鋼結構焊接工藝
鋼結構焊接工藝
鋼結構焊接製造（即焊接結構生產）是從焊接生產的準備工作開始的，它包括結構的工藝性審查、工藝方案和工藝規程設計、工藝評定、編製工藝文件（含定額編製）和質量保證文件、定購原材料和輔助材料、外購和自行設計製造裝配－焊接設備和裝備；然後從材料入庫真正開始了焊接結構製造工藝過程，包括材料復驗入庫、備料加工、裝配－焊接、焊后熱處理、質量檢驗、成品驗收；其中還穿插返修、塗飾和噴漆；最後合格產品入庫的全過程。
目錄
鋼結構從下料、組對、焊接、檢驗等工藝
鋼結構手工電弧焊焊接施工工藝標準
依據標準：
《建築工程施工質量驗收統一標準》 GB50300-2001
《鋼結構工程施工質量驗收規範》 GB50205-2001
《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級法》GB11345
《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》GB3323
《焊接球節點鋼網架焊縫超聲波探傷方法及質量分級法》JBJ/T3034.1
《螺栓球節點鋼網架焊縫超聲波探傷方法及質量分級法》JBJ/T3034.2
《建築鋼結構焊接技術規程》JGJ81
1、範圍
本工藝標準適用於一般工業與民用建築工程中鋼結構製作與安裝手工電弧焊焊接工程。
2、施工準備
2.1材料及主要機具
2.1.1電焊條：其型號按設計要求選用，必須有質量證明書。按要求施焊前經過烘焙。嚴禁使用葯皮脫落、焊芯生鏽的焊條。設計無規定時，焊接Q235鋼時宜選用E43系列碳鋼結構焊條；焊接16Mn鋼時宜選用E50系列低合金結構鋼焊條；焊接重要結構時宜採用低氫型焊條（鹼性焊條）。按說明書的要求烘焙后，放入保溫桶內，隨用隨取。酸性焊條與鹼性焊條不準混雜使用。
2.1.2引弧板：用坡口連接時需用弧板，弧板材質和坡口型式應與焊件相同。
2.2作業條件
2.2.1熟悉圖紙，做焊接工藝技術交底。
2.2.2施焊前應檢查焊工合格證有效期限，應證明焊工所能承擔的焊接工作。
2.2.3現場供電應符合焊接用電要求。
2.2.4環境溫度低於0℃，對預熱，后熱溫度應根據工藝試驗確定。
3、操作工藝
3.1工藝流程：
作業準備→電弧焊接（平焊、立焊、橫焊、仰焊）→焊縫檢查。
3.2鋼結構電弧焊接：
3.2.1平焊
3.2.1.1選擇合格的焊接工藝，焊條直徑，焊接電流，焊接速度，焊接電弧長度等，通過焊接工藝試驗驗證。
3.2.1.2清理焊口：焊前檢查坡口、組裝間隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊縫周圍不得有油污、銹物。
3.2.1.3烘焙焊條應符合規定的溫度與時間，從烘箱中取出的焊條，放在焊條保溫桶內，隨用隨取。
3.2.1.4焊接電流：根據焊件厚度、焊接層次、焊條型號、直徑、焊工熟練程度等因素，選擇適宜的焊接電流。
3.2.1.5引弧：角焊縫起落弧點應在焊縫端部，宜大於10mm，不應隨便打弧，打火引弧后應立即將焊條從焊縫區拉開，使焊條與構件間保持2～4mm間隙產生電弧。對接焊縫及時接和角接組合焊縫，在焊縫兩端設引弧板和引出板，必須在引弧板上引弧后再焊到焊縫區，中途接頭則應在焊縫接頭前方15～20mm處打火引弧，將焊件預熱后再將焊條退回到焊縫起始處，把熔池填滿到要求的厚度后，方可向前施焊。
3.2.1.6焊接速度：要求等速焊接，保證焊縫厚度、寬度均勻一致，從面罩內看熔池中鐵水與熔渣保持等距離（2～3mm）為宜。
3.2.1.7焊接電弧長度：根據焊條型號不同而確定，一般要求電弧長度穩定不變，酸性焊條一般為3～4mm，鹼性焊條一般為2～3mm為宜。
3.2.1.8焊接角度：根據兩焊件的厚度確定，焊接角度有兩個方面，一是焊條與焊接前進方向的夾角為60～75°；二是焊條與焊接左右夾角有兩種情況，當焊件厚度相等時，焊條與焊件夾角均為45°；當焊件厚度不等時，焊條與較厚焊件一側夾角應大於焊條與較薄焊件一側夾角。
3.2.1.10清渣：整條焊縫焊完后清除熔渣，經焊工自檢（包括外觀及焊縫尺寸等）確無問題后，方可轉移地點繼續焊接。
3.2.2立焊：基本操作工藝過程與平焊相同，但應注意下述問題：
3.2.2.1在相同條件下，焊接電源比平焊電流小10%～15%。
3.2.2.2採用短弧焊接，弧長一般為2～3mm。
3.2.2.3焊條角度根據焊件厚度確定。兩焊件厚度相等，焊條與焊條左右方向夾角均為450；兩焊件厚度不等時，焊條與較厚焊件一側的夾角應大於較薄一側的夾角。焊條應與垂直面形成600～800角，使角弧略向上，吹向熔池中心。
3.2.2.4收弧：當焊到末尾，採用排弧法將弧坑填滿，把電弧移至熔池中央停弧。嚴禁使弧坑甩在一邊。為了防止咬肉，應壓低電弧變換焊條角度，使焊條與焊件垂直或由弧稍向下吹。
3.2.3橫焊：基本與平焊相同，焊接電流比同條件平焊的電流小10%～15%，電弧長2～4mm。焊條的角度，橫焊時焊條應向下傾斜，其角度為700～800，防止鐵水下墜。根據兩焊件的厚度不同，可適當調整焊條角度，焊條與焊接前進方向為700～900。
3.2.4仰焊：基本與立焊、橫焊相同，其焊條與焊件的夾角和焊件厚度有關，焊條與焊接方向成700～800角，宜用小電流、短弧焊接。
3.3冬期低溫焊接：
3.3.1在環境溫度低於0℃條件下進行電弧焊時，除遵守常溫焊接的有關規定外，應調整焊接工藝參數，使焊縫和熱影響區緩慢冷卻。風力超過4級，應採取擋風措施；焊后未冷卻的接頭，應避免碰到冰雪。
3.3.2鋼結構為防止焊接裂紋，應預熱、預熱以控制層間溫度。當工作地點溫度在0℃以下時，應進行工藝試驗，以確定適當的預熱，后熱溫度。
4、質量標準
4.1一般規定
4.1.1本章適用於鋼結構製作和安裝中的鋼構件焊接和焊釘焊接的工程質量驗收。
4.1.2鋼結構焊接工程可按相應的鋼結構製作或安裝工程檢驗批的劃分原則劃分為一個或若干個檢驗批。
4.1.4焊縫施焊后應在工藝規定的焊縫及部位打上焊工鋼印。
4.2鋼構件焊接工程
I主控項目
4.2.1焊條、焊絲、焊劑、電渣焊熔嘴等焊接材料與母材的匹配應符合設計要求及國家現行行業標準《建築鋼結構焊接技術規程》JGJ81的規定。焊條、焊劑、葯芯焊絲、熔嘴等在使用前，應按其產品說明書及焊接工藝文件的規定進行烘焙和存放。
檢查數量：全數檢查。
檢驗方法：檢查質量證明書和烘焙記錄。
4.2.2焊工必須經考試合格並取得合格證書。持證焊工必須在其考試合格項目及其認可範圍內施焊。
檢查數量：全數檢查。
檢驗方法：檢查焊工合格證及其認可範圍、有效期。
4.2.3施工單位對其首次採用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等，應進行焊接工藝評定，並應根據評定報告確定焊接工藝。
檢查數量：全數檢查。
檢驗方法：檢查焊接工藝評定報告。
4.2.4設計要求全焊透的一、二級焊縫應採用超聲波探傷進行內部缺陷的檢驗，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，應採用射線探傷，其內部缺陷分級及探傷方法應符合現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級法》GB11345或《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》GB3323的規定。
焊接球節點網架焊縫、螺栓球節點網架焊縫及圓管T、K、Y形節點相關線焊縫，其內部缺陷分級及探傷方法應分別符合國家現行標準《焊接球節點鋼網架焊縫超聲波探傷方法及質量分級法》JBJ/T3034.1、《螺栓球節點鋼網架焊縫超聲波探傷方法及質量分級法》JBJ/T3034.2、《建築鋼結構焊接技術規程》JGJ81的規定。
一級、二級焊縫的質量等級及缺陷分級應符合表4.2.4的規定。
檢查數量：全數檢查。
表4.2.4 一、二級焊縫質量等級及缺陷分級
焊縫質量等級 一級 二級
內部缺陷超聲波探傷 評定等級 Ⅱ Ⅲ
檢驗等級 B級 B級
探傷比例 100% 20%
內部缺陷射線探傷 評定等級 Ⅱ Ⅲ
檢驗等級 AB級 AB級
探傷比例 100% 20%
註：探傷比例的計數方法應按以下原則確定：(1)對工廠製作焊縫，應按每條焊縫計算百分比，且探傷長度應不小於200mm，當焊縫長度不足200mm時，應對整條焊縫進行探傷；(2)對現場安裝焊縫，應按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數計算百分比，探傷長度應不小於200mm，並應不少於1條焊縫。
4.2.5T形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對接和角對接組合焊縫，其焊腳尺寸不應小於t/4(圖4.2.5a、b、c)；設計有疲勞驗算要求的吊車梁或類似構件的腹板與上翼緣連接焊縫的焊腳尺寸為t/2(圖4.2.5d)，且不應大於10mm。焊腳尺寸的允許偏差為0～4mm。
檢查數量：資料全數檢查；同類焊縫抽查10%，且不應少於3條。
檢驗方法：觀察檢查，用焊縫量規抽查測量。
圖4.2.5焊腳尺寸
檢查數量：每批同類構件抽查10%，且不應少於3件；被抽查構件中，每一類型焊縫按條數抽查5%，且不應少於1條；每條檢查1處，總抽查數不應少於10處。
Ⅱ一般項目
4.2.7對於需要進行焊前預熱或焊后熱處理的焊縫，其預熱溫度或后熱溫度應符合國家現行有關標準的規定或通過工藝試驗確定。預熱區在焊道兩側，每側寬度均應大於焊件厚度的1.5倍以上，且不應小於100mm；后熱處理應在焊后立即進行，保溫時間應根據板厚按每25mm板厚1h確定。
檢查數量：全數檢查。
檢驗方法：檢查預、后熱施工記錄和工藝試驗報告。
4.2.8二級、三級焊縫外觀質量標準應符合本規範附錄A中表A.0.1的規定。三級對接焊縫應按二級焊縫標準進行外觀質量檢驗。
檢查數量：
4.2.9焊縫尺寸允許偏差應符合本規範附錄A中表A.0.2的規定。
檢查數量：每批同類構件抽查10%，且不應少於3件；被抽查構件中，每種焊縫按條數各抽查5%，但不應少於1條；每條檢查1處，總抽查數不應少於10處。
檢驗方法：用焊縫量規檢查。
4.2.10焊成凹形的角焊縫，焊縫金屬與母材間應平緩過渡；加工成凹形的角焊縫，不得在其表面留下切痕。
檢查數量：每批同類構件抽查10%，且不應少於3件。
檢驗方法：觀察檢查。
4.2.11焊縫感觀應達到：外形均勻、成型較好，焊道與焊道、焊道與基本金屬間過渡較平滑，焊渣和飛濺物基本清除乾淨。
檢查數量：每批同類構件抽查10%，且不應少於3件；被抽查構件中，每種焊縫按數量各抽查5%，總抽查處不應少於5處。
檢驗方法：觀察檢查。
鋼結構製作(安裝)焊接工程質量檢驗標準
項目 序號 項 目 允許偏差(mm) 檢 驗 方 法
主控項目 1 焊接材料品種、規格 第4.3.1條 檢查產品合格證明文件、中文標誌及檢驗報告（全數檢查）
2 焊接材料復驗 第4.3.2條 檢查複試報告（全數檢查）
3 材料匹配 第5.2.1條 檢查質量證明書和烘焙記錄（全數檢查）
4 焊工證書 第5.2.2條 檢查焊工合格證及其認可範圍、有效期（所有焊工）
5 焊接工藝評定 第5.2.3條 檢查焊接工藝評定報告（全數檢查）
6 內部缺陷 第5.2.4條 檢查焊縫探傷紀錄（全數檢查）
7 組合焊縫尺寸 第5.2.5條 觀察檢查、焊縫量規抽查測量（資料全數檢查，同類焊縫抽查10%，且≥3處）
8 焊縫表面缺陷 第5.2.6條 觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規和鋼尺檢查，必要時，採用滲透或磁粉探傷檢查
—般項目 1 焊接材料外觀質量 第4.3.4條 觀察檢查（按量抽查1%，且≥10包）
2 預熱和后熱處理 第5.2.7條 檢查試驗報告（全數檢查）
3 焊縫外觀質量 第5.2.8條 觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規和鋼尺檢查（第5.2.8條）
4 焊縫尺寸偏差 第5.2.9條 觀察檢查第（5.2.9條）
5 凹形角焊縫 第5.2.10條 觀察檢查（同類構件抽查10%，且≥3件）
6 焊縫感觀 第5.2.11條 觀察檢查（第5.2.11條）
5、成品保護
5.1焊后不準撞砸接頭，不準往剛焊完的鋼材上澆水。低溫下應採取緩冷措施。
5.2不準隨意在焊縫外母材上引弧。
5.3各種構件校正好之後方可施焊，並不得隨意移動墊鐵和卡具，以防造成構件尺寸偏差。隱蔽部位的焊縫必須辦理完隱蔽驗收手續后，方可進行下道隱蔽工序。
5.4低溫焊接不準立即清渣，應等焊縫降溫後進行。
6、應注意的質量問題
6.1尺寸超出允許偏差：對焊縫長度、寬度、厚度不足，中心線偏移，彎折等偏差，應嚴格控制焊接部位的相對位置尺寸，合格後方准焊接，焊接時精心操作。
6.2焊縫裂紋：為防止裂紋產生，應選擇適合的焊接工藝參數和施焊程序，避免用大電流，不要突然熄火，焊縫接頭應搭接10～15mm，焊接中不允許搬動、敲擊焊件。
6.3表面氣孔：焊條按規定的溫度和時間進行烘焙，焊接區域必須清理乾淨，焊接過程中選擇適當的焊接電流，降低焊接速度，使熔池中的氣體完全逸出。
6.4焊縫夾渣：多層施焊應層層將焊渣清除乾淨，操作中應運條正確，弧長適當。注意熔渣的流動方向，採用鹼性焊條時，必須使熔渣留在熔渣後面。
7、質量記錄
7.1焊接材料質量證明書。
7.2焊工合格證及編號。
7.3焊接工藝試驗報告。
7.4焊接質量檢驗報告、超聲波、射線探傷記錄。
7.5設計變更、洽商記錄。
7.6隱蔽工程驗收記錄。
7.7其它技術文件。
8、安全環保措施
8.1電焊機外殼，必須接地良好，其電源的裝拆應由電工進行。
8.2電焊機要設單獨的開關。開關應放在防雨的閘箱內，拉合時應戴手套側向操作。
8.3焊鉗與把線必須絕緣良好。連接牢固，更換焊條應戴手套。在潮濕的地點工作，應站在絕緣膠板或木板上。
8.4嚴禁在帶壓力的容器或管道上施焊，焊接帶電的設備必須先切斷電源。
8.5焊接貯存過易燃、易爆、有毒物品的容器或管道，必須清除乾淨．並將所有孔口打開。
8.6在密閉金屬容器內施焊時，容器必須可靠接地，通風良好，並應有人監護。嚴禁向容器內輸入氧氣。
8.9更換場地轉動把線時，應切斷電源，並不得手持把線爬梯登高。
8.10清除焊渣、採用電弧氣刨清根時，應戴防護眼鏡或面罩，防止鐵渣飛濺傷人。
8.12釷鎢極要放置在密閉鉛盒內，磨削釷鎢極時，必須戴手套、口罩，並將粉塵及時排除。
8.13二氧化碳氣體預熱器的上殼應絕緣，端電壓不應大於36伏。
8.14雷雨時，應停止露天焊接作業。
8.15施焊場地周圍應清易燃易爆物品，或進行覆蓋、隔離。
8.16必須在易燃易燃氣體或液體擴散區施焊時，應經有關部門檢試許可后。方可施焊。
8.17工作結束，應切斷焊機電源並檢查操作地點，確認無起火危險后，方可離開。
基本信息
- 中文名
- 鋼結構焊接工藝
- 範圍
- 一般工業與民用焊接工程
- 依據標準
- 鋼結構工程施工質量驗收規範等
- 工藝
- 下料、組對、焊接、檢驗