向钢板焊接工艺

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1、南京西路688地块工程40mmZ向性能钢板焊接工艺 建设单位：上海恒成置业发展有限公司 承包单位：上海市第一建筑有限公司 分包单位：宝钢工程建设有限公司 编 制 人：于凤军 Z向钢板焊接工艺目录1. 前言22. 焊接工艺流程33. 焊接施工工艺及技术措施4 3.1 焊前准备4 3.2 焊接材料的选择4 3.3 焊接预热4 3.4 焊接环境5 3.5 焊接工艺措施5 3.6 Z向性能钢板工艺要点7 3.7 焊接应力控制9 3.8焊接质量检查104.焊接质量控制措施 125.钢构造焊接注意事项14 5.1防风措施 14 5.2防御措施 14 1. 前言 不同的焊接措施有不同的焊接工艺。焊接工艺主要

2、根据被焊构件的材质、牌号、化学成分，焊件构造类型，焊接性能要求来拟定。一方面要拟定焊接措施，如手弧焊、埋弧焊、熔化及气体保护焊等等，焊接措施的种类非常多，只能根据具体状况选择。拟定焊接方法后，再制定焊接工艺参数，焊接工艺参数的种类各不相似，如气体保护焊重要涉及：焊丝型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检查措施等等。 2. 焊接工艺流程3. 焊接施工工艺及技术措施3.1焊前准备 焊接区操作脚手平台搭设良好，平台高度及宽度应有利于焊工操作舒服、以便，并应有防风措施。由于CO2气体保护焊焊枪线较短，考虑将焊机及送丝机置于操作平台上。操作平台是针对节点焊接而专门设

3、计。 焊工配备一些必要的工具，例如：凿子、焊工专用榔头、刷子以及砂轮机等。焊把线应绝缘良好，如有破损处要用绝缘布包裹好，以免拖拉焊把线时与母材打火。焊接设备应接线对的、调试好，正式焊接前宜先进行试焊，将电压、电流调至合适的范畴。检查坡口装配质量。应清除坡口区域的氧化皮、水份、油污等影响焊缝质量的杂质。如坡口用氧乙炔切割过，还应用砂轮机进行打磨至露出金属光泽。 3.2焊接材料的选择焊缝设计时，在满足构造承载力和构造规定等的前提下，易选用比母材强度稍高或者塑性好变形量大的焊接材料焊接，使焊缝在内外应力作用下，增长缓冲层先行塑性变形，已达到应力重分部的目的。型钢装配时尽量选用冲击韧性好的低氢型焊条，

4、必要时采用高韧性超低氢型焊条。焊丝的含碳量0.12%，硫磷含量0.03%如下，CO2气体纯度不易地域99.9%（体积比），或使用富氩气体，含水量不得超过0.005%（质量比）。考虑到药芯能把断续的焊接过程变为持续的生产方式，从而减少了焊接接头的数目，减少接头淬硬，烛缝成形美观，焊丝工艺性能好等多种长处，焊接主材料采用E501T-1（药芯焊丝 规格1.2）和H10Mn23.3焊接预热3.3.1钢板焊接预热40mm厚Z向性能钢板焊接预热，是工艺上必须采用的工艺措施，钢材预热可以减少层状扯破，预热可使溶敷金属冷却速度慢，收缩的范畴增大，减少焊接接头的淬硬倾向。预热温度与钢材碳当量Ceq有关，碳当量愈

5、高，预热温度也愈高，为了保证Z向性能钢板具有良好的延伸率，预热温度控制在100。C200。C。预热重要采用电加热和氧-乙炔火焰加热措施，预热范畴为坡口及坡口两侧不不不小于板厚的1.5倍宽度，且不不不小于100mm。 3.3.1预热测温方式采用远红外线测温仪，测温点一般在距离坡口边沿75mm处，平行于焊缝中心的两条线上。随着着预热采用自动温控仪控制，热电耦置于坡口边沿50mm、相邻两加热片中间的位置。预热和测温增长钢构件的加工周期。3.4焊接环境 当焊接处在下述状况时，不应进行焊接。 3.4.1室温低于-18时。 3.4.2被焊接面处在潮湿状态，或暴露在雨、雪和高风速条件下。 3.4.3采用手工

6、电弧焊作业（风力不小于5m/s）和CO2气保护焊（风力不小于2 m/s）作业时，未设立防风棚或没有措施的部位前状况下。 3.4.4焊接操作人员处在恶劣条件下时。 3.5焊接工艺措施 3.5.1接头的准备采用自动或半自动措施切割的母材的边沿应是光滑和无影响焊接的割痕缺口；切割边沿的粗糙度应符合GB50205-规范规定的要求。被焊接头区域附近的母材应无油脂、铁锈、氧化皮及其它外来物；接头的装配应符合下表规定。 3.5.2定位焊 3.5.2.1定位焊焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝的规定相似。 3.5.2.2定位焊焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊，弧坑应填满，严禁在焊接区

7、以外的母材上引弧和熄弧。 3.5.2.3定位焊尺寸参见下表1规定执行。 表1：定位焊焊缝长度及间距 母材厚度(mm) 定位焊焊缝长度（mm）焊缝间距 (mm) 2010米）时，在焊接过程中，40mm厚Z向性能钢板冷却速度较快，因此在焊接过程中始终保持预加热温度，避免焊接后的急速冷却导致的层间温度的下降，焊接时还可采用焊后立即盖上保温板，避免焊接区域温度过快冷却。 3.6.4焊接过程控制 3.6.4.1定位焊：定位焊是40mm厚Z向性能钢板施工过程中最容易浮现问题的部位。由于40mm厚Z向性能钢板在定位焊时，定位焊处的温度被周边的“冷却介质”不久冷却，导致局部过大的应力集中，引起裂纹的产生，对材

8、质导致损坏。解决的措施是40mm厚Z向性能钢板在定位焊时，提高预加热温度，加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。 3.6.4.2手工电弧焊的引弧问题：有些电焊工有一种不良的焊接习惯，当一根焊条引弧时，习惯在焊缝周边的钢板表面到处敲击引弧，而这一引弧习惯对40mm厚Z向性能钢板的危害最大，原理同上。因此在40mm厚Z向性能钢板焊接过程中，必须“严禁这种不规范”的行为发生。 3.6.4.3多层多道焊：在40mm厚Z向性能钢板焊接过程中，坚持的一种重要的工艺原则是多层多道焊，严禁摆宽道。这是由于40mm厚Z向性能钢板焊缝的坡口较大，单道焊缝无法填满截面内的坡口，而某些焊工为了以便就摆宽道焊接，这种焊接造成的成

9、果是，母材对焊缝拘束应力大，焊缝强度相对较弱，容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是：前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相称于一个“后热解决”的过程，有效地改善了焊接过程中应力分布状态，利于保证焊接质量。 3.6.4.4焊接过程中的检查：40mm厚Z向性能钢板焊接不同于中薄板，需要几种小时乃至几十小时才干施焊完毕一种构件，因此加强对焊接过程的中间检查，就显得尤为重要，便于及时发现问题，中间检查不能使施工停止，而是边施工、边检查。如在清渣过程中，认真检查是否有裂纹发生。及时发现，及时解决。 3.6.5层状扯破控制措施 坡口的选择：在深化设计

10、过程中，对于40mm厚Z向性能钢板焊接坡口形式的选择尤为重要，40mm厚Z向性能钢板开坡口时一般应避开40mm厚Z向性能钢板的中心区域。 3.7焊接应力控制 采用合适的焊接坡口，减少焊接填充量；构件安装时不得强行装配，避免产生初始装配应力；采用合理的焊接顺序，如对称焊、分段焊；先焊收缩量大的接头，后焊收缩量小的接头，应在尽量小的拘束下焊接；预先合理设置收缩余量；同一构件两端不得同步焊接；保证预热，对层间温度进行有效控制，减少焊接接头的拘束度，以减少焊接热影响区范围，可减少焊接接头的焊接残存应力；采用高效的CO2焊接措施，可减少焊接道数，减少焊接变形和残存应力；通过有效的工艺和焊接控制，避免或减

11、少焊接接头的返修，也可避免焊接接头应力增长；采用焊后缓冷，使接头在冷却时能有足够的塑性和宽度方向均匀消除焊接收缩，减少残存应力峰值和平均值，达到减少焊接残存应力目的。 3.8焊接质量检查 焊接质量检查涉及外观和无损检测：外观检查按照JGJ81-规范执行；无损检测（UT）按照GB11345和设计文献执行，一级焊缝100检查，二级焊缝按规定抽检20，并且在焊接完毕后24小时进行检测。 加工厂和现场焊接时均需进行两次探伤自检：1、填充层焊接完毕时和面层焊接完毕时，均需进行UT探伤，以保证焊接质量和焊缝外观成型美规。焊接完毕时需在常温下冷却24小时。填充层探伤有缺陷及时返修、复探。无缺陷后才能进行面层

12、焊接。4.焊接质量控制措施 4.1从事钢结构多种焊接工作的焊工，应按现行国家原则建筑钢构造焊接规程JGJ81的规定经考试并获得合格证后，方可进行操作。 4.2制作单位对其初次采用的钢材、焊接材料、焊接措施、焊后热解决等，应进行焊接工艺评估，并应根据评定报告拟定焊接工艺。 4.3钢构造的焊接工作应根据焊接工艺评估合格的实验成果和数据，编制焊接工艺文献指引施工。 4.4低氢型焊条在使用前必须按照产品阐明书的规定进行烘焙。烘焙后的焊条应放入恒温箱备用，恒温温度控制在80100。烘焙合格的焊条外露在空气中超过4h的应重新烘焙。焊条反复烘焙次数不适宜超过2次。 4.5焊剂在使用前应按其产品阐明书的规定进

13、行烘焙。焊丝应除净锈蚀、油污及其她污物。 4.6焊丝的含碳量0.12%，硫磷含量0.03%如下，CO2气体纯度不易地域99.9%（体积比），含水量不得超过0.005%（质量比）。，若使用瓶装气体，瓶内气体压力低于1MPa时停止使用。 4.7采用气体保护焊时，场地风速在1m/s以上时，应设立挡风装置，对焊接现场进行防护。 4.8焊接前应复查组装质量、定位焊质量和焊接部位的清理状况。若不符合要求，应修正后方准施焊。 4.9对接接头、T型接头和规定全熔透的角部焊缝，应在焊缝两端配备引弧板和收弧板，其材质应与焊件相似或通过实验选用。手工焊引板长度不应小于60mm，埋弧自动焊引板长度不应不不小于150m

14、m，引焊到引板上的焊缝长度不得不不小于引板长度的2/3。 4.10引弧应在焊道处进行，严禁在焊道区域以外的母材上打火引弧。 4.11对于需要进行焊前预热或焊后热解决的焊缝，其预热温度或后热温度应符合国家现行有关标准的规定或通过工艺试验拟定。预热区在焊道两侧，每侧宽度均应不小于焊件厚度的1.5 倍以上，且不应不不小于100mm；后热解决应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm 板厚1h 拟定，然后使焊件缓慢冷却至常温。 4.12规定焊透的双面焊焊缝，正面焊完后再焊背面之前，应认真清除焊缝根部的熔渣、焊瘤和未焊透部分，直至露出正面焊缝金属时方可进行背面的焊接 4.13 Z向性能钢板的焊接，

15、宜采用必要的构造和焊接工艺措施，避免在厚度方向浮现层状扯破的现象。 4.14十字形构件内横隔板的焊接，焊前应作焊接工艺评估，根据评估合格的工艺参数进行施焊。 4.15碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金构造钢应在完毕焊接24h 后来，进行焊缝探伤检查。 4.16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措施应符合现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤措施和探伤成果分级法GB11345 或钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB3323 的规定。 4.17经无损检测拟定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修，返修前应编写返修方案，对两次返修后仍不合格的部位应重新制定返修方案，经工程技术负责人审批并报监理工程师承认后方可执行。 5.钢构造焊接注意事项5.1防风措施 焊接作业区风速：手工电弧焊时不得超过8m/s，CO2气体保护焊不得超过2m/s；超过上述数值应采用防风措施：如运用焊接操作平台，将平台做成基本封闭状态，就能有效防止大风对焊接的影响。 5.2防雨措施 焊接需要连续施焊，本项工程由于持续时间较长，天气多变，又必经雨雪天气，必将影响焊接施工。为此，采用专门防雨措施：将操作平台做成全封闭，这样，焊接点可避免直接淋雨，从而保证焊接质量。