钢结构焊接工艺指导书

钢结构焊接工艺指导书钢结构焊接工艺指导书 根据我公司现有的技术和装备能力 钢结构工厂化制作焊接方法有 手工电弧焊 埋弧自动焊 二氧化碳气体保护焊 该焊接工艺指导书配合 钢结构工厂化制作工艺指导书 使用 1 焊接材料 1 1 电焊条 埋弧焊丝 二氧化碳气体保护焊丝 埋弧焊剂都应有出厂质量 证明书 钢结构常用钢材所对应的焊材见附表 一 一般焊接材料选用附表 一 埋 弧 焊 CO2气体保护焊 钢材强 度等级 MPa 钢 号 手弧焊 焊 条 焊 丝焊 剂 焊 丝 235 Q235 A Q235F A F E4303 E4301 E4316 E4315 E4310 H08A H08MnA HJ431 H10MnSi H08MnA 345 16Mn 16Mnq E5016 E5015 不开坡口对接 H08A 中板开坡口对接 H08MnA H10Mn2 H10MnSi 厚板深坡口 H10Mn2 HJ431 HJ350 H08Mn2Si 390 15MnV 15MnVq E5016 E5015 E5516 E5515 不开坡口对接 H08A 中板开坡口对接 H10Mn2 H08Mn2Si H10MnSi 厚板深坡口 H08MnMoA HJ431 HJ350 HJ250 H08Mn2Si 1 2 对各种焊材入库前都要进行严格的质量检查并应符合以下要求 1 2 1 气割所用氧气纯度不低于 99 5 乙炔气纯度不低于 96 5 二氧化 碳气体保护焊所用二氧化碳气纯度不低于 99 5 且含水量应小于 0 05 焊接重要结构时 其含水量应小于 0 005 1 2 2 电焊条的偏心度 药皮强度 药皮耐潮度等应符合要求 1 2 3 二氧化碳气体保护焊丝表面应光滑平整 焊丝的镀铜层均匀牢固 焊丝的挺度应能使焊丝均匀连续送进 1 2 4 埋弧自动焊丝表面无锈蚀 无油垢 1 2 5 埋弧自动焊剂的颗粒度 含硫 磷量 含水量 以及机械夹杂物均 应符合要求 1 3 各种焊材应在干燥通风良好的焊材仓库中存放 并应按种类 牌号 批号 规格 入库时间分类堆放 每垛应有明确的标志 不得混放 1 4 发放 烘干焊条和焊剂要有专人负责 要有焊条 焊剂烘干记录 领 取和发放记录 尤其不可将碳素钢埋弧焊丝 焊剂与低合金钢埋弧焊丝 焊剂搞混 发错 1 5 当天剩的焊条 焊剂 应分别放入保温箱内贮存 不得露天过夜存放 1 6 使用过的焊剂回收后 必须过筛并重新烘干方可再用 焊条分酸性和碱性焊条 碱性焊条又称低氢型焊条 这种焊条的药皮有较 强的吸潮性能 空气的相对湿度高于 65 以上时 药皮就开始吸潮 吸潮 时间超过 4h 以上的焊条 在电弧的高温作用下 熔敷金属中的扩散氢升 高 焊缝金属中就容易生成氢白点或气孔 因此 焊接材料应储存在湿度 低于 60 以下 且通风良好的仓库内 使用前应按有关规定进行烘干 但 重复烘干的次数不宜过多 烘干次数过多 药皮中铁合金容易氧化 分解 硅酸盐 易老化变质 影响焊接质量 焊条锈蚀 油污 在高温作用下也 会分解出氢和其它气体 使焊缝产生气孔和其他缺陷 2 焊工 2 1 必须有钢结构焊接合格证的焊工施焊 并且合格证在有效期内 停焊 时间达 6 个月及以上 应重新考核 2 2 应有良好的工艺作风 严格按照给定的焊接工艺和焊接技术措施进行 焊接 严格遵守规范和公司制定的工艺细则并认真实行质量自检 2 3 焊工在施焊前应认真熟悉作业指导书 凡与作业指导书要求不符时 焊工应拒绝施焊 当出现重大质量问题时 及时报告技术人员 不得自行 处理 3 焊接 3 1 一般要求 3 1 1 H 型钢上下翼板与腹板联接的四条焊缝 全部采用埋弧自动焊 板 厚 t 8mm 的构件焊缝和梁 柱的薄筋板尽量采用二氧化碳气体保护焊 3 1 2 对接焊缝和组合焊缝 应在焊缝的两端设置引弧板和收弧板 其材 质和坡口型式与被焊工件相同 手弧焊引弧板和收弧板长度应 60mm 宽度 应 50mm 埋弧自动焊的引弧板和引出板长度应大于 150mm 宽度应大于 80mm 焊接完毕后用气割割掉 并用摩光机磨平 不得用大锤硬打 引弧和引出板是保证两端焊缝质量的重要措施 焊缝通过引弧和引 出板的过渡 可提高正式焊区的焊接温度 以防止焊缝两端有未焊透 未 熔合等缺陷 同时还能消除焊缝两端的弧坑和弧中的裂纹 引弧和引出板 在焊接完后 要用火焰切割除去并用摩光机磨平 严禁大锤击落 这是为 了保证焊缝端部完整 避免撕裂母材造成缺口形成应力集中区或撕裂源点 所以要修平整 3 1 3 焊接前要认真检查零件坡口和对接间隙是否符合要求 不合格的 不得施焊 焊件部位的组装质量 对焊缝质量有明显的影响 甚至还会影响结 构的安全度 所以必须重视焊件的组装质量 如不符合要求时 应及时修 整或重新组装 绝对不允许在焊缝之间加金属填充物 加填充物的主要危 害是容易造成焊不透 影响焊缝质量 3 1 4 焊接前要将焊缝及其附近泥土 油污及其杂质清理干净 3 1 5 定位点焊 定位所用焊接材料 应与正式施焊所用材料的材质相匹 配 点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的 2 3 点焊长度宜大于 40mm 间距 宜为 500 600mm 如发现点焊上有气孔或裂纹 必须清除干净后重焊 3 1 6 不得在焊道以外的母材表面引弧 熄弧 在制作吊车梁 吊车桁架 及设计上有特殊要求的其它重要受力构件承受拉应力的区域内 不得焊接 临时支架 卡具及吊环等 在焊缝以外的母材上打火引弧是一种不良的的操作习惯 容易烧伤 母材留下缺口 导致应力集中 使钢材韧性值下降 影响疲劳强度 特别 是低合金结构钢对此更为敏感 3 1 7 雨雪天时 禁止露天焊接 构件焊区表面潮湿或有水时 必须清理 干净方可施焊 3 1 8 焊接时允许的最低环境温度 碳素钢 20 C 低合金钢 普通 低合金钢 10 C 3 1 9 焊前预热和焊后处理 3 1 9 1 厚度大于 50mm 的碳素结构钢和厚度大于 36mm 的低合金结构钢 施 焊前应进行预热 焊后应进行后热 预热温度宜控制在 100 150 C 3 1 9 2 在负温下焊接时 含碳量 0 35 的碳素钢 厚度 t 34mm 预热温度 130 180 C 16Mn 厚度 t 30mm 预热温度 130 180 C 3 1 9 3 预热区在焊道两侧 其宽度应各为焊件厚度的 2 倍以上 且不小于 100mm 3 1 9 4 对需要进行后热处理的的焊缝 应在焊接结束后焊缝金属没有完全 冷却的时候立即进行 后热温度为 200 300 C 保温时间可按板厚每 30mm1h 计算 但不得少于 2 小时 3 1 10 焊缝内部出现不允许缺陷 要用磨光机或碳弧气刨认真磨出缺陷进 行返修 但焊缝同一部位返修次数不得超过二次 如超过二次必须经负责焊 接的技术人员核准后 按返修工艺进行 3 2 埋弧自动焊 3 2 1 H 型钢制作 上下翼板与腹板焊接 全部采用船形位置单道埋弧自 动焊 焊接参数见附表 二 平板拼接的对接焊缝用埋弧自动焊时 焊 接参数见附表 三 船形位置 T 型接头的单道自动焊焊接参数附表 二 焊脚 mm 焊丝直径 mm 焊接电流 A 电弧电压 V 焊接速度 m min 送丝速度 m min 65600 70034 360 77 0 83 4675 70034 360 331 83 8 5700 75034 360 420 83 0 92 4725 75033 350 272 0 10 5750 80034 360 30 91 1 3 2 2 焊接时在引弧板和收弧板上焊缝引出长度应大于 50mm 3 2 3 焊接时应有焊工一名 辅助人员一名 焊工除按附表 二 或附表 三 调整好焊接参数 焊嘴位置外 要密切观察焊接状况 辅助人员应 及时清扫焊道 清扫 回收焊剂和清除药皮 焊渣 3 2 4 检查自动焊机走道是否稳定 平直 工件放置角度是否正确 3 2 5 埋弧焊每道焊缝熔敷金属横截面的成型系数 宽度与深度之比 应大 于 1 2 对接接头埋弧自动焊参数附表 三 焊接参数 板 厚 mm 焊丝直径 mm 接 头 型 式焊接 顺序 焊接是流 A 电弧电压 V 焊接速度 mm min 8 4 正 反 480 530 480 550 32 34 30 32 300 400 10 4 正 反 500 580 550 650 32 34 30 32 300 400 12 4 正 反 480 530 550 650 32 34 30 32 300 400 14 18 4 正 反 600 650 700 750 33 36 32 35 250 300 3 3 二氧化碳气体保护焊 3 3 1 对于钢板厚度 t 8mm 的筋板焊接及板材拼对焊接 要充分利用二氧 化碳气体保护焊 3 3 2 二氧化碳气体保护焊 焊前要进行放水处理 当瓶内气体压力低于 1 0MPa 时 应停止使用 3 3 3 二氧化碳气体保护焊 焊缝在引弧和收弧板上的引出长度应大于 20mm 3 3 4 风速超过 2 米时应采取挡风措施 用棚布遮档 3 3 5 二氧化碳气体保护焊的焊接参数见附表 四 角焊缝二氧化碳气体保护焊焊接参数附表 四 接头型式 板 厚 mm 焊丝直径 mm 焊接电流 A 电弧电压 V 焊接速度 m min 气体流量 1 min 焊脚尺寸 mm 备 注 水平角焊 51 6260 28027 290 33 0 4316 185 6焊一层 52 0280 30028 300 43 0 4716 185 6焊一层 61 2230230 5510 156 0 61 6300 32037 5205 0 61 636039 400 58205 0 62 0340 35035205 0 81 6390 4004120 256 0 121 2290280 5010 157 121 6360360 45208 搭接角焊 4 51 2210220 5010 152 61 2270260 5010 152 81 2320320 5010 152 3 4 手工电弧焊 3 4 1 焊接前要对焊条进行烘干 烘干焊条时 不应将焊条突然放进高温炉 内 或从高温炉中突然取出冷却 焊条 焊剂的烘干温度和时间见附表 五 焊条 焊剂烘干温度及时间附表 五 名 称烘干温度 C 烘干时间 h 备 注 一般焊条 100 150 1 2 焊 条 低氢型焊条 300 400 1 2 恒温箱贮存温度 80 100 C HJ431 250 2 HJ350 300 400 2 焊 剂 HJ230 250 2 恒温箱贮存温度 80 100 C 3 4 2 焊接时要把焊条放在保温筒中并插上电源 随用随取 焊条由保温筒 取出到施焊的时间 碱性焊条不宜超过 2 小时 酸性焊条不宜超过 4 小时 否则应重新烘干后再用 但焊条烘干次数不宜超过二次 3 4 3 手工电弧焊 焊缝在引弧和收弧板上的引出长度应大于 20mm 3 4 4 手工电弧焊 焊条直径与电流匹配见附表 六 焊条直径与电流匹配附表 六 焊条直径 mm 1 6 2 0 2 5 3 2 4 0 5 0 电 流 A 25 4040 60 50 80100 130160 210 200 270 注 立 横 仰焊电流应比平焊电流小 10 左右 低氢型焊条电流比普通焊条电流大 10 左右 在坡口处底层焊道规定用不大于 3 2 的焊条打底 这是对手工电弧 焊提出的 因坡口根部是斜面 如果用直径较大的焊条打底 容易在尖角 以上处起弧形成焊道的尺寸过大 焊缝在收缩过程中抗裂性降低 影响底 层焊缝质量 用 3 2 的焊条打底就能获得较好效果 4 碳弧气刨 4 1 对接和 T 型接头要求熔透的组合焊缝 当采用手弧焊和手弧焊封底 自动 焊盖面时 反面应使用碳弧气刨清根 碳弧气刨参数见附表 七 碳弧气刨工艺参数附表 七 碳棒直径 mm 电孤长度 mm 空气压力 MPa 电 流 A 气刨速度 m min 极 性 5 0 1 20 39 0 592500 5 1 0 直流反接 6 0 1 20 39 0 59280 3000 5 1 0 直流反接 7 0 1 20 39 0 59300 3501 0 1 2 直流反接 8 0 1 20 39 0 59350 4001 0 1 2 直流反接 10 0 1 20 39 0 59450 5001 0 1 2 直流反接 4 2 碳弧气刨操作时 应先开气阀 使喷口对准刨槽 然后再引弧起刨 除 按附表 七 调整参数外 碳棒与工件之间应具有合适的倾斜角度 见附 表 八 碳弧气刨碳棒与工件适宜倾角附表 八 刨槽深度 mm 2 5 3 4 5 6 7 8 碳棒倾角 25 30 35 40 45 50 4 3 碳弧气刨工必须经过培训 合格后方可操作 刨削时 应根据钢材的性能 和厚度 选择碳棒的直径和电流 4 4 刨削过程中 如发现 夹碳 应在夹碳边缘 5 10mm 处重新起刨 深度 要比夹碳处深 2 3mm 贴渣 可用砂轮打磨 碳棒倾角过小刨的次数相应增加 倾角增大容易产生夹碳 使焊缝金 含碳量升高 焊缝变脆韧性降低 影响焊接质量 4 5 露天作业时 应沿顺风方向操作 5 焊接检验 5 1 焊缝外观检查 5 1 1 普通碳素结构钢应在焊接冷却到工作环境温度 低合金结构钢应在焊 接 24 小时后方可进行外观检查 5 1 2 焊缝外观的焊波应均匀 不得有裂纹 未熔合 夹渣 焊瘤 咬边 烧穿 弧坑和针状气孔等缺陷 焊接区无飞溅残留物 焊缝外观检验质量 标准见附表 九 焊缝外观检验质量标准附表 九 焊 缝 质 量 标 准 项次 项 目 一级 二 级 三 级 1 气 孔不允许不允许 直径小于或等于 1 0mm 的 气孔在 100mm 长度范围内 不得超过 5 个 不要求修磨 的焊缝 不允许 深度不超过 0 5mm 累计总长度不得超 过焊缝长度的 10 深度不超过 0 5mm 累计总 长度不超过焊缝长度的 20 2 咬 边 要求修磨的 焊缝 不允许不允许 5 1 3 焊缝的焊接尺寸应符合规范要求 非熔透组合焊缝和角焊缝见附表 十 对接焊缝和组合焊缝见附表 十一 非熔透组合焊缝和角焊缝外形尺寸的允许偏差附 十 允许偏差 mm 序号 项 目 示 意 图 K 6 K 6 1 焊 脚 尺 寸 K 1 5 0 3 0 0 2 角焊缝 余 高 C 1 5 0 3 0 0 对接焊缝和组合焊缝的外形尺寸及允表 十一 允 许 偏 差 mm 项 次 项目 示 意 图 一 级二 级三 级 1 焊缝余 高 C b 20 1 5 0 5 1 0 1 5 土 1 02 0 土 1 5 b 202 0 1 5 1 0 2 0 土 1 5 2 0 1 5 2 0 2 焊缝错 边 s s 0 1t 且 不大于 2 0mm s 0 1t 且不 大于 2 0mm s 0 15t 且 不大于 3 0mm 3 焊透的 组合焊 缝 K K t 4 4 0 10 4 吊车梁 翼缘板 和腹板 的组合 焊缝 K K t 2 30 10 5 1 4 焊缝质量等级及缺陷分级见附表 十二 焊缝质量等级及缺陷分级附表 十二 焊缝质量等级 一 级 二 级 三 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 0 2 0 02t 且 1mm 每 100mm 焊缝内缺陷 总长 25mm 0 2 0 02t 且 1mm 0 2 0 04t 且 2mm 每 100mm 焊缝内缺陷总长 25mm 0 2 0 04t 且 2mm 未焊满根 部收缩 不允许 不允许 长度不限 咬边不允许 0 05t 且 0 5