钢结构焊接工艺

钢结构焊接工艺1.1、本工程的焊接工艺特点（1）组立与焊接的次序比较严谨，不能颠倒。厂房的组立与焊接必须有一个严格的次序。（2）要有合适的焊接方法，质量与效率相结合。由于厂房结构体系比较严谨，相互勾连，因此，对焊接变形比较敏感，不同的焊接方法的焊接效率及线能量输出各不相同，因此必须慎重考虑。对于主焊缝的焊接，由于焊接填充量较大，因此，宜采用埋弧焊进行焊接。对于单肢柱的角钢肢，由于不均衡焊接，容易产生焊接变形，因此，采用线能量较小的气体保护焊进行焊接，可有效减小焊接变形。对于焊接位置不好的焊缝，或者较短的焊缝，宜采用手弧焊进行焊接。在焊接施工过程中，根据不同的情况，合理选择焊接方法。（3）焊缝的质量等级要求各异。由于焊缝的重要性程度不同，因此，焊缝的质量等级各异。在焊接工艺中，必须明确指出焊缝的等级要求，不能因为要求不清，而产生焊接质量事故。1.2、焊材、焊接方法、焊接设备、焊接参数1.2.1焊材（1）手弧焊钢材材质焊条牌号焊条直径（mm）Q235B+Q235BJ4222.0，3.2，4.0Q345B+Q345BJ5072.0，3.2，4.0Q235B+Q345BJ4222.0，3.2，4.02.0mm的焊条主要用于薄板的焊接。（2）CO2气保焊钢材材质焊丝牌号焊丝直径（mm）Q235B+Q235BH08Mn2SiA1.2Q345B+Q345B1.2Q235B+Q345B1.2

（3）焊接气体气体组成气体纯度（%）含水量（%）气压（Mpa）80%Ar+20%CO2≥99.5≤0.005≥1（4）埋弧焊材钢材材质焊丝牌号焊剂牌号使用场所Q235B+Q235BH08AHJ431主焊缝、拼板焊缝的焊接Q345B+Q345BH10Mn2HJ431主焊缝、拼板焊缝的焊接1.2.2焊接方法序号焊接方法焊接部位1手工电弧焊主要用于薄板焊接，焊接位置不利的部位。2二氧化碳气保焊主要用于箱型杆件的主焊缝，球节点环焊缝。3埋弧焊主要用于平焊位置的主焊缝。1.2.3焊接参数焊接工艺参数焊接方法焊材牌号焊接位置焊条(焊丝）焊接条件直径（mm）焊接电流（A）焊接电压（V）焊接速度(cm/min)手弧焊J422J507全位置2.070~9020~22---3.2100~13022~24---4.0150~19023~25---5.0180~22024~26---埋弧焊H08A+HJ431H10Mn2+HJ431平焊Φ5.0550~65032~36---气保焊H08Mn2SiA+CO2+Ar平焊横焊1.2导电嘴到工件的距离5~20mm。260±10%29±7%33±25%290±10%30±7%33±25%CO2气体流量20~25L/Min1.3、焊材的使用与保管1.3.1焊条的使用与保管（1）各类焊条必须分类、分牌号存放，避免混乱；（2）焊条必须存放于通风良好、干燥的仓库内。须垫高和离墙0.3米，使上下左右空气流通。仓库内保持一定的温度与湿度，温度10~25度，相对湿度小于65%。（3）焊条应有制造厂的质量合格证，凡无合格证或对其质量有怀疑时，应按批抽查试验，合格者方可使用。（4）焊条如发现内部有锈迹，亦需经试验合格后才能使用。焊条受潮严重，已发现药皮脱落者，应予以报废；（5）焊条使用前应按如下规定进行烘烤；1.3.2焊丝与焊剂的保管与使用（1）焊丝与焊剂的储存环境与焊条类似；（2）开过封的焊剂袋应当天用完，如果当天不能用完，应将焊剂袋扎紧，避免受潮；同样，焊丝卷表面的塑料薄膜不应随意扯掉，随用随扯。（3）焊剂在使用之前必须进行烘烤，温度为150~200度，时间为1小时。1.3.3焊材的领用规定不同项目的焊材领用必需单独造册，焊材的批号，领用的时间要作详细的纪录；焊接过程中，焊缝纪录中应包含焊材批号的纪录，一旦焊材的质量出现问题，可以按照纪录追踪查出问题焊缝。烘烤要求焊接材料干燥保温温度（℃）准许露天时间（h）温度（℃）时间（h）J422150~2001.0~1.51204J507250~3501.0~21204HJ431150~2001.0//1.4、减小焊接变形及残余应力的措施1.4.1引起焊接变形的原因（1）焊接时焊件不均匀加热焊接后，在焊缝以及焊缝附近金属受拉应力，离焊缝较远处的金属受压应力。（2）熔敷金属的收缩焊缝金属在凝固与冷却的过程中，体积要发生收缩，使焊件产生收缩与内应力。（3）金属组织的变化金属加热到很高的温度并随后冷却下来，金属内部组织要发生变化。由于各种组织的比容不同，收缩的程度也不一样。（4）焊件的刚性焊件的刚性本身限制了焊件在收缩过程中的变形，刚性不同的焊接结构，焊后变型的大小不同。（5）焊件的装配间隙、对口质量装配间隙过大，会使焊缝金属的填充量增大，引起的焊接变形就大。1.4.2防止变形的措施（1）反变形法对于单面角焊缝而言，此种方法比较有效。利用装配与焊接顺序来控制变形（2）双人对称焊接法此种方法可以有效的减小角变形，避免杆件因焊接收缩产生扭曲。（3）刚性固定法焊接之前加大焊件的刚性，构件焊后的变形可以减小。增大刚性的方法有：夹具、支撑、临时点固在刚性平台上。焊后拆除固定，仍有少许的焊接变形。由于焊件不能自由变形，焊后残余应力较大，对于重要的部位，要经过焊后去应力处理。（4）锤击焊缝法锤击使金属塑性变形，减少焊接应力与变形。敲击时必须均匀，敲击最好在热状态下进行。注意不能在金属的兰脆温度下锤击。1.4.3焊接变形的矫正（1）机械校正法其原理是将较短的部分伸展，并使之与尺寸较长的部分相适应，恢复到所要求的形状。（2）火焰矫正法其原理与机械矫正法相反，利用受热部分的压缩塑性变形来达到目的。为了防止金属的过烧，加热温度不应超过850度，温度过低时，生产效率不高。禁止用水急冷受热区，这样会使金属变脆。实践证明：火焰校正的效果与工件加热后的冷却速度关系不大，用水急冷仅仅会增加冷却速度。火焰加热的方法通常采用以下两种：序号加热方式在本工程中的应用范围1线状加热主焊缝焊接角变形2三角形加热钢构件平面内弯曲1.4.4焊接应力的降低与消除（1）合理的焊接顺序收缩量大的焊缝应当先焊，因为先焊的焊缝收缩时受到的阻力较小。采用小组立与大组立相结合的顺序，可以有效降低整体刚度对焊接自由收缩之影响。（2）冷焊法冷焊法的原则是整个结构的温度分布尽可能均匀，具体的方法有：采用小直径焊条；用较低的焊接规范；每次焊接的焊缝短些；焊接环境温度尽可能提高。针对本项目，采取了如下措施：平台板焊接用Φ2.0或3.2的焊条进行焊接；焊接电流尽量采用适用电流的下限；尽量采用气体保护焊进行焊接，尽量减小焊接线能量；本项目的焊接施工的主要工作量集中于夏秋季度，可以保证较高的焊接环境温度。1.5、焊接施工工艺要求1.5.1定位焊（1）定位焊应由持证合格的焊工焊接；（2）焊后应彻底清除熔渣，如果出现裂纹，应清除后重焊；（3）定位焊用焊材应与母材要求用的焊材一致；（4）定位焊应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊；T型接头定位焊应在两侧对称施焊；（5）必须进行方面碳刨清根的坡口，定位焊在碳刨一侧进行；（6）定位焊尺寸不大于设计焊缝尺寸的2/3，不小于4毫米但不大于8毫米；（7）定位焊尺寸参照下表（单位：毫米）材料厚度（毫米）焊缝长度焊缝间距手工焊自动焊T<2540~6050~70300~50025≤t≤5050~7070~100300~500t>5070~100>100≤4001.5.2焊接环境（1）当焊接处于下列情况时，不得进行焊接，除非采取有效的措施进行改善：（2）环境温度低于-12摄氏度；（3）焊件表面暴露在潮湿、雨、雪、大风、严寒等气候下；（4）风速大于4米/秒；（5）焊接操作人员处于恶劣情况下。1.5.3引弧与息弧（1）严禁在焊接区以外的母材上引弧、息弧；焊缝区外的引弧斑痕应通过磨光完全清除，用磁粉检查裂纹显示，并按焊接工艺进行修补。（2）引、息弧板的材质应与母材保持一致，规格：手工焊-6*30*50，埋弧焊-8*50*100，焊后用气割切除引、息弧板，留2~3毫米的槎，用磨光机打磨平整，严禁将其用铁锤击落1.5.4焊接设备（1）焊接中，所有焊接设备应处于良好的工作状态：（2）焊接应处于良好的工作状态；（3）焊接电缆应适当绝缘，以防止任何不良的电弧斑痕或短路；（4）焊接的焊钳应与插入焊条保持良好的电接触；（5）回路夹应与工件处于紧密的接触状态以保持稳定的电传导性；1.5.5焊缝施焊（1）两面施焊的熔透焊缝，在方面焊接前，用碳刨在反面刨至正面完整金属。（2）焊缝应连续施焊，一次完成。焊完每条焊缝后及时清理，发现缺陷必须清除后再焊。只要能保证熔敷焊缝金属的深度至少等于最终焊缝厚度的1/3，焊接工作可以在必要时中断，在中断后重新焊接之前，如果有预热方面的要求，应按此要求进行预热；（3）焊接尽量采用平焊焊接和平焊盖面，加劲板与连接板的端部采用不间断围角焊，引弧点与息弧点距接头端部10毫米以上；（4）焊道不在同一平面上，应由低向高填充；（5）多道焊的接头应错开，多层焊应在端部作出台阶，焊缝结构应从坡口侧面开始焊接；（7）顶紧接触部位应经质检部门检验合格后方可施焊；（8）环境风速大于9米/秒时，焊接部位应有防风装置；（9）焊缝焊接后，清理熔渣及金属飞溅物，检查焊缝外观质量；（10）对于重要的对接接头，焊后在焊缝附近打上低应力焊工钢印。1.5.6焊接质量及缺陷修复（1）所有焊缝焊后冷却至室温后，应进行100%外观检查；（2）焊缝无损检查，应在焊缝焊后24小时后进行；（3）局部检测的焊缝，如发现存在有不允许的缺陷时，在缺陷的两端进行加倍延伸检查，如仍发现有不允许的缺陷，则对焊缝进行100%的检查e（4）对按数量抽查的焊缝，如发现存在不允许的缺陷时，应对同类型焊缝加倍检查，如仍有不允许的缺陷存在，则对同类型焊缝进行100%检查。（5）焊缝或母材上的裂缝：用磁粉检查法确定裂缝的大小，然后用碳棒刨掉裂纹和距裂纹两端各50毫米的焊缝金属重新焊接；（6）过量的焊缝气孔、夹渣、未融合：用碳棒清除不合格部分后重焊；（7）过凹的焊缝或弧坑、尺寸不足的焊缝、咬边超标：用砂轮打磨好表面后重新焊接。（8）焊瘤或过高的焊缝：用碳棒刨掉或砂轮打磨掉过多的焊缝金属；（9）补焊宜用直径不大于4.0毫米的低氢型焊条；（10）焊缝出现裂纹，应上报，找出原因后再按返修工艺进行；（11）焊缝同一部位的返修次数不应超过两次，当超