现场冬季施工焊接工艺

1、钢结构工程冬季焊接施工工艺措施1.防风棚的设置1.1因现场焊接作业区风速较大且环境温度较低，板厚较厚，必须搭设挡风棚或防风围护，以确保焊接区电弧的稳定以及焊缝的正常冷却条件。1.2地面拼装焊接时，可搭设临时围护棚。1.3高空作业时，可将焊接平台四周用帆布或棉布围起来，平台面防护采用阻燃材料遮蔽严实，既挡风，又可以使熔渣、飞溅等留在平台上，不至于造成火花下溅伤人。高空作业时，防风棚应设置可靠的固定装置，以防止被大风吹倒，危及焊接操作人员及相关人员的安全。1.4如无有效防护措施则停止焊接。当风速8m/s时，如无有效防护措施则禁止进行手工电弧焊的焊接；当风速2m/s时，如无有效防护措施，则应禁止进行

2、气体保护焊的焊接。1.5因冬季施工焊前需对钢板进行预热，需使用到氧乙炔火焰加热，因此，在防风保温棚内必须设置必要的灭火器和灭火装置，同时配备看火人员。在高空焊接时，防风棚为易燃材料，应尤其应注意此问题，以免发生火灾时危及操作人员的安全，防止对工程造成重大损失。2.焊接材料2.1焊接材料选用应符合表1要求表1 焊接材料选用表 焊接方法钢材牌号实芯焊丝CO2气体保护焊Q345E501T-12.2 焊接材料的使用应符合下列规定：（1）药芯焊丝开包后一般应在23天内用完，在送丝机上过夜的焊丝应用塑料袋或帆布将其罩住，以免受潮。3.焊接施工3.1焊接坡口表面及组装质量应符合下列要求： （1）焊接坡口可用

3、火焰切割或机械方法加工。缺棱13mm时，应修磨平整；缺棱超过3mm时，应进行修补，并修磨平整。采用机械加工坡口时，加工表面不应有台阶。 （2）焊接前，应清除焊接坡口处表面的积雪、结冰或结露水、氧化皮、锈、油污等杂物，并露出金属光泽。 （3）严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物。3.2引弧板、引出板应符合下列要求： （1）不应在焊缝以外的母材上打火、引弧。 （2）在焊接接头的端部设置对齐的焊缝引、引出板，使焊缝在提供的延长段上引弧和终止。气体保护电弧焊焊缝引出长度宜大于25mm。 （3） （3）焊接完成并完全冷却后，采用火焰切割方法除去引弧板和引出板，并修磨焊缝端部平整。严禁用锤击落引弧板和引

4、出板。3.4.定位焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，定位焊缝的长度至少为40mm，间距宜为500600，并应填满弧坑。当定位焊缝上有气孔或裂纹时，必须清除后重焊。3.5.焊接预热3.5.1.焊前预热温度应符合表2的规定要求。表2 最低预热温度要求 （）钢材牌号接头最厚部件的板厚t(mm)20t4040t606080Q3452060801003.5.2.预热方法及层间温度控制（1）焊前预热及层间温度的保持采用氧乙炔火焰加热方法进行，并采用表面测温仪或红外测温仪进行测量。采用氧-乙炔火焰加热器进行预热时，氧-乙炔火焰应沿坡口慢慢往复均匀移动，使温度渗透至母材全厚度。移动时烤枪喷嘴端面应与构件保

5、持约80mm距离，要使用中性焰，并勿将火焰焰心对着构件，以免使表面过度氧化。（2）预热的加热区域应在焊接坡口两侧，宽度应各为焊件施焊处厚度的1.5倍以上，且不小于100mm；预热温度宜在焊件反面测量，测量点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处；当火焰加热器预热时正面测温应在加热停止后进行。且应由检验员测定确认后方可通知焊工开焊，并作好记录。（3）层间温度应控制在小于230，但不应低于最低预热温度。3.6.焊接规范参数应符合表3。表3 焊接工艺参数焊接方法焊丝规格(mm)焊接位置电流(A)电压(V)焊接速度(cm/min)药芯焊丝CO2焊1.2平焊22028028342040横焊220

6、28028342045立焊14020022281015仰焊1001601826812备注：保护气体流量2025L/min3.7焊接过程应连续，但应控制好道间温度230，下限不应低于预热温度。3.8中途如需中止焊接,则应焊接至少完成2/3深坡口,并应立即覆盖多层石棉布、保温棉等保温,在继续焊接前还应加热至预热温度以上方可焊接。3.9 焊接采用多层多道焊，多层焊施工应符合下列要求：3.9.1 多层焊接时应连续施焊，每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再焊。每道焊缝的焊接均不应低于最低预热温度，如低于此温度应进行加热。在连续焊接过程中应控制焊接层间温度

7、230。3.9.2多层多道焊时还应控制好搭接宽度宜为1/31/2焊道宽。3.9.3盖面焊缝应注意焊缝的表面成形，具体为：坡口两侧母材覆盖量应控制为23mm；余高应为04mm；注意焊缝边缘平滑过渡至母材；焊道间搭接凹陷宜控制在1mm以下，否则应采用打磨修饰。3.10 焊后保温缓冷措施焊接结束后应立即采取焊后保温缓冷措施 3.11应由现场检验员对上述规定的工艺措施进行监督检查，并认真作好施工记录，对于预热温度的检测必须由检验员复核确认后方可施焊。3.12 焊接质量检验应在焊接结束后24小时后进行。焊后对焊缝表面进行打磨修饰，焊缝外观质量与外形尺寸要求等应满足图纸要。焊缝内部质量等级为一级时，则应进

8、行100的UT检测。3.13焊接缺陷的返修3.13.1 对焊缝表面缺陷，如超标缺陷为气孔、夹渣、焊瘤、余高过大或接头鼓凸等，应采用砂轮打磨修饰等加以清除，必要时应进行焊补；对焊缝尺寸不足，局部缺肉、凹陷、低洼、咬边、弧坑未填满或角焊缝过渡不良等缺陷应进行焊补，而后打磨修饰。3.13.2 对无损检测确定的焊缝内部存在的超标缺陷，在返修前应首先根据无损检测报告确定的缺陷位置、深度、大小、长短等采用砂轮打磨或碳刨清除缺陷；当缺陷为裂纹时，碳刨前应在裂纹两端钻止裂孔，并清除裂纹及其两端各50mm长的焊缝或母材。3.13.3 清除缺陷时应刨槽加工成底部呈圆弧形，而前、后、左、右侧边等均应加工成斜坡，近似

9、焊接坡口。碳刨清除裂纹时，应逐层碳刨并用肉眼认真观察与检查裂纹的形态以及裂纹的情况，总之直至彻底清除为止，但应注意左右侧的形态，应形似坡口边，前后也应刨削成斜坡。碳刨后采用砂轮认真打磨，彻底清除渗碳层与残留熔渣，底部应呈R圆弧。必要时还应采用磁粉探伤方法确定裂纹是否彻底清除。3.13.4 焊接前，应清除焊接坡口处表面的水、氧化皮、锈、油污等杂物，并露出金属光泽。3.13.5 严禁在接头坡口间隙填塞焊条头、铁块等杂物；3.13.6焊接返修的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度提高3050。3.13.7焊接返修时应在坡口内引弧，熄弧时应填满弧坑，不应在焊缝以外的母材上打火、引弧；多层焊时，焊层

10、之间接头应错开，焊缝长度一般应不小于100mm；当焊缝长度超过500mm时，应采用分段退焊法。3.13.8焊接返修应选择焊接操作技能优秀和生产实践经验丰富的焊工，返修前应做好技术交底。3.13.9 返修焊接时应连续进行，但应控制层间温度230。焊接过程中宜采用锤击法作局部消应处理，但打底焊缝及盖面焊缝等禁止用锤击法。3.13.10 同一部位返修不宜超过二次，焊缝正、反面各作为一个部位。3.13.11 返修焊接时应由焊接技术人员到场进行技术交底，并进行指导和监督。3.13.12 返修焊缝的焊接质量检验应在焊接结束后24小时后进行。焊后对焊缝表面进行打磨修饰，焊缝外观质量与外形尺寸要求等应满足图纸

11、要。当焊缝内部质量等级为一级时，则应进行100的UT检测。必要时还应采用磁粉探伤方法确定是否裂纹。3.14焊接顺序根据现场现实际加工情况，单品桁架已经基本焊接完毕。现针对今后需焊接构件，主要包括，牛腿焊接、桁架间杆件焊接及桁架与牛腿的焊接，为避免产生较精度大的变形，保证安装，确定具体焊接顺序。3.14.1 牛腿的焊接顺序钢柱后盖板焊缝焊接见图。先进行两条立焊焊接位置焊缝的焊接。要求先进行位置1的打底填充焊缝的焊接，焊接23道后，再进行位置2焊接，同样焊接23道。而后交替进行1、2位置焊缝的焊接。完成后再进行盖板下端与钢柱焊缝3的焊接，最后进行盖板上端与钢柱焊缝焊接。4231图安装牛腿底板、竖向

12、隔板，同时在牛腿端头采用钢筋进行支撑，见图。65 图 图 先进行底板与牛腿两翼缘板的焊接。先进行位置5的打底填充焊缝的焊接，焊接23道后，进行位置6焊接，同样焊接23道。而后交替进行5、6位置焊缝的焊接。再进行竖向隔板的焊接。竖向隔板的焊接顺序见图。图进行后盖板与牛腿两翼缘板，11、12。焊接顺序参见底板与牛腿盖板的焊接。1211图 对于内部有多块竖向隔板牛腿，在完成上述焊缝焊接后，将第二块隔板装入牛腿内，参照上述焊接顺序完成焊接后，再装入第三块竖向隔板，同样完成焊接。需注意在后装隔板前完成相应的检测，（为便于表示顶板为画出）,见图。 图3.14.2 桁架间水平杆件焊接顺序桁架间水平杆件的焊接

13、，按-的顺序，分区域进行。3.14.3桁架与牛腿的焊接顺序桁架与牛腿的焊接，同样按-的顺序，分区域进行，牛腿与桁架上、下弦均需进行焊接，在一个区域完成牛腿的焊接后，才能进行下一个区域的焊接。315特殊情况处理如遇间隙较大或坡口角度较大时，焊接时按正确堆焊形式的焊道布置，先在一侧堆焊长肉，再进行正式焊缝的焊接。以免产生较大的焊接应力。焊道布置采用多层多道，严禁宽摆动进行焊接。宽摆动焊接造成母材对焊缝拘束应力过大，焊缝强度相对较弱，容易引起开裂或延迟裂纹的产生。4.焊接质量检验4.1.焊接质量检验应做好焊前检验、焊接过程检验及焊后质量检验等。4.2.焊前检验主要内容为：检验钢材质量保证书及复验报告

14、；焊材合格证及复验报告、坡口加工质量及尺寸、组对质量及尺寸、焊材烘干情况、焊接设备状况、焊工资格及焊工技术交底等。4.3.焊接过程检验主要内容为：焊工执行焊接工艺情况，包括预热、调整规范参数、焊道布置、焊道中间清理、焊缝盖面质量及外形尺寸控制等。4.4.焊后质量检验主要按有关规定对焊缝外观及外形尺寸等进行检查，检查合格后再进行无损检测。4.5.焊缝外观检查4.5.1.所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查，Q345钢的焊缝应在焊接完成24h后检查结果方可作为验收依据。4.5.2.外观检查一般用目测，裂纹的检查应辅以5倍放大镜并在适当的光照条件下进行，尺寸的测量应用量具、卡规。4.5.3.焊缝外

15、观质量应符合下列规定：1.一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷，一级、二级焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷。2.二级焊缝的外观质量应符合上述条款的要求外，尚应满足表6的有关规定。3.三级焊缝的外观质量应符合表5的有关规定。表5 焊缝外观质量要求焊缝质量等级检验项目二级三级未焊满0.2+0.02t，且1mm，每100mm长度焊缝内未焊满累积长度25mm0.2+0.04t，且2mm，每100mm焊缝内缺陷累积长25mm根部收缩0.2+0.02t，且1mm，长度不限0.2+0.04t，且2mm,长度不限咬边0.05t，且0.5mm；连续长度100mm，且焊缝两侧咬边

16、总长10%焊缝全长0.1t，且1mm，长度不限电弧擦伤不允许允许存在个别电弧擦伤接头不良缺口深度0.05t，且0.5mm，每1000mm长度焊缝内不得超过1处缺口深度0.1t，且1mm，每1000mm长度焊缝不得超过1处表面气孔不允许每50mm长度焊缝内允许直径0.4t，且3mm气孔2个；孔距6倍孔距表面夹渣不允许深0.2t，长0.5t，且200mm4.6.无损检测4.6.1.无损检测应在外观检查合格后进行。4.6.2.焊缝无损检测报告签发人员必须持有相应检测方法的II级或II级以上的资格证书。4.6.3.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，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准钢焊缝手