第一篇:钢结构焊接规范讲义
钢结构焊接规范
钢结构从下料、组对、焊接、检验等工艺
钢结构手工电弧焊焊接施工工艺标准
依据标准:
《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 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345 《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323
《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.1 《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
1、范围
本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工程。
2、施工准备
2.1材料及主要机具
2.1.1电焊条:其型号按设计要求选用,必须有质量证明书。按要求施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。设计无规定时,焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条;焊接16Mn钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条;焊接重要结构时宜采用低氢型焊条(碱性焊条)。按说明书的要求烘焙后,放入保温桶内,随用随取。酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。
2.1.2引弧板:用坡口连接时需用弧板,弧板材质和坡口型式应与焊件相同。
2.1.3主要机具:电焊机(交、直流)、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉条、测温计等。
2.2作业条件
2.2.1熟悉图纸,做焊接工艺技术交底。
2.2.2施焊前应检查焊工合格证有效期限,应证明焊工所能承担的焊接工作。
2.2.3现场供电应符合焊接用电要求。
2.2.4环境温度低于0℃,对预热,后热温度应根据工艺试验确定。
3、操作工艺
3.1工艺流程:
作业准备→电弧焊接(平焊、立焊、横焊、仰焊)→焊缝检查。
3.2钢结构电弧焊接:
3.2.1平焊
3.2.1.1选择合格的焊接工艺,焊条直径,焊接电流,焊接速度,焊接电弧长度等,通过焊接工艺试验验证。
3.2.1.2清理焊口:焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求,定位焊是否牢固,焊缝周围不得有油污、锈物。
3.2.1.3烘焙焊条应符合规定的温度与时间,从烘箱中取出的焊条,放在焊条保温桶内,随用随取。
3.2.1.4焊接电流:根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素,选择适宜的焊接电流。
3.2.1.5引弧:角焊缝起落弧点应在焊缝端部,宜大于10mm,不应随便打弧,打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开,使焊条与构件间保持2~4mm间隙产生电弧。对接焊缝及时接和角接组合焊缝,在焊缝两端设引弧板和引出板,必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区,中途接头则应在焊缝接头前方15~20mm处打火引弧,将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处,把熔池填满到要求的厚度后,方可向前施焊。
3.2.1.6焊接速度:要求等速焊接,保证焊缝厚度、宽度均匀一致,从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离(2~3mm)为宜。
3.2.1.7焊接电弧长度:根据焊条型号不同而确定,一般要求电弧长度稳定不变,酸性焊条一般为3~4mm,碱性焊条一般为2~3mm为宜。
3.2.1.8焊接角度:根据两焊件的厚度确定,焊接角度有两个方面,一是焊条与焊接前进方向的夹角为60~75°;二是焊条与焊接左右夹角有两种情况,当焊件厚度相等时,焊条与焊件夹角均为45°;当焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。
3.2.1.9收弧:每条焊缝焊到末尾,应将弧坑填满后,往焊接方向相反的方向带弧,使弧坑甩在焊道里边,以防弧坑咬肉。焊接完毕,应采用气割切除弧板,并修磨平整,不许用锤击落。
3.2.1.10清渣:整条焊缝焊完后清除熔渣,经焊工自检(包括外观及焊缝尺寸等)确无问题后,方可转移地点继续焊接。
3.2.2立焊:基本操作工艺过程与平焊相同,但应注意下述问题:
3.2.2.1在相同条件下,焊接电源比平焊电流小10%~15%。
3.2.2.2采用短弧焊接,弧长一般为2~3mm。
3.2.2.3焊条角度根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等,焊条与焊条左右方向夹角均为450;两焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。焊条应与垂直面形成600~800角,使角弧略向上,吹向熔池中心。
3.2.2.4收弧:当焊到末尾,采用排弧法将弧坑填满,把电弧移至熔池中央停弧。严禁使弧坑甩在一边。为了防止咬肉,应压低电弧变换焊条角度,使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。
3.2.3横焊:基本与平焊相同,焊接电流比同条件平焊的电流小10%~15%,电弧长2~4mm。焊条的角度,横焊时焊条应向下倾斜,其角度为700~800,防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不同,可适当调整焊条角度,焊条与焊接前进方向为700~900。
3.2.4仰焊:基本与立焊、横焊相同,其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关,焊条与焊接方向成700~800角,宜用小电流、短弧焊接。
3.3冬期低温焊接:
3.3.1在环境温度低于0℃条件下进行电弧焊时,除遵守常温焊接的有关规定外,应调整焊接工艺参数,使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4级,应采取挡风措施;焊后未冷却的接头,应避免碰到冰雪。
3.3.2钢结构为防止焊接裂纹,应预热、预热以控制层间温度。当工作地点温度在0℃以下时,应进行工艺试验,以确定适当的预热,后热温度。
4、质量标准
4.1一般规定
4.1.1本章适用于钢结构制作和安装中的钢构件焊接和焊钉焊接的工程质量验收。
4.1.2钢结构焊接工程可按相应的钢结构制作或安装工程检验批的划分原则划分为一个或若干个检验批。
4.1.3碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24h以后,进行焊缝探伤检验。
4.1.4焊缝施焊后应在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。
4.2钢构件焊接工程
I主控项目
4.2.1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要求及国家现行行业标准《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,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。
检查数量:全数检查。
检验方法:检查质量证明书和烘焙记录。
4.2.2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。
检查数量:全数检查。
检验方法:检查焊工合格证及其认可范围、有效期。
4.2.3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。
检查数量:全数检查。
检验方法:检查焊接工艺评定报告。
4.2.4设计要求全焊透的
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。
焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形节点相关线焊缝,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/T3034.1、《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4.2.4的规定。
检查数量:全数检查。
检验方法:检查超声波或射线探伤记录。
表4.2.4
一、二级焊缝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 评定等级 Ⅱ Ⅲ
检验等级 B级 B级
探伤比例 100% 20%
内部缺陷射线探伤 评定等级 Ⅱ Ⅲ
检验等级 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确定:(1)对工厂制作焊缝,应按每条焊缝计算百分比,且探伤长度应不小于200mm,当焊缝长度不足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百分比,探伤长度应不小于200mm,并应不少于1条焊缝。
4.2.5T形接头、十字接头、角接接头等要求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4.2.5a、b、c);设计有疲劳验算要求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4.2.5d),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。
检验方法:观察检查,用焊缝量规抽查测量。
图4.2.5焊脚尺寸
4.2.6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,总抽查数不应少于10处。
检验方法:观察检查或使用放大镜、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。
Ⅱ一般项目
4.2.7对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝,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试验确定。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;后热处理应在焊后立即进行,保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。
检查数量:全数检查。
检验方法:检查预、后热施工记录和工艺试验报告。
4.2.8二级、三级焊缝外观质量标准应符合本规范附录A中表A.0.1的规定。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。
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,总抽查数不应少于10处。
检验方法:观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查。
4.2.9焊缝尺寸允许偏差应符合本规范附录A中表A.0.2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,总抽查数不应少于10处。 检验方法:用焊缝量规检查。
4.2.10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。
检查数量:每批同类构件抽查10%,且不应少于3件。
检验方法:观察检查。
4.2.11焊缝感观应达到:外形均匀、成型较好,焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑,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。
检验方法:观察检查。
钢结构制作(安装)焊接工程质量检验标准
项目 序号 项目 允许偏差(mm) 检 验 方 法
主控项目 1 焊接材料品种、规格 第4.3.1条 检查产品合格证明文件、中文标志及检验报告(全数检查)
2 焊接材料复验 第4.3.2条 检查复试报告(全数检查)
3 材料匹配 第5.2.1条 检查质量证明书和烘焙记录(全数检查)
4 焊工证书 第5.2.2条 检查焊工合格证及其认可范围、有效期(所有焊工) 5 焊接工艺评定 第5.2.3条 检查焊接工艺评定报告(全数检查)
6 内部缺陷 第5.2.4条 检查焊缝探伤纪录(全数检查)
7 组合焊缝尺寸 第5.2.5条 观察检查、焊缝量规抽查测量(资料全数检查,同类焊缝抽查10%,且≥3处)
8 焊缝表面缺陷 第5.2.6条 观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查,必要时,采用渗透或磁粉探伤检查
—般项目 1 焊接材料外观质量 第4.3.4条 观察检查(按量抽查1%,且≥10包) 2 预热和后热处理 第5.2.7条 检查试验报告(全数检查)
3 焊缝外观质量 第5.2.8条 观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查(第
5.2.8条)
4 焊缝尺寸偏差 第5.2.9条 观察检查第(5.2.9条)
5 凹形角焊缝 第5.2.10条 观察检查(同类构件抽查10%,且≥3件) 6 焊缝感观 第5.2.11条 观察检查(第5.2.11条)
5、成品保护
5.1焊后不准撞砸接头,不准往刚焊完的钢材上浇水。低温下应采取缓冷措施。
5.2不准随意在焊缝外母材上引弧。
5.3各种构件校正好之后方可施焊,并不得随意移动垫铁和卡具,以防造成构件尺寸偏差。隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后,方可进行下道隐蔽工序。
5.4低温焊接不准立即清渣,应等焊缝降温后进行。
6、应注意的质量问题
6.1尺寸超出允许偏差:对焊缝长度、宽度、厚度不足,中心线偏移,弯折等偏差,应严格控制焊接部位的相对位置尺寸,合格后方准焊接,焊接时精心操作。
6.2焊缝裂纹:为防止裂纹产生,应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序,避免用大电流,不要突然熄火,焊缝接头应搭接10~15mm,焊接中不允许搬动、敲击焊件。
6.3表面气孔:焊条按规定的温度和时间进行烘焙,焊接区域必须清理干净,焊接过程中选择适当的焊接电流,降低焊接速度,使熔池中的气体完全逸出。
6.4焊缝夹渣:多层施焊应层层将焊渣清除干净,操作中应运条正确,弧长适当。注意熔渣的流动方向,采用碱性焊条时,必须使熔渣留在熔渣后面。
7、质量记录
7.1焊接材料质量证明书。
7.2焊工合格证及编号。
7.3焊接工艺试验报告。
7.4焊接质量检验报告、超声波、射线探伤记录。
7.5设计变更、洽商记录。
7.6隐蔽工程验收记录。
7.7其它技术文件。
8、安全环保措施
8.1电焊机外壳,必须接地良好,其电源的装拆应由电工进行。
8.2电焊机要设单独的开关。开关应放在防雨的闸箱内,拉合时应戴手套侧向操作。
8.3焊钳与把线必须绝缘良好。连接牢固,更换焊条应戴手套。在潮湿的地点工作,应站在绝缘胶板或木板上。
8.4严禁在带压力的容器或管道上施焊,焊接带电的设备必须先切断电源。
8.5焊接贮存过易燃、易爆、有毒物品的容器或管道,必须清除干净.并将所有孔口打开。
8.6在密闭金属容器内施焊时,容器必须可靠接地,通风良好,并应有人监护。严禁向容器内输入氧气。
8.7焊接预热工件时,应有石棉布或档板等隔热措施。
8.8把线、地线,禁止与钢丝绳接触,更不用钢丝绳或机电设备代替零线。所有地线接头必须连接牢固。
8.9更换场地转动把线时,应切断电源,并不得手持把线爬梯登高。
8.10清除焊渣、采用电弧气刨清根时,应戴防护眼镜或面罩,防止铁渣飞溅伤人。
8.11多台焊机在一起集中施焊时,焊接平台或焊件必须接地。并应有隔光板。
8.12钍钨极要放置在密闭铅盒内,磨削钍钨极时,必须戴手套、口罩,并将粉尘及时排除。
8.13二氧化碳气体预热器的上壳应绝缘,端电压不应大于36伏。
8.14雷雨时,应停止露天焊接作业。
8.15施焊场地周围应清易燃易爆物品,或进行覆盖、隔离。
8.16必须在易燃易燃气体或液体扩散区施焊时,应经有关部门检试许可后。方可施焊。
8.17工作结束,应切断焊机电源并检查操作地点,确认无起火危险后,方可离开。
第二篇:「建筑钢结构焊接分析」建筑钢结构焊接技术规程
[建筑钢结构焊接分析]建筑钢结构焊接技术规程 摘要:本文作者结合焊接技术的重要性,主要阐述了高强钢焊接、低温焊接和厚钢板焊接施工方面的主要工艺,供大家参考借鉴。
关键词:钢结构;
焊接;
分析 Abstract: Based on the importance of welding technology, this paper mainly elaborates the high-strength steel welding, cold welding and thick steel plate welding these main construction processes, for your reference.Key words: steel structure; welding; analysis 中图分类号:TU391文献标识码:A 文章编号:2095-2104(x) 随着我国经济的发展,我国在钢结构施工中,无论是技术手段还是施工材料,都取得了很大的突破,我国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就,但由于2000多年的封建制度的束缚,科学不发达,因此,长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末,我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后,钢结构的应用有了很大的发展,不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平,掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术,在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等。随着社会的进步和科学技术不断创新,建筑钢结构焊接方面的的工艺以及技术也在不断的更新和完善,近些年新的焊接技术不断的被创造和使用到工程施工中去,不仅为建筑钢结构焊接施工带来了更加简单快捷的方法,而且实现了钢结构技术在建筑领域的快速发展,以及钢结构在建筑方面的质量保证,钢结构的焊接水平提高起到了至关重要的作用。本文主要结合实际操作过程,对钢结构焊接工艺进行详细的论述。
1 高强钢焊接的施工工艺 1.1 焊接材料的选择及匹配 1.1.1 强匹配。强节点弱杆件,即与母材规定的最低标准相比,焊接材料熔敷金属在强度、韧性、塑性等方面要明显高于标准;
并且焊接接头位置的各种基本的性能指标至少要与母材料规定的最低标准相匹配;
1.1.2 焊缝的塑性。在进行厚板焊接时,应该根据厚度效应后的强度来选择适当的焊材,通常当节点的拘束度比较大的时候,可以在1/4 板厚以后选择强度稍低的焊材;
1.1.3 满足冲击韧性的要求。对焊材韧性的选择是一项非常重要的工作,好韧性的焊材能够使焊缝以及热影响区的韧性满足钢结构的规定标准。比如在焊接无裂纹钢种的时候 ,可以选取低 H 或者超低 H 的焊接材料,同时在钢板厚度低于50mm 或者温度在0℃以上的时候,可以不对钢结构进行预热。这一方法的明显优势就是它的力学指标突出,尤其是在区强比的冲击性能方面更显优越;
1.2 高强钢焊接性能的评价方法 现阶段,建筑施工主要采取的评价方法有:碳当量计算评定法;
热影响区最高硬度试验评定法;
插销试验临界断裂应力评定法 1.3 确定最低预热温度的常用方法 1.3.1 通过裂纹实验来进行控制,即通过进行斜 Y 坡口试样抗裂方面的试验对最低的预热温度进行确认;
1.3.2 通过硬度控制预热温度,通常采用的方法是根据一定碳含量的钢材,其不同板厚 T形接头角焊缝热影响区硬度达到 350HV 对应的冷却速度(540℃时),查表确定焊接线能量;
1.3.3 根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温度;
1.3.4 根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线□确定最低预热温度;
1.4 对焊接质量的控制方法;
1.4.1 对热输入以及冷却速度进行控制。此方法主要是通过对焊接时的电压、电流以及焊接时的焊接速度和熔敷金属在800℃~500℃区间内的冷却时间的控制,进而完成焊接质量的控制;
1.4.2 对焊缝中各种元素的质量百分比进行必要的控制,主要是指碳、硫、磷、氢、氧等。为了达到这一目的,除了要选择质量优越的低氢焊接材料外,还要求操作人员拥有较好的操作手法,从而对熔池金属进行很好的保护;
1.4.3 应力与变形控制。选用高能量密度、低热输入的焊接方法,如气体保护焊;
用小线能量,多层多道焊接;
减小焊接坡口的角度和间隙,减少熔敷金属填充量;
采用对称坡口,对称、轮流施焊;
长焊缝应分段退焊或多人同时施焊;
用跳焊法避免变形和应力集中;
在进行高强钢的焊接作业时,应从钢材料自身的强化机理以及供货时的所处特征出发,全面考察各项性能的指标要求,从而选择适合的焊材以及评价焊接质量的试验方法。最后得到适合于生产的焊接工艺,起到相应的指导生产的要求。在进行这一钢材的焊接时,为了避免其产生冷裂现象,应该注意采取相应的措施。同时为了出现接头弱化的现象,焊接时应该对层间温度以及焊接线能量进行较为严格的筛选和控制。总的原则还是应该在较低的成本下,尽可能完成高质量的焊接任务。
2 低温焊接时的施工工艺 2.1 焊接材料的选取 由于是在低温环境中进行焊接作业,所以为了更好的完成焊接任务,应该尽量选取氢含量较低的焊接材料,并且对焊接材料进行必要的烘焙以及保温措施。
2.2 焊接前的防护措施 为了达到尽量减少热量的损失,可以在进行焊接作业的地方构建相应的保护房,从而形成相对密闭的空间。如果条件不允许构建防护房,也可以采取其他一些措施来起到防护热量损失的作用。在进行一些气体保护焊接操作时,气瓶也要进行必要的保温措施。
2.3 对焊接质量的控制 2.3.1 预热和层间温度。相比较于常温条件下的焊接预热,低温焊接时的预热温度要稍高,并且需要预热的区域范围较大,通常情况下是焊接点周围大于等于两倍钢厚度的范围 ,并且这一范围不小于 100mm。焊接层的温度通常要高于预热温度,或者是不低于相应规定中的最低温度 20℃,二者之间取较高温度者;
2.3.2 采用合理的焊接方法。尽量使用窄摆幅,多层多道焊,严格控制层间温度;
2.3.3 焊接后热及保温。焊接后及时对焊接接头进行后热保温处理。利于扩散氢气的逸出,防止因冷速过快而引起的冷裂纹,同时适当的后热温度还可以适当降低预热温度;
3 厚钢板焊接技术 3.1 建筑钢结构中厚钢板得到最大的使用,大量钢结构工程采用厚钢板,促进了厚钢板焊接技术的发展,同时也丰富了建筑用钢的范围。
3.2 厚钢板焊接的关键是防止由于焊接而产生的裂纹和减少变形,应主要考虑以下几点 :
3.2.1 选用合理的坡口形式。如尽量选用双 u 或 X 坡口,如果只能单面焊接,应在保证焊透的前提下,采用小角度、窄间隙坡口,以减小焊接收缩最、提高工作效率、降低焊接残余应力;
3.2.2 合理的预热和层间温度;
3.2.3 后热和保温处理;
4 结束语 在建筑工程中,钢结构的主要连接方式就通过焊接来完成,焊接技术在建筑工程中发挥着重要的作用。随着社会的进步和科学技术不断创新,不论是在物理、化学、冶金,还是在电子、计算机等领域,新技术、新设备、新材料不断被发现和使用,作为主要的钢结构连接技术——焊接技术,在我国的建筑钢结构建设过程中发挥着不可替代的作用。根据相关的资料显示,在建筑领域一半以上的钢结构在使用前都需要进行必要的焊接处理加工,由此可见,为了实现钢结构技术在建筑领域的快速发展,以及钢结构在建筑方面的质量保证,不断提高钢结构的焊接水平就显得尤为重要。
参考文献:
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大跨度空间钢管结构的设计分析和施工技术研究[D];清华大学;x年 [4] 谭晓明.浅谈钢结构焊接安装施工工艺.中华民居,x(11).
第三篇:钢结构焊接技术要求
一、常规要求
1、焊工应经培训合格并取得资格证书,方可担任焊接工作。
2、重要结构件的重要焊缝,焊缝两端或焊缝交叉处必须打上焊工代号钢印。
3、焊前对焊件应预先清除焊缝附近表面的污物,如氧化皮、油、防腐涂料等。
4、在零摄氏度以下焊接时,应遵守下列条件:
①保证在焊接过程中,焊缝能自由收缩;
②不准用重锤打击所焊的结构件;
③焊接前需除尽所焊结构件上的冰雪;
④焊接前应按规定预热,具体温度根据工艺试验定。
5、焊接前应按规定预热,必须封焊主板(腹板)、筋板、隔板的端(厚度方向)及连接件的外露端部的缝隙;
6、钢结构件隐蔽部位应焊接、涂装、并经检查合格后方可封闭。
7、双面对接焊焊接应挑焊根,挑焊根可采用风铲、炭弧气刨,气刨及机械加工等方法。
8、多层焊接应连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查、清除缺陷后再焊。
9、焊接过程中,尽可能采用平焊位置。
10、焊接时,不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳;焊丝、焊钉在使用前应清除油污、铁锈。
11、施工单位对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等,应进行焊接工艺评定,写出工艺评定报告,并且根据评定报告确定焊接工艺。
12、焊工停焊时间超过6个月,应重新考核。
13、焊接时,焊工应遵守焊接工艺,不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。
14、对接接头、T形接头、角接接头、十字接等对接焊缝及对接和角接组合焊缝,应在焊缝的两端设置引弧和引出板,其材质和坡口形式应与焊件相同。引弧和引出的焊缝长度:埋弧焊应大于50mm,手工电弧焊及气体保护焊应大于20mm。焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板,并修磨平整,不得用锤击落。
15、焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应查清原因,订出修补工艺后方可处理。焊缝同一部位的返修次数,不宜超过两次,当超过两次时,应按返修工艺进行。
16、焊接完毕,焊工应清理焊缝表面的溶渣及两侧的飞溅物,检查焊缝外观质量。检查合格后,应在工艺规定的焊缝部位打上焊工钢印。
17、碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24小时以后,方可进行焊缝探伤检验。
二、根据焊接结构件的特点、材料及现场条件的可能,焊接方法可选择手工电弧焊、埋弧自动焊和二氧化碳气体保护焊。
第四篇:钢结构手工电弧焊焊接
1.1 本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工程。 2.1 材料及主要机具:
2.1.1 电焊条:其型号按设计要求选用,必须有质量证明书。按要求施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。设计无规定时,焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条;焊接16Mn钢时宜选用 E50系列低合金结构钢焊条;焊接重要结构时宜采用低氢型焊条(碱性焊条)。按说明书的要求烘焙后,放入保温桶内,随用随取。酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。
2.1.2 引弧板:用坡口连接时需用弧板,弧板材质和坡口型式应与焊件相同。
2.1.3 主要机具:电焊机(交、直流)、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉布、测温计等。
2.2 作业条件
2.2.1 熟悉图纸,做焊接工艺技术交底。
2.2.2 施焊前应检查焊工合格证有效期限,应证明焊工所能承担的焊接工作。
2.2.3 现场供电应符合焊接用电要求。
2.2.4 环境温度低于0℃,对预热,后热温度应根据工艺试验确定。
3.1 工艺流程 作业准备 → 电弧焊接 (平焊、立焊、横焊、仰焊) → 焊缝检查
3.2 钢结构电弧焊接:
3.2.1 平焊
3.2.1.1 选择合适的焊接工艺,焊条直径,焊接电流,焊接速度,焊接电弧长度等,通过焊接工艺试验验证。
3.2.1.2 清理焊口:焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求,定位焊是否牢固,焊缝周围不得有油污、锈物。
3.2.1.3 烘焙焊条应符合规定的温度与时间,从烘箱中取出的焊条,放在焊条保温桶内,随用随取。
3.2.1.4 焊接电流:根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素,选择适宜的焊接电流。
3.2.1.5 引弧:角焊缝起落弧点应在焊缝端部,宜大于10mm,不应随便打弧,打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开,使焊条与构件间保持2~4mm间隙产生电弧。
对接焊缝及对接和角接组合焊缝,在焊缝两端设引弧板和引出板,必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区,中途接头则应在焊缝接头前方15~20mm处打火引弧,将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处,把熔池填满到要求的厚度后,方可向前施焊。
3.2.1.6 焊接速度:要求等速焊接,保证焊缝厚度、宽度均匀一致,从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离(2~3mm)为宜。
3.2.1.7 焊接电弧长度:根据焊条型号不同而确定,一般要求电弧长度稳定不变,酸性焊条一般为3~4mm,碱性焊条一般为2~3mm为宜。
3.2.1.8 焊接角度:根据两焊件的厚度确定,焊接角度有两个万面,一是焊条与焊接前进方向的夹角为60~75°;二是焊条与焊接左右夹角有两种情况,当焊件厚度相等时,焊条与焊件夹角均为 45°;当焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。
3.2.1.9 收弧:每条焊缝焊到末尾,应将弧坑填满后,往焊接方向相反的方向带弧,使弧坑甩在焊道里边,以防弧坑咬肉。焊接完毕,应采用气割切除弧板,并修磨平整,不许用锤击落。
3.2.1.10 清渣:整条焊缝焊完后清除熔渣,经焊工自检(包括外观及焊缝尺寸等)确无问题后,方可转移地点继续焊接。
3.2.2 立焊:基本操作工艺过程与平焊相同,但应注意下述问题:
3.2.2.1 在相同条件下,焊接电源比平焊电流小10%~15%。
3.2.2.2 采用短弧焊接,弧长一般为2~3mm。
3.2.2.3 焊条角度根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等,焊条与焊条左右方向夹角均为45°;两焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。焊条应与垂直面形成60°~80°角,使电弧略向上,吹向熔池中心。
3.2.2.4 收弧:当焊到末尾,采用排弧法将弧坑填满,把电弧移至熔池中央停弧。严禁使弧坑甩在一边。为了防止咬肉,应压低电弧变换焊条角度,使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。
3.2.3 横焊:基本与平焊相同,焊接电流比同条件平焊的电流小10%~15%,电弧长2~4mm。焊条的角度,横焊时焊条应向下倾斜,其角度为70°~80°,防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不同,可适当调整焊条角度,焊条与焊接前进方向为70°~90°。
3.2.4 仰焊:基本与立焊、横焊相同,其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关,焊条与焊接方向成70°~80°角,宜用小电流、短弧焊接。
3.3 冬期低温焊接:
3.3.1 在环境温度低于0℃条件下进行电弧焊时,除遵守常温焊接的有关规定外,应调整焊接工艺参数,使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4级,应采取挡风措施;焊后未冷却的接头,应避免碰到冰雪。
3.3.2 钢结构为防止焊接裂纹,应预热、预热以控制层间温度。当工作地点温度在0℃以下时,应进行工艺试验,以确定适当的预热,后热温度。 4.1 保证项目
4.1.1 焊接材料应符合设计要求和有关标准的规定,应检查质量证明书及烘焙记录。
4.1.2 焊工必须经考试合格,检查焊工相应施焊条件的合格证及考核日期。
4.1.3 Ⅰ、Ⅱ级焊缝必须经探伤检验,并应符合设计要求和施工及验收规范的规定,检查焊缝探伤报告。
4.1.4 焊缝表面Ⅰ、Ⅱ级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。Ⅱ级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷,且Ⅰ级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。
4.2 基本项目
4.2.1 焊缝外观:焊缝外形均匀,焊道与焊道、焊道与基本金属之间过渡平滑,焊渣和飞溅物清除干净。
4.2.2 表面气孔:Ⅰ、Ⅱ级焊缝不允许;Ⅲ级焊缝每50mm长度焊缝内允许直径≤0.4t;且≤3mm气孔2个;气孔间距≤6倍孔径。
4.2.3 咬边:Ⅰ级焊缝不允许。
Ⅱ级焊缝:咬边深度≤0.05t,且≤0.5mm,连续长度≤100mm,且两侧咬边总长≤10%焊缝长度。
Ⅲ级焊缝:咬边深度≤0.lt,且≤lmm。
注;t为连接处较薄的板厚。
4.3 允许偏差项目,见表5-1。
表5-1 项
次
允许偏差 (mm) 检验
Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 方法
焊缝余高
b<20 0.5~2 0.5~2.5 0.5~3.5
1 对接焊缝 (mm) b≥20 0.5~3 0.5~3.5 0~3.5 用
<0.1t且 <0.1t且 <0.1t且 焊
不大于2.0
不大于2.0
不大于3.0
焊角尺寸
hf≤6 0~+1.5 缝
2 角焊缝 (mm) hf>6 0~+3 量 焊缝余高 hf≤6 0~+1.5 规
(mm) hf>6 0~+3 检
查 3 组合焊缝 T形接头,十字接头、角接头 >t/4 焊角尺寸 起重量≥50t,中级工作制吊车梁T形接头 t/2且≯ 10
注:b为焊缝宽度,t为连接处较薄的板厚,hf为焊角尺寸。 5.1 焊后不准撞砸接头,不准往刚焊完的钢材上浇水。低温下应采取缓冷措施。
5.2 不准随意在焊缝外母材上引弧。
5.3 各种构件校正好之后方可施焊,并不得随意移动垫铁和卡具,以防造成构件尺寸偏差。隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后,方可进行下道隐蔽工序。
5.4 低温焊接不准立即清渣,应等焊缝降温后进行。
6.1 尺寸超出允许偏差:对焊缝长宽、宽度、厚度不足,中心线偏移,弯折等偏差,应严格控制焊接部位的相对位置尺寸,合格后方准焊接,焊接时精心操作。
6.2 焊缝裂纹:为防止裂纹产生,应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序,避免用大电流,不要突然熄火,焊缝接头应搭10~15mm,焊接中木允许搬动、敲击焊件。
6.3 表面气孔:焊条按规定的温度和时间进行烘焙,焊接区域必须清理干净,焊接过程中选择适当的焊接电流,降低焊接速度,使熔池中的气体完全逸出。
6.4 焊缝夹渣:多层施焊应层层将焊渣清除干净,操作中应运条正确,弧长适当。注意熔渣的流动方向,采用碱性焊条时,上须使熔渣留在熔渣后面。
本工艺标准应具备以下质量记录:
7.1 焊接材料质量证明书。
7.2 焊工合格证及编号。
7.3 焊接工艺试验报告。
7.4 焊接质量检验报告、探伤报告。
7.5 设计变更、洽商记录。
7.6 隐蔽工程验收记录。
7.7 其它技术文件。
第五篇:怎样检验焊接钢结构产品
钢结构中所用的构件一般是由钢厂批量生产,并需有合格证明,因此材料的强度及化学成分是有良好保证的。工程检测的重点在于安装、拼接过程中产生的质量问题。
步骤/方法
1.
钢结构工程中主要的检测内容有: 构件尺寸及平整度的检测; 构件表面缺陷的检测; 连接(焊接、螺栓连接)的检测; 钢材锈蚀检测; 防火涂层厚度检测。
如果钢材无出厂合格证明,或对其质量有怀疑,则应增加钢材的力学性能试验,必要时再检测其化学成分。
2.
构件尺寸及平整度的检测
2 每个尺寸在构件的3个部位量测, 取3处的平均值作为该尺寸的代表值。钢构件的尺寸偏差应以设计图纸规定的尺寸为基准计算尺寸偏差;偏差的允许值应符合其产品标准的要求。
梁和桁架构件的变形有平面内的垂直变形和平面外的侧向变形,因此要检测两个方向的平直度。柱的变形主要有柱身倾斜与挠曲。检查时可先目测,发现有异常情况或疑点时,对梁 、桁架可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线,然后测量各点的垂度与偏差;对柱的倾斜可用经纬仪或铅垂测量。柱挠曲可在构件支点间拉紧一根铁丝或细线测量。
3.
构件表面缺陷的检测——磁粉探伤
1、 磁粉探伤的基本原理
3 外加磁场对工件(只能是铁磁性材料)进行磁化,被磁化后的工件上若不存在缺陷,则它各部位的磁特性基本一致,而存在裂纹、气孔或非金属物夹渣等缺陷时,由于它们会在工件上造成气隙或不导磁的间隙,使缺陷部位的磁阻大大增加,工件内磁力线的正常传播遭到阻隔,根据磁连续性原理,这时磁化场的磁力线就被迫改变路径而逸出工件,并在工件表面形成漏磁场。
2、 漏磁场的强度主要取决磁化场的强度和缺陷对于磁化场垂直截面的影响程度。
利用磁粉就可以将漏磁场给予显示或测量出来,从而分析判断出缺陷的存在与否及其位置和大小。
将铁磁性材料的粉未撒在工件上,在有漏磁场的位置磁粉就被吸附,从而形成显示缺陷形状的磁痕,能比较直观地检出缺陷。这种方法是应用最早、最广的一种无损检测方法。
磁粉一般用工业纯铁或氧化铁制作,通常用四氧化三铁(Fe3O4)制成细微颗粒的粉末作为磁粉。磁粉可分为荧光磁粉和非荧光磁粉两大类,荧光磁粉是在普通磁粉的颗粒外表面涂上了一层荧光物质,使它在紫外线的照射下能发出荧光,主要的作用是提高了对比度,便于观察。磁粉检测又分干法和湿法两种:
1 .干法 —将磁粉直接撒在被测工件表面。为便于磁粉颗粒向漏磁场滚动,通常干法检测所用的磁粉颗粒较大,所以检测灵敏度较低。但是在被测工件不允许采用湿法与水或油接触时,如温度较高的试件,则只能采用干湿法。
湿法 —将磁粉悬浮于载液(水或煤油等)之中形成磁悬液喷撒于被测工件表面,这时磁粉借助液体流动性较好的特点,能够比较容易地向微弱的漏磁场移动,同时由于湿法流动性好就可以采用比干法更加细的磁粉,使磁粉更易于被微小的漏磁场所吸附,因此湿法比干法的检测灵敏度高。
3、 磁粉探伤的一般程序
(预处理-磁化 -施加磁粉 -观察记录) · 预处理
将构件表面的油脂、涂料以及铁锈等去掉,以免影响磁粉附着在缺陷上。 · 磁 化
选用适当的磁化方法和磁化电流,接通电源,对构件进行磁化 。 · 施加磁粉
按所选的干法或湿法施加干粉或磁悬液。 · 观察记录
用非荧光磁粉擦伤时,在光线明亮的地方,用自然光或灯光进行观察;用荧光磁粉擦伤时,则在暗室等暗处用紫外灯进行观察。
4.
连接(焊接、螺栓连接)的检测
4 钢结构的许多质量事故出在连接上,故应将连接作为重点对象进行检查。 连接板的检查包括:1)检测连接板尺寸(尤其是厚度)是否符合要求;2)用直尺作为靠尺检查其平整度;3)测量因螺栓孔等造成的实际尺寸的减小;4)检测有无裂缝、局部缺损等损伤。
对于螺栓连接,可用目测、锤敲相结合的方法检查。并用扭力扳手(当扳手达到一定
的力矩时,带有声、光指示的扳手)对螺栓的紧固性进行复查,尤其对高强螺栓的连结更应仔细检查。此外,对螺栓的直径、个数、排列方式也要一一检查。 焊接连接目前应用最广,出事故也较多,应检查其缺陷。焊缝的缺陷种类不少,如图所示,有裂纹、气孔、夹渣、未熔透、虚焊、咬边、弧坑等。
检查焊缝缺陷时,可用超声探伤仪或射线探测仪检测。在对焊缝的内部缺陷进行探伤前应先进行外观质量检查。
焊缝表面质量的检验可目测或用10倍放大镜,当存在疑义时,采用磁粉或渗透擦伤。如果焊缝外观质量不满足规定要求,需进行修补。
焊缝的外形尺寸一般用焊缝检验尺测量。焊缝检验尺由主尺、多用尺和高度标尺构成,可用于测量焊接母材的坡口角度、间隙、错位、焊缝高度、焊缝宽度和角焊缝高度。
5.
钢材锈蚀的检测
5 钢结构在潮湿、存水和酸碱盐腐蚀性环境中容易生锈,锈蚀导致钢材截面削弱,承载力下降。钢材的锈蚀程度可由其截面厚度的变化来反应。检测钢材厚度(必须先除锈))的仪器有超声波测厚仪(声速设定、耦合剂)和游标卡尺。
超声波测厚仪采用脉冲反射波法。超声波从一种均匀介质向另一种介质传播时,在界面会发生反射,测厚仪可测出探头自发出超声波至收到界面反射回波的时间。超声波在各种钢材中的传播速度已知,或通过实测确定,由波速和传播时间测算出钢材的厚度,对于数字超声波测厚仪,厚度值会直接显示在显示屏上。
6.
防火涂层厚度的检测
6 钢结构在高温条件下,材料强度显著降低。譬如2001年9月11日受恐怖袭击的美国纽约世贸中心就是典型的例子,世贸大厦采用筒中筒结构,为姊妹塔楼,地下6层,地上110层,高411m,标准层平面尺寸63.5m×63.5m,总面积125万平方米,整个大楼可容纳5万人办公,相当于5个深圳地王大厦。外筒为钢柱,建于1973年,每幢楼用钢量7800t。两座大楼受飞机撞击之后,一个在一小时倒塌,另一个在一小时四十倒塌。 防火涂层的质量要求
薄型防火涂层表面裂纹宽度不应大小0.5mm,涂层厚度应符合有关耐火极限的设计要求;厚型防火涂层表面裂纹宽度不应大小1mm,其涂层厚度应有80%以上的面积符合耐火极限的设计要求,且最薄处厚度不应低于设计要求的85%。防火涂料涂层厚度测定用测针(厚度测量仪)测定。
全钢框架结构的梁和柱的防火层厚度测定,在构件长度内每隔3m取一截面,对于
梁和柱在所选择的位置中,分别测出6个和8个点。分别计算出它们的平均值,精确到0.5mm。
7.
其他相关问题
7 1)焊缝的检测宜优先考虑受拉构件,在网架、桁架中应特别注意跨中下弦杆件。 2)钢结构工程施工质量验收规范?中不合格的处理 主控项目---- 必须100% 合格,不合格应处理。 一般项目 --- a.是否80%合格;
--- b.其余的20%是否满足允许偏差的1.2倍。 不合格项的处理办法: a.返工,重做;
b.检测鉴定,满足设计要求,应予以验收;
c.检测鉴定不满足设计要求,经设计人员重新核算,满足安全要求,可予以验收; d.设计人员认为不能满足安全要求,返修后二次验收可能引 起结构尺寸改变和功能发生变化,制定新的设计文件(加固方案),签订新的合同。施工单位按新的设计文件、合同进行验收,或 让步验收。 e. 不予验收 3)焊接材料的匹配
--- 不同母材焊接时的焊条选用,就低不就高的原则。
例如 钢梁 Q345,檩条Q235,用E43型焊条,不用E50型焊条 原因: a.焊接材料强度远比母材高
b.焊肉强度不能比母材高太多 (不大于50MPa) 4).建筑钢结构焊接技术规程?中关于焊缝的验收 a.抽检的焊缝数中,不合格率小于2%,该批定为合格; b.抽检的焊缝数中,不合格率大于5%,该批定为不合格;
c.抽检的焊缝数中,不合格率为2%- 5% 时,应加倍抽检,且必须在原不合格部位两侧的焊缝处长线各增加一处,如在所有抽检焊缝中不合格率不大于3% ,该批定为合格,大于3% ,该批定为不合格。
注意事项
当批量验收不合格时,应对该批余下的所有焊缝进行检测;