1 总则 1.1编制目的
为了规X钢结构焊接的施工,统一钢结构焊接的施工准备、施工操作、质量标准的内容和对成品保护、职业健康安全、环境保护的要求,并为编制钢结构焊接的技术交底提供依据,特编制此作业指导书。 1.2适用X围
该作业指导书适用于桁架结构、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中采用普通碳素结构钢和低合金结构钢的钢结构焊接工程。凡在这些钢结构焊接工程中,要求采用手工电弧焊、埋弧自动焊或二氧化碳气体保护焊时,均可执行本作业指导书的相关规定。 1.3编制依据
(1)建筑工程施工质量验收统一标准 (GB50300-2001) (2)钢结构工程施工质量验收规X (GB50205-2001) (3)建筑钢结构焊接技术规程 (JGJ81-2002) (4)碳钢焊条 (GB/T5117) (5)低合金钢焊条 (GB/T5118) (6)碳素钢埋弧焊用焊剂 (GB/T5293) (7)低合金钢埋弧焊用焊剂 (GB/T12470)
(8)二氧化碳气体保护焊用焊丝 (GB/T8110) (9)焊接用二氧化碳 (HG/T2537)
(10)埋弧焊焊接接头的基本形式与尺寸 (GB986)
(11)气焊、手工电弧焊与气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸(GB985-88) (12)国家和当地政府有关安全、防火、劳动、环境保护等现行有关标准和规程。 2施工准备 2.1技术准备
(1)构件制作前,应按招标文件和施工图纸的要求以与《建筑钢结构焊接技术规程》的要求进行焊接工艺评定试验。
(2)应根据构件制造要求、钢结构技术规X、施工图纸以与焊接工艺评定试验的有关要求,编制施工组织设计和施工技术方案,确定焊接施工工艺。
(3)按施工组织设计、施工技术方案和作业指导书的要求,编制详细的施工技术交底。 2.2材料要求
(1)建筑钢结构用钢材与焊接材料的选用应符合设计图纸的要求,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、力学性能和其他质量要求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、重型与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。复验应委托资质符合要求的检验检测单位进行。 (3)钢结构工程中选用的新材料必须经过新产品鉴定,相关的鉴定资料必须齐全,钢材和焊接材料均应经过专家论证、评审和焊接工艺评定合格,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、节点形式与板厚和受力状态的不同情况选择。 (5)钢板厚度方向性能级别相应的含硫量、断面收缩率应符合表2.2 的规定。
表2.2 钢板厚度方向性能级别与其含硫量、断面收缩率值 断面收缩率(ψ2%) 级 别 Z15 Z25 Z35 含硫量≤(%) 三个试样平均值不小于 0.01 0.007 0.005 15 25 35 单个试样值不小于 10 15 25 (6)焊条、焊丝和焊剂应应符合如下的规定:
a.手工电弧焊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) 规定。 b.埋弧焊用的焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》(GB/T5293)、《低合金钢埋弧焊用焊剂》(GB/T12470) 的规定。
c.气体保护焊的焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用焊丝》(GB/T14957)、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》(GB/T8110)、《碳钢药芯焊丝》(GB/T10045)、《低合金钢药芯焊丝》(GB/T17493) 的规定。
d.气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合国家现行标准《焊接用二氧化碳》(HG/T2537) 的规定,大型、重型与特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接节点采用的二氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求。
(7)焊接材料尚应符合下列规定 :
a.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。
b.焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前,必须按产品说明书与有关工艺文件的规定进行烘干。 c.低氢型焊条烘干温度应为 350—380℃,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。 d.实心焊丝与熔嘴导管应无油污、锈蚀 , 镀铜层应完好元损。
e.焊条、焊剂烘干装置与保温装置的加热、测温、控温性能应符合使用要求。 2.3主要机具
(1)焊接机械设备:电动空压机、直流电焊机、交流电焊机、埋弧焊机、CO2焊机、焊条烘干箱、焊接滚轮架、翼缘矫正机。
(2)检验用设备、仪器、工具:超声波探伤仪、数字温度仪、漆膜测厚仪、数字钳形电流表、温湿度仪、焊缝检测尺、磁粉探伤仪、游标卡尺、钢卷尺。 2.4作业条件
(1)焊接作业区风速:当手工电弧焊超过 8m/s 、气体保护电弧焊与药芯焊丝电弧焊超过 2m/s 时,应设防风棚或采取其他防风措施,并应编制专门的施工技术方案,车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时,也应按以上规定处置。
(2)保证焊接作业区相对湿度不得大于 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℃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 X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该温度,同时尚应对构件采用必要的保温措施。实际加热温度应根据构件构造特点、钢材类别与质量等级和可焊性、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定出施工技术方案经认可后方可实施。施工技术方案应明确低温焊接工艺参数和所采取的施焊措施,保证焊工操作技能不受环境低温的影响。
(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)用于埋弧焊的焊剂应符合设计规定。焊剂在使用前也应按产品说明书规定的烘焙时间和烘焙温度进行烘焙,且不得含灰尘、铁屑和其他杂物。
(7)焊前应对焊丝仔细清理,去除铁锈和油污等杂质。 3施工操作 3.1 施工工艺流程
3.2 焊前准备 (1)清理焊接部位 检查构件组装、加工与定位焊 焊接工艺试验 a.施焊前,焊工应检查焊接部位组装和表面清理的质量,如不符合要求,应修磨补焊合格后方能施焊。
焊接工艺评定 清理焊接部位 b.采用多层焊时,应将前一道焊缝表面清理干净后再继续施焊。 调整焊接工艺参数 (2)焊件的组装与加工 a.焊接组装时的坡口允许偏差值应符合规定的要求。如果坡口组装间隙超过允许偏差规定,可在坡口单不合格 焊缝返修 焊接 按工艺要求进行焊侧或两侧堆焊、修磨使其符合要求,但当坡口组装间隙超过较薄板厚度 2 倍或大于 20mm 时,不应前预热焊后保温与采用堆焊的方法增加构件长度和减少组装间隙。 消除应力的热处理 检查结果 焊毕自检和交检 b.焊件坡口形式一般应根据板厚进行选择,并执行《气焊、手工电弧焊与气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》(GB985一88)的规定。 合 格 检查员检查 c.不同宽度的板材对接焊接时,应根据工厂与工地条件采用热切割、机械加工或砂轮打磨的方法使之平焊缝返修 不合格 缓过渡,其连接处最大允许坡度值应为 1:2.5。 d.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3.2无损检验 无损检验报告 的规定。当钢材对接厚度差超过表 3.2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,或将较厚钢板的一面或两面与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。 焊接结束 合 格 表3.2 不同厚度钢材对接时的允许厚度差(mm) 较薄板厚度 t1 允许厚度差(t1-t2) (3)定位焊
a.定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊,所用焊接材料应与正式施焊相当。 b.定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。
c.钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接,定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的 2/3,定位焊缝长度宜大于 40mm,间距 500—600mm,并应填满弧坑。
d.定位焊预热温度应高于正式施焊预热温度。当定位焊焊缝上有气孔或裂纹时,必须清除后重焊。
≥5—9 2 10—12 3 >12 4 3.3 焊接参数选择
3.3.1 手工电弧焊的焊接参数选择 (1)焊条直径的选择
焊条直径主要应根据焊件厚度选择,可参照表3.3.1-1 的规定执行。多层焊的第一层以与非水平位置焊接时,焊条直径的选择可小于表中数值。
表3.3.3.1-1 焊条直径选择 焊件厚度(mm) 焊条直径(mm) (2)焊接电流的选择
①焊接电流主要应根据焊条直径进行选择,选择的方法有两种: a.查表选择,可按表3.3.1-2 进行选择。
表3.3.1-2 焊接电流选择 焊条直径(mm) 焊接电流(A) 1.6 25-40 2.0 40-60 2.5 50-80 3.2 100-130 4.0 160-210 5.0 200-270 5.8 260-300 <2 1.6 2 2.0 3 3.2 4—6 3.2—4 6—12 4—5 >12 4—6 注:立、仰、横焊电流应比平焊小 10% 左右。 b.按经验公式进行估算:
I =(30—55)φ
式中I 一焊接电流,A
φ一焊条直径,mm
②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。
③焊接电流初步选定后,要通过试焊进行调整。 (3)电弧电压的选择
电弧电压主要取决于电弧长度。电弧长,则电压高,反之则低。在焊接过程中,一般希望电弧长始终保持一致,并且尽量使用短弧焊接,即:电弧长为焊条直径的 0.5—1.0 倍。 (4)焊接工艺参数的选择
a.焊接工艺参数的选择应在保证焊接质量条件下,采用大直径焊条和大电流焊接,以提高劳动生产率。 b.手工电弧焊工艺参数示例见表。
表3.3.1-3 手工电弧焊工艺参数示例 以后各层焊缝 封底焊缝 焊缝厚度 第一层焊缝 焊缝 或焊角尺寸 焊条直径 焊接电流 焊条直径 焊接电流 焊条直径 焊接电流 空间位置 (mm) (mm) (A) (mm) (A) (mm) (A) 2 平对接 焊缝 2 3.2 3.2 4 55-60 90-120 100-130 160-200 2 3.2 3.2 4 55-60 90-120 100-130 160-210 以后各层焊缝 封底焊缝 焊缝厚度 第一层焊缝 焊缝 或焊角尺寸 焊条直径 焊接电流 焊条直径 焊接电流 焊条直径 焊接电流 空间位置 (mm) (mm) (A) (mm) (A) (mm) (A) 5 4 5 >6.0 4 200-260 160-210 4 5 4 5 4 4 立对接 焊缝 3.2 ≥11 4 3.2 12-18 4 3.2 ≥19 4 2 2.5 4 3.2 3.2 >9.0 4 3.2 14-18 4 >19 4 140-160 140-160 4 140-160 140-160 90-120 4 140-160 120-160 90-120 4 90-120 4 140-160 4 120-160 140-160 4 3.2 120-160 90-120 3.2 横对接 焊缝 90-120 4 3.2 120-160 90-120 2 3.2 3.2 120-160 50-55 80-110 90-120 5 160-200 2 3.2 3.2 50-55 80-110 90-120 120-160 90-120 4 120-160 120-160 90-120 4 120-160 5 160-200 120-160 90-120 4 120-160 3.2 90-120 160-210 220-280 160-210 220-280 120-160 4 4 5 2 3.2 3.2 3.2 180-210 180-210 220-260 50-55 80-110 90-120 90-120 200-260 160-210 5 3.2 220-250 100-130 >12 2 4 2 3.2 3.2 3.2 160-210 50-55 80-110 90-120 90-120 以后各层焊缝 封底焊缝 焊缝厚度 第一层焊缝 焊缝 或焊角尺寸 焊条直径 焊接电流 焊条直径 焊接电流 焊条直径 焊接电流 空间位置 (mm) (mm) (A) (mm) (A) (mm) (A) 2 仰对接 焊缝 -1 2.5 3.2 3.2 3.2 >9.0 4 3.2 12-18 4 >19 2 3 4 2 3.2 3.2 4 4 平角接 焊接 4 5 >7.0 角焊缝 打坡口 >7.0 角焊缝 不打坡口 2 立角接 焊接 4 9.0-12 角焊缝 打坡口 3.2 4 120-160 90-120 4 120-160 120-160 4 5 4 2 3.2 3.2 220-280 160-200 220-280 160-200 5 50-60 90-120 90-120 220-280 5 4 220-280 160-200 4 160-200 160-200 160-200 140-160 140-160 55-65 100-120 100-120 4 140-160 140-160 90-120 4 140-160 90-120 4 仰对接 焊缝 -2 90-120 4 140-160 140-160 4 90-120 120-160 2 3.2 3.2 50-65 80-110 90-110 以后各层焊缝 封底焊缝 焊缝厚度 第一层焊缝 焊缝 或焊角尺寸 焊条直径 焊接电流 焊条直径 焊接电流 焊条直径 焊接电流 空间位置 (mm) (mm) (A) (mm) (A) (mm) (A) 9.0-12 角焊缝 不打坡口 2 仰角接 焊接 >7.0 角焊缝 打坡口 >7.0 角焊缝 不打坡口 3.3.2 埋弧自动焊的焊接参数选择 (1)焊丝直径的选择
埋弧自动焊可根据焊接电流选择合适的
表3.3.2-1 不同直径焊丝适用的焊接电流X围 焊丝直径(mm) 电流密度(A/mm2) 焊接电流(A) (2)电弧电压选择
电弧电压要与焊接电流匹配,可参考表
表3.3.2-2 电弧电压与焊接电流配合表 焊接电流(A) 电弧电压(V) 600-700 36-38 700-850 38-40 850-1000 40-42 1000-1200 42-44 2 63-125 200-400 3 50-85 350-600 4 40-63 500-800 5 35-50 700-1000 6 28-42 820-1200 3.2 4 2 3.2 4 4 3.2 4 90-120 4 120-160 50-60 90-120 120-160 120-160 90-120 140-160 4 4 4 140-160 140-160 140-160 3.2 4 90-120 140-160 120-160 3.2 90-120 注:坡口底层焊道宜采用不大于 4mm 的焊条,底层根部焊道的最小尺寸应适宜,以防产生裂纹。
注:焊丝直径 5mm, 交流。
(3)埋弧自动焊工艺参数选择
a.厚板深坡口焊接工艺参数,见表3.3.2-3。
表3.3.2-3 厚壁深坡口多层埋弧焊焊接工艺参数 焊丝直径 (mm) 4 5 焊接电流 (A) 600-710 700-800 电弧电压(V) 交流 36-38 38-42 直流 34-36 36-40 焊接速度(m/mim) b.不开坡口留间隙双面焊工艺参数,见表3.3.2-4。
表3.3.2-4 不开坡口留间隙双面埋弧自动焊工艺参数 焊件厚度 (mm) 10-12 14-16 18-20 22-24 26-28 30-32 装配间隙 (mm) 2-3 3-4 4-5 4-5 5-6 6-7 焊接电流 (A) 750-800 775-825 800-850 850-900 900-950 950-1000 焊接电压(V) 交流 34-36 34-36 36-40 38-42 38-42 40-44 直流反接 32-34 32-34 34-36 36-38 36-38 38-40 焊接速度 (m/h) 32 30 25 23 20 16 注:焊剂 431,焊丝直径 5mm。
两面采用同一工艺参数,第一次在焊剂垫上施焊。 c.对接接头埋弧自动焊宜按表选定焊接参数。
表对接接头埋弧自动焊焊接参数 板厚 (mm) 焊丝直径 (mm) 坡口形式 不开坡口 不开坡口 不开坡口 单面坡口 双面坡口 单面坡口 单面坡口 双面坡口 双面焊接顺序 正 反 正 反 正 反 正 反 正 反 正 反 正 反 正 780-820 反 正 700-750 36-38 0.46 29-32 0.33 焊接参数 焊接电流(A) 电弧电压(V) 焊接速度(m/mim) 440-480 480-530 530-570 590-640 620-660 680-720 830-850 600-620 530-570 590-640 620-660 680-720 850 36-38 800 0.50 30 0.50 31 31 0.63 33 35 35 36-38 35-38 31 0.63 33 35 35 0.42 0.41 0.42 0.42 0.41 0.42 0.75 8 4 10 4 12 4 14 5 4 16 5 18 5 4 20 5 板厚 (mm) 焊丝直径 (mm) 坡口形式 坡口 单面坡口 单面坡口 双面坡口 双面坡口 双面坡口 双面坡口 单面坡口 焊接顺序 反 正 反 正 反 正 反 正 反 正 焊接参数 焊接电流(A) 电弧电压(V) 焊接速度(m/mim) 925 850 1000 900-950 700-720 36 0.45 38 38-40 37-39 36-38 0.40 0.62 0.33 0.30 0.27 0.27 6 22 6 4 24 700-750 800 900 825 34 38 30-32 5 28 4 反 正 反 正 反 750-800 36-38 800-850 800 36 850-900 0.25 0.30 4 30 6 d.搭接接头的埋弧自动焊宜按表选定焊接参数。
表3.3.2-6 搭接接头埋弧自动焊焊接工艺参数。 板厚 (mm) 6 8 10 12 焊脚 (mm) 7 7 6 4 5 焊丝直径 (mm) 4 4 焊接参数 焊接电流(A) 电弧电压(V) 焊接速度(m/mim) 530 650 600 780 32-34 32-34 32-34 32-35 0.75 0.75 0.75 1 e.对T 形接头的单道埋弧自动焊焊接参数宜按表 -7 选定。
表 -7T 形接头单道埋弧自动焊焊接参数 焊脚 (mm) 6 8 焊丝直径 (mm) 4-5 4-5 焊接电流 (A) 600-650 650-770 电弧电压 (V) 30-32 30-32 焊接速度(m/mim) 0.70 0.42 送丝速度 (m/mim) f.船形 T 形接头的单道埋弧自动焊焊接参数宜按表选定。
焊脚 (mm) 6 8 表3.3.2-8 船形位置 T 形接头单道埋弧自动焊焊接参数 焊丝直径 焊接电流 电弧电压 焊接速度(mm) (A) (V) (m/mim) 5 4 5 4 600-700 675-700 700-750 725-750 750-800 34-36 34-36 34-36 33-35 34-36 0.33 0.42 0.27 0.30 送丝速度 (m/mim) 1.83 2.0 10 5 (4)除按以上各条确定焊接参数外,焊接前尚应按工艺文件的要求调整焊接电流、电弧电压、焊接速度、送丝速度等参数后方可正式施焊。 3.3.3 气体保护焊的焊接参数选择 (1)焊丝直径的选择
根据板厚的不同选择不同直径的焊丝,为减少杂质含量,尽量选择直径较大的焊丝,见表3.3.3-1。
表 -1焊丝直径选择 母材厚度(mm) 焊丝直径(mm) (2)焊接电流和电弧电压的选择,见表
表3.3.3-2 常用焊接电流和电弧电压的X围 焊丝直径 (mm) 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.5 3.0 短路过渡 焊接电流(A) 30-60 30-70 50-100 70-120 90-150 140-200 电弧电压(V) 16-18 17-19 18-21 18-22 19-23 20-24 细颗粒过渡 焊接电流(A) 160-400 200-500 200-600 300-700 500-800 电弧电压(V) 25-38 26-40 27-40 28-42 32-44 ≤4 φ0.5—φ1.2 >4 φ1.0—φ2.5 注:最佳电弧电压有时只有 1—2V 之差,要仔细调整。
(3)典型的短路过渡焊接工艺参数,见表3.3.3-3。
表3.3.3-3 不同直径焊丝典型的短路过渡焊接工艺参数 焊丝直径(mm) 焊接电流(A) φ0.8 100-110 φ1.2 120-135 φ1.6 140-180 电弧电压(V) 18 19 20 (4)细颗粒过渡的电流下限值与电弧电压X围,见表3.3.3-4。
表3.3.3-4 不同直径焊丝细颗粒过渡的电流下限值与电弧电压X围 焊丝直径(mm) 焊接电流(A) 电弧电压(V) (5)φ1.6 焊丝CO2半自动焊常用工艺参数,见表。
表3.3.3-5 φ1.6 焊丝CO2半自动焊常用工艺参数 熔滴过渡形式 短路过渡 细颗粒过渡 焊接电流(A) 电弧电压(V) 气体流量(L/mim) 160 400 22 39 15-20 20 适用X围 全位置焊 平 焊 φ1.2 300 φ1.6 400 φ2.0 500 34-45 φ3.0 650 φ4.0 750 注:1.采用半自动焊时,焊速不宜超过 0.5m/mim。
2.二氧化碳气体保护焊必须采用直流反接。
(6)二氧化碳气体保护焊焊接工艺参数
a.焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数,见表
表3.3.3-6 φ1.2焊丝CO2焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数 焊接参数 板厚 焊丝直径 接头 装配间隙 层mm (mm) 形式 (mm) 数 焊接 电流 (A) 270 400-430 190 0-1 2 210 2.0 单面坡口 不开坡口 1.6 单面坡口 2.0 不开坡口 2 450 41 0.48 10d且 ≤40 10d且 ≤40 16-18 1-2 280-300 120-130 2 130-140 350-380 1 2 400-430 36-38 铜垫单面焊双面成型 采用 陡降外28-30 35-37 0.7 16-22 20-25 30 28-30 26-27 12-40 20 10d且 ≤40 16-18 电弧 焊接 焊丝 气体 电压 速度 外伸长 流量(V) (m/mim) (mm) (L/mim) 27 36-38 19 0.25 15 15 0.55 12-14 16-22 10-15 15-20 d为焊丝直径 备注 1.2 1.6 6 1.2 不开坡口 1 1 1 1.2 8 2 350-360 34-36 0.4 16 焊接参数 板厚 焊丝直径 接头 装配间隙 层mm (mm) 形式 (mm) 数 焊接 电流 (A) 400-420 450-460 600-650 420 9 1.6 不开坡口 1.0 0-1.5 1 340 2 360 130-140 1.2 单面坡口 双面坡口 不开坡口 双面坡口 2 280-300 300-320 10 1.2 2 300-320 33.5 34 20-30 30-33 37-39 37-39 0.45 15 10d且 ≤40 20 X形 坡口 采用 陡降外特性 自动焊或半自动焊 V形 坡口 15 20 V形 坡口 15 20 电弧 焊接 焊丝 气体 电压 速度 外伸长 流量(V) (m/mim) (mm) (L/mim) 34-36 35-36 41-43 38 0.5 16-22 20 0.40 10d且 ≤40 10d且 ≤40 10d且 ≤40 16-18 16-18 20 备注 3 2.0 2.5 1 1 特性 单面坡口 铜垫单面焊双面成型 2.0 2 600-650 310 37-38 32 0.60 20 1.2 12 1.6 2.0 0-1.5 2 330 2 2 400-430 280-300 120-140 33 36-38 20-30 25-27 33-35 35-37 34.5 36 24-26 31-33 34-36 34-36 0.50 0.70 0.27 15 16-22 10d且 ≤40 20 20-26.7 18-20 不开坡口 1.2 单面坡口 3 300-340 300-340 15 20 1.6 16 双面坡口 410 2 430 140-160 20 0.45 15 270-290 270-290 20 X形 坡口 1.2 双面坡口 260-280 4 20 无钝边 焊接参数 板厚 焊丝直径 接头 装配间隙 层mm (mm) 形式 (mm) 数 双面坡口 焊接 电流 (A) 400-430 120-140 1.2 单面坡口 300-340 4 300-340 300-340 140-160 20 1.2 双面坡口 260-280 4 300-320 300-320 1.6 2.0 2.5 22 2.0 双面坡口 双面坡口 双面坡口 双面坡口 双面坡口 0-2.1 4 400-430 440-460 0-2.1 2 440-460 360-400 480 2 500 0-2.0 4 420-440 39 30-32 20-30 21.7 双面面层堆焊材质 16Mn U形 坡口 30-32 38-40 38 0.3 20 25 0.40 20-30 10d且 ≤40 21.7 16-18 双面面层堆焊 35-37 35-37 0.40 26.7 21.7 33-35 33-37 24-26 31-33 0.45 15 20 电弧 焊接 焊丝 气体 电压 速度 外伸长 流量(V) (m/mim) (mm) (L/mim) 36-38 25-27 33-35 15 25 16-22 25 备注 1.6 4 36-38 0.35-0.45 16-22 30-32 20-30 1.6 25 2.0 2.5 32 2.5 双面坡口 600-650 41-43 0.4 10d且 ≤40 20 2.0 2.5 40 以上 2.0 2.5 双面坡口 0-2.0 单面坡口 0-2.0 10层以上 10层以上 440-500 30-32 20-30 21.8 440-500 30-32 20-30 21.7 b.φ1.2焊丝CO2气体保护焊进行 T 形接头水平角焊和搭接贴角焊时的焊接工艺参数,见表3.3.3-7。
表 3.3.3-7 φ1.2 焊丝CO2焊T 形接头水平角焊和搭接贴角焊焊件焊接工艺参数
板厚 (mm) 1.6 2.3 3.2 4.5 ≥5 ≥5 6 6 6 6 6 8 12.0 12.0 1.2 1.6 2.3 3.2 4.5 6.0 8.0 焊接参数 焊丝直径 焊角尺寸 焊丝 (mm) 焊接电流 电弧电压 焊接速度 气体流量(mm) 对中位置 (A) (V) (m/mim) (L/mim) 1.6 2.0 1.2 1.6 1.6 1.6 2.0 1.6 1.2 1.6 1.2 1.2 1.2 90 120 140 160 260-280 280-300 230 300-320 340 360 340-350 390-400 290 360 90 120 130 160 210 270 320 19 20 20.5 21 27-29 28-30 23 37.5 34 39-40 35 41 28 36 19 19 20 21 22 26 32 0.50 0.50 0.50 0.45 0.55 0.58 0.50 0.45 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 10-15 10-15 10-15 10-15 16-18 16-18 10-15 20 20 20 20 20-25 10-15 20 10-15 10-15 10-15 10-15 10-15 10-15 10-15 3.0 3.0 3.5 4.0 6.0 5.0 5.0 5.0 5.0 6.0 7.0 8.0 1 1 1 2 2 2 2 备注 焊1层 焊1层 3.4 钢结构的焊接
(1)焊接使用的焊条,在使用前必须按产品说明书规定的烘焙时间和烘焙温度进行烘干。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)。不符合上述要求时,应重新烘干后再用,但焊条烘干次数不宜超过 2 次。
(2)要考虑在施焊和坡口加工可能条件下,尽量减少焊接变形,节省焊材,提高劳动生产率,降低成本。焊接坡口的形式一般主要根据板厚选择,可按《气焊、手工电弧焊与气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》(GB985一88)的规定执行。
(3)厚度 12mm 以下板材,可不开坡口,采用双面焊,正面焊的电流可稍大,熔深达 65%—70%,反面熔深达 40%—55%。厚度大于12—20mm 的板材,单面焊后,背面清根,再进行焊接。厚度较大的板,开坡口焊接,
一般采用手工焊打底。
(4)填充层总厚度低于母材表面 1—2mm,稍凹,不得熔化坡口边。盖面层使焊缝对坡口熔宽每边 3mm ±1mm, 并调整焊速,使余高为 0—3mm。
(5)焊缝在焊接接头每边的覆盖宽度一般为 2—4mm。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 O—3mm X围内选取。
(6)对于非密闭的隐蔽部位,应按施工图的要求进行涂层处理后,方可进行组装。对刨平顶紧的部位,必须经质量部门检验合格后才能施焊。
(7)焊接时不允许在焊缝以外的母材上打火引弧。 (8)焊接的引弧板和引出板
a.在T 形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端,必须配置引弧板和引出板,其材质应和被焊母材相同,坡口形式应与被焊焊缝相同,禁止使用其他材质的材料充当引弧板和引出板。 b.手工电弧焊焊缝引出长度应大于 25mm。其引弧板和引出板宽度应大于 5Omm, 长度宜为板厚的 1.5 倍且不小于 3Omm,厚度应不小于 6mm。
c.非手工电孤焊焊缝引出长度应大于 80mm。其引弧板和引出板宽度应大于 80mm,长度宜为板厚的 2 倍且不小于 100mm, 厚度应不小于 10mmo
d.气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于 25mm。其引弧板和引出板宽度应大于 50mm,长度宜为板厚的 1.5 倍且不小于30mm,厚度应不小于6mm。
e.焊接完成后,应采用火焰切割去除引弧板和引出板,并修磨平整。不得用锤击击落引弧板和引出板。焊接时不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条。
(9)工程结构施焊时的预热
① 如果Ⅰ、Ⅱ类钢材匹配相应强度级别的低氢型焊接材料并采用中等热输入进行焊接时,应进行预热处理,板厚与最低预热温度,宜符合表3.4-1的规定。
表3.4-1 常用结构钢材最低预热温度要求 接头最厚部件的板厚t(mm) 钢材牌号 t< Q235 Q295、Q345 —— —— ≤t≤ —— 60℃ <t≤ 60℃ 80℃ <t≤ 80℃ 100℃ t> 100℃ 140℃ 注:本表的适应条件:
1.接头形式为坡口对接,根部焊道为一般拘束度。所谓一般拘束度,是指一般角焊缝和坡口焊缝的接头未施加限制收缩变形的刚性固定,也未处于结构最终封闭安装或局部返修焊接条件下而具有一定自由度。 2.热输入约为 15—25kJ/cm。
3.采用低氢型焊条,熔敷金属扩散氢含量 ( 甘油法 ):
E4315、E4316 不大于 8mL/10Og;
E5015、E5016、E5515、E5516 不大于 6mL/10Og; E6015、E6016 不大于 4mL/10Og。 4.环境温度为常温。
②在约束焊道上施焊,应连续进行,如因故中断,再焊时应对已焊的焊缝局部做预热处理。
③焊接接头板厚不同时,应按厚板确定预热温度。焊接接头材质不同时,应按高强度、高碳当量的钢 材确定预热温度。
④实际工程结构施焊时的预热温度,尚应满足下列规定:
a.根据焊接接头的坡口形式和实际尺寸、板厚与构件约束条件确定预热温度。焊接坡口角度与间隙增大时,应相应提高预热温度。
b.根据熔敷金属的扩散氢含量确定预热温度。扩散氢含量高时应适当提高预热温度。当其他条件不变时,使用超低氢型焊条打底时的预热温度可降低 25—50℃。
c.根据焊接时热输入大小确定预热温度。当其他条件不变时,热输入增大5kJ/cm,预热温度降低 25—50 ℃。电渣焊和气电立焊在环境温度为 0 ℃以上施焊时可不进行预热。
d.根据接头热传导条件选择预热温度。当其他条件不变时,T形接头的预热温度应比对接接头的预热温度高 25—50 ℃。但当 T 形接头两侧角焊缝同时施焊时,应按对接接头确定预热温度。
e.根据施焊环境温度确定预热温度。当操作地点的环境温度低于常温,且高于O℃时,应提高预热温度 15—25℃。 (10)焊接变形控制
a.在组装好的构件上施焊,应严格按焊接工艺规定的参数以与焊接顺序进行,以控制焊后构件变形。为控制焊接变形,可采取反变形措施。
b.结构焊接时的焊接收缩量,可参考表 3.4-2的数值。
表 3.4-2 焊接收缩量 结构类型 钢板对接 焊件特征和板厚 各种板厚 断面高≤1000mm 且板厚<25mm 实腹结构与 焊接H形钢 断面高≤1000mm 且板厚>25mm 断面高>1000mm的 各种板厚 屋架、托架、支架等 轻型桁架 实腹柱与重型桁架 板厚≤16mm 圆筒形结构 板厚>16mm 焊缝收缩量(mm) 长度方向每米焊缝 0.7 宽度方向每个接口 1.0 四条纵焊缝每米共缩 0.6 焊透梁高收缩 1.0 每对加劲焊缝梁长收缩 0.3 四条纵焊缝每米共缩 1.4 焊透梁高收缩 1.0 每对加劲焊缝梁长收缩 0.7 四条纵焊缝每米共缩 0.2 焊透梁高收缩 1.0 每对加劲焊缝梁长收缩 0.5 接头焊缝每个接口收缩 1.0 搭接贴角焊缝每米收缩 0.5 搭接贴角焊缝每米收缩 0.25 直焊缝每个接口周长收缩 1.0 环焊缝每个接口周长收缩 1.0 直焊缝每个接口周长收缩 2.0 环焊缝每个接口周长收缩 2.0 格构式结构 d.对因焊接而产生变形的构件,可用机械(冷矫)或在严格控制温度的条件下加热(热矫)的方法进行矫正。
e.碳素结构钢在环境温度低于 -16℃、低合金结构钢在环境温度低于 -12℃时,不应进行冷矫正和冷弯曲。
f.碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时,加热温度不应超过 900℃。低合金结构钢在加热矫正后应自然冷却。 3.5 钢结构焊接的验收
(1)焊接结束,检查人员应对焊缝进行外观检查,对检查中发现的问题和不合格,必须进行返修或修磨,合格后,方可转入下道工序。
(2)检查人员对焊缝检查合格或经返修后合格,则应按规定进行无损检测,合格后,方可进行验收。 3.6 质量控制要点
(1)钢结构焊接,应严格按照施工图的要求进行,并应遵守国家现行标准《钢结构工程施工质量验收规X》 GB50205-2001和国家现行的安全技术和劳动保护等有关规定。
(2)钢结构焊接,应严格执行焊接工艺与技术操作规程,必须严格按工艺评定的有关参数和要求施焊,并应进行跟踪检查和检测,如发现按照规定的工艺评定来规X焊接时焊接质量不稳定,则应重做工艺评定,以达到质量稳定。
(3)所用钢材与焊接材料的规格、型号、材质以与外观检查均应符合设计图纸和现行国家产品标准的要求。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)建筑钢结构焊接的操作人员和质量检查人员,必须经岗位培训,并取得相应资质和岗位合格证书。 4钢结构焊接工程所应形成的文件资料
(1)钢结构焊接工程检验批与分项工程质量验收记录 (2)钢材、焊接材料合格证与要求的复验报告 (3)焊材烘焙记录 (4)焊工合格证书
(5)焊接工艺评定报告和焊接记录 (6)无损检测报告 5质量标准 5.1 主控项目
(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。
检查数量:全数检查。
检验方法:检查焊接材料的质量合格证明文件、中文标志与检验报告等。
(2)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。
检查数量:全数检查。 检验方法:检查复验报告。
(3)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和国家现行行业标准《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,应按其产品说明书与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)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与其认可X围内施焊。
检查数量:全数检查。
检验方法:检查焊工合格证与其认可X围、有效期。
(5)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.应进行焊接工艺评定,并应根据工
艺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。
(6)设计要求全熔透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,应采用射线探伤。其内部缺陷分级与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。 一级、二级焊缝的质量等级与缺陷分级应符合表5.1的规定。
表5.1 一级、二级焊缝的质量等级与缺陷分级 焊缝质量等级 评定等级 内部缺陷 超声波探伤 检验等级 探伤比例 评定等级 内部缺陷 射线探伤 检验等级 探伤比例 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.对现场安装时的焊缝,应按同一类型、向一施焊条件的焊缝条数计算百分比,探伤长度应不小于 20Omm,并应不小于 1 条焊缝。
检查数量:全数检查。 检验方法:检查焊缝探伤报告。
(7)焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。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。 (8)T 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,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,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。 5.2 一般项目
(1)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。
检查数量:按量抽查 1%, 且不应少于 10 包。 检验方法:观察检查。
(2)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
一级 Ⅱ B 级 100% Ⅱ A B 级 100% 二级 Ⅲ B 级 20% Ⅲ A B 级 20% 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。
(3)二级、三级焊缝外观质量标准应符合表5.2-1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。
表5.2-1 二级、三级焊缝外观质量标准 项 目 缺陷类型 未焊满 (未达到设计要求) 二 级 ≤0.2 + 0.02t,且≤1.0 允许偏差(mm) 三 级 ≤0.2 + 0.04t,且≤2.0 每100mm 焊缝内缺陷总长度≤25.0 ≤0.2 + 0.02t,且≤1.0 ≤0.2 + 0.04t,且≤2.0 跟部收缩 长度不限 咬 边 弧坑裂纹 电弧擦伤 接头不良 每1000.0mm 焊缝不应超过1处 表面夹渣 表面气孔 —— —— 深≤0.2t,长≤0.5t,且≤20.0 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 ≤ 0.05t,且≤0.5 连续长度≤100mm 时两侧咬边 总长度≤总抽查长度的10% —— —— 缺口深度0.05t,且≤0.5 ≤0.1t ,且≤1.0 长度不限 允许存在个别长度≤5.0的弧坑裂纹 允许存在个别电弧擦伤 缺口深度0.1t,且≤1.0 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%, 但不应少于 3 件,被抽查构件中,每一类型焊缝应按条数各抽查 5%, 但不应少于 1 条,每条检查 1 处,总抽查处不应少于 10 处。
检验方法:观察检查或使用放大镜、钢尺和焊缝量规检查。 (4)焊缝尺寸允许偏差应符合表 5.2-2 的规定。
表 5.2-2 焊缝尺寸允许偏差(mm) 允许偏差(mm) 序号 项 目 一、二级 1 2 3 对接焊缝宽 B,余高 C 对接焊缝错边 d 角焊缝 焊脚尺寸Hf,余高 C B<20,C为 0-3.0 B≥20,C为 0-4.0 d<0.15t,且≤2.0 三级 B<20,C为 0-4.0 B≥20,C为 0-5.0 d<0.15t,且≤3.0 Hf≤6.0,C为 0-1.5 Hf>6.0,C为 0-3.0 注:1. Hf>8.Omm的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值 1.0mm,且总长度不得超过焊缝
长度 10% 。
2.焊接 H 形梁腹板与翼缘板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度X围内,焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值。
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,每一类型焊缝应按条数各抽查 5%, 但不应少于 1 条,每条检查 1 处,总抽查处不应少于 10 处。
检验方法:用焊缝量规检查。
(5)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%, 且不应变于 3 件。 检验方法:观察检查。
(6)焊缝感观应达到:外形均匀,成型良好,焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡平滑,焊渣和飞溅物清除干净。
检查数量:每批同类构件抽查 10%, 但不应少于 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。 6成品保护
(1)构件上的焊瘤、飞溅、毛刺、焊疤等均应清除干净。
(2)对构件焊接后的变形,应进行成品矫正,当采用热矫正时,一般加热温度不宜大于 650 ℃,构件矫正应符合表6的要求。
表6 成品矫正后的尺寸要求 项 目 柱底版平面度 桁架、腹杆弯曲 桁架、腹杆扭曲 牛腿翘曲 当牛腿长度>1000时,为 3mm (3)根据装配工序对构件用钢印将构件代号打入构件翼缘上,距边缘 500mm X围内。构件编号必须按图纸要求的编号进行标识,编号要清晰、位置要明显。
(4)钢结构件在工厂内制作完毕后,应根据合同规定或业主的安排,由监理进行验收。验收合格方可安排运输到现场。输到现场的钢结构件,应按照吊装顺序一次运输到安装使用位置,避免二次倒运。 (5)运输和堆放过程,应保护构件不受损伤,零件不变形、不损坏、不散失。
(6)超长、超宽构件安排在夜间运输,并在运输车前后设引路车和护卫车,以保证构件运输的安全。 7职业健康安全要求
7.1该项作业的危险点(最易发生的事故)是弧光伤害,火灾、触电事故,高空作业时尚有高空坠落的危险。针对以上危险点,应采取如下预防措施:
(1)认真贯彻执行国家有关安全生产法规和有关的施工安全规程。同时应结合现场实际,制定安全生产作业指导书和安全奖罚条例,并定期进行安全大检查,认真监督、执行。
允许偏差(mm) 5.0 1/1500,且不大于5.0mm,梁不得下挠 H/250,且不大于5.0mm 当牛腿长度≤1000时,为 2mm (2)牢固树立“安全第一”的思想,坚持以预防为主的方针,对职工经常进行安全生产教育,组织安全培训,开展各种安全活动,使施工人员充分认识安全生产的重要性,克服安全生产上的麻痹思想。 (3)所有施工人员必须戴安全帽,高空作业必须系好安全带。
(4)所有电缆必须完好,不得有脱皮、漏电,电缆、用电设备的拆除、车间照明等均应由专业电工担任,所使用的电动工具设备,必须安装漏电保护器,值班电工要经常检查、维护用电线路与机具,保持良好状态,保证用电安全。
(5)电焊机一次线长度不超过3米为宜,超过3米应架设起来(距地面2.5米以上)。二次线的长度以适合焊接需要为准。如有接头不得超过2个,且应用铜导体连接牢固,并做好绝缘。
(6)电焊机要设单独的开关,开关应放在防雨、雪的电源箱内。拉、合闸时应配戴绝缘手套,面向侧面。 (7)夜间施工电焊机棚内,必须有足够的照明,焊机棚内应备有消防器材。 (8)电焊钳柄应用绝缘耐热材料制成,与软导线连结应牢固,并用绝缘胶布包好。
(9)电焊作业时必须按规定穿戴好劳动保护用品,带好防护面罩,不得穿戴化学纤维制作的防护用品。在潮湿地方或阴雨天作业,应穿好绝缘鞋,戴好绝缘手套。
(10)严禁在带压容器、管道与转动机械、带电设备上进行焊接。不准在油漆未干的结构和其它物体上进行焊接。
(11)加强现场消防和治安保卫工作,氧气、乙炔气、CO2气要放在规定的安全处,并按规定正确使用。车间、工具房、操作平台等处设置足够数量的灭火器材。电焊、气割时,必须设专人监护,并注意周围环境有无易燃物后再进行工作。
(12)雪、雨天气禁止露天焊接。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。 7.2安全操作规程
(1)电焊工岗位作业指导书 (Q/JH121.11004.17) (2)安装电工岗位作业指导书 (Q/JH121.11004.20) (3)探伤工岗位作业指导书 (Q/JH121.11004.32) 7.3发生事故后应采取的避难和急救措施
(1)一旦发生高处坠落,伤员应与时就近送医院抢救。
(2)发生触电事故,应立即切断电源,伤员应与时就近送医院抢救。 (3)发生火灾事故,应立即组织灭火,严重时与时拨打火警 。 (4)发生弧光伤害事故,应立即停止作业,与时将伤员就近送医院救护。
(5)在组织现场事故处理的同时,应立即向上级报告事故情况并保护好现场。同时采取防止事故扩大或蔓延的紧急措施。 8环境保护要求
(1)场容整洁,宣传标志、安全标志醒目。
(2)对施工人员进行文明施工教育,加强职工的文明施工意识。保持现场文明、整洁、于净,成品、半成品、零件、余料等材料要分别堆放整齐,并有标识以便识别。油漆材料、焊材等辅助材料要存放在通风库房,并堆放整齐。
(3)废料要与时清理,并在指定地点堆放,保证施工场地的清洁和施工道路的畅通。
(4)做好防暑降温、防风、防雨和职工劳动保护,现场实行区域管理,划分责任X围,定期进行文明施工检查。
(5)要使食堂、厕所等特殊部位保持清洁,防止流行性病毒的传播,积极采取预防措施,保证职工健康。 附录:焊缝常见缺陷与其产生原因
附录:焊缝常见缺陷与其产生原因
1、手工电弧焊焊缝常见缺陷与其产生原因 缺陷类别 产生原因 1 焊条直径与焊接规X选择不当。 2 坡口设计不当。 3 运条手法、手势不良。 1 焊接电流过大或电弧过长、焊速过快。 2 焊条角度不对操作手势不良电弧偏吹。 3 接头位置不利。 1 焊件表面氧化物、锈蚀、污染未清理。 2 焊条吸潮。 3 电流过小或电弧过长、焊速过快。 4 药皮保护效果不佳,操作手势不良。 1 坡口、间隙设计不良。 2 焊条角度不正确,操作手势不良。 3 热输入不足,电流过小、焊速过快。 4 坡口焊渣氧化物未清除。 危害性 尺寸过小时导致强度降低。尺寸过大时可产生应力集中导致疲劳强度降低。 咬边可减小焊缝有效面积产生应力集中,导致接头强度降低和承载能力降低。 气孔可减小焊缝有效面积,降低接头致密性,减少接头承载能力和疲劳强度。 尺寸偏差 咬 边 气 孔 未焊透 未焊透可形成尖锐缺口,造成应力集中,严重影响接头的强度和疲劳强度。 夹 渣 1 焊件表面氧化物、层间熔渣未清除干净。 2 焊接电流过小、焊速过快。 夹渣可焊缝有效面积,降低接头强3 坡口设计不良。 度和冲击韧性。 4 焊道熔敷顺序不当。 5 操作手势不良。 1 焊件表面污染,焊条吸潮,母材与填充金属内有较多杂质。 2 接头刚性过大。 3 预热和焊后热处理工艺或参数选择不当。 4 焊接工艺参数选择不当。 5 焊接材料选择不当。 1 焊接工艺不当,电流过大、焊速过慢。 2 焊条角度和操作手势不当。 3 焊条位置不利。 裂纹使焊缝金属不连续,裂纹尖端产生应力集中,在承受交变或冲击荷载时,裂纹会迅速扩展,导致接头断裂。 裂 纹 焊 瘤 焊瘤使焊缝截面突变,形成尖角,产生应力集中,降低接头疲劳强度。 2、埋弧自动焊焊缝常见缺陷产生原因与防止措施 缺陷类别 表面成形不良 宽度 不均匀 堆积高度产生原因 焊接速度不均匀 焊丝给送速度不均匀 焊丝导电不良 电流过大电压过低 防止措施 找出原因排除故障 找出原因排除故障 更换导电嘴衬套 (导电快) 调节电流电压使之规X 消除方法 酌情部分用手工焊补焊,修整并磨光。 去除表面多余部过大 上坡焊时倾角过大 环缝焊接位置不当 焊接速度过慢 电压过大 下坡焊时倾角过大 环缝焊接位置不当 焊接时前部焊剂过少 焊丝向前弯曲 调整上坡焊倾角 相对于一定焊件直径和焊接速度确定适当焊接位置 调节焊速 调节电压 分,并打磨圆滑。 焊缝金属满溢 去除后满溢金属后相对于一定焊件直径和焊适当刨槽并重新覆接速度确定适当焊接位置 盖。 调整焊剂覆盖情况 调节焊丝矫直部分 提高药粉圈使焊剂覆盖高度达30—40mm 调整焊丝 调节焊接工艺 调整焊丝 精心操作 调节焊接工艺 修整坡口 调整焊丝 层间清渣彻底 调整焊丝 接头必须清理干净 焊剂要烘干过滤吹灰 调节焊剂过滤层高度 疏通焊剂斗 焊丝清理干净并尽快使用 调节电压 合理选配焊材 选用合格焊丝 焊前预热焊后缓冷低焊速 焊前预热减小电流低焊速 去除缺陷部分后补调整焊接工艺改进坡口 焊。 调整焊接工艺改变极性 合理安排焊接顺序 焊前预热焊后缓冷 选择合理焊接工艺 缺陷处理后补焊。 去除缺陷部分后补焊。 提高药粉圈去除粘渣,适当补焊或去除重焊。 去除夹渣进行补焊 去除缺陷部分后补焊。 去除缺陷部分后补焊严重时需整条返修。 清除夹渣去除缺陷部分后补焊。 调节下坡焊倾角 中间凸起药粉圈过低并有粘渣 两边凹陷 焊接时熔渣被粘渣施压 咬 边 未熔合 焊丝位置或角度不正确 焊接工艺不当 焊丝未对准 焊缝局部弯曲过甚 电流过小电压过高 未焊透 坡口不合适 焊丝未对准 内部夹渣 多层焊层间清渣不干净 多层分道焊焊丝位置不当 接头清理不干净 焊剂潮湿或焊剂混有垃圾 气 孔 焊剂覆盖厚度不当或 焊剂斗阻塞 焊丝表面清理不够 电压过高 焊丝焊材焊剂搭配不当 焊丝含碳含硫量较高 焊接区冷却速度过快 裂 纹 多层焊首道焊缝截面过小 焊缝形状系数太小 角焊缝熔深太大 焊接顺序不合理 焊件刚度大 焊 穿 焊接工艺各因素配合不当 3、气体保护焊各种因素对焊缝形状的影响 (1)工艺参数对焊缝形状的影响
a.母材表面状况的影响:油漆未清理干净,易产生气孔。
b.焊枪与母材距离增大而送丝速度不变,易导致:电流减小、电弧加长、熔深减小。 c.焊枪角度前倾,易导致:焊道变狭窄、余高增加、熔深增加。 d.焊丝直径过大,易导致:飞溅增加、电弧不稳定、熔深浅。
e.保护气体流量小或风大,易导致:产生气孔。
f.焊嘴过高,易产生气孔;焊嘴过低,妨碍操作视线,也容易使飞溅物堵住焊嘴,不能长时间焊接, g.焊接电流增大,易导致:焊道宽度增加、余高增加、飞溅物减少、熔深增加。 h.焊接速度加快,易导致:焊道变窄、余高减小、熔深减小、容易咬肉。 i.电弧过长时,易导致:焊道宽度增加、熔深减小、飞溅增大、余高减少。 (2)其他因素对焊缝形状的影响
a.引弧的影响
引弧前,要求焊丝端头与焊件保持2—3mm的距离,还要注意剪掉粗大的焊丝端头,因为球状端头的存在等于是加粗了焊丝直径,并且该球面端头覆盖了一层氧化膜,对引弧不利。为清除未焊透、气孔等引弧的缺陷,对接焊时应采用引弧板或在距板材端部 2—4mm 处引弧,然后缓慢引向接缝的端头,待焊缝金属熔合后,再以正常焊接速度前进。
b.熄弧的影响
一条焊缝焊完后,应注意将收尾处的弧坑填满再熄弧。如果收尾时立即断弧,则会形成低于焊件表面的弧坑,过深的弧坑会使焊道收尾处的强度减弱,并且容易造成应力集中而产生裂纹。
c.对 T 形接头的焊接
T 形接头焊接时,易产生咬边、未焊透、焊缝下垂等现象。为了防止这些缺陷的出现,在操作时,除了应正确执行焊接工艺参数,还要根据板厚和焊角尺寸来控制焊丝的角度。如果焊角尺寸为 5mm 以上,可将焊丝从T 形接头跟部垂直夹角处水平移开 1—2mm。
d.焊角尺寸小于 8mm 时,可以采用单层焊。焊角尺寸小于 5mm 时,可用直线移动法和短路过渡法进行匀速焊接。焊角尺寸在 5—8mm 之间时,可采用斜圆圈形送丝法进行焊接。
e.焊角尺寸在 8—9mm 时,焊缝可用两层两道焊,第一层用直线移动送丝法施焊,电流稍偏大,以保证熔深足够。第二层电流稍偏小,用斜圆圈形左焊法施焊。焊角尺寸大于 9mm 时,可用多层多道焊。无论是多层多道焊或是单层单道焊,在操作中使每层的焊角在该层中从头到尾一致,保证均匀美观,其起始端和收尾端的操作要领同前面所述。
4、当设计对厚板有 Z 向性能要求时的焊接工艺措施
(1)选择合理的焊接节点连接形式,以减小局部区域由于焊缝收缩而引起的应力集中或尽量避免钢板 Z 向受拉。
a.在满足要求焊透深度的前提下,应采用较小的焊接坡口角度与间隙。
b.在角接接头中,应采用对称坡口或偏向侧板的坡口,以减小板厚方向承受的收缩应力。 c.采用对称坡口,减小焊接收缩应力。
d.在 T 形、十字形接头中采用过渡段,以对接接头取代 T形、十字形接头。
e.在 T 形或角接接头中,不应在板厚方向受焊接拉应力的板材端部设置焊缝,而应使该板厚方向受拉的板材端部伸出接头焊缝区。
f.对大型连接节点,应优化节点构造设计,尽量避免或减少厚度方向的应变。 (2)焊材与母材的选择
a.对有特殊要求的部位,可选用 Z 向延性性能好的钢材。 b.在满足受力要求的前提下,尽可能选择屈服强度低的焊条。 (3)使用涂层和垫层
采用软金属丝(一般为低强度的焊条)做垫层,使收缩变形发生在焊缝中或在节点焊缝处涂焊一层低强
高延性焊接金属,让焊缝收缩变形发生在涂焊金属中。 (4)防止层状撕裂的工艺措施
a.进行 T 形焊接时,应在母材板面用低强度焊材先堆焊塑性过渡层。
b.进行厚板焊接时,可采用低氢型、超低氢型焊条或气体保护焊施焊,并适当提高预热温度。 c.当板厚在 80mm 以上时,对Ⅱ类或Ⅱ类以上钢材的箱形柱角焊缝,板边火焰切割面宜用机械方法去除淬硬层。
d.对大尺寸熔透焊,可采用窄焊道焊接技术,并选择合理的焊道次序,以控制收缩变形。并且,在焊接过程中,应用锤击法来消除焊缝残余应力。
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