钢结构现场焊接工艺的实施

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1、钢结构现场焊接工艺的实施钢结构现场焊接工艺的实施、控制及经验总结青海20万吨/年氯化钾造粒项目,位于青海省格尔木察尔汗地区盐湖工业园区。其主框架 为多层开敞式钢框架结构，框架长32m、宽18m、高 40. 3 m.属于高层钢结构，支撑柱采用目前较流行的双焊接H型钢十字柱。由20根立柱及14层横梁组成，主梁均为H型钢，总体重量约 1000余吨。察尔汗地区环境条件恶劣，强对流 天气频繁多变，自然气候条件差，故高空作业多, 负荷大、焊接要求严格是该框架施工的主要特 点。框架主体（柱及主梁、次梁）材质为Q345B（属低合金结构钢），钢架主立柱采用分段对接 方式连成一体，其中H型钢十字柱的腹板采用双 面

2、坡口全熔透焊接连接，翼缘板之间的连接采用 单面坡口焊接方式。由于框架高度达40. 3m,考虑运输及吊装的 因素，将分四段来制作（低层分三段），由此产 生6*3+14*2=46道对接焊缝。材质为Q345B的H型钢目前在施工中已普遍采用，在近几年的施工当中总结出不少的施工经 验，现拿出来与大家一同分享。一、材料介绍1. Q345B化学成分如下表（%）：元 C Mn Si PW S0.45%,在焊接前应进行预热，预热温度T0=100-150, 预热范围根据现场的经验在100-200mm的范围 内，我们现场一般按H型钢厚度的5-10倍计算(5-10d长度为预热范围，经验与现场实际情况相结合的数据，主要

3、是结合现场的具体环境温度 而定预热范围，温度低预热的范围大一些，温度 高预热的范围小一些)。层间温度TiW400。6 .焊后热处理参数：为了降低焊接残余应力，减小焊缝中的氢含量，改善焊缝的金属组织 和性能，在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温 度为：200-300,恒温时间为2小时（板厚40mm 时），并应缓慢的降低温度。如果焊缝温度降低 过快，可能会造成焊缝的脆裂。在青海盐湖元通钾肥施工现场，根据当地夏、冬的实际温度，我们采取的是夏天焊后直接 进行保温，冬季焊后先加热到250左右在进行 保温,要求保持温度达2小时,并采取缓冷措施。I、现场焊接顺序:1 .焊前预热十字柱的翼缘板最厚达35mm,焊

4、接前，首先对翼缘板进行预热，恒温30分钟后开始焊接。焊接的预热、层间温度、热处理由热处理控温柜 自动控制，采用远红外履带式加热炉片，微电脑 自动设定曲线和记录曲线，热电偶测量温度。预 热时热电偶的测点距离坡口边缘15mm-20mm。当构件板厚30 mm时，应在焊后进行后热处理。根据这一规定，框架柱的柱接口在焊后进行 后热处理。后热处理的加热范围：焊缝两侧各 进行。100IIIII,温度的测量应在距焊缝中心线50 mm处后热处理应于焊后立即进行。构件焊接后保证焊缝温度在规定的后热处理温度，并用保温棉 保温。焊缝后热达到规定温度后，按规定时间恒温，然后使焊件缓慢冷却至常温。这里需要强调的一点是，在

5、青海地区大风天 气经常的出现，在热处理时防风是一个重要的环 节。如果防风做的不好，受风一面的温度和不受 风一面的温度，温差相差很大，现场测量温度差 在不同风速下为50-90左右，风速越大温差j 大。大梯度的温差会造成，焊缝的开裂。2 . 焊接2.1 为了防止焊接变形，每个柱接头采用二人对称施焊，焊接方向由中间向两边施焊。负温度下，厚度大于9钢板应分多层焊接，焊缝应由下往上逐层堆焊，焊缝一次焊完, 不得中断。如因故中断，应对已焊的焊缝重新预 热后再焊。多层焊时应将前一层焊缝表面清理干 净后再焊下一层。在焊接里口时（里口为靠近腹板的坡口）,第一层至第三层必须严格按规定好的操作规程 进行操作，因为它

6、的焊接是影响焊接变形的主要 原因。在焊接一至三层结束后，背面进行清根。在使用碳弧气刨清根结束后，必须对焊缝进行机 械打磨，清理焊缝表面渗碳，露出金属光泽，防 止表层碳化严重造成裂纹。外口焊接应一次焊 完，最后再焊接里口的剩余部分。构件接头的焊接顺序，平面上应从中心对称地向四周扩散，竖向上宜采取有利于工序协调、 方便施工、保证焊接质量的顺序。一个构件的两 端不得同时进行焊接，只能一端焊完冷却后方可 进行另一端的焊接。当天安装的构件应立即焊接 固定，形成空间稳定体系。焊接时应先焊收缩量大的焊缝，再焊收缩量小的焊缝，并对称施焊，以减少焊接应力。2.2 当焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，以此

7、类推。每层焊接接头应错开15-20mm。2.3 两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持一致。2.4 在焊接中应从引弧板开始施焊，收弧板上结束。焊接完成后割掉并打磨干净。2.5 要求工地施工人员在焊接完成后，随手清理掉附着在焊缝上的焊药，并打磨掉焊接时飞 溅点。3 .焊后热处理：焊口焊接完成后应在12小时内进行热处理。如不能及时进行热处理应采取 保温、缓冷措施。在进行热处理时，应采用两根 热电偶测温，热电偶点焊在焊口的里外侧。4 .焊接检验根据钢结构工程施工及验收规范的要求,焊口采用超声波探伤法进行检验，检验比例为100%o本结构中，设计要求焊缝为二级质量，则我们在实际操作中均控制

8、在100%。5 .焊机的选择根据现场的经验，电焊机的选择对工程进度 有较大的影响，C02气体保护焊与手工焊比较,C02气体保护焊是手工焊的3-5倍功效，采用C02 气体保护焊可以大大的提高工程进度，但是C02 气体保护焊有个缺点是对环境风速要求较高，应 尽量在无风的环境内焊接（或在室内进行的焊 接）。五、现场技术管理1.编制详细的焊接施工作业指导书。在施工前，根据实际施工需要，由施工队编制了详细的安装、吊装作业指导书，并严格执行 公司对结构焊接的有关规定，由专业的焊接工程 师编制焊接作业指导书。2,全过程控制焊接工艺是确保质量的核心。每个柱接头的焊接时，应有专人监控焊接工艺，如焊工不按作业指导

9、书施工应立即终止焊 接。在焊接过程中，热处理人员应全程监控层间 温度，如超标应立即通知焊工暂停。3.提高施工人员质量意识是贯彻焊接工艺的关键在施工前，进行全员交底，并且开取施工工艺卡。交底中详细讲解焊接工艺特点及严格控制 现场焊接工艺的必要性和控制要点。六、结论 在现场严格按焊接工艺措施进行施工，共焊接焊口 1146道，经无损检验一次合格率达到100%o经过实际施工的验证，此焊接工艺措施不仅能在现场指导对Q345钢的焊接，而且能够保 证焊接质量。通过此次钢结构的施工，我们对Q345钢材的各项性能又有了更进一步的了解，全面的掌握 了对Q345的焊接工艺，同时在施工中还总结了 一些很好很实用施工经验，施工经验的总结是对 下一工程质量的提高，奠定一个良好的基础。