最新钢结构焊接规范讲解

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1、-最新钢构造焊接规讲解一、 前言钢构造焊接规出台的背景1、 中国经济开展的要求钢构造建立的历史回忆、钢产量的开展势头、城市化进程的要求2、 与之建立配套的技术要求从业队伍较年轻、技术力量缺乏、人员流动性较大、建筑开展的时效性强板、管、铸、锻3、 长远的战略考量节能、环保、抗灾害、资源4、 从钢构造使用围的扩展考虑将原标准JGJ81-2002建筑钢构造焊接技术规改编和提升为国家标准GB50661钢构造焊接规随着名称的改变也带来了容、要求的相应变化二、 新老标准在构造上的差异1、 目录JGJ81标准GB50661标准总那么总那么根本规定术语和符号材料 根本规定焊接节点构造材料焊接工艺评定焊接连接构

2、造设计 焊接工艺焊接工艺评定焊接质量检查焊接工艺焊接补强与加固焊接检验 焊工考试 焊接补强与加固附录A钢板厚度方向性能级别附录A钢构造焊接接头及其硫含量、断面收缩率值坡口形式、尺寸和标记方法附录B建筑钢构造焊接工艺评定 附录B钢构造焊接工艺评定报告格式 报告格式 附录C箱形柱梁隔板电渣附录C箱形柱梁隔板电 焊焊缝焊透宽度的测量 焊焊缝焊透宽度的测量 附录D圆管T、K、Y节点焊缝的 本规程用词说明 超声波探伤 引用标准名录 附录E工程建立焊工考试结果登记 附:条文说明 表、合格证格式 本规程用词说明三、 新标准的具体章节说明与其他标准的相关性1、 总那么1.01、 强调新标准在相应科研、实践根底

3、上形成的1985年开展中心开场至今1.02、 载荷条件参照AWS等相关标准分为静载和动载,对其他构造也能参考执行1.03、 强调平安以人为本、吸收胶州路大楼、央视大楼失火教训1.04、 强调标准的互补与强制性标准的执行2、 术语和符号该章节的术语和符号相比老标准都是新增加的,术语共8个、符号29个,这里强调都是与焊接技术相关的。2.1.7检测强调采用一定的试验和测试处理所进展的技术操作2.1.8检查强调对材料、人员、工艺、过程或结果的核查,并确定其符合性(AS也有对应的机构) 2.2符号 强调在使用该标准中的一些相关符号时,为了防止力学性能符号的引用混乱,建议在检测报告中,力学性能名称后,用括

4、弧标出符号。3、 根本规定 3.01将碳当量的推断公式老公式用于含碳量较高的计算,开展和改良到对低碳钢进展计算因钢构造量用到低碳钢,并将钢构造焊接难度分为A、B、C、D四个等级。见表3.0.1. 含碳量0.18% CEV=C+(%) 含碳量0.070.22% Pcm=C+5B 3.02强调钢构造焊接工程、设计、施工单位应具备相应的资质,强调规那么游戏。 3.03对施工单位的要求有5条: 1、相应焊接质量管理体系和技术标准;2、焊接技术人员、检验人员、无损检测人员、焊工、热处理人员均要有资格;3、焊接设备、检验和试验设备;4、检验仪器、仪表的计量、检定合格且在有效期;5、对承接难度大的C、D级工

5、程的施工单位,应具备焊接工艺试验室有些先施工再补试验均为违规 3.04对钢构造焊接工程相关人员资格有6条规定: 1、焊接技术人员要受过专门训练,具有实践经历1年以上不是仅指职称;2、焊接技术负责人应是中级职称以上的、承当C、D级焊接施工的还必须是高级职称;3、焊接检验人员主要指外观、尺寸、拼接、电流、电压、气体、焊材等要有实践经历并持证上岗;4、无损检测人员持证上岗一般为2级、承当难度大的焊接件检测应具备3级人员资格和工业门类要对应许多检测机构不符合可参照GB/T9445标准;5、焊工施焊不得超出证书的规定FRAMATOM有严格规定;6、热处理人员要经过专门培训。 本章节强调的是一些硬性指标,

6、设计单位、施工单位、检测单位以及所有钢构造焊接工程参与人员必须严格要求做到,指标是根本的规定,但人是关键因素。鉴于我国的钢构造市场现状,必要的第三方、第四方抽检制度是必须的,必要的处分也是必须的(钢构造、建委)。3.05对钢构造焊接工程相关人员职责有5条规定: 1、焊接技术人员负责工艺评定、焊接工艺方案、作业指导书工艺卡等编制,负责处理施工过程中的焊接技术问题所以对技术职称、工作经历、实践年限有一定的要求;2、焊接检验人员负责对焊接作业全过程的检查和监控,这里强调的是过程控制从原材料开场到最终成形不能只看质保书,甚至其工作在无损检测后还有外表防腐及标记等实践证明焊接的最终质量是过程控制的结晶;

7、3、无损检测人员按设计文件或相应规定的探伤方法及标准,对受检部位探伤,出具检测报告。这里强调的是采用仪器设备的检测,这与焊接检验人员的检验或检查指的不是同一回事对无损检测除了要有仪器设备、人员资格、很重要的还是经历判断缺陷位置、错位、反面反射等北外滩工程;4、焊工按焊接工艺施工;5、热处理人员按热处理作业指导书及相应操作规程进展作业。 3.06作业平安和安康是强调两方面的,一是对社会和对公众,另一是对个人如中心的大厚度焊接点的质量控制 4、材料4.01强调焊接材料必须有产品质量保证书或检验报告,因为合格的原材料才是最终焊接质量的根本保证但不完全取决于这些,重要场合复试是必须的、主要强调进货渠道

8、要可靠。 4.02强调钢材的化学、力学性能及复验结果应符合国家现行标准的规定。这里所指的化学成分主要是指碳当量,因为碳当量在很大程度上决定焊接质量和可焊性。 4.03要求焊接选材合理,所谓合理是指根据设计要求,保证设计强度、塑性不低于钢材标准规定的下限值,接头的冲击韧性不低于母材标准规定的冲击韧性下限值。焊接接头与母材的匹配相当重要不能一味追求焊接接头强度4.044.05焊丝要符合规定、常用钢材的屈服强度可参照表4.0.5。 4.06强调对T形、十字形、角接接头当其翼板厚度不小于40mm时,从设计上要考虑对厚度方向性能有要求的钢板也就是我们常说的要求对钢板作Z向性能试验主要是由于这些构造中收缩

9、应力较大、节点拘束力打在接近焊缝热影响区或接近厚板的中心区沿轧制带状组织晶间产生台阶状层状撕裂。这种现象在国很多重点工程中屡有发现。对这种构造用钢板的选择应按国家标准GB/T5313厚度方向性能钢板有关规定来选择。 4.07、4.08、4.09、4.10、4.11、4.12是针对焊条、焊丝、焊剂、保护气体、栓钉及焊接瓷环使用时应符合的相关国家标准: 1、碳钢焊条GB/T5117;低碳合金钢焊条GB/T5118 2、熔化焊用钢丝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; 3、埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂G

10、B/T5293;埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB/T12470 4、氩GB/T4842;焊接用二氧化碳HG/T2537 5、电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T10433 5、焊接连接构造设计 5.1一般规定钢构造设计原那么:便于焊接操作、减少构件变形、减少焊接收缩应力及应力分布不均匀、防止局部应力集中。5.1.1钢构造设计应符合以下规定:1、宜减少焊缝的数量和尺寸预制接头和铸造接头2、焊缝的布置宜对称于构件截面的中性轴形成对称焊接造成最小的变形和最小应力3、节点的空间应便于焊接操作和焊后检测包括焊前预热、拼接检查等4、宜采用刚度较小的节点形式,宜防止焊缝密集和双向、三向相交5、焊缝位置应避开高应力区

11、包括避开翼、腹焊缝重合6、应根据不同焊接工艺方法选用坡口形式和尺寸减少热输入量和变形量5.1.2施工图及细化图中标识符号应符合国家相关标准。5.1.3钢构造设计施工图应明确焊接技术要求: 1、构件材料、性能应符合国家相关标准要求; 2、钢构造相交节点的焊接部位、有效焊缝长度、焊脚尺寸、局部焊透焊缝的焊透深度有利于超声测熔深允许有未焊透筋芯柱等 3、焊缝质量等级,无损检测要求及方法和检测比例这在执行中有很大的误区,焊缝等级检测等级、质量等级 4、工厂制作单元及构件拼装节点的允许围,根据工程需要提出构造设计应力图同时要考虑运输及吊装的能力5.1.4设计图中应标明以下焊接技术要求: 1、对所有技术要

12、求要详细标注; 2、坡口尺寸及衬垫尺寸也要考虑引弧、息弧板 3、标注工厂制作和工地安装焊缝4、对于大型分散安装的分段和拼接节点,要进展构造平安审核5.1.5焊缝质量等级的选用原那么: 1、承受动载荷的且需要进展疲劳验算的构建中,凡要求与母材等强连接的焊缝应焊透全熔透焊缝,其质量等级应符合以下规定: 1作用于垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝,受拉时为1级,受压时不应低于2级; 2作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝不应低于2级; 3铁路、公路桥的横梁接头板与弦杆角焊缝应为1级,桥面板与弦杆角焊缝、桥面板与U形肋角焊缝桥面板侧不应低于2级; 4重级工作制A6A8GB500

13、17钢构造设计规规定和起重量Q50t的中级工作制A4、A5吊车梁的腹板与上翼缘之间以及吊车椼梁上弦杆与节点板之间的T形接头焊缝应焊透全熔透焊缝,焊缝形式宜为对接与角接的组合焊缝,其质量等级不应低于2级。 2、不需要疲劳验算的构件中,凡要求与母材等强的对接焊缝宜焊透,其质量等级受拉时不应低于2级,受压时不宜低于2级; 3、局部焊透的对接焊缝、采用角焊缝或局部焊透的对接与角接组合焊缝的T形接头,以及搭接连接角焊缝,其质量等级应符合以下规定: 1直接承受动载荷且需要疲劳验算的构造和吊车起重量等于大于50t的中级工作制吊车梁以及梁柱、牛腿等重要节点应不低于2级; 2其他构造可为3级。 5.2焊缝坡口形

14、式和尺寸5.2.1采用符号表示: 焊接位置代号: F平焊 H横焊 V立焊 O仰焊 接头形式代号: B对接接头 TT形接头 X 十字接头 C 角接接头 F搭接接头 坡口形式代号: I I形坡口 VV形坡口 XX形坡口 L单边V形坡口 KK形坡口 UaU形坡口 Ja单边U形坡口注脚a主要用在厚度不小于50mm的U形、J形坡口。 焊缝类型代号: BG板管对接焊 C角接焊缝 Bc对接与角接组合焊缝 管构造节点形式代号: TT形节点 KK形节点 YY形节点以上所有符号的使用,应符合本规的附录A的规定。5.2的制定是参考了美国AWSD1.1和日本钢构造协会焊缝坡口标准的容,制定了三种常用焊接方法的标准焊缝

15、坡口形式与尺寸。 5.3焊缝厚度的计算 见5.3.15.3.6。焊缝厚度计算是构造设计中构件承载应力计算的依据,由于焊缝形式的不同,熔透与不熔透的差异,都存在着一个焊缝厚度的计算问题。在这一章节中,对设计者提出了明确的要求,以免在施工中引起混淆,因此,在本章中用图示方式大篇幅进展了表达。参照了美国AWSD1.1,对于对接焊缝、对接与角接组合焊缝,其局部焊透焊缝计算厚度的折减值在第5.3.2条给出了明确规定,见表5.3.2。如果设计者应用该表中的折减值对焊缝承载应力进展计算,即可允许采用不加衬垫的全焊透坡口形式,反面不清根焊接。使用中不使用碳弧气刨清根,对提高施工效率和作业平安有很大的好处。 同

16、样参照美国AWSD1.1在第5.3.4条中对斜角焊缝不同两面角()时的焊缝计算厚度计算公式及折减值,在第5.3.6条中对管材T、K、Y形相贯接头全焊透、局部焊透及角焊缝的各区焊缝计算厚度或折减值以及相应的坡口尺寸作了规定,以供施工设计时使用。 5.4组焊构件焊接节点5.4.1为了防止母材过热,规定了塞焊和槽焊的最小间隔及最大直径。为了保证焊缝致密性,规定了最小直径与板厚关系。塞焊和槽焊的焊缝尺寸应按传递剪切力计算确定。5.4.2为了防止因焊接热输入量过小而使母材热影响区冷却速度过快而形成硬化组织,规定了角焊缝最小长度、断续角焊缝最小长度及角焊缝的最小焊脚尺寸。采用低氢焊接方法,由于减低了氢对焊

17、缝的影响,其最小角焊缝尺寸可以比采用非低氢焊接方法时小一些。5.4.3本条规定参照了美国AWSD1.1的容:为防止搭接接头角焊缝在载荷作用下开,规定了搭接接头角焊缝在传递部件受轴向力时,应采用双角焊缝这在储油罐中运用较多。 为防止搭接节头受轴向力时发生偏转,规定了搭接接头最小搭接长度。 为了防止构件因翘曲而使得贴合不好,规定了搭接接头纵向角焊缝连接构件端部时的最小焊缝长度,必要时应增加横向角焊或塞焊增加接触面积。 为了保证构件受拉力时有效传递载荷,构件受压时保持稳定,规定了断续搭接角焊缝最大纵向间距。 为了防止焊接时材料棱边熔塌,规定了搭接焊缝与材料棱边的最小距离。5.4.4不同厚度、不同宽度

18、材料对接焊时,为了减小材料因截面及外形突变造成的局部应力集中,提高构造平安性,参照美国钢构造焊接规AWSD1.1及日本建筑施工标准钢构造工程JASS6,规定了当焊缝承受的拉力超过设计容许拉应力的三分之一时,不同厚度及宽度材料对接时的坡度过渡最大允许值为1:2.5,以减小材料因截面及外形突变造成的局部应力集中,提高构件构造的使用平安性除此之外要防止错位与不对称错位。 5.5防止板材产生层状撕裂的节点、选材和工艺措施5.5.15.5.3从接头设计、坡口形式及施焊技术、工艺上作了规定与提出了要求。在本标准的4.06章节中已规定了对材料厚度方向Z向性能的要求。本条主要从焊接节点形式的优化设计方面提出要

19、求,目的是减小焊接截面和焊承受缩应力,使焊接收缩力尽可能作用于板材的轧制纤维方向,同时也给出了防止层状撕裂的相应的焊接措施。根据我国的工程现状,由于大厚度钢板的使用引起层状撕裂的现象还不少。 5.6构件制作与工地安装焊接构造设计5.6.1对构件制作焊接节点作了10项规定;1、2、4、6、7、8、9是生产实践中常用的,3、5引自美国AWSD1.1其中第5项适用于为传递局部载荷,采用一定长度的全焊透坡口对接与角接组合焊缝的情况,第10项为行业标准空间网格构造技术规程JGJ7的规定,目的是为了防止焊缝穿插、减小应力集中程度、防止三向应力,以防止焊接裂纹产生,提高构造使用平安性。5.6.2对工地安装焊

20、接节点形式作了6项规定。1、2、4项与国家现行有关标准一致;第3项桁架或框架梁安装节点已在国一些大跨度工程上得到应用,它不仅可以防止焊缝立体穿插,还可以预留一段纵向焊缝最后施焊,以减小横向焊缝的拘束度。第5项的图5.6.2-5c为不加衬套的球管安装焊接节点形式,管端在现场二次加工调整钢管长度和坡口间隙,以保证单面焊透。这种焊接节点的坡口形式可以防止衬套固定焊接后管长及安装间隙不易调整的缺点。 5.7承受动载与抗震的焊接构造设计5.7.1由于塞焊、槽焊、电渣焊和气电立焊焊接热输入量大,会在接头区域产生过热的粗大晶粒组织,导致焊接接头韧性降低而达不到承受动载经疲劳验算钢构造的焊接质量要求,所以本条

21、是强制性条文,必须严格执行。5.7.2对承受动载时的焊接节点做出了规定.5.7.3对承受动载构件的组焊节点形式做出了规定.5.7.4对抗震构造框架柱与梁的钢性连接节点焊接做出了规定.5.7.5对柱连接焊缝引弧板、引出板、衬垫作了规定。5.7.6对梁柱连接处梁腹板的过焊孔作了规定。 6、焊接工艺评定 6.1一般规定6.1.1评定应在构件制作和构造安装前进展。免予焊接工艺评定:是指把符合本规规定的钢种、焊接方法、焊接坡口形式和尺寸、焊接位置、匹配的焊接材料、焊接工艺参数规化。符合这种规化焊接工艺规程或焊接作业指导书,施工企业可不再进展焊接工艺评定试验,而直接使用免予焊接工艺评定的焊接工艺。本条为强

22、制性条文,必须严格执行。6.1.26.1.10焊接工艺评定所用的焊接参数原那么上是根据被焊钢材的焊接性试验结果制定的。对于焊接性已充分了解,有明确的指导性焊接工艺参数,并已在实践中长期使用的国外生产的成熟钢种,一般不需要由施工企业进展焊接性试验。对国新钢种或进口未经使用的钢种,应由钢厂提供焊接性试验评定资料,否那么施工企业应进展焊接性试验,以作为制定焊接工艺评定参数的依据。考虑到国施工企业的人员、设备、工艺条件的变化均较大,在第6.1.9条中规定,工艺评定的有效期为5年.6.2焊接工艺评定替代规那么6.2.1不同焊接方法的评定结果不得互相替代。同种材料钢号中,质量等级高的可替代等级低的。6.2

23、.2不同类别钢材的焊接工艺评定结果不得互相替代;I、II类同种钢材高级别的可替代低级别的,III、IV类同类别钢材中的焊接工艺评定结果不得相互替代。6.3重新进展工艺评定的规定6.3.16.3.7不同的焊接工艺方法中,各种焊接工艺参数对焊接接头质量产生影响的程度不同。为了保证钢构造焊接施工质量,根据大量的试验结果和实践经历并参考国外先进标准的相关规定,本章节各条款分别规定了不同焊接方法中各种参数的最大允许变化围。6.5试件和试样的试验与检验本节对采用6.4规定的要求制备的试样的检验做出了相应规定,在根本上采用现行行业标准建筑钢构造焊接技术规JGJ81的相应条款的根底上,增加了硬度试验的相应要求

24、,同时根据现行行业标准JGJ81的应用情况,去掉了十字接头、T形接头弯曲试验的要求,使规更加科学、合理、可操作性强。6.6免予焊接评定6.6.1 对于一些特定的焊接方法和参数、钢材、接头形式和焊接材料种类的组合,其焊接工艺已经长期使用,实践证明,按照这些焊接工艺进展焊接所得到的焊接接头性能良好,能够满足钢构造焊接的质量要求。本着经济合理、平安适用的原那么,本规借鉴了美国钢构造焊接规D1.1,并充分考虑到国施工的实际情况,对免予评定焊接工艺做出了相应的规定。当然,采用免予评定的焊接工艺并不免除对钢构造制作、安装企业资质及焊工个人能力的要求,同时有效的焊接质量控制和监视也是必不可少的国新工程一般都

25、要求焊工试块考试。在实际生产中,应严格执行规的规定,通过免予评定焊接工艺文件编制可实际操作的焊接工艺,并经焊接工程师和技术负责人签字后,方可使用这与AWS规定的焊接工程师对质量监视负责的要一致的。6.6.2本条规定了免予评定所适用的焊接方法、母材、焊接材料及焊接工艺,在实际应用中必须严格遵照执行。 7、焊接工艺7.1母材准备7.1.17.1.2强调了母材及接头坡口质量是保证焊接质量的重要条件,如果坡口面的母材有分层等缺陷存在或坡口面不清洁,焊接时带入各种杂质及碳、氢等物质,是产生焊接人裂纹和冷裂纹的原因,假设坡口面上存在氧化皮或铁锈等杂物,在焊接中可能还会产生气孔。本条给出的相应规定,与美国钢

26、构造焊接规AWSD1.1、加拿大钢构造规W59的要求相一致。在我国相应的钢板检测标准中也规定了钢板周围50mm围要进展超声波探伤,其目的也是为了保证焊接坡口处的质量。7.1.37.1.5热切割的坡口外表粗糙度会影响焊接质量,特别是大厚度港版的现场切割,往往出现有许多深度缺口和凹坑,这将使焊接质量受到严重影响特别是CO2气体保护焊,不能良好融合,可通过打磨或焊接修补。7.1.6当钢材的切割面上存在钢材的轧制缺陷,如夹渣、夹杂物、脱氧产物等时,其较浅的可以通过打磨消除,而较深和较长的缺陷应采用焊接进展修补,假设存在严重的或较难焊接修补的缺陷,该钢板不得使用。7.2焊接材料要求7.2.1焊接材料对焊

27、接构造的平安性有着极其重要的影响,其熔敷金属化学成分和力学性能及焊接工艺性能应符合国家现行标准的规定,施工企业应采取抽样方法进展验证。7.2.2焊接材料的报关规定主要目的是为防止焊接材料锈蚀、受潮和变质,影响其正常使用。7.2.3由于低氢焊条一般用于重要的焊接构造,所以对低氢焊条的保管要求更为严格。低氢焊条在使用前要进展高温烘焙,去除焊条药皮中的结晶水和吸附水,主要是为了防止焊条药皮中的水分在施焊过程中经电弧热分解使焊接金属中扩散氢含量增加,而扩散氢是焊接延迟裂纹产生的主要因素之一。调质钢、高强度钢及桥梁构造的焊接接头对氢致延迟裂纹比拟敏感,应严格控制其焊接材料中的氢来源。探伤要求24、48小

28、时后;FRAMATOM要求焊条及时进保温箱并要加温7.2.4对于埋弧焊要严格控制焊剂的烘焙。7.2.5实芯焊丝和药芯焊丝的外表污物会影响焊接质量,容易造成气孔和焊缝中的含氢量,应严格制止使用有油污和锈蚀的焊丝。7.2.6栓钉焊接磁环应确保焊缝挤出后的成型,其受潮后使用会影响栓钉焊的工艺性能及焊接质量,所以焊接前应加以烘干。7.3焊接接头的装配要求7.3.17.3.7焊接接头的坡口及装配精度是保证焊接质量的重要条件,角度大小、间隙大小均会对焊接造成直接的影响,这是装配时要严格控制的。 7.4定位焊7.4.17.4.5定位焊缝的焊接质量对整体焊缝质量有直接的影响,应从焊前预热、焊材选用、焊工资格及

29、施焊工艺等各方面给予重视,防止造成正式焊缝中的焊接缺陷。7.5焊接环境7.5.1对于焊条电弧焊和自保护药芯焊丝电弧焊,当焊接作业区风速超过8m/s时,对于气体保护电弧焊作业区风速超过2mm/s时,焊接熔渣或气体对熔化的焊缝金属保护环境会遭到破坏,致使焊缝金属中产生大量的密集气孔。所以实际施焊过程中,应避风、避雨在焊接作业区设置保护屏障。7.5.27.5.4避开雨天施工,主要是工件潮湿和空气中的水分造成氢的来源,导致焊缝产生延迟裂纹。 低温会造成钢材脆性,使得焊接过程的冷却速度过快,易于产生淬硬组织,对于碳当量相对高的钢材焊接是不利的,尤其是对于厚板和接头拘束力大的钢构造影响更大。本条款对低温条

30、件下的施焊做出了具体规定。7.6预热和道间(层间)温度控制7.6.17.6.6规定最低预热温度和道间温度,主要目的是控制焊缝金属和热影响区的冷却速度,降低焊接接头的冷裂纹倾向。预热温度越高,冷却速度越慢,会有利于降低焊接接头的淬硬倾向和裂纹倾向。对于调质钢而言,不希望较慢的冷却速度,钢厂也不推荐如此。 本条款是根据常用钢材的化学成分、中等构造拘束度、常用的低氢焊接方法和焊接材料以及中等热输入条件给出的可防止焊接接头出现淬硬或裂纹的最低温度。实践经历证明:焊接一般拘束度的接头时,按本条规定的最低预热温度和道间温度,可以防止接头产生裂纹。在实际施工过程中为了得到无裂纹、塑性良好的焊接接头,预热温度

31、和道间温度应高于本条规定的最低温度值。为了防止母材过热产生脆化而降低焊接接头的性能,对道间温度的上限也在做出了规定。为了确保焊接接头预热温度均匀,冷却时具有平滑的冷却梯度,本条对预热的加热围做出了规定。电渣焊、气电立焊、热输入量大,焊接速度缓慢,一般对焊接预热不作要求。7.7焊后消氢处理7.7.1消氢处理的目的是加速焊接接头中扩散氢的逸出,防止延迟裂纹的产生。焊后消氢处理应在焊后立即进展,处理温度一般为200350,本规规定250350。温度太低消氢效果不明显;温度过高,假设超出马氏体转变温度那么容易在焊接接头中残存马氏体组织。如果在焊后立即进展消除应力处理,那么可不必进展消氢热处理。7.8焊

32、后消应力处理7.8.17.8.4消除焊接应力可以通过加热也可以采用振动方法。其目的是为了降低焊接剩余应力或保持构造尺寸的稳定性,主要针对承受较大拉应力的厚板焊缝、承受疲劳应力的厚板或节点复杂、焊接密集的重要受力构件;局部消应力热处理通常用于重要焊接接头的应力消减。振动消应力处理虽然能到达消减一定应力的目的,但其效果目前学术界还难以准确界定。如果为了稳定构造尺寸,采用振动消应力法对构件进展整体处理既方便又经济。某些调质钢、含钒钢和耐大气腐蚀耐候钢进展消应力处理后,其显微组织可能发生不良变化,焊缝金属或热影响区的力学性能会产生恶化,甚至会产生裂纹,应慎重选择小应力处理。此外,还要考虑消除应力处理后

33、可能引起构件变形。7.9引弧板、引出板和衬垫7.9.17.9.5设置引弧板和引出板的目的是为了防止引弧时焊接热量缺乏而引起焊接裂纹或息弧时产生焊缝缩孔和裂纹。 采用的引弧板、息弧板或衬垫板所用钢材应对焊缝金属性能不产生显著影响,不要求与母材材质一样,但强度等级不应高于母材,焊接性不应比所焊母材差。 为确保焊缝的完整性,规定了引弧板、引出板的长度;为防止烧穿,规定了钢衬板的厚度,并要求在全焊缝长度连续或采用熔透焊拼接,以防止未焊的I对接接头形成严重缺口导致焊缝中横向裂纹并延伸和扩展到母材中。 采用铜块和瓷作为衬垫主要目的是强制焊缝成形巴特勒10mm板无坡口一次成型,焊接效率高,同时防止烧穿,在大

34、热输入焊接或在狭小的空间构造焊接如全熔透钢管中经常使用,但要注意的是,不得将铜和瓷熔入焊缝铜脆、渣,以免影响焊缝部质量。 7.10焊接工艺技术要求7.10.1强调焊接施工必须在符合本规要求的焊接工艺文件指导下进展.7.10.2规定焊条电弧焊、实心焊丝气体保护焊、药芯焊丝气体保护焊和埋弧焊SAW焊接方法,每一道焊缝的宽深比不应小于1:1。 焊道形状是影响焊缝裂纹的重要因素。由于母材的冷却作用,熔融的焊缝金属凝固沿母材金属的边缘开场,并向中部开展直至完成这一过程,最后凝固的液态金属位于通过焊缝中心线的平面。如果焊缝深度大于其外表宽度,那么在焊缝中心凝固前,焊缝外表可能凝固,此时作用于仍然热的、半液

35、态的焊缝中央或心部的收缩力会导致焊缝中心裂纹并使其扩展而贯穿焊缝纵向长度。7.10.3本条规定的最小角焊缝尺寸是基于焊接时应保证足够的热输入,以降低焊缝金属或热影响区产生裂纹的可能性,同时与较薄的连接件厚度保持合理的比例。如果最小角焊缝尺寸大于设计尺寸,应按本条规定的最小角焊缝尺寸执行。7.10.4本条对不同的焊接方法规定了最大根部焊道厚度、最大填充焊道厚度、最大单道角焊缝尺寸和最大单道焊焊层宽度,主要目的是为了在焊接过程中确保焊接的可操作性和焊缝质量的稳定。实践证明,超出上述限制进展焊接操作,对焊接的外观质量和部质量都会产生不利影响。施工单位应按本条规定严格执行。 7.11焊接变形的控制7.

36、11.17.11.6焊接变形控制的主要目的是保证构件或构造要求的尺寸,但有时对焊接变形控制的同时会造成构造焊接应力和焊接裂纹倾向增大,因此应采取合理的焊接工艺措施、装焊顺序、平衡焊接热输入等方法控制焊接变形,防止采用刚性固定或强制措施控制焊接变形。本条给出的一些方法,是实践经历的总结,可根据实际构造情况合理采用,对控制构件的焊接变形是十分有效的。 7.12返修焊7.12.1、7.12.2对于超标的缺陷应进展返修,返修有局部和整体之分。无论哪一种返修,返修要采取有效手段和方法,争取一次成功。因为对同一部位屡次进展返修,会造成母材的热应向区的热应变脆化,对构造的平安有不利影响。止裂、定位、返修次数

37、 7.13焊件矫正7.13.17.13.3允许局部加热矫正焊接变形,但所采用的加热温度应防止引起钢的性能发生变化。本条规定的最高矫正温度是为了防止材质发生变化。在一定温度之上防止急冷,是为了防止淬硬组织的产生。 7.14焊缝清根7.14.1清根的目的是为了防止未焊透和焊接裂纹.7.14.2碳弧气刨的使用要防止积碳、夹渣,同时要严格控制电流大小控制开挖深度、重要焊缝开止裂孔、挖后打磨、外表探伤 7.15临时焊缝7.15.1、7.15.2临时焊缝不应对焊接区母材性能改变或留下焊接缺陷。因此临时焊要求与正式焊采用一样的焊接工艺。对于Q420、Q460等级的钢材或厚度大于40mm的低合金钢,临时焊缝去

38、除后应采用磁粉或着色方法检测,以确保母材中无缺陷残留。 7.16引弧和息弧7.16.1在非焊接区域的母材上进展引弧和息弧时,由于焊接引弧热量缺乏和迅速冷却,可能导致母材的硬化,形成弧坑裂纹和气孔,成为导致构造破坏的潜在裂纹源。施工中要防止这种现象产生。 7.17电渣焊和气电立焊7.17.17.17.7电渣焊主要用于箱形构件横隔板的焊接。电渣焊是利用电阻热对焊丝熔化建立熔池,再利用熔池的电阻热对填充焊丝和接头母材进展熔化而形成焊接接头。调节焊接工艺参数和焊剂填加量以建立适宜大小的熔池是确保电渣焊焊缝质量的关键。 电渣焊的焊接热量较大,引弧时为了防止引弧块被熔化而造成熔池建立失败,一般采用铜制引弧

39、息弧块,且规定其长度不小于100mm。规定引弧槽的截面与接头的截面大致一样,主要考虑到在引弧槽中建立的熔池转换到正式接头时,如果截面积相差较大,将造成正式接头的熔合不良或衬板烧穿,导致电渣焊失败。 为了防止电渣焊时焊缝产生裂纹和缩孔,应采用脱氧元素含量充分且S、P含量较低的焊丝。 为了使焊缝金属与接头的坡口面完全熔合,必须在积累了足够的热量状态下开场焊接。如果焊接过程因故中断,熔渣或熔池开场凝固,可重新引弧焊接直至焊缝完成,但应对焊缝重新焊接处的上、下两端各150mm围进展超声波检测,并对停弧位置进展记录。 8、焊接检验8.1一般规定8.1.1焊接检验分类:自检可自己单位、也可委托、监检业主或

40、业主代表委托第三方有资质单位8.1.2焊接检验包括:焊前、焊中、焊后 焊前人员、材料、文件、设备、辅件 焊中焊接参数、焊接顺序、清根、多道焊中的焊层、焊道布置 焊后外观成形、几何尺寸、无损检测、焊接记录及检验报告8.1.3焊前备齐相关资料。8.1.4焊缝抽样规定: 1、焊缝处数的计算方法:工厂制作焊缝长度不大于1000mm时,每条焊缝应为1处;长度大于1000mm时,以1000mm为基准,每增加300mm焊缝数量应增加1处;现场安装焊缝每条焊缝为1处。 2、确定检验批: 1、制作焊缝以同一工区车间按300600处的焊缝数量组成检验批;多层框架构造可以每节柱的所有构件组成检验批; 2、安装焊缝以

41、区段组成检验批:多层框架构造以每层节的焊缝组成检验批。 3、抽样检验除设计规定外应随机取样,且取样中应覆盖到该批焊缝中所包含的所有钢材类别、焊接位置和焊接方法。8.1.5外观检测的规定: 1、焊缝应冷却到环境温度进展外观检测。 2、外观检测一般用目测,也可借助光线、放大镜、测量量具焊尺、钢尺、卡规等、MT、PT等。 3、栓钉焊接接头的焊缝外观质量应符合规中的表6.5.1-1或表6.5.1-2的要求。栓钉打弯抽样检查合格标准:当栓钉弯曲30时,焊缝和热影响区不得有肉眼可见的裂纹,检查数量应不小于栓钉总数的1%且不少于10个。 4、电渣焊、气电立焊接头的焊缝外观成形应光滑,不得有未熔合、裂纹等缺陷

42、;当板厚小于30mm时,压痕、咬边深度不应大于0.5mm;板厚不小于30mm时,压痕、咬边深度不应大于1.0mm。8.1.6无损检测人员要有资格规定2级或2级以上。8.1.7超声波检测的规定:A、B、C级检验。8.1.8抽样检验按以下规定进展结果判定合理的验收: 1、抽样检验的焊缝数不合格率小于2%时,该批验收为合格。 2、抽样检验的焊缝数不合格率大于5%时,该批验收为不合格。 3、抽样检验的焊缝数不合格率2%5%时,应加倍抽查,且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处,在所有抽检焊缝中不合格率不大于3%时,该批验收为合格,大于3%时,该批验收为不合格。 4、批量验收不合格时,应对该批余

43、下的全部焊缝进展检验; 5、检验发现1处裂纹缺陷时,应加倍抽查,在加倍抽查焊缝中未再检测出裂纹缺陷时该批验收合格;检验发现多余1处裂纹缺陷或加倍抽查又发现裂纹缺陷时,该批验收不合格,应对该批余下焊缝的全数进展检查。8.1.9所有检测出的不合格焊缝必须进展返修 8.2承受静载荷构造焊缝质量的检验8.2.1外观检测应满足表8.2.18.2.2外观尺寸应符合如下规定: 1、对接与角接组合焊缝 2、对接焊缝与角焊缝余高及错边允许偏差应符合表8.2.2的规定。8.2.3无损检测根本规定: 1、检测时机:III、IV类钢材及焊接难度等级为C、D级时,应在焊后24小时进展;钢材标称屈服强度不小于690MPa

44、或供货状态为调质状态时,应在焊后48小时进展防止延迟裂纹宝冶钢构。 2、全焊透焊缝的检验规定: 11级焊缝100%检测等级不低于BII级 22级焊缝20%等级不低于BIII级 3、3级焊缝根据设计要求进展相关检测。8.2.4超声波检验规定 1、检验灵敏度厚度mm判废线dB定量线dB评定线dB3.5150mm34040-64-14注:该灵敏度与国标有差异国标B级灵敏度如下厚度mm判废线dB定量线dB评定线dB8mm340-440-104-162、缺陷评定等级评定等级 检 验 等 级ABC 板 厚 tmm3.5503.51503.5150I2t/3;最小8mmt/3;最小6mm最大40mmt/3;

45、最小6mm最大40mm II3t/4;最小8mm2t/3;最小8mm最大70mm2t/3;最小8mm最大50mmIIIt;最小16mm3t/4;最小12mm最大90mm3t/4;最小12mm最大75mmIV 超过III级者 3、当检验厚度在3.58mm围时,超声技术参数按JG/T203-2007钢构造超声波探伤及质量分级执行。与以上判定有矛盾 4、焊接球节点网架、螺栓球节点网架及圆管T、K、Y节点焊缝检测按JG/T203-2007钢构造超声波探伤及质量分级执行。 5、箱形构件隔板电渣焊无损检测除了按8.2.3要求外,还应按附录C进展焊缝焊透宽度、焊缝偏移检测。 6、对超声检测结果有异议时,可采

46、用射线检测验证。 7、对十字形、T形、角接接头坡口处的翼缘板,进展层状撕裂检测。 8、超声检测标准应符合GB/T11345 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级。8.2.5射线检测参照GB/T3323,1级焊缝BII级验收,2级焊缝B3级验收。8.2.6外表检测的规定: 1、设计有要求 2、外观检测发现有裂纹时,应对该批中同类焊缝进展100%检测 3、外观检测疑心有裂纹时,应对疑心部位进展外表检测 4、检测人员认为有必要时 外表检测方法:铁磁性材料用MT、非铁磁性材料用PT。8.2.78.2.8MT检测标准/T6061无损检测 焊缝磁粉检测;PT检测标准无损检测 焊缝渗透检测 8.3需疲劳验

47、算构造的焊缝质量检验8.3.18.3.7根本上采用了现行行业标准铁路钢桥制造规TB10212及公路桥涵施工技术规JTB/TF50的容,只是增加了MT和PT作为检测外表缺陷的手段因为承受疲劳载荷的焊缝外表缺陷具有更大的危害性。 超声波检测无论1、2级焊缝均作100%检测。从表8.3.4-2来看,各检验厚度对应的检测灵敏度也相应提高。缺陷验收等级也较严格。见表8.3.4-3。 表8.3.4-3超声波检测缺欠等级评定焊缝质量等级板厚t(mm)单个缺欠指示长度多个缺欠的累计指示长度对接焊缝一级10t80t/4;最小可为8mm在任意9t焊缝长度围不超过t对接焊缝二级10t80t/2;最小可为10mm在任

48、意4.5t焊缝长度围不超过t全焊透对接与角接组合焊缝一级10t80t/3;最小可为10mm角焊缝二级10t80t/2;最小可为10mm注:厚度与静载的差异、缺欠缺陷 射线检测按GB/T3323标准的BII级验收。 磁粉检测按/T6061标准按8.2.1和8.2.2要求验收实际上主要是找裂纹、8.2.1和8.2.2严格意义上是目视检测VT 渗透检测按/T6062标准按8.2.1和8.2.2要求验收 9、焊接补强与加固9.0.1参照现有行业标准钢构造检测评定及加固技术规YB9257和中国工程建立标准化协会标准钢构造加固技术规CECS77、抗震设计现有国家标准建筑抗震设计规GB50011和建筑物抗震

49、设计规GB50191,加固设计方案应由设计、施工、业主三方共同研究决定。 9.02原始资料是加固设计计算的主要依据。补强加固追求经济合理、平安可靠。 9.039.05在对原构造钢材进展试验时要考虑到钢材随时间推移的时效因素,即随时间推移其强度增高而塑性降低。在加固设计时,不应考虑由于时效硬化而提高的屈服强度,仍然应该按原有钢材的强度进展计算。当塑性明显降低,延伸率低于许可值时,其加固应按弹性阶段进展,即不应考虑力重分布。对于有大气腐蚀的作用的钢构造,除了应考虑腐蚀对原有截面的削弱外,还应考虑钢材强度的降低。钢材强度的降低幅度与腐蚀介质的强弱有关,腐蚀介质的强弱程度按现行国家标准工业建筑防腐蚀设

50、计规GB50046确定。 9.06补强和加固用两种方式:卸载补强加固、负载或局部卸载下补强加固。 9.07负载状态下补强与加固规定: 1、应卸除作用于待加固构造上的可变载荷和可卸除的永久荷载轻装 2、要进展承载力运算包括施工载荷,当待加固构造实际有效截面的名义应力与其所用钢材的强度设计值之间的比值符合以下规定时应进展补强或加固: 1不大于0.8静载构造 2不大于0.4动载构造 3、轻钢构造中的受拉构件严禁在负荷状态下进展补强和加固。 9.089.09负荷状态下的补强加固要有措施临时支护、合理的焊接工艺和具体要求: 1、最薄处和最弱处先补强加固 2、加大焊缝厚度时,从原焊缝受力较小部位开场,道间

51、温度不超过200,每道焊厚不大于3mm。 3、合理选材、合理的焊接顺序、小直径焊材及小电流,多层多道焊接工艺。 4、环境温度不低于10。9.0.10对有缺损的钢构造承载能力的评估根据钢构造评定及加固技术规YB9257进展。用加热矫正变形的温度限制值参照美国钢构造焊接规AWS D1.1的规定。9.0.11焊缝加固根本方式:加厚、加长,但要考虑原有焊缝中的应力限值不应超过焊缝的计算强度。9.0.12对称布置主要是使补强或加固的零件及焊缝受力均匀,新旧杆件易于共同工作。其他要为了防止加固焊缝对原有构件产生不利影响。9.0.13考虑到铆钉或普通螺栓经焊补加固后不能与焊缝共同工作,因此规定全部载荷应由焊缝承受,保证补强平安。9.0.14先栓后焊的高强度螺栓摩擦型连接是可以和焊缝共同工作的,日本、美国、挪威等国以及ISO的钢构造设计规允许它们共同受力虽然我国钢构造设计规还未纳入这一容,但在考虑加固这一特定情况下是可以允许的。四、 钢构造焊接规和钢构造施工质量验收规的相关连接性 (一)、对GB50205标准应用的理解1、 GB50205标准对钢构造无损检测的根本要:对部质量检测的规定是: 一级焊缝作100%超声或射线检测如何理解100% 二级焊缝作20%超声或射线检测如何理解20%

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