钢结构手工电弧焊焊接施工工艺标准.doc
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1、3 钢结构焊接与连接施工工艺标准3.1钢结构手工电弧焊焊接施工工艺标准3.1.1总则3.1.1.1 合用范围本施工工艺标准合用于俯架或网架 ( 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。凡 各工程的工艺中无特殊规定的结构件的手工电弧焊均应按本标准 规定执行。3.1.1.2 编制参考标准及规范(1) 碳钢焊条 GB5117(2) 低合金钢焊条 GB5118(3) 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(4) 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2023(5) 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-20233.1.2术
2、语.符号3.1.2.1 术语(1) 母材 :被焊接的材料统称。(2) 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。(3) 层间温度 :多层焊时 , 停焊后继续焊之前 , 其相邻焊道应保持的最低温度。(4) 余高 :高出焊趾连线部分的焊缝高度 O(5) 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。(6) 船形焊 :T形、十字形和角接接头处在平焊位置进行的焊接 03.1.2.2 符号(1)t 板厚 ;(2)a 间隙 ;(3) 钝边 ;(4)L 长度 ;(5)坡口角度 ;(6)B 宽度 ;(7)C 余高 ;(8)d 错边量 ;(9)hf 焊脚尺寸
3、;(10)I焊接电流 ;(11)焊条直径。焊接方法及焊透种类代号应符合表 3.1.2.2-1 的规定 ; 接头形式及坡口形状代号应符合表 3.1.2.2-2的规定 ; 焊接面及垫板种类代号应符合表 3.1.2.2-3 的规定 ;焊接方法及焊透种类代号 表 3.1.2.2-1代号焊接方法焊透种类MC完全焊透焊接手工电弧焊接MP部分焊透焊接GC气体保护电弧焊接完全焊透焊接GP自保护电弧焊接部分焊透焊接SC完全焊透焊接SP埋弧焊接部分焊透焊接接接头形式及坡口形状代号 表3.1.2.2-2 接头形式 坡口形状 代 号 名 称 代 号 名 称 I I 形坡口 B 对接接头 VV形坡口 X X 形坡口 U
4、U形坡口 L 单边V形坡口 K K形坡口 T T形接头U1U形坡口 J1单边U形坡口 C 角接头注:1当钢板厚度50时,可采用U形或J形坡口 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其他材料的衬垫 2 双面焊接 焊接面及垫板种类代号 表3.1.2.2-3焊接位置代号应符合表3.1.2.2-4的规定;坡口各部分尺寸应符合表3.1.2.2-5的规定;焊接位置代号 表3.1.2.2-4代 号焊接位置代 号焊接位置 F 平焊 V 立焊 H 横焊 O 仰焊焊接接头坡口形式和尺寸标记应符合下列规定: 坡口各部分尺寸代号 表3.1.2.25 代 号 坡口各部分尺寸代
5、号 T 接缝部位的板厚() B坡口根部间隙() H坡口深度() p坡口钝边() A坡口角度()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达为MC-BI-BS13.1.3 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.安全试用.却保证质量,制定本工艺标准。3.1.3.2 本标准试用于工业与民用建筑钢结构中普通碳素结构钢和低合金钢焊接。3.1.3.3 钢结构焊接,不许按施工图的规定进行,并应遵守现行钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2023的规定。3.1.3.4 钢结构的焊接工作,你许遵守国家现行的安全技术
6、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规定以及建筑钢结构焊 接技术规程的规定进行焊接工艺评估实验。生产制造过程应严 格按工艺评估的有关参数和规定进行 , 通过跟踪检测如发现按照 工艺评估规范生产质量不稳定 , 应重做工艺评估 , 以达成质量稳 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 规定编制各类施工工艺 , 工厂应组织有关部门进行工艺评 审。3.1.4.2 材料规定(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
7、厂和焊接材料厂出具的质量证明书或检查报告 , 其 化学成分、力学性能和其他质量规定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 计单位批准。(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重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通过新产品鉴定。钢材 应由生产厂提供焊接性资料、指导性焊接工艺、热加工和热解决工艺参数、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熔参数规定、熔敷
8、金属成分、性能鉴定资料及 指导性施焊参数 , 经专家论证、评审和焊接工艺评估合格后 ,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4Omm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 Z15225 、Z35 相应的含硫量、断面收缩率应符合表 3.1.4.24 的规定。钢板厚度方向性能级别及其含疏量、 断面收缩率值 表 3.1.4.2-1级别含硫量(%)断面收缩率(功2%)三个试样平均值不小于单个试样值不小于Z150.011510Z250.0072515Z350.
9、0053525(5) 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献的规定进行烘干 O3) 低氢型焊条烘干温度应为 350380 , 保温时间应为 1.52h, 烘干后应缓冷放置于 110120 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 ; 焊条反复烘干次数不宜超
10、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规定。(7) 焊件坡口形式的选择要考虑在施焊和坡口加工也许的条件下 , 尽量减小焊接变形 ,节省焊材 , 提高劳动生产率 , 减少成本。一般重要根据板厚选择 ( 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)。(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 3.1.4.2-2 的规定。当超过表 3.1.4.24 的规 定期应将焊缝焊成斜坡状 ,其坡度最大允许值
11、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) 。不同厚度钢材对接的允许厚度差 (mm) 表 3.1.4.2-2较薄板厚度t159101212允许厚度差t1-t22342) 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 3.1.4.2)。3.1.4.3 重要机具焊接用机械设备表表 3.1.4.3-1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200kw20OKW直流焊机AX5-5005
12、0OA交流焊机BX1-50050OA焊条烘干箱HY704-4焊接滚轮架HGZ-5A5t翼缘矫正机YTJ-5050mm工厂加工检查设备、仪器、工具表 表 3.1.4.3 2设备名称设备型号数量设备能力超声波探伤仪ECHOPE22010500mm数字温度仪RKCDP-50001300膜测厚仪345FB-MKE01250m数字钳形电流表2023200OA,100OV温湿度仪W5温1040,湿100%焊缝检查尺SK磁粉探伤仪DA-400S游标卡尺0150mm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
13、 时 , 应设防风棚或采用其他防风 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 , 应采用加热去湿除潮 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
14、术责 任人员制定出作业方案经认可后方可实行。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措施。(5) 焊条在使用前应按产品说明书规定的烘熔时间和烘熔温 度进行烘焰。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) 。不符上述规定期 , 应重新烘干后再用 , 但焊条烘 干次数不宜超过 2 次。(6) 焊接作业区环境超过本条第 (1)、(4) 款规定但必须焊接 时 ,应对焊接作业区设立防护栅并制订出具体方案 , 连同低温焊接 工艺参数、措施报监理工程师确认后方可实行。3.
15、1.5材料和质量规定3.1.5.1 材料的关键规定(1) 所用钢材及焊接材料均应符合设计图纸和规程的规定。(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规定。(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规定 O(4) 焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷。3.1.5.2 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 03.1.5.3 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。 3.1.5.4 职业健康安全关键规定焊工须经安全知识培训并取得焊工合格证 , 严禁
16、无证上岗 O3.1.5.5 环境关键规定雪、雨天气时 , 严禁露天焊接。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 , 应采用防风 措施。3.1.6 施工工艺3.1.6.1 工艺流程清理焊接部位 检 检查构件组装、加工及定位焊按工艺文献规定调整焊接工艺参数按工艺文献规定进行焊前预热、焊后保温剂消除应力解决按合理焊接顺序进行焊接 不合格焊缝返修焊毕自检、交检 合格焊缝修磨交专职检查员检查工作结束时,关闭电源,将焊枪、工作小车等物品收放整齐施工现场清扫干净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重要根据焊件厚度选择 , 见表 3.
17、1.6.240 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 表3.1.6.2-1焊件厚度(mm)12焊条直径(mm)1.623.23.2445462)焊接电流的选择 重要根据焊条直径选择电流 ,方法有两种 :方法一、查表 : 见表 3.1.6.2-20焊接电流选择 表 3.1.6.2 2焊条直径(mm)1.62.O2.53.24.05.O5.8焊接电流(A)254040605080100130160210200270260300注 : 立、仰、横焊电流应比平焊小 10% 左右。方法二、有近似的经验公式可供估算 : I=(3055) 式中一一焊条直径 ,mmI 一
18、一焊接电流 ,A 。焊角焊缝时 , 电流要稍大些。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 和获得较美观的焊缝 , 使用的电流稍小些。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。焊接电流初步选定后 , 要通过试焊调整。3) 电弧电压重要取决于弧长。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。所谓短弧是指弧长为焊条直径的 0.51.0 倍。4) 焊接工艺参数的选择 , 应在保证焊接质量
19、条件下 , 采用大直径焊条和大电流焊接 , 以提高劳动生产率。5) 手工电弧焊工艺参数示例见表 3.1.6.2-3。6) 坡口底层焊道宜采用不大于 4.Omm 的焊条 , 底层根部焊道的最小尺寸应适宜 , 以防产生裂纹。7) 在承受动载荷情况下 , 焊接接头的焊缝余高 C 应趋于零 ,在其他工作条件下 ,C 值可在 O3mm 范围内选取。8) 焊缝在焊接接头每边的覆盖宽度一般为 24mm。手工电弧焊工艺参数示例 表 3.1.6.2-3焊缝空间位置焊缝断面焊件厚度或焊角尺寸()第一层焊缝以后各层焊缝封底焊缝焊条直径()焊条电流焊条直径()焊条电流焊条直径()焊条电流平对接焊缝2255602556
20、02.53.53.2901203.2901204.05.03.21001303.210013041602004160210520020652202505.66.041602103.2100130520026041802106.04160210416021041802105220280522026012416021041602105220280立队接焊缝225055250552.54.03.2801103.2801105.06.03.2901203.2901207.0103.29012041201603.2901204120160113.29012041201603.29012041201605
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