钢结构手工电弧焊焊接施工工艺标准

3.1钢结构手工电弧焊施工工艺标准3.1.1总则3.1.1.1适用范围本规程适用于桁架或网架（壳）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中。指导书规定了碳素结构钢和低合金高强度钢的二氧化碳气体保护焊的基本要求。凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件的二氧化碳气体保护焊均应按本规程规定执行。3.1.1.2编制参考标准及规范《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《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《碳钢和碳锰钢的电弧焊焊接工艺规范（英标）》BS5135：1984《钢结构焊接规范（美标）》ANSI/AWSD1.1—923.1.2术语、符号3.1.2.1术语母材——被焊接的材料统称。焊缝金属——构成焊缝的金属，一般是熔化的母材和填充金属凝固形成的那部分金属。层间温度——多层焊时，再停焊后继续焊之前，其相邻焊道应保持的最低温度。余高——高出焊趾连线部分的焊缝高度。定位焊缝——焊前为装配和固定焊接接头的位置而施焊的短焊缝。船形焊——T型、十字型和角接接头处于平焊位置进行的焊接。3.1.2.1符号t----板厚a----间隙p----钝边L----长度α----坡口角度B----宽度C----余高d----错边量hf----焊脚尺寸I----焊接电流φ----焊条直径焊接方法及焊透种类代号应符合表3.1.2.1规定；接头形式及坡口形状代号应符合表3.1.2.2规定；焊接面及垫板种类代号应符合表3.1.2.3规定；单面或双面焊接代号反面垫板类型代号（无垫板可省略）坡口形状代号接头形式代号焊透种类代号焊接方法代号焊接位置代号应符合表3.1.2.4规定；坡口各部分尺寸代号应符合表3.1.2.5规定；焊接接头坡口形式和尺寸标记应符合下列规定：标记示例：手工电弧焊、完全焊透、对接、I形坡口、背面加钢衬垫的单面焊接接头表示为MC-BI-BS1。表3.1.2.1焊接方法及焊透种类代号代号焊接方法焊透种类MC手工电弧焊接完全焊透焊接MP部分焊透焊接GC气体保护电弧焊接自保护电弧焊接完全焊透焊接GP部分焊透焊接SC埋弧焊接完全焊透焊接SP部分焊透焊接表3.1.2.2接头形式及坡口形状代号接头形式坡口形状代号名称代号名称II形坡口B对接接头VV形坡口XX形坡口UU型坡口L单边V形坡口KK形坡口TT形接头U○1U形坡口J○1单边U形坡口C角接头注：1-当钢板厚度≥50mm时，可采用U形或J形坡口表3.1.2.3焊接面及垫板种类代号反面垫板种类焊接面代号使用材料代号焊接面规定BS钢衬垫1单面焊接BF其它材料的衬垫2双面焊接表3.1.2.4焊接位置代号代号焊接位置代号焊接位置F平焊V立焊H横焊O仰焊表3.1.2.5坡口各部分尺寸代号代号坡口各部分的尺寸t接缝部位的板厚（mm）b坡口根部间隙（mm）H坡口深度（mm）p坡口钝边（mm）坡口角度（。）3.1.3基本规定3.1.3.1为在建筑钢结构焊接中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本工艺标准。3.1.3.2本标准适用于工业与民用建筑钢结构中普通碳素结构钢和低合金结构钢焊接。3.1.3.3钢结构焊接，必须按施工图的要求进行，并应遵守现行《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的规定。3.1.3.4钢结构的焊接工作，必须遵守国家现行的安全技术和劳动保护等有关规定。3.1.3.5钢结构的焊接，除应执行本标准外，尚应符合国家现行的有关标准。3.1.4施工准备3.1.4.1技术准备在构件制作前，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，将重做工艺评定，调整规范，以达到质量稳定。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。3.1.4.2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、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准规定。当采用其它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焊接T形、十字形、角接接头，当其翼缘板厚度等于或大于40mm时，设计宜采用抗层状撕裂的钢板。钢材的厚度方向性能级别应根据工程的结构类型、节点形式及板厚和受力状态的不同情况选择。钢板厚度方向性能级别Z15、Z25、Z35相应的含硫量、断面收缩率应符合表3.1.4.2-1的规定。表3.1.4.2-1钢板厚度方向性能级别及其含硫量、断面收缩率值级别含硫量≤（%）断面收缩率（2%）三个试样平均值不小于单个试样值不小于Z150.011510Z250.0072515Z350.00535255焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T5117）、《低合金钢焊条》（GB/T5118）的规定。6除第5条规定外，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。C，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。7焊件坡口形式的选择要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减小焊接变形，节省焊材，提高劳动生产率，降低成本。一般主要根据板厚选择（见《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）。1）焊条手工电弧焊全焊透坡口形状和尺寸宜符合表3.1.4.2-2的要求。2）焊条手工电弧焊部分焊透坡口形状和尺寸宜符合表3.1.4.2-3的要求。8不同厚度及宽度的材料对接时，应作平缓过渡并符合下列规定：1）不同厚度的板材或管材对接接头受拉时，其允许厚度差值（t1-t2）应符合表3.1.4.2-4的规定。当超过表3.1.4.2-4的规定时应将焊缝焊成斜坡状，其坡度最大允许值为1：2.5；或将较厚板的一面或两面及管材的内壁或外壁在焊前加工成斜坡，其坡度最大允许值应为1：2.5（图3.1.4.2）。2）不同宽度的板材对接时，应根据工厂及工地条件采用热切割、机械加工或砂轮打磨的方法使之平缓过渡，其连接处最大允许坡度值应为1：2.5（图3.1.4.2e）。表3.1.4.2-2焊条手工电弧焊全焊透坡口形状和尺寸续表3.1.4.2-2焊条手工电弧焊全焊透坡口形状和尺寸续表3.1.4.2-2焊条手工电弧焊全焊透坡口形状和尺寸续表3.1.4.2-2焊条手工电弧焊全焊透坡口形状和尺寸续表3.1.4.2-2焊条手工电弧焊全焊透坡口形状和尺寸表3.1.4.2-3焊条手工电弧焊部分焊透坡口形状和尺寸续表3.1.4.2-3焊条手工电弧焊部分焊透坡口形状和尺寸续表3.1.4.2-3焊条手工电弧焊部分焊透坡口形状和尺寸续表3.1.4.2-3焊条手工电弧焊部分焊透坡口形状和尺寸表3.1.4.2-4不同厚度钢材对接的允许厚度差（mm）较薄板厚度t1≥5~910~12＞12允许厚度差t1-t2234图3.1.4.2对接接头部件厚度、宽度不同时的平缓过渡要求示意（a）板材厚度不同加工成斜坡；（b）板材厚度不同焊成斜坡状；（c）管材内径相同壁厚不同；（d）管材外径相同壁厚不同；（e）板材宽度不同3.1.4.3主要机具表3.1.4.3-1焊接用机械设备表设备名称设备型号数量设备能力电动空压机4L-2020m3柴油发电机200KW200kw直流焊机AX5-500500A交流焊机BX1-500500A焊条烘干箱HY704-4焊接滚轮架HGZ-5A5T翼缘矫正机YTJ-5050mm表3.1.4.3-2工厂加工检验设备、仪器、工具表设备名称设备型号数量设备能力超声波探伤仪ECHOPE22010-500mm数字温度仪RKCDP-5000~1300℃膜测厚仪345FB-MKⅡ0~1250μm数字钳形电流表20032000A，1000V温湿度仪WHM5温10~40℃，湿0~100%焊缝检验尺SK磁粉探伤仪DA-400S游标卡尺0~150mm钢卷尺50M钢卷尺30M3.1.4.4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它防风措施。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。C时，应将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材，加热到20。C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订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本条第1、4款规定但必须焊接时，应对焊接作业区设置防护棚并由施工企业制订出具体方案，连同低温焊接工艺参数、措施报监理工程师确认后方可实施。3.1.5材料和质量要求3.1.5.1材料的关键要求1所用钢材及焊接材料均应符合设计图纸和规程的要求。2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。3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要求。4焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷；焊剂不应受潮结块。3.1.5.2技术关键要求焊工应严格按照焊接工艺及技术操作规程施焊。3.1.5.3质量关键要求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。3.1.5.4职业健康安全关键要求焊工须经安全知识培训并取得焊工合格证，禁止无证上岗。3.1.5.5环境关键要求雪雨天气时，禁止露天焊接。构件焊区表面潮湿或有冰雪时，必须清除干净方可施焊。在四级以上风力焊接时，应采取防风措施。3.1.6施工工艺3.1.6.1工艺流程下料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输售后服务合格校正矫正审图按工艺文件调整焊接工艺参数构件下料、组对定位焊清理焊接部位焊接工艺评定按合理顺序进行焊接清理施工现场工作结束专职检验自检、交检不合格不合格焊缝返修3.1.6.2操作工艺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，见表3.1.6.2-1。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。表3.1.6.2-1焊条直径选择焊件厚度(mm)2234