通用焊接工艺(中文).doc

修订 REVISIONS批准审核修改号NO说明 DESCRITIONAPPROVED BYVERIFIED BY工程项目 PROJECT NAME：工 艺 文 件PROCEDURE 发送部门份数编制PREPARED BY： 文件名称 FILE NAME：厂务部1审核VERIFIED BY ：技术科1批准APPROVED BY：焊 接 工 艺工程部1日期DATE：二00八年十一月十日质检课1工程编号 JOB NO：文件编号PROCEDURE NO：REV NO：项目部1Y0010合计51.应用范围 该焊接工艺适用于公司钢构件焊接制作。2.采用的标准和规范 美国焊接协会钢结构焊接规范：AWS D1.13.焊接设备 下列焊接设备适用于钢结构的焊接工作焊接方法焊接设备 电流和极性单弧或多弧手工或机械手工焊条电弧焊直流电源直流反接单弧手工（SMAW)药芯焊丝气保护焊直流电源直流反接单弧半自动(FCAW)实芯焊丝气保护焊（GMAW）直流电源直流反接单弧半自动埋弧自动焊直流电源直流反接单弧自动(SAW)4.焊工资格 从事焊接工作的焊工（包括定位焊工）必须经过AWS D1.1资格认定或业主认可的其他标准考试合格的焊工；焊工从事的焊接工作必须具有对应的资格等级。5.焊接材料焊接材料的选择接母材焊接材焊丝或焊条焊剂或适用的备注方法规范(GB)料规范牌号(直径)气体场所SMAW手工焊Q235B;Q345B、D、E ;Q390B、D、EAWS A5.1E7015/TL507（3.2 .4.0.5.0mm） /定位焊；对接；T接；角接FCAW药性焊丝气体保护焊 Q235B;Q345B、C、D、E；Q390B、C、D、E AWS A5.29 / AWS A5.20LW-81Ni1/ GFL-71 （1.2mm）CO2100%对接；T接；角接GMAW实芯焊丝气体保护焊Q235B;Q345B、C、D;Q390B、C、D AWS A5.18JM-70（1.2mm）CO2100%对接；T接；角接SAW 弧焊自动埋 Q235B;Q345B、C、D、E;Q390B、C、D、EAWS A5.17H10Mn2.F7A4 -EH14JW-1.F7A2-EH14(4.8mm)JF-B(SJ101)对接；T接；角接2) 材料的烘焙和储存 焊接材料在使用前应按材料说明是书规定的温度和时间要求进行烘焙和储存，焊条烘焙次数不多于两次，并有烘焙记录待查。如材料说明要求不详，则按下表要求执行：焊条或焊剂名称焊条药皮或焊剂类型使用前烘焙条件使用前存放条件容许于大气中暴露时间焊条：TL507低氢型300-350；2小时120208小时焊剂：JF-B烧结型300-350；2小时120208小时3)焊接材料的保管与领用a. 焊接材料应符合标准和要求并附有质量保证书，入库前应对焊接材料进行检查；如有疑异，应进行复验。后根据材质、种类、规格分类堆放在干燥室；焊条不得有锈蚀、破损、脏物；焊丝不得有锈蚀、油污。b. 焊工应按工程要求从保管室领取合格的焊材，领取的焊条置于保温桶中，随用随取。6 预热和层间温度 1） 焊前，母材的最小预热温度和层间温度应按下表要求执行；母材厚度t20mm20t38mm3865mm备母材牌号注Q345B、D、E Q390B、D、E 01065110预热温度最大不宜超过230 注: a.接头的预热温度应不小于上表规定的温度，层间温度不得大于230；b.接头预热温度的选择以较厚板为基准，应注重保证厚板侧的预热温度，严格控制薄板侧的层间温度；c.预热时，焊接部位的表面用火焰或电加热均匀加热，加热区域为被焊接头中较厚板的板厚范围，但不得小于75mm区域； d.预热和层间温度的测量应采用测温表或测温笔进行测量；e.当母材表面温度低于0而大于-18时，焊接接头至少应预热至20，焊接期间得层间温度应保持在该最低预热温度以上。 f.当定位焊焊缝最后被埋弧焊缝重新熔合时，该定位焊焊缝在定位焊焊接时，预热不是强制规定的。2). 焊接环境 当焊接处于下述情况时，不应进行焊接： a. 室温低于-18时； b. 被焊表面处于潮湿状态，或暴露在雨、雪和高风速条件下； c. 焊接操作人员处于恶劣条件下时。 气保焊时，风速超过2m/s,必须有防风屏蔽措施方可焊接。7. 装焊工艺 1) 接头的准备 a.采用自动或半自动方法切割的母材的边缘应是光滑的和无影响焊接的割痕缺口；切割 边缘的粗糙度应符合AWS D1.1 规范规定的要求。 b.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；c. 接头的装配尺寸应符合下表要求：序号项目名称示 意 简 图标准公差 a+Da1sf+Df-5 Da1 101坡口角度 a+Da2-5 2mm时,须根据间隙增加焊脚尺寸来确保焊缝有效厚度 t5对接错边量 s St/10且S t 0 S 2 mm 2) 定位焊 a. 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要求相同； b. 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，严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧；c. 当定位焊焊缝最后被埋弧焊缝重新熔合时，该定位焊焊缝在定位焊焊接时，预热不是强 制规定的。 d. 定位焊尺寸参见下表要求执行母材厚度定位焊焊缝长度( mm )焊缝间距（H组立）( mm )手工焊半自动、自动焊( mm )t1940-5050-60300-400193850-6060-70300-400e. 定位焊的焊角尺寸不应大于焊缝设计尺寸的2/3，但不应小于4mm,但不宜大于8mmf. 定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，而最后不是进行埋弧焊重熔时，必须清除后重新焊接；但如果最后进行埋弧焊时，弧坑、气孔及夹碴可不必清除。3) 引弧和熄弧板 重要的对接接头和T接接头的两端应装焊引弧板和熄弧板，其材料及接头原则上应与母材相同，其尺寸为：手工焊、半自动-50X30X6mm;自动焊-100X50X8mm,焊后应先保留23mm气割割除，磨平割口。引、熄弧板不得用锤击落。4) 焊缝清理及处理 a. 多层和多道焊时，在焊接过程中应严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等，可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理； b. 从接头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时，在反面开始焊接之前，应采用适当的方法 （如 碳刨、凿子等）清理根部至正面完整焊缝金属为止，清理部分的深度不得大于该部分的宽度； c. 每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度； d. 同一焊缝应连续施焊，一次完成；不能一次完成的焊缝应注意焊后的缓冷和重新焊接前的预热； e. 加筋板、连接板的端部焊接应采用不间断围角焊，引弧和熄弧点位置应距端部大于10mm,弧坑应填满； f. 焊接过程中，尽可能采用平焊位置进行焊接；尽可能采用自动焊、半自动焊方法进行焊接和盖面。5） 工艺的选用 a 不同板厚的接头焊接时，应按较厚板的要求选择焊接工艺； b 不同材质间的板接头焊接时，应按强度较高材料选用焊接工艺要求，但焊接材料的选用应按强度较低的材料选用。 c 对SMAW，尽量保持短电弧，需要摆动时，宽度不超过线径的2.5倍；应采用起弧返回运条技术或使用引弧板引弧。对GMAW，焊接时导电嘴到工件的距离应控制在15-20mm；对SAW应控制在23-38mm。6） 变形的控制 a. 下料、装配时，根据制造工艺要求，予留焊接收缩余量，予置焊接反变形； b. 装配前，矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差表的要求； c. 使用必要的装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆； e. 在同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散，对称分布的方式施焊。7） 焊后处理 a. 焊缝焊接完成后，清理焊缝表面的熔碴和金属飞溅物，焊工自行检查焊缝的外观质量；如不符合要求，应焊补或打磨，修补后的焊缝应光滑圆顺，不影响原焊缝的外观质量要求； b. 对于重要构件或重要接点焊缝，焊工自行检查焊缝外观合格后，在焊缝附近打上焊工的钢印。8. 焊缝质量要求 1)焊缝外形尺寸与外观质量a.所有焊缝冷却直室温后必须进行100的目测检验（VT）.b.不论焊缝的尺寸与位置，所有焊缝不得有焊瘤、裂纹、表面裂纹以及下表不允许的剖面缺陷。合格和不合格焊缝剖面形状（AWSD1.1） C W W W尺寸 尺寸 尺寸 尺寸 W 尺寸 尺寸 C 尺寸 C 尺寸 C （A）理想角焊缝剖面形状 （B）合格角焊缝剖面形状 注：焊缝和单个焊道的凸度C不得超过下面规定值 量得的焊角尺寸或单一表面焊道的宽度W 最大凸度C W 8mm 1.6mm 8mm W 25mm 3mm W 25mm 5mm 尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸 焊瘤 咬边过深焊缝厚度不足 凸度过大 R T1 R 未熔合 焊脚不足 焊瘤 咬边过深 凸度过大焊缝厚度不足(C) 不合格的焊缝剖面形状(D) 对接接头合格的坡口焊缝剖面形状注：余高R不得超过3mm R (E) 对接接头不合格的坡口焊缝剖面形状c. 焊接完成后，表面应无飞溅、铁锈、油脂和灰尘、焊渣和焊剂沉淀；d. 除设计特殊规定外，全焊透T接焊缝加强高t/2，且不大于10mm；对接焊缝错位的公差为0.1t，最大公差为3mm（t为焊接板的厚度）；所有有坡口的或对接的焊缝，焊缝必须逐渐过渡到母材钢板表面，过渡区域内没有超过AWSD1.1规范容许限度的咬边；d. 目测检验满足下表要求即为合格。 目检验收标准（AWSD1.1）连续性类型和检验的验收条件周期荷载结构（1）禁止裂纹任何裂纹都不合格，无论其尺寸或部位。X（2）焊缝/母材的熔合焊缝的相邻焊层之间以及焊缝金属与母材之间必须完全熔合。X（3）弧坑横截面除了超出断续角焊缝有效长度的断续角焊缝的端部外，所有弧坑必须填焊至规定的焊缝尺寸。X（4）焊缝轮廓形状焊缝轮廓形状必须符合“合格和不合格焊缝剖面形状（AWSD1.1）”X（5）检验时间所有钢焊缝的目检可在完工的焊缝冷却至环境室温后立即开始。ASTM A514、A517钢和A709 100级及100W级钢焊缝的验收则必须以焊缝完工后至少48小时以后所作的目检为依据。X（6）焊缝尺寸不足任何连续角焊缝的尺寸当其小于规定的公称尺寸（L）而符合下述规定数值（U），则可不补偿： L U 规定的公称焊缝尺寸（mm） 在L的基础上允许的减少量(mm) 5 2 6 2.5 8 3所有情况下，焊缝尺寸不足的部分严禁超过焊缝长度的10%。大梁腹板和翼板连接的焊缝，在梁的两端、长度等于两倍翼板宽度的范围内不允许焊缝尺寸不足。X（7）咬边（A）厚度小于25mm的材料上的咬边严禁超过1mm，但允许任何300mm长度内累积咬边为50mm、最大值为2mm的咬边存在。厚度等于或大于25mm的材料，任何长度焊缝的咬边严禁超过2mm（B）主要构件中，在任何设计荷载情况下，焊缝与拉应力成横向关系时，咬边深度严禁大于0.25mm。对于其他情况，咬边深度严禁大于1mm。X（8）气孔（A）焊缝与计算拉应力成横向关系的对接接头完全熔透（CJP）坡口焊缝，严禁有可见管状气孔。对于所有其他坡口焊缝和角焊缝，直径等于或大于1mm的可见管状气孔直径的总和，在任何25mm长焊缝范围内严禁超过10mm，而在任何300mm长焊缝内严禁超过20mm。（B）角焊缝中管状气孔出现频率为每100mm焊缝长度严禁超过1个，且最大直径严禁超过2.5mm。下述情况例外：对于连接加劲材于腹板的角焊缝，在任何25mm长焊缝范围内管状气孔直径总和严禁超过10mm，而在任何300mm长焊缝内严禁超过20mm。X（C）与计算拉应力成横向关系的对接接头完全熔透（CJP）坡口焊缝，严禁有管状气孔。对于所有其他坡口焊缝，管状气孔出现频率为每100mm焊缝长度严禁超过1个，且最大直径严禁超过2.5mm。X注：“X”意指适合的连接类型，空白表示不适合。 2) 焊缝无损检测I 检测范围检测手段板厚检测范围RT（压力管线）12t50mm对接全焊透焊缝UTt8mm对接全焊透焊缝t8mmT型、+字、角接全焊透焊缝MT t15mmT型、+字、角接部分焊透焊缝t20mm搭接角焊缝t20mmT型、+字、角接角焊缝 II 检测比例INSPECTIONCATEGORY检验类别TYPE OF WELD JOINT焊缝类型VE%MT%UT%RT%Primary主要Butt welds and full pen. Joints对接焊缝和全熔透焊缝10020100Fillet welds and partial pen. Joints角焊缝和不完全熔透焊缝10020Secondary次要Butt welds and full pen. Joints对接焊缝和全熔透焊缝10020Fillet welds and partial pen. Joints角焊缝和不完全熔透焊缝10020Miscellaneous辅助All welds 所有焊缝类型100 III 检查验收标准 a.RT工艺和技术应符合AWS D1.1第六章E部分要求，验收标准应与AWS D1.1周期性荷载结构判定验收标准6.12.2要求一致。 b.UT工艺和技术应符合AWS D1.1第六章F部分要求，验收标准应与AWS D1.1周期性荷载结构判定验收标准6.13.2要求一致。 c.MT工艺和技术应符合ASTM E709有关规定。焊缝的评定必须基于适用的标准实施目测检验。 d.低合金钢的无损探伤应在焊接完成24 小时后进行。 e.局部探伤的焊缝，如发现有存在不允许的缺陷时，应在缺陷的两端延伸探伤长度，增加的长度为该焊缝长度的10%，且不小于200mm如仍发现有不允许的缺陷时，则应对该焊缝进行100%的探伤。9 焊接缺陷的修复工艺a. 裂缝：采用UT或MT以及其它合适的方法，确定裂纹的长度和走向后，碳刨刨除裂纹及裂纹两端各50 mm 长度，然后补焊；修补焊缝进行原规定探伤方法的100%的检查，并补作修补区域的100%MT检查；b. 焊缝尺寸不足、凹陷、咬边超标：应用砂轮打磨对应表面干净后补焊；对补焊焊缝先 进行100%的外观检查，但对于母材厚度大于40mm的低碳钢焊缝及所有母材为合金钢 的补焊焊缝进行100%MT检查；c. 超标夹渣、气孔、未焊透：用UT或RT确定不连续性的尺寸大小 、深度、及方位， 用碳刨刨除不连续性及两端各50mm焊缝后，按工艺规定的工艺要求补焊；补焊后的焊缝按原规定探伤方法的100%的检查，并补作修补区域的100%MT检查； d 焊缝过溢或焊瘤：用砂轮打磨或碳刨刨除后，用砂轮打磨焊缝至与母材圆滑过渡； e 临时定位焊焊缝：对应的工作完成后应采用碳刨或砂轮将定位焊缝清除，并用砂轮打 磨至与母材平齐；造成母材凹坑深度大于0.8mm时, 应采用低氢焊条进行补焊,然后 用砂轮打磨至与母材平齐。临时定位焊的清理或补焊区域采用MT或PT进行100% 的检查；对于承受动载荷的构件或承受拉应力的构件以及修复区域深度大于5mm或 面积大于表面5%时，还应采用UT进行母材内在缺陷检查；f 补焊应采用与母材匹配的低氢焊条进行焊接，焊条直径不大于4.0mm,或采用原焊接 方法及工艺规定补焊，并比焊缝的原预热温度提高50； g 因焊接而产生变形的构件，应用机械方法或火焰加热法进行矫正，加热区的温度不应 大于650，严禁用水进行急冷。 10原材料板材的拼接 1） 由于构件的外形尺寸导致原材料本身长度不能满足构件制作要求，需要对钢板进行平缝对接, 在实施对接时，应综合考虑该构件相关的节点位置以避免交叉焊缝 (最小的间隔距离为: 150毫米)，同时焊缝必须为全焊透焊接。并按规定的工艺要求实施检验探伤。 2）对于BH拼制梁，其拼接应按下述要求进行： a梁端部至腹板对接焊缝的最小距离为600mm，上、下翼板拼接焊缝应与腹板焊缝交互错开200mm。 b接缝位置应尽可能设在距梁端部1/3L的范围内，且避开节点板、连接板或孔群150mm以上。 c原则上每根构件只允许拼接一次。 d板的拼接应在BH拼制前进行，焊缝余高13mm，并按规定的要求检验探伤。 eBH梁拼接示意图及焊缝坡口型式：腹板拼缝 600 200 200 60 60 01 01mm t19mm时，见图D 60 60 0-2 0-2 0-2 t19mm 0-2 t19mm 图C 反面清根 反面清根 60 图D（5） 轧制角钢和槽钢拼接可采用FCAW、GMAW或SMAW方法进行焊接，焊接按相应的WPS要求执行；焊接顺序为：先焊翼板，再焊腹板。（6） 拼接缝焊接完成，焊缝表面打磨成与母材光滑过渡，然后进行100%外观和100%的超声波检查。如受板厚限制，无法UT检查，应100RT。II 轧制H型钢的对接 凡涉及到型钢因长度不够需进行拼接时，按此要求执行。 （1） 拼接缝应设置在端部L/3范围内，拼接的长度应大于或等于1m，原则上每根构件只允许一个接头（如图A）。 L L/3 锁口 板拼接缝位置 图A（2） 拼接缝必须避开构件上的孔群和部件焊缝150mm以上，焊缝应磨平；（3） 翼板和腹板的拼接应完全焊透，坡口详细规定如下： A：翼腹板板厚t19mm时，见图B B 翼腹板板厚t19mm时，见图C 60 外侧 60 外侧 0-2 0-2 0-2 t19mm 0-2 t19mm 内侧 内侧 图B 反面清根 反面清根 60 图C（4） 拼接采用FCAW、GMAW或SMAW方法进行焊接，焊接按相应的WPS要求执行； （5） 焊接次序：先焊下翼板，再焊上翼板，最后焊腹板。（6） 预热及层间温度：当T不大于20mm，预热温度须大于0摄氏度；当T大于20mm，而小于38mm时，预热温度须大于10摄氏度；当T大于38mm时