钢结构工程施工工艺标准

钢结构工程施工工艺标准4钢结构焊接施工工艺标准4.1适用范围本工艺标准适用于钢结构制作与安装过程中的钢结构焊接和焊钉焊接工程。4.2施工准备4.2.1主要材料与质量要求4.2.1.1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。4.2.1.2重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样、见证取样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。“重要”是指：1）建筑结构安全等级为一级的一、二级焊缝；2）建筑结构安全等级为二级的一级焊缝；3）大跨度结构中一级焊缝；4）重级工作制吊车梁结构中一级焊缝；5）设计要求的。4.2.1.3电焊条：其型号应按设计要求选用，并应有质量证明文件。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；焊接低合金钢时宜选用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)。焊前应按说明书的要求进行烘焙。酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。4.2.1.4引弧板：用坡口连接时需引用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相符。4.2.2主要设备与机具：电焊机(交、直流)、栓钉焊机、焊条烘箱、焊条保温桶、测温计等。4.2.3作业环境4.2.3.1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。并应做焊接试件经试验合格。4.2.3.2熟悉施工设计图纸，编制施工方案(经监理单位批准)，做好技术交底工作。熟悉焊缝及构件形态，确定焊缝焊接顺序。4.2.3.3现场供电应符合焊接用电要求，保证供电。4.2.3.4环境温度满足规范要求,当低于0℃时，对预热温度应根据工艺试验确定。4.3操作工艺与工序控制点4.3.1工艺流程作业准备→电弧焊接（平焊、立焊、横焊、仰焊、焊钉）→焊缝专检、评定4.3.2钢结构电弧焊接4.3.2.1平焊4.3.2.1.1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，并通过焊接工艺试验验证。4.3.2.1.2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。4.3.2.1.3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。4.3.2.1.4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。DB64/T274-20032184.3.2.1.5引弧：角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随意打弧。对接焊缝及对接与角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再施焊到焊缝区。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接头起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。4.3.2.1.6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。4.3.2.1.7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。4.3.2.1.8焊接角度：根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个方向，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，焊条与焊件夹角左右相等；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。4.3.2.1.9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，应采用气割切除引弧板，并修磨平整，不许用锤击落。4.3.2.2立焊：基本操作工艺与平焊相同，但应注意下述问题：4.3.2.2.1在相同条件下，焊接电流比平焊电流小10％～15％。4.3.2.2.2采用短弧焊接，弧长一般为2～3mm。4.3.2.2.3焊条角度应根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等，焊条与焊件左右方向夹角相等；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向上的60°～80°角，使电弧略向上，吹向熔池中心。4.3.2.2.4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。严禁将弧坑甩在一边。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使弧稍向下吹。4.3.2.3横焊：基本与平焊相同，焊接电流比平焊电流小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°。4.3.2.4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。4.3.2.5焊钉：由于钢材成份与焊钉的焊接质量有直接影响，具体施工时须按实际采用的钢材与焊钉匹配进行焊接，并应进行工艺试验，经评定合格后，方可在结构上焊接。焊钉焊接宜采用栓钉焊机施工。4.3.3冬期低温焊接4.3.3.1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或因其它原因骤冷，而产生冷脆效应。4.3.3.2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℃度以下时，应进行工艺试验，以确定适当的预热温度。4.3.4工序控制点4.3.4.1所有焊缝均是本工艺控制点,需按本标准严格操作,焊接结束后应清除熔渣，多层焊缝应分层清渣，分层施焊，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，应将焊工代号钢印打在焊缝周围不影响构件结构的明显处，方可转移地点继续焊接。4.3.4.2焊缝质量是本工艺检查点,班组自检应合格,检查结果可作为班组自检记录。4.3.4.3当一检验批工件的焊接工程结束,在转换工件之前为本工艺停止点,班组自检合格后,由专业质检员检查评定，并填写《焊接分项工程检验批质量验收记录》,报监理单位检查验收。4.4质量标准4.4.1主控项目4.4.1.1焊接材料与母材的匹配应符合设计要求和《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。使用前应按产品质量证明文件进行烘焙及存放。4.4.1.2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。4.4.1.3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，并应根据评定报告确定焊接工艺。4.4.1.4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《钢焊缝手工超声破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、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表1的规定。表1一、二级焊缝的质量等级及缺陷分级(见证检测项目)焊缝质量等级一级二级内部缺陷超声波探伤评定等级ⅡⅢ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ⅡⅢ检验等级ABAB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200㎜，当焊缝长度不足200㎜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200㎜，并应不少于1条焊缝。4.4.1.5T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1a、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1ｄ），且不应大于10㎜。焊脚尺寸的允许偏差0～4㎜。DB64/T274-20032204.4.1.6焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一、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。4.4.2一般项目4.4.2.1对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝，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。4.4.2.2二级、三级焊缝外观质量标准应符合表2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l条；每条检查l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。4.4.2.3焊缝尺寸允许偏差应符合表2的规定。表2二级、三级焊缝外观质量标准单位为（㎜）项目允许偏差缺陷类型二级三级未焊满（指不足设计要求）≤0.2＋0.02t，且≤1.0≤0.2＋0.04t，且≤2.0每100.0焊缝内缺陷总长≤（15.0）/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；连接长度≤100.0，且焊缝两侧咬边总长≤10％焊缝全长≤0.1t，且≤1.0，长度不限(≤10%焊缝全长)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图15％，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。4.4.2.4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％，且不应小于3件。检验方法：观察检查。4.4.2.5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。4.4.3允许偏差项目见表3表3焊缝尺寸允许偏差单位为(mm)序号项目图例允许偏差一、二级三级1对接焊缝余高CB20：0～3.0B≥20：0～4.0B20：0～4.0B≥20：0～5.02对接焊缝错边ｄｄ0.15ｔ，且≤2.0ｄ0.15ｔ且≤3.04.5成品保护4.5.1焊后不准撞砸接头，不准往刚焊完的钢材上浇水。4.5.2不准随意在焊缝外母材上引弧。4.5.3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，方可进行下道工序。4.5.4低温焊接不准立即清渣，应等焊缝降温后进行，并应采取缓冷措施。4.6应注意的主要质量问题4.6.1尺寸超出允许偏差：对焊缝长度、宽度、厚度不足，中心线偏移，弯折等超出允许偏差，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。4.6.2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工序，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。4.6.3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，适中的焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。4.6.4焊缝夹渣：多层施焊应层层将焊渣清除干净