检查。 检验方法：检查焊工合格证及其认可范围、有效期。 5 施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料，焊接方法、焊后热处理等应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。 检查数量：全数检查。 检验方法：检查焊接工艺评定报告。6设计要求全熔透的一、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，其内部缺陷分级及探伤方法应符含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法GB1l345或钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB3323的规定。 一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表3.5.1.1的规定。 检查数量：全数检查。 检验方法：检查焊缝探伤报告。 7焊缝表面不得裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。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、末焊满等缺陷。检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝按条数抽查5，且不应少于l条，每条检查1处，总抽查数不应少于10处。表3.6.1.1 一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级 焊缝质量等级一级二级内部缺陷超声波探伤评定等级检验等级B级B级探伤比例10020内部缺陷射线探伤评定等级检验等级AB级AB级探伤比例10020注：探伤比例的记数方法应按以下原则确定：(1)对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm；当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；(2)对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不小于1条焊缝。检验方法：观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查；当存在疑义时，采用渗透或磁粉探伤检查。8 T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接组合焊缝，其焊角尺寸不应小于t4；设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为t2，且不应大于10mm。焊脚尺寸的允许偏差为O4mm。 检查数量：资料全数检查；同类焊缝抽查10，且不应少于3条。 检验方法：观察检查，用焊缝量规抽查测量。3.6.2 一般项目 (1) 二级、三级焊缝外观质量标准应符合表3.5.2.1的规定。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。 检查数量：每批同类构件抽查10%，但不应少于3件，每一类型焊缝应按条数各抽查5%，但不应少于1条；每条检查1处，总抽查处不应少于10处。检验方法，观察检查或使用放大镜、钢尺和焊缝量规检查。表3.6.2.1 二级、三级焊缝外观质量标准（mm）项目允许偏差缺陷项目二级三级未焊满（指不满足设计要求）0.2+0.02t，且1.00.2+0.04t，且2.0每100.0焊缝内缺陷总长25.0根部收缩0.2+0.02t，且1.00.2+0.04t，且2.0长度不限咬边0.05t，且0.5；连续长度100，两侧咬边总长度总抽查长度的100.1t，且1.0，长度不变弧坑裂纹允许存在个别长度5.0的弧坑裂纹电弧擦伤允许存在个别电弧擦伤接头不良缺口深度0.05t，且0.5缺口深度0.1t，且1.0每1000.0焊缝不应超过1处表面夹渣深0.2t，长0.5t，且20.0表面气孔每50.0焊缝长度内允许直径0.4t，且3.0的允许2个，孔距6倍孔径注：（1）t为连接处较薄的板厚。 (2) 焊成凹形的角焊缝，焊缝金属与母材间应平缓过渡；加工成凹形的角焊缝，不得在其表面留下切痕。 检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件。 检验方法：观察检查。 (3) 焊缝感观应达到：外形均匀，成型良好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净。 检查数量：每批同共构件抽查10，但不应少于 3件；被抽查构件中，每种焊缝按数量各抽查5，总抽查处小应少于5处。检验方法：观察检查。3.7 成品保护3.7.1总体要求1构件焊接后的变形，应进行成品矫正，成品矫正一般采用热矫正，加热温度不宜大于650，构件矫正应符合表3.7.1的要求。表3.7.1 构件矫正偏差表项目允许偏差柱底板平面度5.0mm桁架、腹杆弯曲1/1500且不大于5mm，梁不准下挠桁架、腹杆扭曲H/250且不大于5.0mm牛腿扭曲当牛腿长度1000时为2mm当牛腿长度1000时为3mm2 凡构件上的焊瘤、飞溅、毛刺、焊疤等均应清除干净。要求平的焊缝应将焊缝余高磨平。3 零、部件采用机械矫正法矫正，一般采用压力机进行。4 根据装配工序对构件标识的构件代号，用钢印打入构件翼缘上，距端500mm范围内。构件编号必须按图纸要求编号，编号要清晰、位置要明显。5 应在构件打钢印代号的附近，在构件上挂铁牌，铁牌上用钢印打号来表明构件编号。6 用红色油漆标注中心线标记并打钢印。7 钢构件制作完成后，应按照施工图的规定及钢结构工程施工质量验收规范进行验收，构件外形尺寸的允许偏差应符合上述规定中的要求。3.7.2包装运输要求1钢结构件在工厂内制作完毕后，根据合同规定或业主的安排，由监理进行验收。验收合格者方可安排运输到现场。验收要填写记录报告。2 验收合格后才能进行包装。包装应保护构件不受损伤，零件不变形，不损坏，不散失。3 包装应符合运输交通部门的有关部门规定，超限构件的运输应在制作之前向有关交通部门办理超限货物运输手续。4现场安装用的连接零件，应分号捆扎出厂发运。5成品发运应填写发运清单。6运输由钢结构加工厂直接运输到现场。根据现场总调度的安排，按照吊装顺序一次运输到安装使用位置，避免二次倒运。7 超长、超宽构件安排在夜间运输，并在运输车前后设引路车和护卫车，以保证运输的安全。3.8 应注意的问题3.8.1焊接要求1焊工的操作技能和资格对工程质量起到保证作用，应根据所从事钢结构焊接工程的具体类型，按国家现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81等技术规程的要求对施焊焊工进行考试并取得相应证书。2焊接材料对钢结构焊接工程的质量有重大影响。其选用必须符合设计文件和国家现行标准的要求。对于进场时经验收合格的焊接材料，产品的生产日期、保存状态、使用、烘焙等也直接影响焊接质量。尤其强调烘焙状态，这是保证焊接质量的必要手段。3焊接预热可降低影响区冷却速度，对防止焊接延迟裂纹的产生有重要作用，目前大多通过工艺试验确定预热温度。焊缝后热处理应在焊后立即进行，并按板厚适当增加处理时间。4由于钢结构工程中的焊接节点和焊接接头不可能进行现场实物取样检验，而探伤仅能确定焊缝的几何缺陷，无法确定接头的理化性能。为保证工程焊接质量，必须在构件制作和结构安装施工工艺中规范。应根据所承担钢结构的类型，按国家现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81等技术规程中的具体规定进行了相应的工艺评定。3.8.2焊接检验1根据结构的承载情况不同，现行国家标准钢结构设计规范GBJ17中将焊缝的质量为分三个质量等级。内部缺陷的检测一般可用超声波探伤和射线探伤。2对T型、十字型、角接接头等要求焊透的对接与角接组合焊缝，为减小应力集中，同时避免过大的焊脚尺寸，参照国内外相关规范的规定，确定对静载结构和动载结构的不同焊脚尺寸的要求。3由于一、二级焊缝的重要性，表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤应有特定不允许存在的要求，咬边、未焊满、根部收缩等缺陷对动载影响很大，故一级焊缝不得存在该类缺陷。4焊接时容易出现的如未焊满、咬边、电弧擦伤等缺陷对动载结构是严禁的，在二、三级焊缝中应限制在一定范围内。对接焊缝的余高、错边、部分焊透的对接与角接组合焊缝及角焊缝的焊角尺寸、余高等外型尺寸偏差也会影响钢结构的承载能力，必须加以限制。5为了减少应力集中，提高接头承受疲劳载荷的能力，部分角焊缝的焊缝表面焊接或加工为凹型。这类接头必须注意焊缝与母材之间的圆滑过渡。同时，在确定焊缝计算厚度时，应考虑焊缝外形尺寸的影响。3.9 环保及安全措施3.9.1 环保措施1 库房材料成堆、成型、