钢结构二氧化碳气体保护焊焊接施工工艺标准要点

1 5 5 钢结构二氧化碳气体保护焊焊接施工工艺标准钢结构二氧化碳气体保护焊焊接施工工艺标准 5 15 1 适用范围适用范围 本标准规定了碳钢和低合金钢的二氧化碳气体保护焊焊接施工的 施工要求 方法和质量标准 适用于工业与民用建筑中桁架或网架 壳 结构 多层或高层框架结构等钢结构的焊接施工 5 25 2 编制依据的标准 规范编制依据的标准 规范 GB985 气焊 手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与寸 GB50205 钢结构工程施工质量验收规范 GB T8110 气体保护电弧焊用碳钢 低合金钢钢丝 JGJ81 建筑钢结构焊接技术规程 5 35 3 术语和符号术语和符号 5 3 1 术语 1 母材 被焊接的材料统称 2 焊缝金属 构成焊缝的金属 一般是熔化的母材和填充金属凝固形成的那部 分金属 3 层间温度 多层焊时 停焊后继续焊之前 其相邻焊道应保持的最低温度 4 余高 高出焊趾连线部分的焊缝高度 5 定位焊缝 2 焊前为装配和固定焊接接头的位置而施焊的短焊缝 6 船形焊 T 形 十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接 5 3 2 符号 1 t 板厚 2 B 焊缝宽度 3 hf 焊脚尺寸 5 45 4 施工准备施工准备 5 4 1 技术准备 1 构件制作前 施工单位应按设计图纸及相关规范的要求进行焊接 工艺评定试验 2 根据工艺评定试验的结果和钢结构技术规范规程 设计技术文 件的有关要求编制焊接作业指导书 进行施工技术交底 5 4 2 材料准备 1 钢材及焊接材料的选用应符合设计技术的要求 并具有质量合 格证明书或检验报告 其成分 性能等应符合国家现行标准规定 如 无质量合格证明书或对其质量有怀疑时 须经理化性能检验合格后方 可使用 2 钢材复验应符合有关工程质量验收标准的规定 大型 重型及 特殊钢结构的主要焊缝采用的焊接填充材料应按生产批号进行复验 3 焊丝应符合 GB T8110 气体保护电弧焊用碳钢 低合金钢丝 GB T14957 熔化焊用钢丝 及 GB T10045 碳钢药芯焊丝 GB T17493 低合金钢药芯焊丝 的规定 4 焊丝的存放场所应干燥 通风 无油污 锈蚀等 镀铜层完好 无损 使用前按规定进行烘干 5 所用的二氧化碳气体应符合 HG T2537 焊接用二氧化碳 的规 定 大型 重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接点采用的二 氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求 即其二氧化碳含量 V V 不得低于 99 9 水蒸气含量 m m 不得高于 0 005 并不 得验出液态水 3 5 4 3 施工机具准备 表表 5 4 3 15 4 3 1 焊接用机械设备焊接用机械设备 设备名称设备型号数量设备能力 CO2焊机 NBC 500S2500A 焊接滚轮架 HGZ 5A15t 翼缘矫正机 YTJ 50150mm 表表 5 4 3 25 4 3 2 工厂加工检验设备 仪器 工具工厂加工检验设备 仪器 工具 设备名称设备型号数量设备能力 超声波探伤仪 ECHOPE2201 10 500mm 数字温度仪 RKCDP 5001 0 1300 数字钳形电流表 20031 2000A 1000V 温湿度仪 WHM51 温 10 40 湿 0 100 焊缝检验尺 D531 磁粉探伤仪 DA 400S1 游标卡尺0 150mm 1 0 150mm 钢卷尺 50m150m 5 4 4 作业条件准备 1 作业区风速超过 2m s 时 应设防风蓬或采取其他防风措施 2 焊接作业区的相对湿度不得大于 90 3 焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时 应采取去湿除潮措施 4 环境温度低于 0 时 应将构件焊接区周围不小于 100mm 范围内 的母材 加热到 20 以上方可施焊 焊接过程中不应低于这一温度 5 构件组装工序已结束 并经检验合格 5 55 5 施工工艺施工工艺 5 5 1 施工工艺流程 5 5 2 操作工艺 1 施工准备 1 坡口加工 坡口形式和坡口尺寸应按设计文件或焊接工艺卡规定要求进行 4 不等厚对接焊件坡口加工应符合 GB50205 钢结构工程施工质 量验收标准 规定要求 图 5 5 1 施工工艺流程图 坡口加工宜采用机械方法 也可采用等离子切割 氧乙炔切割 等热加工方法 在采用热加工方法加工坡口后 应除去坡口表面的氧 化皮 熔渣及影响接头质量的表面层 并将凹凸不平处打磨平整 坡口加工后应进行外观检查 坡口表面不得有裂纹 分层等缺 陷 若设计有要求时 进行磁粉或渗透检验 2 组对 焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于 10mm 范围内的油 焊口检查清理 焊 接 校 正 检查 清理施工现场 结束 质量记录 施工准备 不符合 5 漆 垢 锈 毛刺及镀锌层等清除干净 焊件接头线对时 应严格控制错边量 错边量的选取按设计文 件或相应标准规范要求 焊件组对时应垫置牢固 并应采取措施防止焊接和热处理过程 中产生附加应力和变形 3 定位焊 定位焊的焊接材料 焊接工艺 焊工和预热温度等应与正式施 焊要求相同 定位焊缝的长度 厚度和间距 应能保证焊缝在正式施焊过程 中不致开裂 定位焊后立即对定位焊缝进行检查 如有缺陷应立即清除 重 新定位焊 在定位焊时需与母材焊接的组对工卡具 其材质宜与母材相同 或为同一类别号 拆除工卡具时不应损伤母材 拆除后应将残留焊疤 打磨修至与母材表面齐平 2 焊口检查清理 1 焊接坡口可用焊接检验尺检查 当缺棱为 1 3mm 时 应修磨平 整 缺棱超过 3mm 时 应用不大于 3 2mm 的低氢型焊条补焊 并修磨 平整 当用机械方法加工时 坡口表面不应有台阶 2 当坡口角度 钝边 组对间隙的允许偏差不符合规范和设计要 求时 应经修磨补焊合格后方可施焊 3 施焊前 应对焊接部位进行清理 去除油污 锈迹等 焊接 部位应干燥 4 T 形接头 十字接头 角接接头和对接接头主焊缝两端 主焊 道两端 应设置引弧板和熄弧板 其材质和被焊母材相同 宽度应大 于 50mm 长度宜为板厚的 1 5 倍且不小于 30mm 厚度不应小于 6mm 焊缝引出长度应大于 25mm 3 焊接 1 根据板厚的不同选择焊丝直径 参见表 5 5 2 1 为减少杂质 含量 尽量选择直径较大的焊丝 焊接电流和电弧电压的选择参见表 6 5 5 2 2 表表 5 5 2 15 5 2 1 焊丝直径的选择焊丝直径的选择 母材厚度 4 4 焊丝直径 0 5 1 2 1 0 2 5 表表 5 5 2 25 5 2 2 常用焊接电流和电弧电压的范围常用焊接电流和电弧电压的范围 短路过渡细颗粒过渡焊丝直径 mm 电流 A 电压 V 电流 A 电压 V 0 5 30 6016 18 0 6 30 7017 19 0 8 50 10018 21 1 0 70 12018 22 1 2 90 15019 23160 40025 38 1 6 140 20020 24200 50026 40 2 0 200 60027 40 2 5 300 70028 42 3 0 500 80032 44 2 半自动焊时 焊速不应超过 0 5m min 3 二氧化碳气体保护焊必须采用直流反接 4 焊接过程中 应随时检查焊丝是否在焊道的中心位置上 严禁 焊丝过偏 5 焊接电压随焊接过程而变化 焊接过程中随时注意调整电压 6 焊接过程中应随时检查焊件的炽热状态 一般约在 800 樱红 色 以上时熔合良好 当不足 800 时 应调整焊接工艺参数 适当增 加焊道内焊接总热输入量 7 在组装好的构件上施焊 应严格遵循焊接工艺规定的参数以及 焊接顾序 以控制焊后构件变形 8 定位焊应采用正式的焊接工艺 其焊缝与最终焊缝有相同的质 7 量要求 发现气孔或裂纹时 必须清除后重焊 9 因焊接而变形的构件 可用机械 冷矫 或在严格控制温度的 条件下加热 热矫 的方法进行矫正 热矫正时 同一部位加热不得 超过 2 次 并应缓慢冷却 不得用水骤冷 10 焊接完成后 应用火焰切割去引弧板和引出板 并修磨平整 不得用锤击落引弧板和引出板 11 采用多层焊时 应将前一道焊缝表面清理干净后再继续施焊 4 焊缝检查 1 焊缝外观检验 焊缝表面成型良好 焊缝边缘应圆滑过渡到母材 焊缝表面 不允许有裂纹 气孔 未熔合等缺陷 焊缝外形尺寸和表面缺陷应符 合设计文件或相应标准规定的要求 焊缝外观不合格的焊缝 不允许进行其它项目的检查 或进行 焊接热处理 2 焊缝的无损检验 焊缝的无损检验按设计文件或相应标准规定和本工艺标准的要 求执行 5 5 3 关键要求 1 材料的关键要求 1 所用钢材及焊接材料的品种 规格 性能等应符合现行国家产 品标准和设计要求 发生材料代用时 需征得原设计单位的认可 2 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验 复验结果应符合 现行国家产品标准和设计要求 3 焊丝不应有明显锈蚀和弯曲 2 技术关键要求 焊工应严格按照焊接工艺文件及技术操作规程施焊 发现按照工 艺评定规范焊接质量不稳定时 应报告技术负责人重做工艺评定 以 使质量稳定 3 质量关键要求 8 焊接质量检查应由取得质量检查员岗位证书的专业技术人员进行 5 65 6 质量控制质量控制 5 6 1 主控项目 1 焊接材料的品种 规格 性能等应符合现行国家标准和设计要 求 检查数量 全数检查 检验方法 检查焊接材料的质量合格证明文件 中文标志及检验 报告等 2 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验 复验结果应符含 现行国家产品标准和设计要求 检查数量 全数检查 检验方法 检查复验报告 3 焊丝 熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求和国家现 行行业标准 建筑钢结构焊接技术规程 的规定 使用前应按其产品 说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放 检查数量 全数检查 检验方法 检查质量证明书和烘焙记录 4 焊工必须经考试合格并取得合格证书 持证焊工必须在其考试 合格项目极其认可范围内施焊 检查数量 全数检查 检验方法 检查焊工合格证及其认可范围 有效期 5 施工单位对其首次采用的钢材 焊接材料 焊接方法 焊后热 处理等 应进行焊接工艺评定 并应根据评定报告确定焊接工艺 检查数量 全数检查 检验方法 检查焊接工艺评定报告 6 设计要求全熔透的一 二级焊缝应采用超产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 部缺陷分级及探伤方法应符含现行国家标准 钢焊缝手工超声波探伤 方法和探伤结果分级法 GB1l345 或 钢熔化焊对接接头射线照相和 9 质量分级 GB3323 的规定 一级 二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表 5 6 1 1 的规定 检查数量 全数检查 检验方法 检查焊缝探伤报告 表表 5 6 1 15 6 1 1 一级 二级焊缝的质量等级及缺陷分级一级 二级焊缝的质量等级及缺陷分级 焊缝质量等级一级二级 评定等级 检验等级B 级B 级 内部缺陷超声波探 伤 探伤比例100 20 评定等级 检验等级AB 级AB 级内部缺陷射线探伤 探伤比例100 20 注 探伤比例的记数方法应按以下原则确定 1 对工厂制作焊缝 应按每 条焊缝计算百分比 且探伤长度应不小于 200mm 当焊缝长度不足 200mm 时 应对 整条焊缝进行探伤 2 对现场安装焊缝 应按同一类型 同一施焊条件的焊缝条 数计算百分比 探伤长度应不小于 200mm 并应不小于 1 条焊缝 7 焊缝表面不得裂纹 焊瘤 烧穿 弧坑等缺陷 一级 二级焊 缝不得有表面气孔 夹渣 弧坑裂纹 电弧擦伤等缺陷 且一级焊缝 不得有咬边 末焊满 根部收缩等缺陷 检查数量 每批同类构件抽查 10 且不应少于 3 件 被抽查构件 中 每一类型焊缝按条数抽查 5 且不应少于 l 条 每条检查 1 处 总抽查数不应少于 10 处 检验方法 观察检查或使用放大镜 焊缝量规和钢尺检查 当存 在疑义时 采用渗透或磁粉探伤检查 8 T 形接头 十字接头 角接接头等要求熔透的对接组合焊缝 其焊角尺寸不应小于 t 4 设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件 的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为 t 2 且不应大于 10mm 焊脚 10 尺寸的允许偏差为 O 4mm 检查数量 资料全数检查 同类焊缝抽查 10 且不应少于 3 条 检验方法 观察检查 用焊缝量规抽查测量 5 6 2 一般项目 1 焊剂不应受潮结块 检查数量 按量抽查 1 且不应少于 10 包 检查方法 肉眼观察 2 对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝 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确定 预热区 在焊道两侧 每侧宽度均应大于焊件厚度的1 5 倍且不小于100mm 后 热处理应在焊后立即进行 保温时间根据板厚按每25mm 板厚1h 确定 检查数量 全数检查 检验方法 检查预 后热施工记录和工艺试验报告 3 二级 三级焊缝外观质量标准应符合表 5 5 2 1 的规定 三级 对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验 检查数量 每批同类构件抽查 10 但不应少于 3 件 每一类型焊 缝应按条数各抽查 5 但不应少于 1 条 每条检查 1 处 总抽查处不 应少于 1O 处 检验方法 观察检查或使用放大镜 钢尺和焊缝量规检查 表表 5 6 2 15 6 2 1 二级 三级焊缝外观质量标准 二级 三级焊缝外观质量标准 mmmm 项目允许偏差 缺陷项目二级三级 0 2 0 02t 且 1 0 0 2 0 04t 且 2 0未焊满 指 不满足设计 要求 每 100 0 焊缝内缺陷总长 25 0 0 2 0 02t 且 1 0 0 2 0 04t 且 2 0 根部收缩 长度不限 11 咬边 0 05t 且 0 5 连续长度 100 两侧咬边总长度 总抽查长度的 10 0 1t 且 1 0 长度 不变 弧坑裂纹 允许存在个别长度 5 0 的弧坑裂纹 电弧擦伤 允许存在个别电弧擦伤 缺口深度 0 05t 且 0 5 缺口深度 0 1t 且 1 0 接头不良 每 1000 0 焊缝不应超过 1 处 表面夹渣 深 0 2t 长 0 5t 且 20 0 表面气孔 每 50 0 焊缝长度内允许直径 0 4t 且 3 0 的允许 2 个 孔距 6 倍孔径 注 t 为连接处较薄的扳厚 4 焊缝尺寸允许偏差应符合表 5 6 2 1 的规定 表表 5 6 2 15 6 2 1 焊缝尺寸允许偏差焊缝尺寸允许偏差 允许偏差 序 号项 目 一 二级三级 1 对接焊缝余高 B 20 0 3 0 B 20 0 4 0 B 20 0 4 0 B 20 0 5 0 2 对接焊缝错边 0 15t 且 2 0 0 15t 且 3 0 3 焊脚尺寸hf 6 0 1 5 ht 6 0 3 0 4 角焊缝余高hf 6 0 1 5 ht 6 0 3 0 检查数量 每批同类构件抽查 10 但不应少于 3 件 被抽查构 件中 每种焊缝按数量抽查 5 但不应少于 1 条 每条检查 1 处 总 抽查处不应少于 10 处 检验方法 用焊缝量规检查 5 焊成凹形的角焊缝 焊缝金属与母材间应平缓过渡 加工成凹 形的角焊缝 不得在其表面留下切痕 检查数量 每批同类构件抽查 10 且不应少于 3 件 检验方法 观察检查 6 焊缝感观应达到 外形均匀 成型良好 焊道与焊道 焊道与 12 基本金属间过渡平滑 焊渣和飞溅物清除干净 检查数量 每批同共构件抽查 10 但不应少于 3 件 被抽查构 件中 每种焊缝按数量各抽查 5 总抽查处小应少于 5 处 检验方法 观察检查 5 75 7 成品保护成品保护 5 7 1 构件焊接后 应对变形进行矫正 一般采用热矫正 加热温度不 宜大于 650 5 7 2 构件上的焊瘤 毛刺及飞溅物清理干净 5 7 3 构件应按图纸及相关规定要求做好编号及代码标识等 5 7 4 构件制作完成后的尺寸偏差应符合 钢结构工程施工质量验收规 范 和设计图纸的规定 5 7