钢结构药芯焊丝CO气体保护焊焊接施工工法

钢结构药芯焊丝气体保护焊焊接工法1前言当今高层超高层钢结构发展迅速，现场施工的结构中越来越多的采用了斜撑、腰桁架等结构，且这些特殊位置所占比重越来越大。过去现场焊接中，对特殊位置焊接采用传统的焊条电弧焊，其焊接效率低，已难满足现场大工作量的需求。我公司在高层及超高层钢结构现场施工中，针对大量厚板特殊位置焊缝，开始试行药芯焊丝CO2气体保护焊的特殊位置焊接工法。过程中针对典型特殊焊接位置，组织现场焊工进行专项技能培训并进行焊工附加考试和焊接工艺评定。根据焊接工艺评定及现场实践结果显示，药芯焊丝CO2气体保护焊焊缝外观、内部质量及力学性能全面优于焊条电弧焊。该工法在现场焊接施工推广后获得成功。2特点药芯焊丝CO2气体保护焊的焊接效率高，其焊接效率是一般焊条电弧焊的3-5倍，焊缝外观成形及内部质量好。相比传统焊条电弧焊，药芯焊丝CO2气体保护焊的焊接连续，金属熔敷量大，焊道间无须清渣；相比实芯焊丝CO2气体保护焊，药芯焊丝CO2气体保护焊电弧稳定，焊接飞溅小，焊道清理容易。因此熔敷速度大为提高。药芯焊丝CO2焊接坡口形式可采用更小的坡口角度和根部间隙，焊缝熔敷金属量少；可获得含氢量较低的焊缝金属；相同电流下可获得更大的熔深。厚板焊接时，使用较低焊接电流和较快的焊接速度，焊接变形较小；以上特点极大提高了钢结构现场焊接质量，提高施工效率，有效的缩短钢结构现场施工工期。3适用范围本工法适用于工厂及现场钢结构特殊位置焊接，尤其适用于低合金碳素结构钢中、厚板焊接。4工艺原理药芯焊丝CO2气体保护焊是通过轮式送丝机构，将连续焊丝不断的送进焊接区域，由直流弧焊机通过焊炬的导电嘴供给电流。焊丝作为熔化电极与母材产生电弧，熔化焊丝作为填充金属形成焊缝。焊炬在导电嘴周围提供的CO2气罩有效的保护了处于高温的待熔化焊丝、熔滴、熔池及附近的母材免受空气侵入的有害作用。焊丝中的焊剂可改善焊缝性能，提高焊缝力学性能和质量。5施工工艺流程及操作要点5.1焊接工艺流程缺陷记录、返修缺陷记录、返修施工准备焊前检查焊前预热焊接后热、保温焊缝外观检查合格不合格不合格焊接工艺评定填写焊接记录表超声波探伤合格填写正式报告工序交接图5.1工艺流程图5.2焊接工艺操作要点孔5.望2理.1暗针对工程中数绒量较多或者具浴有代表性的遥焊缝龙接头形式，蠢按相关标准厨进行相应焊接燕工艺评定试验烛。焊后经外观醉和无损检测合上格后进行力学跳性能试验。悦5锤.安2灶.2蜻所异用碳素结构钢淡或低合金高强孔度结构钢材及再型钢，应进行胜钢材复盛验河并符合工程要葵求的涉性能指标。答5.味2石.3赖所采用的焊丝旧应进行焊材复浸验妻并符合工程规预定采用的标准鼻。零5.守2妙.4倾焊接设备的技茎术条件应符合距现行国家标准感。清渣、加热托、气刨、打磨讯、温度测量及悠防风设备应齐挠全有效。弹5.作2牌.5电焊丝包装应完容好，因包装破功损而导致受潮通、污染、弯折爱和紊乱的部分墓焊丝应弃之。摩5.毅2诊.6瞧气体保护焊机歇电源供电应正蚊常稳定；接地抢线接触紧固可扰靠，电缆及焊磨枪无破损；焊躺接机头送丝机定构应工作稳定幼，送丝均匀；桌保护气体气管培应无漏气或堵象塞现象。鞭5.考2敢.7叹焊前检查接头眠坡口角度、钝筒边、间隙和错仓口等，均应符壤合要求，坡口蹲内及两侧疗1干0尾～喂20mm广内亏锈斑、油污、辩水分、氧化皮陈等均应槐打磨升清理迅至呈现出金属川光泽放，且坡口表面壁平整。叫5.患2宴.8络焊接垫板及引矮（收）弧板的现表面清洁要求眯与坡口相同。育垫板与母材应考贴紧，引（收猎）弧板与母材慎材质相同并啄应焊接牢固。逐5.限2蜘.凑9访厚板究焊接离时须对焊件进来行预热。预热再使用控氧饮-群乙炔特制加热断烤枪驳或电加热器穷对坡口两侧各忌100mm沿范围内的母材献进行均匀加热扶，并用测温仪罩在坡口两侧各爽75mm危处进行测温，装必要时须采用贼反面测温，块确保温度符合瘦预热要求，并衡防止局部过热宰导致钢材表面笋氧化。常温时宁预热温度参考顿表晚5.屈2.9韵，负温度条件坑下按相应规程臭要求提高预热石温度位。舅表前5.勿2朗.9悬预热温度表去钢材牌号监接头最厚部件庆的厚度类（南m名m睡）坟2河5蒜以下鲜25-40掌40-60股60-80装8爷0绩以上粥Q235孤—蛮—黄60送o天C课80鼠o病C班100舒o烘C混Q345育—单60凉o丢C桂80涂o伏C柔100存o股C溉150校o逼C无5.依2默.10璃焊缝的道间温组度应控制在疯高于预热温度朱并低截于取250煮o摇C报。低于最低预俭热温度时应重棋新预热，高榆于崖250看o处C色时则应暂停焊守接。焊接时不宿得在坡口以外步的母材上打火仪引弧。墓5.的2建.11孙遇雨雪天气时庄应猎停止除焊垒接勾，环境温度低技于闻0茅o伤C攻时应按规定预攀热和后热。风获速大于刻5m推/种s粘时应有可靠的掠防风措施。抓5.笼2誓.12倾焊缝必须倘一次早连续焊完，中孩途遇不可抗力捷停焊时，应采册取后热或保温则措施，使之缓路冷，再焊时应额按焊前预热要晴求进行预热。们5.宗3堆典型特殊焊缝荐位置焊接工艺功要点袄图来5.制3椅.1培斜立焊现场焊竟接杰5.班3输.1臣斜立焊己图耗现场斜立焊焊航缝解1血焊接时采露用姨“甜Z针”暂字型水平摆动哨运条，尚使用小电流低状速焊接，运条骄平稳均匀，以茄保持平整焊缝腿外观。矩2游控制电弧在俩两侧乘坡口处的停留敏时间，要确保窃熔透母材又不左至于挡熔融金属过量滤积聚形成焊瘤忌，尤其是坡口浇面朝下值的煮上坡口处。穴3维不宜采用多层凶多道焊填充焊闪缝。窃表业5.标3良.1胆焊接工艺参数宋（立焊）协焊接工艺参数欺层次陵焊接茄方法彼焊丝杨保护硬气没体口保护气体流量奶（互1明/min置）正电流芦（忽A沈）写电压铜（持V逗）雷焊接速度瞒（萌m挂m/min仁）汇型震号系直径（泡mm局）赛打底无CO贪2决焊猫E501T-碎1岛Ф馋1.2鸟CO轮2参40理-妻50盒180-22院0猫26-30重150-20倡0赞填充牛CO持2久焊阻E501T-地1盗Ф身1.2畜CO更2关40冶-降50竖200-24钞0申28-32膏150-20斥0息盖面窄CO居2斤焊湿E501T-炎1丧Ф连1.2宇CO购2毅40简-敌50茄200-24块0牺28-32净150-20拦0目预热温度计（滩℃愧）绩90缎层间温度闭（竿℃协）模130-15正0树后热温度斩（违℃蒸）辉170写后热时间丙1换小时槽5.择3循.2原斜横焊灭图慢5.3惑.2跑-1贿钳焊枪与焊缝角环度示意图1焊枪角度袋在焊接过程中香，捎要求焊工焊枪响角度与钢柱表察面水平方向及龙垂直方向梦的夹角控制在玻85睬o香-90伴o铃（图适5.2渠.2俗）概，并保持挡中速焊接示，该方法能使盘焊接熔池与前多一道焊道充分晶熔种合，焊枪保持姑中速焊接也能杠提高焊接熔池裂在焊道内的附愁着能力，从而打防止熔池沿钢理柱倾斜方向和壮向下方向流动文，笛从易而减少焊缝内群部未购熔果合的缺陷财2筑严格控制焊接亦层间温度蕉图观5.3绣.2非-2扩层间温度控制罗在倾斜钢柱焊倾接过程中，如散果层间温度过旗低会使得熔池宴焊渣不能充分忍的浮出熔池表慧面，从而形成蹦焊道内夹渣。霞如果层间温度粘过高，会使得充焊接熔池不易志在焊道内附着令，容易沿着钢诊柱倾斜方向及盟重力方向流动秤，从而形成未带熔耐合的缺陷。现欣场逆焊接舒层间温度在常慎温下控制在宵150喝℃叶-160队℃抹，而在冬季焊蜂接控制在澡200屈℃武-210椅℃棒，卡表既5.3家.2闷焊接工艺参数临（斜横焊）逝焊接工艺参数伤层次丙焊接里方法讲焊丝路保护灶气客体旨保护气体流量藏（抖1舟/min牢）承电流伴（糖A叙）孤电压隆（纠V多）恢焊接速度头（杜m辉m/min夕）至型肚号虫直径（口mm掠）叙打底卧CO幼2粉焊死E501T-袭1邻Ф汉1.2耗CO榜2吃40葵-宏50臭290~31肤0航36~38舞35禁0甩~经45岸0追填充见CO军2叫焊这E501T-帆1叹Ф丸1.2炊CO贿2王40灿-晓50忆3枕1敏0~320只36~40传35优0裙~45锄0何盖面隆CO轻2姨焊泪E501T-酬1蚂Ф造1.2啄CO碧2坑40虫-辱50绘270~29土0魄36~38他35勤0昼~45陈0菊预热温度任（纵℃问）段90起层间温度闲（冤℃共）堤1常5帐0-1脂6况0疗后热温度欲（浊℃里）汪170盟后热时间铃1卷小时纤5.宋3透.3绸仰焊虎1觉第一层焊道应币将坡口根部间扎隙虫两侧熔透放，然后逐道逐久层垒焊至填满端坡口。每道焊糠缝焊完后都必持须清除焊渣和捡飞溅物。出现蚊焊接缺陷柔应及时刨除或优磨除，将并附进行修补。如讨使用碳弧气刨仇修理，应对刨讨除后表面渗碳头层磨除。怖焊缝焊道排列财见图紫5.2葬.3可-1治。副板对接形式个T救型对接形式腾图上5.但3编.凭3榜-1偿呆焊道排列图划霞图秃5.3辜.3朽-葱2移现场焊接后焊蜓缝外观肿2合因受重力作用粱，焊缝金属在吧熔融状态下易康下坠。为避免分出现未希熔销合等焊接缺陷序，描焊接时的运条握方法宜采用疾熔深较大的器直线型巴运条方法脚，纵即沿焊接方向嫂作直线移动，纽在焊缝横向上谊不作任何摆动酱。焊道宽度宜姻在观5浇～盖8mm寻，最大不得超僻过永10mm稀。梁表含5.狭3从.每3调焊接工艺参数讲表正焊接工艺参数器层次蕉焊接饲方法期焊丝你保护盖气望体枪保护气体流量旧（狸1璃/min披）括电流历（婶A荣）观电压鞠（佛V扎）菌焊接速度掉（砍m秩m/min逝）招型昌号挡直径（很mm暴）保打底座CO坐2例焊初E501T-最1樱Ф轨1.2诵CO也2袭40平-页50陶18倡0正-200桶24-30踢150-20轰0惕填充蹦CO敢2箩焊货E501T-亏1柜Ф育1.2他CO鲜2惠40波-障50鸦200-23腔0有24-30古150-20野0锋盖面腥CO砍2害焊山E501T-岗1骗Ф敏1.2跪CO借2个40强-诱50糖180-20宵0灌24-30亭150-20祸0伯预热温度返（金℃添）店90出层间温度墓（违℃稿）非130-15达0慕后热温度辣（材℃吧）唤170遥后热时间适1职小时园焊丝伸出长度积：适20mm6材料与设备6.1钢材显6况.1.1阁用于本工法普变通碳素结构钢岩、优质碳素结盏构钢、低合金辨高强度结构钢仇，必须有材质杰证明书。各项希性能指标经检怖验应分别符合把《碳素结构钢凯》牌（岭GB/T7惰0骡0芦）、《优质碳玉素结构钢》语（叫GB/T6领9莲9轧）、《低合金族高强度钢》翠（家GB/T1疮591仆）营、《建筑结构猛用钢板》味（财GB/T1强987短9炒）吹的规定。闯6棚.1.2鸦进口钢材和型妄钢应有出厂质豪量保证书和相串应的技术资料脸。经检验后，递各项性能指标献应满足我国的绑国家标准和订下货方的要求，菊再经过焊接性门能试验合格方稼能使用。改6乳.始2买焊接材料骂表蹦6.升2怕焊接材料表蒙序号陷名称惜型号饭规格肉备注颈1田CO兄2殖气体保护焊药养芯焊丝细E501T-呀1甘Φ厨1.2樱直流反接狐2误CO铸2垃气体享纯掩度律≥佛99.9%俘含水量低荷于塑0.005%霸6昆.厚3凳焊接设备及主历要辅助设备院表厕6.荷3斥焊接设备及主举要辅助设备购序号阅名称秘型号豪规格沾用途煮备注究1蹲半自动谣CO意2胆气体保护焊机皮NBC-5它00睛500泉A朵焊接地包括送丝机联2野碳弧气刨碎枪耕修理、清根问3弃碳棒穿修理、清根翅4蛛空压机矿7.5kw屈碳弧气刨风源辫5梳特制填氧疗-交乙炔烤枪消预热、后热享6多电动角向磨光锡机桑φ朱100星修磨清渣划7疗红外测温仪名AR872S变-1父8萌℃均～剂1050让℃范测量温度贺8倡氧气瓶车气割专用照9漆乙炔瓶闯气割专用帖10钻CO雨2可气瓶疫CO雾2始焊接用笛11泰氧气减压器师气割专用沸12研乙炔减压器让气割专用鞭13忽电热式鸟CO颠2躁减压器千CO灶2蚕焊接用多带流量计曲14委高压氧气管记气割专用译15匹乙炔管浸气割专用舒CO禽2家焊机、送丝机徒和焊枪笛电加热器技红外测温仪世图税6.汇3庭主要焊接设备7质量标准毒质量检验歌按《伍钢结构工程施尺工质量验收规陶范尺》浊（后GB502胳05-200逗1谅）及《建筑钢浆结构焊接技术永规程》禁（欢JGJ81宫-200悼2霞）标准进行虽外观检验和超哗声波探伤。业还主和设计方有永要求时还应进仔行辨X夹射线探伤、磁散粉探伤、着色蓬检验等。所有姥钢结构焊缝都蜓要做外观检查杆（焊工自检和良专职检查员检圣查），外观检仗查不合格的焊犁缝，应刨除后衡重新焊接。低肤合金钢焊缝超报声波探伤应在侍焊接完成洁后扬24岗h局后进行。图7.慎1拌外观检查焊缝外观铲焊缝外观应符盗合下列要求：瞎焊缝表面无裂替纹、未焊满、毕未熔合、气孔幅、夹渣、焊瘤请等缺陷；艇焊缝咬边深度申不大于汁0.5mm幅，两侧咬边总开长不超过焊缝桨长度蚊的啦10挖%标，且不大于唉25圣mm闭；焊缝错教边量不大射于祖10料%煮板厚，且不大书于挺2吼mm蚊。焊缝外观尺寸莲焊缝外观尺寸聚应符合陷下表争要求。垄表偏焊缝外观尺寸郑合格要求嗓（午m吩m边）凶余高偏差绩焊缝宽度比坡龟口每侧增宽窃角接焊脚高偏栏差析在炒2演5芳㎜长度内焊缝毯表面凹凸高低我差争在焊缝长浩度纱15效0姿㎜内焊缝表面桃宽度差忙对接角接箩角对接融高差保不对称赖0慨～协3抽0群～仔5塑1深～辱3任0廉～显3退0姜～补1+0.奋1匹倍焊角尺寸腿≤逢2.5锦≤绝3功7.2描超声波探伤匹超声波探伤磁根据设计及规按范要求盘应符合者《庸钢结构超声波映探伤及质量分春级法亚》（泽JG-T20骑3-2007汇）中江相应等板级规定。8安全措施农从事钢结构焊帆接施工的所有插人员都应遵守卡《焊接与切割棒安全》盟（宾GB944枕8葵）尤的相关规定尼。社8.1浇焊工保护导焊工施焊时应厌穿着军和佩戴虎焊工专用劳保政工妻作料服篮、焊工皮手套兔、劳保皮鞋、佣头套、焊接面洁罩学、安全帽和安秆全带爬。联必要时焊工可兵披挂防火布，店安排看护人员植，避免焊工因锄衣物着火烧伤格。锋焊接面罩须装培双层玻璃，防爸止焊接过程中倦的焊接飞溅和编熔融金属滴落鼻导致的玻璃爆坟裂伤人。港焊接面罩及焊锡枪的手持部位振需加装防护罩暴，避免焊接飞诚溅、焊渣和滴作落的熔融金属泛烫伤。僚高空焊接位置瞒需搭设操作平冤台及防护栏杆魂。屑8.2耐防火措施析焊工工作点办10m靠内不得有易燃衫易爆物，并设席灭火器和专职贯专人看火芬。掠如是高空作业鞋，应在焊工操疫作平台下方铺侮设石棉防火布梯，阻断飞溅及宴熔融金属的掉觉落。悔8.3东设备安全继施晶焊前应检查焊吐接设备和电缆狮。焊机一次电菠缆长度不超过恐3m籍，二次电缆不记超过仔30m额。电缆应按规捆定架空，不得广拖地，以防短任路和触电事故蝴发生。绍所有氧气瓶与立乙炔瓶放置地叔点的空间距离杆不得小于绕10m浸，咸且远离火源。脖定期检查气瓶陕及管路接头气钩密性。语脚手架、设备脉平台、操作平爆台和挂篮搭设蠢后应经工地安般全部门和操作塌人员共同检查荷合格后方可使于用。9环保措施酱焊接施工应符慕合相关的国家赏环保法规和地圈方性法规讽的规定屠。域焊接现场应保鸭持空气的流通村，翻利于焊接产生吊的有毒有害气弹体排放织。宣焊接时应对焊持接产生的弧光痛进行遮挡，避蝇免弧光对周边爽居民、车辆和孩行人造成伤害挪。控制噪声污晨染。10效益分析连10.赖0.墙1绿半自动小药芯焊丝虹CO句2吃气体保护焊与咸焊条电弧焊相爆比，耗电量饭省姓30测%乞～进40隆%湾。贸CO梳2遵气体保护焊焊唤脚高胁6mm颜的并1m真长焊缝耗灌电峡0.来8周度，埋焊条莲电弧焊巴需钻2.姑1哀度。暂10.普0.则2显相同焊接位置旅、焊材等重条事件下，盛CO扑2戒气体保护焊武比焊拖条电弧焊熔敷枝率康高头30%搭。街10.镰0.巾3劣CO盯2出气体保护焊焊桥接电流大，热棉效率高，电流交密度大，熔深意大，生产率为胞焊条电弧焊哄的裤3盲～骂5荒倍。四10.渴0.嫩4霸CO拴2蚀气体保护焊与庄焊条电弧焊相篇比，可焊接更榆小的愧坡口屿角度和间隙的闪焊缝，节省了迎熔敷金属量。佳10.乖0.闻5跃焊条电弧焊在办焊接时丢弃的打焊条右头远数量约占焊条惨总量樱的稳10睡%毫，狗CO扒2败气体保护焊用类焊丝抛弃数量木不到总使用量劲的担1纱%阀。大大的节约留焊材。