钢结构焊接基本工艺指导书.doc

钢构造焊接工艺指引书依照我公司既有技术和装备能力,钢构造工厂化制作焊接办法有：手工电弧焊；埋弧自动焊；二氧化碳气体保护焊。该焊接工艺指引书配合钢构造工厂化制作工艺指引书使用。1、焊接材料1.1电焊条、埋弧焊丝、二氧化碳气体保护焊丝、埋弧焊剂都应有出厂质量证明书。钢构造惯用钢材所相应焊材见附表(一)。 普通焊接材料选用附表（一）钢材强度级别 （MPa）钢 号 手弧焊 焊 条 埋 弧 焊CO2气体保护焊 焊 丝焊 剂 焊 丝235Q235 (A)Q235F(AF)E4303E4301E4316E4315E4310H08AH08MnAHJ431H10MnSiH08MnA 34516Mn16MnqE5016E5015不开坡口对接H08A中板开坡口对接H08MnAH10Mn2H10MnSi厚板深坡口H10Mn2HJ431HJ350H08Mn2Si39015MnV15MnVqE5016E5015E5516E5515不开坡口对接H08A中板开坡口对接H10Mn2H08Mn2SiH10MnSi厚板深坡口H08MnMoAHJ431HJ350HJ250H08Mn2Si 1.2对各种焊材入库前都要进行严格质量检查并应符合如下规定：1.2.1气割所用氧气纯度不低于99.5%；乙炔气纯度不低于96.5；二氧化碳气体保护焊所用二氧化碳气纯度不低于99.5%，且含水量应不大于0.05%，焊接重要构造时，其含水量应不大于0.005%。1.2.2电焊条偏心度、药皮强度、药皮耐潮度等应符合规定。1.2.3二氧化碳气体保护焊丝表面应光滑平整、焊丝镀铜层均匀牢固、焊丝挺度应能使焊丝均匀持续送进。1.2.4埋弧自动焊丝表面无锈蚀、无油垢。1.2.5埋弧自动焊剂颗粒度、含硫、磷量、含水量、以及机械夹杂物均应符合规定。1.3各种焊材应在干燥通风良好焊材仓库中存储，并应按种类、牌号、批号、规格、入库时间分类堆放，每垛应有明确标志，不得混放。1.4发放、烘干焊条和焊剂要有专人负责，要有焊条、焊剂烘干记录、领取和发放记录，特别不可将碳素钢埋弧焊丝、焊剂与低合金钢埋弧焊丝、焊剂搞混、发错。1.5当天剩焊条、焊剂 应分别放入保温箱内贮存，不得露天过夜存储。1.6使用过焊剂回收后，必要过筛并重新烘干方可再用。焊条分酸性和碱性焊条，碱性焊条又称低氢型焊条，这种焊条药皮有较强吸潮性能，空气相对湿度高于65%以上时，药皮就开始吸潮，吸潮时间超过4h以上焊条，在电弧高温作用下，熔敷金属中扩散氢升高，焊缝金属中就容易生成氢白点或气孔，因而，焊接材料应储存在湿度低于60%如下，且通风良好仓库内，使用前应按关于规定进行烘干。但重复烘干次数不适当过多，烘干次数过多，药皮中铁合金容易氧化，分解硅酸盐，易老化变质，影响焊接质量。焊条锈蚀、油污，在高温作用下也会分解出氢和其他气体，使焊缝产气愤孔和其她缺陷。2、焊工2.1必要有钢构造焊接合格证焊工施焊，并且合格证在有效期内。停焊时间达6个月及以上，应重新考核。2.2应有良好工艺作风，严格按照给定焊接工艺和焊接技术办法进行焊接，严格遵守规范和公司制定工艺细则并认真实行质量自检。2.3焊工在施焊前应认真熟悉作业指引书，凡与作业指引书规定不符时，焊工应回绝施焊。当浮现重大质量问题时，及时报告技术人员，不得自行解决。3、焊接3.1普通规定3.1.1 H型钢上下翼板与腹板联接四条焊缝，所有采用埋弧自动焊。板厚t8mm构件焊缝和梁、柱薄筋板尽量采用二氧化碳气体保护焊。 3.1.2对接焊缝和组合焊缝，应在焊缝两端设立引弧板和收弧板，其材质和坡口型式与被焊工件相似，手弧焊引弧板和收弧板长度应60mm,宽度应50mm。埋弧自动焊引弧板和引出板长度应不不大于150mm，宽度应不不大于80mm。焊接完毕后用气割割掉，并用摩光机磨平，不得用大锤硬打。引弧和引出板是保证两端焊缝质量重要办法，焊缝通过引弧和引出板过渡，可提高正式焊区焊接温度，以防止焊缝两端有未焊透、未熔合等缺陷，同步还能消除焊缝两端弧坑和弧中裂纹。引弧和引出板在焊接完后，要用火焰切割除去并用摩光机磨平，禁止大锤击落。这是为了保证焊缝端部完整，避免扯破母材导致缺口形成应力集中区或扯破源点，因此要修平整。3.1.3焊接前要认真检查零件坡口和对接间隙与否符合规定。不合格，不得施焊。焊件部位组装质量，对焊缝质量有明显影响，甚至还会影响构造安全度，因此必要注重焊件组装质量。如不符合规定期，应及时修整或重新组装，绝对不容许在焊缝之间加金属填充物。加填充物重要危害是容易导致焊不透，影响焊缝质量。3.1.4焊接前要将焊缝及其附近泥土、油污及其杂质清理干净。3.1.5定位点焊，定位所用焊接材料，应与正式施焊所用材料材质相匹配。点焊高度不适当超过设计焊缝厚度2/3，点焊长度宜不不大于40mm，间距宜为500-600mm，如发现点焊上有气孔或裂纹，必要清除干净后重焊。3.1.6不得在焊道以外母材表面引弧、熄弧。在制作吊车梁、吊车桁架及设计上有特殊规定其他重要受力构件承受拉应力区域内，不得焊接暂时支架、卡具及吊环等。在焊缝以外母材上打火引弧是一种不良操作习惯，容易烧伤母材留下缺口，导致应力集中，使钢材韧性值下降，影响疲劳强度，特别是低合金构造钢对此更为敏感。3.1.7雨雪天时，禁止露天焊接。构件焊区表面潮湿或有水时，必要清理干净方可施焊。3.1.8焊接时容许最低环境温度 ：碳素钢 -20C ，低合金钢、普通低合金钢 -10C 。3.1.9焊前预热和焊后解决3.1.9.1厚度不不大于50mm碳素构造钢和厚度不不大于36mm低合金构造钢,施焊前应进行预热,焊后应进行后热.预热温度宜控制在100-150C 。3.1.9.2在负温下焊接时:含碳量0.35%碳素钢,厚度t34mm,预热温度130-180C 。16Mn 厚度t30mm,预热温度 130-180C 。 3.1.9.3 预热区在焊道两侧,其宽度应各为焊件厚度2倍以上,且不不大于100mm。3.1.9.4对需要进行后热解决焊缝,应在焊接结束后焊缝金属没有完全冷却时候及时进行,后热温度为200-300C,保温时间可按板厚每30mm1h计算,但不得少于2小时。3.1.10焊缝内部浮现不容许缺陷,要用磨光机或碳弧气刨认真磨出缺陷进行返修,但焊缝同一部位返修次数不得超过二次,如超过二次必要经负责焊接技术人员核准后,按返修工艺进行。3.2埋弧自动焊3.2.1 H型钢制作，上下翼板与腹板焊接，所有采用船形位置单道埋弧自动焊，焊接参数见附表（二）；平板拼接对接焊缝用埋弧自动焊时，焊接参数见附表（三）。 船形位置T型接头单道自动焊焊接参数附表（二）焊脚(mm)焊丝直径(mm)焊接电流(A)电弧电压(V)焊接速度(m/min)送丝速度(m/min)65600-70034-360.77-0.8384675-70034-360.331.835700-75034-360.420.83-0.92104725-75033-350.272.05750-80034-360.30.91-13.2.2焊接时在引弧板和收弧板上焊缝引出长度应不不大于50mm。3.2.3焊接时应有焊工一名，辅助人员一名。焊工除按附表（二）,或附表（三）调节好焊接参数、焊嘴位置外，要密切观测焊接状况。辅助人员应及时清扫焊道、清扫、回收焊剂和清除药皮（焊渣）。3.2.4检查自动焊机走道与否稳定、平直，工件放置角度与否对的、3.2.5埋弧焊每道焊缝熔敷金属横截面成型系数（宽度与深度之比）应不不大于1.2。 对接接头埋弧自动焊参数附表（三） 板 厚（mm）焊丝直径（mm） 接 头 型 式焊接顺序焊接参数焊接是流 (A)电弧电压 (V)焊接速度（mm/min）84 正 反480-530480-550 32-34 30-32 300-400104 正 反500-580550-650 32-34 30-32 300-400124 正 反480-530550-650 32-34 30-32 300-40014-184 正 反600-650700-75033-3632-35250-3003.3二氧化碳气体保护焊3.3.1对于钢板厚度t8mm筋板焊接及板材拼对焊接，要充分运用二氧化碳气体保护焊。3.3.2二氧化碳气体保护焊，焊前要进行放水解决，当瓶内气体压力低于1.0MPa时,应停止使用。3.3.3二氧化碳气体保护焊，焊缝在引弧和收弧板上引出长度应不不大于20mm3.3.4风速超过2米时应采用挡风办法（用棚布遮档）。3.3.5二氧化碳气体保护焊焊接参数见附表（四）。 角焊缝二氧化碳气体保护焊焊接参数附表(四)接头型式板 厚（mm）焊丝直径（mm）焊接电流 (A)电弧电压 (V)焊接速度(m/min)气体流量(1/min)焊脚尺寸 (mm)备 注水平角焊51.6260-28027-290.33-0.4316-185-6焊一层52.0280-30028-300.43-0.4716-185-6焊一层61.2230230.5510-156.061.6300-32037.5205.061.636039-400.58205.062.0340-35035205.081.6390-4004120-256.0121.2290280.5010-157121.6360360.45208搭接角焊4.51.2210220.5010-15261.2270260.5010-15281.2320320.5010-1523.4手工电弧焊3.4.1焊接前要对焊条进行烘干,烘干焊条时，不应将焊条突然放进高温炉内，或从高温炉中突然取出冷却。焊条、焊剂烘干温度和时间见附表（五）。 焊条、焊剂烘干温度及时间附表（五） 名 称烘干温度(C)烘干时间（h） 备 注焊条普通焊条 100-150 1-2恒温箱贮存温度 80-100C低氢型焊条 300-400 1-2焊剂 HJ431 250 2恒温箱贮存温度 80-100C HJ350 300-400 2 HJ230 250 23.4.2焊接时要把焊条放在保温筒中并插上电源，随用随取。焊条由保温筒取出到施焊时间：碱性焊条不适当超过2小时；酸性焊条不适当超过4小时。否则应重新烘干后再用，但焊条烘干次数不适当超过二次。3.4.3手工电弧焊，焊缝在引弧和收弧板上引出长度应不不大于20mm。3.4.4手工电弧焊，焊条直径与电流匹配见附表(六) 焊条直径与电流匹配附表(六)焊条直径 (mm)1.62.02.5 3.24.0 5.0电 流 (A)25-4040-60 50-80100-130160-210 200-270注：立、横、仰焊电流应比平焊电流小10%左右，低氢型焊条电流比普通焊条电流大10%左右。在坡口处底层焊道规定用不不不大于3.2焊条打底，这是对手工电弧焊提出，因坡口根部是斜面，如果用直径较大焊条打底，容易在尖角以上处起弧形成焊道尺寸过大，焊缝在收缩过程中抗裂性减少，影响底层焊缝质量。用3.2焊条打底就能获得较好效果。4、碳弧气刨4.1对接和T型接头规定熔透组合焊缝,当采用手弧焊和手弧焊封底,自动焊盖面时,反面应使用碳弧气刨清根。碳弧气刨参数见附表（七）。 碳弧气刨工艺参数附表（七）碳棒直径 （mm）电孤长度 (mm)空气压力 (MPa) 电 流 (A)气刨速度（m/min） 极 性 5.0 1-20.39-0.592500.5-1.0直流反接 6.0 1-20.39-0.59280-3000.5-1.0直流反接 7.0 1-20.39-0.59300-3501.0-1.2直流反接 8.0 1-20.39-0.59350-4001.0-1.2直流反接 10.0 1-20.39-0.59450-5001.0-1.2直流反接4.2碳弧气刨操作时，应先开气阀，使喷口对准刨槽，然后再引弧起刨。除按附表（七）调节参数外，碳棒与工件之间应具备适当倾斜角度，见附表（八）。 碳弧气刨碳棒与工件适当倾角附表（八） 刨槽深度 （mm） 2.5 3 4 5 6 7-8 碳棒倾角 25 30 35 40 45 504.3碳弧气刨工必要通过培训,合格后方可操作,刨削时,应依照钢材性能和厚度,选取碳棒直径和电流。4.4刨削过程中，如发现“夹碳”，应在夹碳边沿5-10mm处重新起刨，深度要比夹碳处深2-3mm；“贴渣”可用砂轮打磨。碳棒倾角过小刨次数相应增长，倾角增大容易产生夹碳，使焊缝金含碳量升高，焊缝变脆韧性减少，影响焊接质量。4.5露天作业时,应沿顺风方向操作。5、焊接检查5.1焊缝外观检查5.1.1普通碳素构造钢应在焊接冷却到工作环境温度、低合金构造钢应在焊接24小时后方可进行外观检查。5.1.2焊缝外观焊波应均匀,不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区无飞溅残留物。焊缝外观检查质量原则见附表（九）焊缝外观检查质量原则附表（九）项次 项 目 焊 缝 质 量 标 准一级 二 级 三 级1气 孔不容许不容许直径不大于或等于1.0mm气孔在100mm长度范畴内不得超过5个2咬边不规定修磨焊缝不容许深度不超过0.5mm,合计总长度不得超过焊缝长度10%深度不超过0.5mm,合计总长度不超过焊缝长度20%规定修磨焊缝不容许不容许5.1.3焊缝焊接尺寸应符合规范规定，非熔透组合焊缝和角焊缝见附表（十）；对接焊缝和组合焊缝见附表（十一）。 非熔透组合焊缝和角焊缝外形尺寸容许偏差附（十）序号 项 目 示 意 图 容许偏差（mm） K6 K61焊 脚尺 寸（K）+1.50+3.002角焊缝 余 高（C）+1.50+3.00 对接焊缝和组合焊缝外形尺寸及允表(十一)项次项目 示 意 图允 许 偏 差 (mm)一 级二 级三 级1焊缝余高Cb201.5+0.5-1.01.5土1.02.0土1.5b202.0-1.5+1.02.0土1.52.0+1.5-2.02焊缝错边ss0.1t且不不不大于2.0mms0.1t且不不不大于2.0mms0.15t且不不不大于3.0mm3焊透组合焊缝(K)Kt/4 +4 0104吊车梁翼缘板和腹板组合焊缝（K）Kt/2 +30105.1.4焊缝质量级别及缺陷分级见附表（十二） 焊缝质量级别及缺陷分级附表（十二） 焊缝质量级别 一 级 二 级 三 级内部缺陷超声波探伤评估级别 检查级别 B级 B级探伤比例 100% 20% 外观缺 陷未焊满根部收缩不容许不容许0.2+0.02t且1mm每100mm焊缝内缺陷总长25mm0.2+0.02t且1mm0.2+0.04t且2mm每100mm焊缝内缺陷总长25mm0.2+0.04t且2mm长度不限咬边不容许0.05t且0.5mm持续长度100mm且焊缝两侧咬边总长10%焊缝全长0.1t且1mm长度不限裂纹 不 允 许电弧擦伤不容许个别电弧擦伤容许存在 飞溅 清 理 干 净接头不良不容许缺口深度0.05t且0.5mm每1m焊缝不得超过1处缺口深度0.1t且1mm每1m焊缝不得超过1处表面气孔 不 允 许每50mm长度焊缝内容许直径0.4t且3mm气孔两个孔距6倍孔径5.2焊缝无损探伤5.2.1依照构造件承受载荷特点、产生脆断倾向大小及危害性，对接焊缝分为三级。5.2.2建筑钢构造对接焊缝射线探伤按(GB3323)关于规定进行.探伤质量原则分两级:一级相称于GB3323原则中二级;二级相称于GB3323原则中三级;三级焊缝不进行探伤。5.2.3建筑钢构造对接焊缝超声波探伤,按(JB1152)关于规定进行.探伤质量原则分两级:一级相称于JB1152原则中一级;二级相称于JB1152原则中二级;三级焊缝不进行探伤。5.2.4射线探伤不合格焊缝,要在其附近再选两个检测点进行探伤.如这两个检查点中又发现1处不合格,则该焊缝必要所有进行射线探伤。5.2.5超声波探伤每个探测区焊缝长度不不大于300mm.对超声波探伤不合格检查区,要在其附近再选2个检查区进行探伤;如这两个检查区中又发现1处不合格,则该焊缝必要所有进行超声波探伤。5.2.6返修后焊缝必要进行重新探伤。6、关于焊接缺陷和焊接通病6.1裂纹，裂纹是危害性比较大一种焊接缺陷，它涉及热裂纹和冷裂纹两种