钢结构熔嘴电渣焊施工工艺.doc

第八章 熔嘴电渣焊焊接工艺

合用范围：本工艺合用于钢结构制作熔嘴电渣焊焊接工艺。工艺规定了一般低碳钢、普通低合金钢的熔嘴电渣焊的基本规定。凡各工程的工艺中无特殊规定的结构件的熔嘴电渣焊均应按本工艺规定执行。
第一节 材料规定
8.1.1钢材及焊接材料应按施工图的规定选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并应具有质量证明书或检查报告。假如用其它钢材和焊材代换时，须经设计单位批准，并按相应工艺文献施焊。
8.1.2按指定焊丝的牌号和规格使用。
第二节 重要机具
表8.2.1.1 焊接用机械设备表
设备名称
设备型号
数 量
单位
备注
电动空压机
根据工程实际情况拟定
根据工程实际情况拟定
台
碳弧气刨用
焊剂烘干机
台
烘干焊条
柴油发电机
台
应急使用
焊接滚轮架
台
烘干焊条
翼缘矫正机
台
型钢校正
表8.2.1.2 工厂加工检查设备、仪器、工具表
备名称
设备型号
数 量
单位
备注
超声波探伤仪
根据工程实际情况拟定
根据工程实际情况拟定
台
检查焊缝内部缺陷
数字温度仪
台
测量层间温度
数字钳形电流表
个
测量焊接电流
温湿度仪
个
测量空气湿度
焊缝检查尺
把
检查焊缝外观尺寸
磁粉探伤仪
台
测量焊缝内部尺寸
游标卡尺
把
测量焊缝外观尺寸
钢卷尺
把
测量
第三节 作业条件
8.3.1熔嘴电渣焊不允许露天作业。当气温低于0。C，相对湿度大于或等于90%，网路电压严重波动时不得施焊。
8.3.2焊接区应保持干燥、不得有油、锈和其它污物。
8.3.3熔嘴电渣焊焊剂在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和烘焙温度进行烘焙，不得含灰尘、铁屑和其他杂物。烘干温度一般为250。C 2小时。
8.3.4熔嘴孔内受潮，生锈或沾有污物时不得使用。
8.3.5熔嘴不应有明显锈蚀和弯曲，用前250。C 1小时烘干，在80。C左右存放和待用。
8.3.6焊丝的盘绕应整齐紧密，没有硬碎弯、锈蚀和油污。焊丝盘上的焊丝量最少不得少于焊一条焊缝所需焊丝量。
8.3.7所有焊机的各部位均应处在正常工作状态。
8.3.8焊机的电流表、电压表和调节旋钮刻度指数的指示对的性和偏差数要清楚明确。
8.3.9保证电源的供应和稳定性，避免焊接半途断电和网压波动过大。
8.3.10施焊前，焊工应复核焊接件的接头质量和焊接区域的坡口、间隙、钝边等的解决情况。当发现有不符合规定期，应修整合格后方可施焊。焊接连接组装允许偏差值见表8.3.10.1的规定。

表8.3.10.1焊接连接组装允许偏差值

第四节 施工工艺
8.4.1工艺流程
拼装焊接校正 二次下料制孔装焊其它零件校正打磨打砂油漆搬运贮存运送
8.4.2 操作工艺
1 施焊前，检查组装间隙的尺寸，装配缝隙应保持在1mm以下，当缝隙大于1mm时，应采用措施进行修整和补救。
2 检查焊接部位的清理情况，焊接断面及其附近的油污、铁锈和氧化物等污物必须清除干净。
3 焊道两端应按工艺规定设立引弧板和熄弧板。
4 安装管状熔嘴并调整对中，熔嘴下端距引弧板底面距离一般为15~25mm。
5 焊接电流的选择可按下述经验公式进行计算：
I = K F
式中：I ——平均焊接电流，A；
F ——管状熔嘴截面积，mm2；
K ——比例系数，一般取5~7。
6 在保证焊透的情况下，电压尽也许低一些。焊接电压一般可在35~55V之间选取。
7 引弧时，电压应比正常焊接过程中的电压高3~8V，渣池形成后恢复正常焊接电压。
8 焊接速度可在1.5~3m/h，的范围内选取。
9 常用的送丝速度范围为200~300m/h，造渣过程中选取200m/h为宜。
10 渣池深度通常为35~55mm。
11 焊接启动时，慢慢投入少量焊剂，一般为35~50g，焊接过程中应逐渐少量添加焊剂。
12 焊接过程中，应随时检查熔嘴是否在焊道的中心位置上，严禁熔嘴和焊丝过偏。
13 焊接电压随焊接过程而变化，焊接过程中随时注意调整电压。
14 焊接过程中注意随时检查焊件的火热状态，一般约在800。C（樱红色）以上时熔合良好。当局限性800。C时，应适当调整焊接工艺参数，适当增长渣池内总热量。
15 当焊件厚度低于16mm时，应在焊件外部安装铜散热板或循环水散热器。
16 焊缝收尾时应适当减小焊接电压，并断续送进焊丝，将焊缝引到熄弧板上收尾。
17 熔嘴电渣焊不作焊前预热和焊后热解决，只是引弧前对引弧器加热100。C左右。
18 在组装好的构件上施焊，应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行，以控制焊后构件变形1）控制焊接变形，可采用反变形措施，其反变形参考值见表8.4.2.1。焊接受缩量参见表8.4.2.1。
2）在约束焊道上施焊，应连续进行；如因故中断，再焊时应对已焊的焊缝局部做预热解决。
3）采用多层焊时，应将前一道焊缝表面清理干净后再继续施焊。
19 因焊接而变形的构件，可用机械（冷矫）或在严格控制温度的条件下加热（热矫）的方法进行矫正。
1）普通低合金结构钢冷矫时，工作地点温度不得低于-16。C；热矫时，其温度值应控制在750~900。C之间。
2）普通碳素结构钢冷矫时工作地点温度不得低于-20。C；热矫时其温度值不得超过900。C。
3）同一部位加热矫正不得超过2次，并应缓慢冷却，不得用水骤冷。
表8.4.2.1 焊接反变形参考数值
板厚t(mm)
f
(mm)

(a+2)/2
反变形角度
(平均值)
B(mm)
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700

12
1。30’40”
2
2.5
3
4
4.5
5

14
1。22’40”
2
2.5
3
3.5
4
5
5.5

16
1。4’
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4
4.5
5
5

20
1。
1
2
2
2.5
3
3.5
4
4.5
4.5
5
5

25
55’
1
1.5
2
2.5
3
3
3.5
4
4
4.5
5
5
28
34’20”
1
1
1
1.5
2
2
2
2.5
2.5
3
3.5
3.5
30
27’20”
0.5
1
1
1
1.5
1.5
2
2
2
2.5
2.5
3
36
17’20”
0.5
0.5
0.5
1
1
1
1
1.5
1.5
1.5
1.5
2
40
11’20”
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
1
1
1
1
1
1
表8.4.2.2 焊接受缩量
结构类型
焊件特性和板厚
焊缝收缩量(mm)
钢板对接
各种板厚
长度方向每米焊缝0.7；
宽度方向每个接口1.0
实腹结构及焊接H型钢
断面高小于等于1000mm且板厚小于25mm
四条纵焊缝每米共缩0.6，焊透梁高收缩1.0，每对加劲焊缝，梁的长度收缩0.3
断面高小于等于1000mm且板厚大于25mm
四条纵焊缝每米共缩1.4，焊透梁高收缩1.0，每对加劲焊缝，梁的长度收缩0.7
断面高大于1000mm的各种板厚
四条纵焊缝每米共缩0.2，焊透梁高收缩1.0，每对加劲焊缝，梁的长度收缩0.5
格构式结构
屋架、托架、支架等轻型桁架
接头焊缝每个接口为1.0；
搭接贴角焊缝每米0.5
实腹柱及重型桁架
搭接贴角焊缝每米0.25
圆筒型结构
板厚小于等于16mm
直焊缝每个接口周长收缩1.0；
环焊缝每个接口周长收缩1.0
板厚大于16mm
直焊缝每个接口周长收缩2.0；
环焊缝每个接口周长收缩2.0

第五节 质量标准
5.5.1 主控项目
1 焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计规定和国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。焊条、焊剂、药芯焊丝、熔嘴等在使用前，在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文献的规定进行烘焙和存放。
检查数量：全数检查。
检查方法：检查质量证明书和烘焙记录。
2 焊工应经考试合格并取得相应施焊条件的合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。
检查数量：全数检查。
检查方法：检查焊工合格证及其认可范围、有效期。
3 施工单位初次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热解决等，应进行焊接工艺评估，其结果应符合设计规定和国家标准《钢结构工程施工及验收规范》的规定，并根据评估报告拟定焊接工艺。
检查数量：全数检查。
检查方法：检查焊接工艺评估报告。
4 设计规定全熔透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检查，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB 11345或 《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB 3323的规定。
焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形节点相贯线焊缝，其内部缺陷分级及探伤方法应分别符合国家现行标准《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T 3034.1、《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.2、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。
一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表5.5.1.1的规定。
检查数量：全数检查。
检查方法：检查焊缝探伤报告。
表5.5.1.1 一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级
焊缝质量等级
一级
二级
内部缺陷
超声波探伤
评估等级
II
III
检查等级
B级
B级
探伤比例
100%
20%
内部缺陷
射线探伤
评估等级
II
III
检查等级
AB级
AB级
探伤比例
100%
20%
注：探伤比例的计数方法应按以下原则拟定：（1）对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算比例，且探伤长度应不小于200mm，当焊缝长度局限性200mm时，应对整条焊缝进行探伤；（2）对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算比例，探伤长度应不小于200mm，并应不小于1条焊缝。
5 T形接头、十字接头、角接接头等规定熔透的对接和角对接组合焊缝，其焊脚尺寸不应小于t/4（图5.5.1.1a、b、c）；设计有疲劳验算规定的吊车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为t/2（图5.1.5.1d），且不应大于10mm。焊脚尺寸的允许偏差为0~4mm。
检查数量：资料全数检查；同类焊缝抽查10%，且不应少于3条。
检查方法：观测检查，用焊缝量规抽查测量。

6 焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷；且一级焊缝不得有咬边、未焊满根部收缩等缺陷。
检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝按条数抽查5%，且不应少于1条；每条检查1处，总抽查数不应少与10处。
检查方法：观测检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查，当存在疑义时，采用渗透或磁粉探伤检查。

图5.5.1.1
5.5.2一般项目
1 对于需要进行焊前预热或焊后热解决的焊缝，其预热温度或后热温度应符合国家现行有关标准的规定或通过工艺实验拟定。预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上，且不应小于100mm；后热解决应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h拟定。
检查数量：全数检查。
检查方法：检查预、后热施工记录和工艺实验报告。
2 二级、三级焊缝外观质量标准应符合表..书.5.5.2.1的规定。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检查。
检查数量：每批同类构件抽查10%，但不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝应按条数各抽查5%，且不应少于1条；每条检查1处，总抽查处不应少于10处。
检查方法：观测检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查。
表5.5.2.1 二级、三级焊缝外观质量标准（mm）
项目
允许偏差
缺陷类型
二级
三级
为焊满（指局限性设计规定）
≤0.2+0.02t ,且≤1.0
≤0.2+0.04t ,且≤2.0
每100.0焊缝内缺陷总长≤25.0
根部收缩
≤0.2+0.02t ,且≤1.0
≤0.2+0.04t ,且≤2.0
长度不限
咬边
≤0.05t，且≤0.5 ；连续长度≤100.0 ，且焊缝两侧咬边总长度≤10%焊缝全长
≤0.1t，且≤1.0 ，长度不限
弧坑裂纹
——
允许存在个别长度≤5.0的弧坑裂纹
电弧擦伤
——
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度0.05t，且≤0.5
缺口深度0.1t，且≤1.0
每1000.0焊缝不应超过1处
表面夹渣
——
深≤0.2t ，长≤0.5t ，且≤20.0
表面气孔
——
每50.0焊缝长度内允许直径≤0.4t ，且≤3.0的气孔2个，孔距≥6倍孔径
注：表内t为连接处较薄的板厚。
3 焊缝尺寸允许偏差应符合表5.5. 2.2的规定。
检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每种型焊缝按条数各抽查5%，但不应少于1条；每条检查1处，总抽查处不应少于10处。
检查方法：用焊缝量规检查。
4 焊成凹形的角焊缝，焊缝金属与母材间应平稳过渡；加工成凹形的角焊缝，不得在其表面留下切痕。
检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件。
检查方法：观测检查。
5 焊缝感观应达成：外形均匀，成型良好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净。
检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每种焊缝按数量各抽查5%，总抽查处不应少于5处。
检查方法：观测检查。
表5.5.2.2 焊缝尺寸允许偏差（mm）
序号
项目
图例
允许偏差
1
对接焊缝
余高C

一、二级
三级
B<20：0~3.0
B≥20：0~4.0
B<20：0~4.0
B≥20：0~5.0
2
对接焊缝
错边d

d<0.15t,
且≤2.0
d<0.15t,
且≤3.0
3
焊脚尺寸hf

hf≤6：0~1.5
hf >6：0~3.0
4
角焊缝
余高C
hf≤6：0~1.5
hf >6：0~3.0
注：1、hf>8.0mm的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计规定值1.0mm，但总长度不得超过
焊缝长度10%；
2、焊接H形梁腹板与翼缘板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度范围内，焊缝的焊脚尺寸
不得低于设计值。
第六节 成品保护
5.6.1 构件焊接后的变形，应进行成品矫正，成品矫正一般采用热矫正，加热温度不宜大于650℃，构件矫正应符合下列规定：
项 目
允 许 偏 差
柱底板平面度
5.0
桁架、腹杆弯曲
1/1500且不大于5mm，梁不准下挠
桁架、腹杆扭曲
H/250且不大于5.0mm
牛腿翘曲
当牛腿长度≤1000时为2

当牛腿长度＞1000时为3
5.6.2凡构件上的焊瘤、飞溅、毛刺、焊疤等均应清除干净。规定平的焊缝应将焊缝余高磨平。
5.6.3 根据装配工序对构件标记的构件代号，用钢印打入构件翼缘上，距端500MM范围内。构件编号必须按图纸规定编号，编号要清楚、位置要明显。
5.6.4 应在构件打钢印代号的附近，在构件上挂铁牌，铁牌上用钢印打号来表白构件编号。
5.6.5 用红色油漆标注中心线标记并打钢印。
5.6.6 钢构件制作完毕后，应按照施工图的规定及《钢结构工程施工质量验收规范》进行验收，构件外形尺寸的允许偏差应符合上述规定中的规定。

第七节 应注意的问题
8.7.1 材料的关键规定
1 焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计规定。
2 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计规定。
3 熔嘴不应有明显锈蚀和弯曲；焊剂不应受潮结块。
4 所用钢材及焊接材料的规格、型号、材质以及外观检查，均应符合设计图纸和规程的规定。
8.7.2 技术关键规定
焊工应严格按照焊接工艺及技术操作规程施焊。
8.7.3 质量关键规定
建筑钢结构焊接质量检查应由专业技术人员担任，并须经岗位培训取得质量检查员岗位合格证书。
8.7.4 职业健康安全关键规定
焊工须有合格证及施焊资格，严禁无证上岗。
8.7.5环境关键规定
熔嘴电渣焊不允许露天作业。当气温低于0。C、相对湿度大于或等于90%、网路电压严重波动时不得施焊。
8.7.6 质量记录
作好质量记录。