钢结构焊接作业指导书-.doc

钢结构焊接
作 业 指 导 书

1．适用范围
适用于桁架或网架结构、多层或高层梁、柱、框架结构等工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构工程。
2．执行规范与标准
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）
《碳钢焊条 》（GB5117）
《低合金钢焊条》（GB5118）
《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB985-88）
3．施工准备
3.1技术准备
(1) 在构件制作前，工厂应按施工图纸的要求以及《建筑钢结构焊接技术规程》的要求进行焊接工艺评定试验。生产制造过程应严格按工艺评定的有关参数和要求进行，通过跟踪检测如发现按照工艺评定规范生产质量不稳定，应重做工艺评定，以达到质量稳定。
(2) 根据施工制造方案和钢结构技术规范以及施工图纸的有关要求编制各类施工工艺，工厂应组织有关部门进行工艺评审。
3.2材料要求
(1) 建筑钢结构用钢材及焊接材料的选用应符合设计图的要求，并应具有钢厂和焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告，其化学成分、力学性能和其他质量要求必须符合国家现行标准规定。当采用其他钢材和焊接材料替代设计选用的材料时，必须经原设计单位同意。
(2) 钢材的成分、性能复验应符合国家现行有关工程质量验收标准的规定；大型、重型及特殊钢结构的主要焊缝采用的焊接填充材料应按生产批号进行复验。复验应
由国家技术质量监督部门认可的质量监督检测机构进行。
(3) 钢结构工程中选用的新材料必须经过新产品鉴定。钢材应由生产厂提供焊接性资料、指导性焊接工艺、热加工和热处理工艺参数、相应钢材的焊接接头性能数据等资料；焊接材料应由生产厂提供贮存及焊前烘焙参数规定、熔敷金属成分、性能鉴定资料及指导性施焊参数，经专家论证、评审和焊接工艺评定合格后，方可在工程中采用。
(4) 焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T 5117）、《低合金钢焊条》（GB/T 5118）的规定。
(5) 焊接材料尚应符合下列规定：
1) 焊条、焊丝、焊剂和熔嘴应储存在干燥、通风良好的地方，由专人保管。
2) 焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前，必须按产品说明书及有关工艺文件的规定进行烘干。
3) 低氢型焊条烘干温度应为350～380℃，保温时间应为1.5～2h，烘干后应缓冷放置于110～120℃的保温箱中存放、待用；使用时应置于保温筒中；烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过4h应重新烘干；焊条重复烘干次数不宜超过2次；受潮的焊条不应使用。
4) 焊条、焊剂烘干装置及保温装置的加热、测温、控温性能应符合使用要求。
3.3作业条件
(1) 焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时，应设防风棚或采取其他防风措施。制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时，也应按以上规定设挡风装置。
(2) 焊接作业区的相对湿度不得大于90%。
(3) 当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施。
(4) 焊接作业区环境温度低于0℃时，应将构件焊接区各方向大于或等于两倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材，加热到20℃以上后方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。实际加热温度应根据构件构造特点、钢材类别及质量等级和焊接性、焊接材料熔敷金属扩散氢含量、焊接方法和焊接热输入等因素确定，其加热温度应高于常温下的焊接预热温度，并由焊接技术责任人员制定出作业方案经认可后方可实施。作业方案应保证焊工操作技能不受环境低温的影响，同时
对构件采用必要的保温措施。
(5) 焊条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。低氢型焊条烘干后必须存放在保温箱（筒）内，随用随取。焊条由保温箱（筒）取出到施焊的时间不宜超过2h（酸性焊条不宜超过4h）。不符上述要求时，应重新烘干后再用，但焊条烘干次数不宜超过2次。
(6) 焊接作业区环境超出上述第(1)、(4)款规定但必须焊接时，应对焊接作业区设置防护棚并制定出具体方案，连同低温焊接工艺参数、措施等报监理工程师确认后方可实施。
4．施工工艺与技术标准
4.1工艺流程

清理焊接部位部位
检查构件组装、加工及定位焊
按工艺文件要求调整
焊接工艺参数
按合理焊接顺序进行焊接
焊毕自检、交检
交专职检验员检查
工作结束，关闭电源，将焊
枪、工作等小车物品收放整齐
按工艺文件要求进行
焊前预热、焊后保温
及消除应力处理
施工现场清扫干净

4.2操作工艺
4.2.1焊接参数的选择
(1) 焊条直径的选择：焊条直径主要根据焊件厚度选择（见下表所示）。多层焊的第一层以及非水平位置焊接时，焊条直径应选小一点。
焊条直径选择参考表
焊件厚度（mm）
＜2
2
3
4~6
6~12
＞12
焊条直径（mm）
1.6
2
3.2
3.2~4
4~5
4~6

(2) 焊接电流的选择：主要根据焊条直径选择电流。选择方法见下表所示：
焊接电流选择参考表
焊件厚度（mm）
1.6
2.0
2.5
3.2
4.0
5.0
5.8
焊接电流（A）
25~40
40~60
50~80
100~130
160~210
200~270
260~300

4.2.2选择焊接参数应注意事项
(1) 焊角焊缝时，电流要稍大些。
(2) 打底焊时，特别是焊接单面焊双面成形焊道时，使用的焊接电流要小。填充焊时，通常用较大的焊接电流。盖面焊时，为防止咬边和获得较美观焊缝，使用的电流要小些。
3) 碱性焊条选用的焊接电流比酸性焊条小10%左右。不锈钢焊条比碳钢焊条选用电流小20%左右。
(4) 焊接电流初步选定后，要通过试焊调整。
(5) 电弧电压主要取决于弧长：电弧长，则电压高；反之则低。在焊接过程中，一般希望弧长始终保持一致，并且尽量使用短弧焊接。短弧是指弧长为焊条直径的0.5~1.0倍。
(6) 焊接工艺参数的选择，应在保证焊接质量条件下，采用大直径焊条和大电流焊接，以提高劳动生产率。
(7) 坡口底层焊道宜采用不大于4.0mm的焊条，底层根部焊道的最小尺寸应适宜，以防产生裂纹。

(8) 焊缝在焊接接头每边复盖宽度一般为2~4mm。
4.2.3焊接工艺操作要点
(1) 焊接工程中所有的母材和焊接材料应具备出厂质量合格证书及检测报告，并按规定进行复试。
(2) 待焊接的部位表面和边缘应光洁、整齐、无毛剌、无裂纹或对焊缝强度和质量有不利影响的其它缺陷。待焊接表面和邻近焊缝表面也不得有松散或很厚的氧化皮、渣皮、锈蚀、油污或其它杂质。
(3) 焊工应经过考试并取得合格证书以后才可以从事焊接工作。施焊前，焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量，如不符合要求，应修磨补焊合格后方能施焊。
(4) 焊接坡口组装允许偏差值应符合规范的有关规定。坡口组装间隙超过允许偏差规定时，可在坡口单侧或两侧堆焊、修磨，使其符合要求，但当坡口组装间隙超过较薄板厚度2倍或大于20mm时，不应用堆焊方法增加构件长度和减少组装间隙。
(5) T型接头、十字型接头、角接接头和对接接头主焊缝两端，必须配置引弧板和引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其他材质的材料充当引弧板和引出板。
(6) 手工电焊弧焊缝引出长度应大于25mm。其引弧板和引出板宽度应大于50mm，长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm，厚度应不小于6mm。焊接完毕后应采用气割切除引弧和引出板，并修磨平整，不得用锤击落。
(7) 焊条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。低氢型焊条烘干后必须存放在保温箱（筒）内，随用随取。焊条由保温箱（筒）取出到施焊的时间不宜超过2h（酸性焊条不宜超过4h）。不符合上述要求时，应重新烘干后再用，但焊条烘干次数不宜超过2次。
(8) 角焊缝转角处宜连续绕角施焊，起落弧点距焊缝端部不宜大于10mm。角焊缝端部不设置引弧和引出板的连接焊缝，起落焊点距焊缝端部宜大于10mm，弧坑应填满。
(9) 焊成凹形的角焊缝，焊缝金属与母材间应平缓过渡。加工成凹形的角焊缝，不得在其表面留下切痕。
(10) 定位焊所采用的焊接材料型号，应与焊件材质相匹配，焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，且不应大于8mm；焊缝长度不宜小于25mm。

(11) 焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，并检查焊缝外观质量经检验合格后，应在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。
5．质量控制标准
(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要求。重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验。
(2) 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要求和国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002的规定。焊接材料在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。
(3) 焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。
(4) 施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。
(5) 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，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法》GB11345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。
(6) 焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。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，且下级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。