现场焊接工艺

1、一.现场焊接工艺概况大连国际会议中心地上部分主要为钢结构，总用钢量约3万吨，钢材主要采用Q345钢。既含有大量的30厚钢柱对接焊接、50厚壁钢板组成的梁对接、桁架 (10.2m、15.3m)对接；结构外部幕墙处节点非常复杂，又有多处铸钢节点，结 构类型多样，对焊接提出了很高的要求。现场钢结构安装连接均采用焊接连接，现场焊接工作量相当大。现场焊缝主 要包括以下几个部分：(1)、核心筒、独立柱箱型及H型钢柱对接焊缝为一级焊缝、支撑连接为三 级焊缝。(2)、箱型梁的现场对接焊缝。(3)、平台桁架中主桁架的现场对接焊缝；次桁架与主桁架牛腿对接焊缝。(其中弦杆焊缝为一级、腹杆焊缝为二级)。(4)、大环形

2、梁对接(环行梁厚板对接)。(5)、幕墙柱对接、幕墙梁与柱连接、幕墙梁对接，幕墙与桁架连接处铸钢 节点焊缝。(6)、屋盖支撑铸钢与核心筒顶钢柱连接焊缝。(7)屋面系统的现场焊缝(屋面桁架杆件相贯焊缝)。焊材的选用与管理焊材的选用本工程中钢结构主体均采用 Q345B的热静定钢；铸钢件材质为GS 20Mn5N (DIN17182)。其化学成分与Q345C相近，其碳当量极限值为0.42,低于国标Q345C 的极限碳当量0.49,且其S、P含量远低于Q345C,因止匕铸钢GS20Mn5N与Q345C 钢材的可焊性较好。根据母材材质、结构形式现场施工条件及工期要求，现场焊接选择手工电弧 焊(SMAW)和C

3、O2气体保护焊(FCAW-G),焊材选用见下表母材焊接材料备注SMAWFCAW-GQ345B+Q235BE4315 小 3.2、小4.0、小 5.0ER49-1小1.2Q345B+Q345BE5015 或 E5016 小 3.2、小4.0、小 5.0ER50-3小1.2GS-20Mn5N + Q345BE5015 或 E5016 小 3.2、小4.0、小 5.0ER50-3小1.2焊材的管理焊材应按焊材管理制度严格管理，强调如下：A.焊材要有齐全的材质证明，并经检查确认合格后方可入库。B.焊材应由专人发放，并作好发放记录。C.焊条要按规定烘烤，烘干焊条时，应防止将焊条突然放进高温炉内，或从 高

4、温中突然取出冷却，以防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂现象。D.焊条烘烤次数不得超过三次。E.焊条应随用随取，领出的焊条应放入保温筒内，剩余的焊条应当天退回焊 条房。焊工焊接工作应由取得相应项目、并在有效期限内的焊工合格证的焊工承担。焊 工须经模拟考试合格后方可上岗。焊前准备(1)焊前应进行技术和安全交底。(2)焊接工艺评定合格后方可进行正式焊接。(3)焊条在使用前必须按规定烘焙， E4315、E5015或E5016焊条的烘焙温 度为350c -380 C o烘焙1小时后缓冷放置于150c保温箱中存放，随用随取，焊 条应放入保温筒内。(4)不得使用药皮脱落或焊芯生锈的变质焊条。(5)衬板和引弧板

5、应按规定的规格制作加工， 保证其尺寸，坡口要符合标准。(6)在焊接前，将坡口表面、坡口边缘内外侧 30-50mm范围内的油污、铁锈等杂物清除干净，露出金属光泽(7)定位焊焊接方法、焊接要求同正式焊接。定位焊应牢固可靠，定位焊不 得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。(8)施焊前，应复查组装质量，定位焊质量和焊接部位的清理情况， 如不符 合要求，应修正合格后方可施焊。(9)焊接作业区手工电弧焊风速大于 8m/s、气体保护焊风速大于2m/s时， 应设防风棚或采取其他有效的防风措施后方可施焊。(10)雨、雪天气或相对湿度大于90%寸，采取有效防护措施后方可施焊。(ii)施焊现场环境温度低于 0c时，在始焊点附

6、近100mme围内采用火焰 预热至30c以上，方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。(12)现场施焊前应检查脚手架等临时设施是否安全可靠。1.5焊接根据运输条件及现场施工方案，所有核心筒及独立柱等钢结构通过起吊重量 和施工条件进行分段，现场对接吊装，支撑构件进行散装；两层大桁架通过方案 分主桁架、次桁架进行吊装，主桁架分长段整体吊装，次桁架现场散装，幕墙结 构通过散拼。屋面结构现场散拼。箱型梁的现场焊接(1)箱型柱、H型钢柱、圆钢管柱的现场对接横焊缝焊接箱型柱现场对接处板厚为t=18、20、22、25、30; H型钢柱翼缘及腹板厚t=10、 12、16、18;圆钢管柱 t=18、22。A

7、.坡口形式：根据母材厚度坡口形式见图一。各柱对接焊缝应设置引弧板、熄弧板，其材质、坡口形式、板厚同正式焊缝， 有效引弧长度不小于30mmB.焊接位置：横焊C.焊接方法：SMAWFCAW-GD多层多道焊接时层间温度为120B.焊接位置：横焊C.焊接方法：SMAWFCAW-GD多层多道焊接时层间温度为120200C。焊后缓冷。焊接质量等级为一级。E由两名焊工同时对称施焊（见图）1.5.2平台桁架的焊接主桁架的对接规格主要有:主 弦杆为 HW300*300*10*15、HW400*400*13*21、 450*450*25*25、H蛀对螃鳏殿口H350*350*12*22 等。斜腹杆为：H400*4

8、00*14*22、H300*300*10*16 等。根据施工方案及深化设计，分段主桁架现场整拼吊装。次桁架现场散装次桁架根据现场施工方案，整体桁架先进行拼装施工，再后续焊接施工, 主要焊接量集中在次桁架与主桁架连接处的焊接。A.坡口形式：见图六。桁架对接焊缝B.焊接位置：水平固定。C.焊接方法：SMAWFCAW-GE,焊接顺序1）两根主桁架之间的次桁架焊接时，安排两个焊工同时焊接次桁 架两端连接处；7.1.5.3屋面系统的现场焊接屋面系统的钢管规格主要有：环梁：0 450*10、20, 0 500*34, 0 500*30、50联系梁：0 450*10、20、24屋面支撑：（）299*10、1

9、2、16,（）450*20屋面系统的总体焊接顺序：先焊环梁的管与管、环梁与铸钢件的对接焊缝，再焊连 系梁的管与管的对接焊缝，然后焊屋面支撑与铸钢件的对接焊缝、屋面支撑与环梁相贯焊缝、 屋面支撑与箱型梁腹板的相贯焊缝。（1）环梁的管与管、联系梁的管与管的对接焊缝焊接A.坡口形式：见图六。B.焊接位置：全位置。C.焊接方法：SMAWD.预热钢管厚度 50mm就要进制热。采用电力熟片伴随预热，力口热片布置见图 七，预热温度为120c150C。预热范围为：焊缝两侧，每侧宽度应大于焊件厚度 的2倍，且不小于100mm预热应均匀一致。层间温度为120c200C。焊后缓冷。E.焊接顺序1）每条环焊缝应由两名

10、焊工对称施焊；2）根部采用0 2.5mm或0 3.2mm焊条打底焊12层，其他采用（I）4m破（|）5 md星条填充、盖面。（2）环梁与铸钢件、屋面支撑与铸钢件的对接焊缝焊接A.坡口形式：见图六。B.焊接位置：水平固定。C.焊接方法：SMAWD.预热铸钢件距坡口边缘70mn#厚度大于36mm寸，焊接要进行预热。采用电加热片伴随预热，加热片布置见图七，预热温度为120c150 Co预热范围为：焊缝两侧，每侧宽度应大于焊件厚度的 2倍，且 不小于100mm预热应均匀一致。层间温度为 120c200C。焊后缓 冷。E.焊接顺序1）每条环焊缝应由两名焊工对称施焊；多层多道焊。2）根部采用0 2.5mm

11、或0 3.2mm焊条打底焊12层，其他采用（|）4mmK（|）5 mH星条填充、盖面。（3）屋面支撑与环梁相贯焊缝的焊接同主弦杆与斜腹杆相贯焊缝的焊接（4）屋面支撑与箱型梁腹板的相贯焊缝焊接A.坡口形式：见图十四。钢管相贯线焊缝位置沿支管周边分为 A （趾部）、B （侧面）、C （跟部）三个区域，当 a R75时A、B、C区采用带坡口的全熔透焊缝，当a75时A、B、区为带坡口的全熔透焊缝，aw 35。时，C区采用角焊缝形式，焊缝高度大于1.5倍支管壁厚，各区相接处坡口及焊缝应圆滑过渡。图十四 管板相贯焊缝坡口形式C区B.焊接位置：全位置。C.焊接方法：SMA TIG+SMAWD.焊接顺序1）每

12、条环焊缝应由两名焊工对称施焊；多层多道焊。2）熔透部位采用TIG。2.5mm的焊丝打底，或直接采用手工电弧 焊 2.5mm 3.2mm焊条打底，但要确保单面焊双面成形，其他采用 （|）4mmK（|）5 md星条填充、盖面。7.1.5.4悬索钢管的焊接悬索钢管的规格为0 700*30、34。悬索钢管的总体焊接顺序：先 焊悬索钢管的管与管对接焊缝，再焊悬索钢管与铸钢件的对接焊缝， 然后焊悬索钢管与铸钢板相贯焊缝。同一段管两端焊缝不得同时焊接, 以减小焊接残余应力。（1）悬索钢管的管与管对接焊缝的焊接A.坡口形式：见图十五图A为钢管对接坡口形式；图B外套管坡口形式B.焊接位置：全位置。C.焊接方法：

13、SMAWD.焊接顺序1）每条环焊缝应由两名焊工对称施焊；2）钢管对接焊完经探伤合格后，方可装外套管，焊接角焊缝；3）根部采用0 2.5mm或0 3.2mm焊条打底焊12层，其他采用 （|）4mmK（|）5 md星条填充、盖面。（2）悬索钢管与铸钢件的对接焊缝的焊接A.坡口形式：见图六。B.焊接位置：水平固定。C.预热焊接时要进行预热。采用电加热片伴随预热，加热片布置见图七, 预热温度为120c150C。预热范围为：焊缝两侧，每侧宽度应大于 焊件厚度的2倍，且不小于100mm预热应均匀一致。层间温度为 120C-200Co焊后缓冷。E.焊接方法：SMAWF.焊接顺序1）每条环焊缝应由两名焊工对称

14、施焊；多层多道焊。2）根部采用0 2.5mm或0 3.2mm焊条打底焊12层，其他采用 （|）4mmK（|）5 md星条填充、盖面。（3）悬索钢管与预埋件板间的焊接预埋件板的厚度为S =60A.坡口形式：见图十四。B.焊接位置：横焊。C.焊接方法：SMAWK TIG+SMAWD.预热悬索钢管与预埋件板焊前要进行预热。采用电加热片伴随预热， 加热片布置见图十六，预热温度为 120c150C。预热范围为：焊缝 两侧，每侧宽度应大于焊件厚度的 2倍，且不小于100mm预热应均 匀一致。层间温度为120c200C。焊后缓冷。图十六管板相贯焊缝加热片布置示意图E.焊接顺序1）每条环焊缝应由两名焊工对称施

15、焊；多层多道焊。2）熔透部位采用TIG。2.5mm的焊丝打底，或直接采用手工电弧焊d 2.5mmg 3.2mm焊条打底，但要确保单面焊双面成形，其他采用（|）4mmK（|）5 md星条填充、盖面。7.1.5.5 V 形支撑的焊接V形支撑钢管的规格为0 500*24、34。V形支撑的总体焊接顺序:先焊好V形支撑与铸钢件的对接焊缝，然后焊 V形支撑与箱型梁铸钢 件的相贯焊缝和该处加强板焊缝。V形支撑与铸钢件的对接焊缝的焊接A.坡口形式：见图十七。O铸钢件无缝钢管3580图十七VO铸钢件无缝钢管3580图十七V型支撑与铸钢件对接焊缝坡口形式4045B.焊接位置：水平固定。C.焊接方法：SMAWD.预

16、热与V形支撑对接的铸钢件要进行预热。采用电加热片伴随预热，加 热片布置见图七，预热温度为120c150C。预热范围为：焊缝两侧， 每侧宽度应大于焊件厚度的2倍，且不小于100mm预热应均匀一致。 层间温度为120c200C。焊后缓冷。E.焊接顺序 1）每条环焊缝应由两名焊工对称施焊；多层多道焊。2）根部采用0 2.5mm或0 3.2mm焊条打底焊12层，其他采用04m做d 5 md星条填充、盖面。V形支撑与箱型梁铸钢件间的焊接A.坡口形式：见图十八。图十八 管板相贯焊缝坡口形式B.焊接位置：全位置。C.焊接方法：SMA TIG+SMAWD.预热焊接时要进行预热，加热片布置见图十六，预热温度为1

17、20c150C。预热范围为:焊缝两侧，每侧宽度应大于焊件厚度的2倍，且不小于100mm。预热应均匀一致。层间温度为120c200C。焊后缓冷。E.焊接顺序1）先焊管与铸钢件的焊缝，后焊加强板与铸钢件的焊缝。2)每条焊缝应由两名焊工对称施焊；多层多道焊。3)熔透部位采用TIG。2.5mm的焊丝打底，或直接采用手工电弧焊 2.5mm 3.2mm焊条打底，但要确保单面焊双面成形，其他采用(|)4mmK(|)5 md星条填充、盖面。焊接工艺参数焊接方法焊接材料焊接工艺参数备注型号规格(mm)电流(A)电压(V)焊接速度(cm/min)TIGTIG-J50小2.590 12012 15710SMAVE4

18、315E5015小2.570 9022 26810小3.280 11022 26810小4160 18024 26810小5190 24026 28810注：上述工艺参数为参考值,具体因母材规格、焊接位置不同而不同焊缝返修(1)焊缝返修应由经验丰富的优秀焊工承担。(2)焊缝返修采用碳弧气刨清除缺陷。确认彻底清除缺陷后，用 砂轮机或直线磨光机清除渗碳层，然后进行补焊。返修焊缝的焊接工 艺同正常焊接。(3)焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次焊接注意事项(1)引弧应在焊道处进行，严禁在焊道区以外的母材上起弧。(2)施焊时宜分层焊接。(3)焊接官隹续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查，清除缺陷后再

19、焊。 (4)预热要尽可能均匀一致，焊后要注意保温。(5)焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检 查焊缝外观质量。检查合格后应在规定部位打上焊工钢印。(6)需要磨平的焊缝，经无损检测合格后方可磨平。寸,久WfWrnrn(8)焊接工作结束，将焊缝区及焊接工作位置场地清理干净。焊缝检验焊接检验按建筑钢结构焊接规程(JGJ81-2002)。焊缝焊完后 立即除去渣皮、飞溅，并应将焊缝表面清理干净。低碳钢焊缝冷却后 进行焊接检验，低合金钢在焊缝冷却 24小时后进行。大拱的主管、屋面上的悬索状钢管、内环与外环管、屋面周边的V型支撑、拱与屋面间的连杆的对接焊缝，以及其他受拉杆件的对接 焊缝要求达到一级焊缝标准；大拱的管管相贯焊缝熔透部位要求达到 一级焊缝标准，非熔透部位要求达到二级角焊缝标准；大拱的管板及 屋面支撑等