钢结构手工电弧焊焊接工艺标准.doc

钢结构手工电弧焊焊接工艺标准
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。
质量标准 
   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
  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 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 3 组合焊缝 T形接头，十字接头、角接头 >t/4 查 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。
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。
应注意的质量问题 
   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。
质量记录 
   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
   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
电焊施工工法
竖向电渣压力焊施工工法

竖向钢筋电渣力焊技术的应用，代替了原来习惯采用的搭接绑扎和手工电孤焊的方法。应用此技术可以达到保证施工质量、降低工程成本、加快工程进度、减轻工人劳动强度的良好效果，而且工艺操作简单、容易掌握。

    一、焊接范围：

    多、高层框架（或框剪等）结构中的竖向钢筋直径在16～32㎜的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋，其焊接接头质量应符合《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18～84）规定。

    二、基本原理：

    电渣压力焊是借助被焊钢筋端头之间形成的电孤，来熔化焊剂而获得2000℃以上高温熔渣将被焊钢筋端头均匀地熔化，再经挤压而形成焊接接头的方法。

    详细过程：接通电路产生电孤和孤丝，随后周围的焊剂和钢筋端部迅速熔化形成渣池，电渣池温度在1500～2000℃左右，旋转把手，将上钢筋缓慢送下。待上下两钢筋的端部熔化至一定程序时，附近钢筋也达到热塑性状态，此时立即旋转把手，使上筋突然下落，挤出渣池全部熔渣和液态金属，形成一圈凸出的光亮的焊接接头。

    三、机具设备和材料

    1、设备

    （1）现以山东省济南市历下通用机械厂制造的ZHJ-600型垂直钢筋对焊机为例，其主要数据详下表：

    电源电压 380V50HZ 正级电压 80V

    熔化电压 25～50V 焊接电流 200～600A

    焊接钢筋直径 16～32㎜ 焊接时间 20～40S

    熔化箱 25～33㎜ 焊枪尺寸 620×200×180m

    控制箱 340×300×180㎜ 对焊压力 ＞300㎏

    （2）500A及其以上电焊机：

    （3）装焊剂的铁铲。

    2、材料：

    （1）焊剂：HJ431焊剂。

    （2）石棉绳：用于塞严焊剂盒下部间隙，防止焊剂外漏。

    （3）钢筋：符合规范和设计要求的直径在16～32㎜的钢筋。

    四、工艺流程：

    检查钢筋质量→检查焊接设备→校正钢筋垂直→固定焊接夹具→装焊剂→接通电源→引弧→稳压→加压顶锻保温→收集剩余焊剂、拆除夹具→打掉熔渣、检查焊接接头质量

    五、操作要点：

    1、基本要求：

    （1）操作人员必须经培训，考试合格后上岗。

    （2）严格执行专人专机，焊接接头挂牌制。

    2、操作要求：

    （1）检查电压情况。

    （2）检查夹具是否同心、灵活。

    （3）确保安全施工。

    （4）焊剂必须经烘烤合格。

    （5）钢筋端部10㎝左右的铁锈、油污等用钢刷除去，不直部分用气焊割掉。

    （6）将电源、电焊机、控制箱、焊枪、焊接电缆和控制电缆连接好。

    （7）按钢筋直径的大小由下表确定竖焊的工艺参数。

    附表：

    电渣压力焊焊接参数表

    钢筋直径 16 20 25 28 32

    渣池电压（V） 25～50 25～50 25～50 25～50 25～50

    焊接电流（A） 250～350 350～450 450～550 500～550 550～600

    焊接时间（S） 23 25 27 29 34

    注：当电压波动时，应根据实际情况调整焊接电流和焊接时间。

    六、操作方法：

    （1）将电源与电焊机和控制器，焊枪Ⅰ焊枪Ⅱ焊接电缆和控制电缆，按图联接好。

    （2）调整电焊机电流调节装置，使其为所需数值。

    （3）将控制箱电源开关置于“开”的位置，电源指示灯亮，调节时间电位器旋钮至所需位置上，调整时间电位器方法是：按下焊枪上“开”的按钮（焊枪只接控制电缆，不接焊接电缆），开始计时，到焊枪仪表壳上的红指示灯熄灭止，看这段时间是否符合所需数值，如不符合反复调几次，直到调准为止，再按下焊枪上“关”的按钮。

    （4）把焊枪上的下夹钳夹在固定的钢筋上，把待焊的钢筋夹在上夹钳上，对准引孤线。（导套上端与导柱上的刻线对正）。

    （5）在上下钢筋间放Ф4×5㎜的焊条一小段，再用石棉布（或耐火棉）放入焊剂筒下部间隙内堵严，关闭焊剂筒，将431焊剂倒入焊剂筒，以装满为准。

    （6）做好上述准备工作后，按下焊枪上的电源“开”的按钮，焊接电源接通，反时针摇动手柄，开始引孤，电压表指示30V左右，此后电压值逐渐升高；顺时针摇动手柄，使熔池电压保持40V左右，见焊枪上仪表红灯熄灭时，顺时针摇动手柄加压，因机械连杆下行时碰触微动开关BQ1或（BQ2）使电源断电，如不能自动断电，应立即按下焊枪上“关”的按钮，使之断电，至此一个接头焊完。保持温度1～2分钟后，打开焊剂筒，倒出焊剂后，卸下焊枪，焊接过程完毕。在保温期间拔下快速接头，插入另一做好准备的焊枪上，当另一焊枪准备完闭，即可旋焊，这样可以交替进行焊接。

    （7）在夹具和钢筋自重的压力下，稍用力即能满足顶压压力的要求，顶压完成后不要立即松手，要继续把持操作杆5～8秒钟，防止焊缝凝固前由于夹具回弹或松动而造成焊口开裂。

    （8）冬季施工时，应采取缓慢冷却法，延长焊接通电时间1～3秒，适当增加焊接电流，延长打掉渣壳的时间，使渣壳起降低却速度的作用。

    七、劳动组织：

    根据每个楼层（或标准层）的施工计划，以两个轴线（或三个轴线）为一个流水段，也可根据接头数量增减轴线数，在劳力上，安排两人一台焊枪为一竖焊组：其中一人扶插钢筋，一个装拆夹具施焊，一个流水段二至四个竖焊组同时焊接，在施工层第一段流水梁筋绑扎完后，未浇梁板砼前，竖焊组即可竖焊上一层第一流水段柱墙竖向主筋，并随后安排绑其箍筋固定，此时梁柱节点处柱子箍筋外必须加保护层垫块，严禁塔吊等碰撞，防止竖筋位移。

    每组（2人）每台班可焊32～34个接头（熟练操作后仍有增加的潜力）这样安排在不影响其它任何工序的情况下，竖焊不占用标准层施工的绝对时间，明显的加快了工程进度。

    八、质量检查和缺陷处理：

    1、取样数量及方法：钢筋电渣压力焊接头的外观应逐个检查。强度检查时，从每批成品中切取三个试件进行拉力试验。在一般建筑物中，每300个接头为一批，在现浇砼框架结构中，每一层楼层中以300个同规格接头为一批，不足300个按一批计算。

    2、外观检查：

    （1）接头焊点均匀，不得有裂缝，钢筋表面不得有明显烧伤，气孔、咬边，夹渣等质量缺陷。

    （2）接头轴线位移不得超过钢筋直径的10%，同时不得大于2㎜。

    （3）接头处弯折不得大于4°。

    对以上外观检查不合格的应割除重焊。

    3、拉力实验：钢筋焊接拉力实验的结果，三个试件均不得低于该组钢筋母材的抗拉强度，如有一个试件的抗拉强度低于规定值，应取双倍数量的试件进行复验，复验结果仍有一个及一个以上试件强度达不到上述要求，该批接头判为不合格。

    4、焊接通病及处理防止措施：

    缺陷处理 防止措施

    偏心 将钢筋矫直，钢筋安放正直，顶压用力适当，及时修夹具。

    弯折 将钢筋矫直，钢筋安放正直，适当延长夹具松开时间。

    咬边 将钢筋矫直，适当缩短焊接时间，及时停机，适当加大顶压量。

    未熔合 提高钢筋下送速度，延迟断电时间，检查夹具，适当增加焊接电流。

    焊包不均 钢筋端部不平，钢筋位置正中，风大时，增加一人扶正。

    焊包下流 塞好石棉布

    气孔 焊剂不得潮湿，除锈。

    九、质量及安全措施：

    1、电源电缆和控制电缆联接要正确。

    2、电源和控制器外壳必须固定接地线，接地线如为铜线，截面面积为6～10㎜&sup2;，铝线为20㎜&sup2;。

    3、上下钢筋端部要直、平，除去锈蚀和油污。

    4、431焊剂要烘干，切勿用潮湿焊剂施焊。

    5、上下钢筋要求对齐，轴线偏移量小于0.1d，或小于2㎜。

    6、操作人员必须戴绝缘手套，穿绝缘鞋。

    7、电源一次线截面积不小于25mm2，二次线上的电压降不大于4V。

    8、焊接过程中上钢筋不能与焊好的钢筋相碰。

    9、施焊前应对所用钢筋进行试焊，合格后方可施焊。

    10、在施焊过程中，应随机检查焊接质量。

    11、下班后必须保管好机头，控制箱，电缆等，避免损坏。

    十、工程实例及经济分析：

    省林业厅工程建筑面积11000m2，地下2层、地上14层，框架剪力墙结构。应用此工法共计焊接4548个接头，钢筋直径以Ф25为主，其它有Ф22、Ф20钢筋。即：每个绑扎接头的成本14.15元，每个竖焊接头成本3.01元，每个接头可节约11.14元。共计节约资金50664.72元。

    总之，竖向电渣压力焊是一种综合效益极好的技术，应在多层和高层框架结构竖向钢筋连接中大力推