钢结构焊接施工工艺设计

1、钢结构焊接施工工艺设计焊渣，并仔细使用量规等仪器检查外观和几何尺寸。和其他缺 陷存在。自检后符合外观质量标准的接头应加盖焊工编号，并用氧 乙快焰调节接头上下温差。处理后立即用不少于两层石棉布将 其包紧，并用铁丝扎紧。上下弦杆接头焊接完成后，冷却至常温24小时后进行UT 检查。经检验合格的接头质量必须符合GB11345-89的I级焊缝 标准。只有经确认符合设计标准的接头才允许撤除防护措施。3. 6厚板焊接工艺要点3. 6.1厚板焊接t8/5值及焊接规范控制3.6. 1.1厚板焊接的一个重要问题是在焊接过程中，由于 冷却速度快，焊缝热影响区在结晶过程中最容易形成粗晶马氏 体组织，因此钢在焊接过程中

2、变脆。产生冷裂纹的趋势增加。 因此，在厚板焊接过程中，必须严格控制t8/5。即控制焊缝的 热影响区，特别是焊缝熔合线，冷却时间从800到500,即 t8/5 值。3.6. 1.2t8/5过短时，焊缝熔合线处硬度过高，易产生硬 化裂纹；t8/5过长，熔合线临界转变温度升高，冲击韧性值 降低。合金钢，材料的结构发生变化。这两种情况的发生直接 影响焊接接头的质量。3.6. 1.3手工电弧焊，焊接速度的控制：工艺中规定了不 同直径焊条的焊接长度，要求焊工按此进行，以保证焊接速度 等控制。由电焊机控制，从而实现对焊缝能量输入的控制，从 而到达控制厚板焊接质量的目的。3. 6. 2厚板预热法厚板焊接的预热

3、是工艺中必须采取的工艺措施。现场钢结 构的焊接施工，采用氧乙快预热的方法。3. 6. 3夹层温度控制3. 6. 3. 1厚板在加热和预热防止裂纹后，焊接过程中应注 意的一个重要问题是焊缝之间的温度控制措施。如果不控制层 间温度，会在焊缝区域产生多重热应变，由此产生的剩余应力 对焊缝质量不利。因此，在焊接过程中，必须严格控制层间温 度。3. 6. 3. 2夹层温度一般控制在200250之间。为了保 持这个温度，在焊接厚板时，需要进行一次连续的焊接操作。3. 6. 3. 3构件较长（L10rn）时，厚板在焊接过程中冷却较 快，因此在焊接过程中始终保持预热温度，以防止焊后快速冷 却引起的层间温度。也

4、可用于焊接后立即覆盖保温板，防止焊 接区温度过快冷却。3. 6. 4焊接过程控制3. 6. 4. 1定位焊：定位焊是厚板施工过程中最容易出现的 问题。厚板点焊时，点焊的温度被周围的“冷却介质”迅速冷 却，导致局部应力集中过大，造成裂纹和材料损坏。解决方法 是提高预热温度，增加点焊长度和厚板点焊时的焊脚尺寸。3. 6. 4. 2手工电弧焊引弧问题：局部电焊工有不良焊接习 惯。当电极引弧时，它们用于撞击焊缝周围的钢板外表以引弧。 厚板危害最大，原理同上。因此，在厚板焊接过程中，要“严 禁此类不规那么现象”的发生。3. 6. 4. 3多层多道焊：在厚板焊接过程中，要坚持的一个 重要工艺原那么是多层多

5、道焊，严禁加宽道次。这是因为厚板焊 缝坡口较大，单条焊缝无法填满断面坡口，有些焊工为了方便 而进行宽坡口焊接。约束应力大，焊缝强度相对较弱，容易造 成焊缝开裂或延迟开裂。多层多道焊的优点是前者焊缝是对后 者焊缝的“预热”过程；后一种焊缝相当于前一种焊缝的“后 热处理”工艺。有效改善了焊接过程中的应力分布状态，有利 于保证焊接质量。3. 6. 4. 4焊接过程中的检查：厚板的焊接不同于中薄板的 焊接。完成一个组件需要几个小时甚至几十个小时。因此，加 强焊接过程的中间检查尤为重要，以便及时发现问题。，中间 检查不能停止施工，但施工和检查。例如，在清渣过程中，仔 细检查是否有裂纹。及时发现，及时处理

6、。3. 6. 5层流撕裂控制措施3.6.5. 1坡口的选择：在详细设计过程中，厚板焊接坡口形式的选择尤为重要。一般来说，开槽时应避开厚板的中心区 域。. 6. 5. 2母材选择：厚板，一般5 240mm,重要结构必须 考虑Z向性能。订货时需向钢厂提出Z向性能指标要求，具体 Z向性能按设计规定要求执行。.7焊接应力控制使用适当的焊接坡口，减少焊接填充量；在组件安装过程 中不要强行组装，以防止初始组装应力；使用合理的焊接顺序, 如对称焊接、分段焊接；先焊接收缩大的接头，后焊收缩收缩 量小的接头应以尽可能小的约束进行焊接；收缩余量应提前合 理设定；同一构件的两端不应同时焊接；缩小焊接热影响区的 范围

7、，可以降低焊接接头的焊接剩余应力；采用高效的C02焊 接方法，可减少焊道次数，减少焊接变形和剩余应力；通过有 效的工艺和焊接控制，防止或减少焊接接头。返工还可以防止 焊接接头应力的增加；采用焊后缓冷，使接头具有足够的塑性 和均匀的宽度方向，消除冷却过程中的焊接收缩，降低峰值和 平均剩余应力，到达降低焊接剩余应力的目的。8焊接质量检验焊接质量检验包括外观检测和无损检测：外观检测按照 JGJ81-2002规范进行；无损检测(UT)按照GBH345和设计文 件进行，一次焊缝100%检验，二次焊缝按要求抽检20%。焊接 完成后24小时进行检查。4、焊接质量控制措施从事钢结构各种焊接工作的焊工，应按现行

8、国家标准 建筑物钢结构焊接规范JGJ81的规定，经检验合格后方可 操作。2生产单位应对首次使用的钢材、焊接材料、焊接方法、 焊后热处理进行焊接工艺评定，并根据评定报告确定焊接工艺。钢结构的焊接工作应以合格的焊接工艺试验结果和数 据为依据，编制焊接工艺文件指导施工。低氢电极在使用前必须按照产品说明书进行烘烤。烘 烤后的电极应放入恒温箱内使用，恒温控制在80 100。 如果合格的焊条暴露在空气中超过4小时，应重新烘烤。电极 的重复烘烤次数不应超过2次。助焊剂使用前应按照产品规格进行烘烤。焊丝应清除 锈迹、油污和其他污染物。二氧化碳气体纯度不低于99. 5% （体积法），水分不大 于0.005% （

9、重量法）。如果使用瓶装气体，当瓶内气体压力低 于IMPa时停止使用。7采用气体保护焊时，当现场风速在lm/s以上时，应安 装防风罩保护焊接部位。8焊接前应检查装配质量、定位焊质量和焊接部位的清 洁情况。如不符合要求，应在焊前修正。要求全焊透的对接接头、T型接头和角焊缝，应在焊 缝两端设置引弧板和引弧板，其材料应与焊件相同或通过试验 选定。手工焊引板长度不小于60mll1,自动埋弧焊引板长度不小于150mm,焊缝到引板长度不小于铅板长度的2/3o引弧应在焊道处进行，严禁在焊道区以外的母材上引 弧。n焊前需预热或焊后热处理的焊缝，其预热温度或后热 处理温度应符合现行相关国家标准或通过工艺试验确定。

10、预热 区在焊道两侧，每边宽度应大于焊件厚度的1.5倍，且不应小 于100mm；焊后应立即进行后热处理，保温时间按板厚0K每25mm 板厚lh,然后让焊件慢慢冷却至室温。对于需要熔透的双面焊缝，在正面焊完反面后，在焊 接前应仔细清除焊缝根部的夹渣、焊缝飞边和未焊透部位，方 可进行反面焊。仅当正面焊缝金属暴露时。焊接。36nlm及以上厚板的焊接，应采取必要的结构和焊接 工艺措施，防止厚度方向的层状撕裂。14箱形构件内隔板的电渣焊焊接前应进行焊接工艺评 定，并按合格的工艺参数进行焊接。碳素结构钢应冷却至环境温度进行焊缝，低合金结构 钢应在焊接完成后24小时进行焊缝检验。设计要求的全焊透的一次、二次焊

11、缝应采用超声波探 伤法检查内部缺陷。当超声波不能判断缺陷时，应采用射线探 伤，内部缺陷的分类和检验方法应符合现行国家标准钢焊缝 手工超声波探伤及检测结果分类GB11345或射线照相及质 量分级GB3323钢的熔焊对接接头。经无损检测发现焊缝内部缺陷过多，应进行修补。维 修前，应制定维修计划。对于两次修理后仍不合格的零件，应 重新制定修理计划。可以稍后执行。五、钢结构焊接考前须知1防风措施焊接作业区风速：手工电弧焊不超过8m/s, C02气体保护 焊不超过2ni/s；假设超过上述数值，应采取防风措施：如使用焊 接操作平台，平台基本封闭，可有效防止强风对焊接的影响。5.2防雨措施焊接需要连续焊接。

12、一般由于工程工期长，天气多变，雨季多，焊接施工会受到影响。为此，我们采取了特殊的防雨措 施：将操作平台做成全封闭的，使焊接点防止直接雨水，从而 保证焊接质量。目录 TOC o 1-5 h z L简介2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2.焊接工艺流程3 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 三、焊接施工工艺及技术措施43. 1焊前准备43. 2焊接材料的选择43. 3焊接预热53. 4焊接环境53. 5焊接工艺措施63. 6厚板焊接工艺要点103. 7焊接应力控制133.8焊接质量检验13 HYPER

13、LINK l bookmark0 o Current Document 四、焊接质量控制措施 15 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 五、钢结构焊接考前须知185. 1防风措施185. 2防雨措施181.焊接工艺流程焊接平安设施的准备、检查三、焊接施工工艺及技术措施3.1焊前准备焊接区作业脚手架搭建良好。平台的高度和宽度应有利于 焊工操作舒适方便，并应有防风措施。由于 CO 2气体保护焊 的焊枪 焊丝较短，请考虑将焊机和送丝机放置在操作平台上。操作平 台专为接头焊接而设计。详情请参阅平安设施局部。焊工配备了一些必要的工具，例如：凿子、焊工用的锤子

14、、 刷子和磨床。焊丝应绝缘良好。如有损坏，应用绝缘布包好， 以免拉焊丝时引燃母材。焊接设备应接线正确，调试良好。正式焊接前，应进行试 焊，将电压和电流调整到合适的范围。检查凹槽装配质量。坡 口区应清除影响焊缝质量的氧化皮、水、油污等杂质。如果凹 槽是用氧乙烘切割的，还应该用磨床打磨，露出金属光泽。3. 2焊接材料的选择根据钢的化学成分和力学性能，Q345C级钢的焊材选择如下表1所示:表一：焊材的选择3. 3焊接预热贱金属级手焊条C02保护焊埋弧焊焊丝通量Q235 夕 +Q235 普Q235 夕 +Q345cE4315E4316ER50-G （实心） E501T1-1 （药芯）H08AH08Mn

15、AF4A0BBQ345 0 + Q345cE5015E5016H10Mn2H08MnAF48A2Q345GJC+Q345GJCE5015E5016H10Mn2F48A2预热是防止低合金高强度钢氢致开裂的有效措施。它可以 控制焊接冷却速度，减少或防止在热影响区（HAZ）产生硬化马 氏体，降低HAZ硬度，也可以降低焊接应力。，并有助于氢的 析出。预热温度确实定与钢材的材质、板材的厚度、接头的形 式、环境温度、焊接材料的含氢量和约束程度有关。根据母材 的性能和我们以往一些工程的施工经验，对于Q345钢,40-60mm 厚度的预热温度在80-100左右；对于60-80mm的厚度，预热 温度为120。预

16、热主要采用电加热和氧-乙烘火焰加热。预热范围不小于槽宽和槽两侧的1.5倍，且不小于100mm。测温点距焊接点各 方向的最大厚度应不小于焊件的最大厚度，但不小于75mm。4焊接环境在以下条件下焊接时不应进行焊接。1室温低于-18时。待焊外表潮湿，或暴露在雨雪和大风中。采用手工电弧焊（风力大于5m/s）和CO 2气体保护 焊（风力大于2in/s）时，不得安装防风棚或无措施部件。当焊接操作人员处于恶劣条件下时。5焊接工艺措施1接头的准备采用自动或半自动方法切割的母材边缘应光滑，无影响焊 接的刻痕；切边粗糙度应符合GB50205-2005规范的要求。焊接 接头区附近的母材应无油脂、铁锈、氧化皮等异物；

17、接头的装 配应符合下表的要求。3. 5. 2定位焊3. 5. 2.1定位焊的焊接材料和焊接工艺要求应与正式焊缝 相同。3. 5. 2. 2定位焊缝的焊接应防止在焊缝的始端、尾端和拐 角处焊接，并应填满弧坑。严禁在焊接区域外的母材上起弧和 灭弧。3. 5. 2. 3定位焊尺寸见表2。表2：定位焊缝长度和间距母材厚度 （毫米）定位焊缝长度（mm）焊缝间距 （毫米）手工焊接自动，半自动t20405050603004002040506060703004003.5. 2.4定位焊脚尺寸不大于焊缝设计尺寸的2/3,不大 于 8mm, 但不小于 4mmo3. 5. 2. 5当定位焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷

18、时，必须 清除后再重新焊接。例如，当最后进行埋弧焊时，不需要去除 弧坑和气孔。引弧灭弧板重要对接接头和T形接头的两端应装有引弧板和灭弧板。 原那么上，它们的材料和接头应与母材相同，尺寸为：手工焊接、 半自动50X30X6mm；自动焊接TOOX50X8mm；焊后用气 割切断，使切口平整。3. 5. 4焊缝清理与处理3. 5. 4. 1多层多道焊时，焊接过程中应严格清除焊道内或 焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等，并使用打磨等工具。可以使 用轮子、凿子和钢丝刷进行清洁。3. 5. 4. 2当从接头的两侧焊接完全熔透的对接焊缝时，在 反面开始焊接之前，适当的方法（如碳刨、凿等）不得大于断 面宽度。3. 5

19、. 4. 3每个焊道的熔敷金属深度或最大熔敷宽度不得超 过焊道外表宽度。3. 5. 4. 4同一焊缝应连续焊接一次完成；对于一次不能完 成的焊缝，应注意焊后缓冷，再焊前预热。3. 5. 4. 5加筋板和连接板的端焊应采用不间断角焊。起弧 点和灭弧点的位置应距端部大于100mm,并填满弧坑。3. 5. 4. 6焊接过程中，尽量采用平焊位置或船形位置进行 焊接。3. 5. 5工艺选择3. 5. 5. 1焊接不同板厚的接头时，应根据较厚板的要求选 择焊接工艺。3. 5. 5. 2焊接不同材料之间的板接头时，应根据强度较高 的材料选择焊接工艺要求，根据强度较低的材料选择焊接材料。3. 5. 5. 3焊接要领：对焊是这项焊接工作的重中之重，必须从装配、校准、检 验、预留焊缩、焊接定位、焊前保护、清理、焊接、焊后热、 质检等工序严格控制，以确