钢结构工程焊接施工常见问题禁忌分析

1、钢结构工程焊接施工常见问题禁忌分析第1页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三焊缝基本知识焊缝等级：一级、二级、三级。一、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、未焊满、根部收缩等缺陷焊缝接头形式：T形接头、十字接头、角接接头等焊缝熔透分类：全熔透焊缝、部分熔透焊缝、非坡口焊角焊缝第2页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三二级、三级焊缝外观质量标准项目允许偏差缺陷类型二级三级未焊满0.2+0.02t且1.00.2+0.04t且2.0每100焊缝内缺陷总长25根部收缩0.2+0.02t且1.00.2+0.04t且2.0长度不

2、限咬边0.05t且0.5；连续长度100且焊缝两边总长10%焊缝总长0.1t且1.0 长度不限弧坑裂纹允许存在个别长度5.0弧坑裂纹电弧擦伤允许存在个别电弧擦伤表面夹渣深0.2t，长0.5 t且2.0表面气孔每50焊缝长度内允许直径0.4t,且3.0的气孔，孔距6倍孔径第3页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三对接焊缝及完全熔透组合焊缝允许尺寸偏差项目允许偏差一、二级三级对接焊缝余高B20:03B20:04B20:04B20:05对接焊缝错边d0.15t且2.0d0.15t且3.0第4页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三1、焊接施工不注意选择最佳电压现象、

3、危害性 焊接时无论是打底，填充、盖面，不管坡口尺寸大小，均选择同一电弧电压。这样有可能达不到要求的熔深、熔宽，产生咬边、气孔、飞溅等缺陷。防治措施 电弧电压（即工作电压）系电弧长决定，电弧长，则电弧电压高；电弧短，则电弧电压低。在焊接过程中，焊条端头至工件间的距离称弧长，在正常工作时一般所用焊条直径称为正常弧，小于焊条直径称为短弧，一般在25V左右，在焊接时力求在正常弧或短弧范围内操作。在使用酸性焊条焊接时为了预热待焊接部位或降低熔池温度，有时将电弧稍微拉长进行焊接，即长弧焊；但焊接电弧不宜过长，这样会使电弧燃烧不稳定，飞溅增加，熔深减小，而且外部空气容易侵入，造成气孔等缺陷。一般针对不同情况

4、应该分别选择相应长弧或短弧能得到较好的焊接质量和工作效率，如打底焊接时为了能得到较好的熔深应该采用短弧操作；填充焊或盖面焊接时为了得到较高的效率和熔宽可以适当加大电弧电压。第5页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三2、施焊时不注意控制电弧长度现象、危害性 施焊时不根据坡口形式、焊接层数、焊接形式、焊条型号等适当调整电弧长度。由于焊接电弧长度使用不当，较难得到高质量的焊缝。防治措施 操作人员应该了解电弧长短对焊缝质量的影响，长弧焊接时电弧燃烧不稳定，所获得的焊缝质量较差，焊缝表面鱼鲮纹不均匀。由于长弧焊接时容易左右摆动，电弧的热量不能集中地作用于熔池上，而散失在空气中，因此获得

5、的熔深较浅而熔池较宽；其次由于电弧长，气体保护不完善，当焊条的熔滴金属向熔池过渡时，容易混入气体而产生气孔。熔池的飞溅也较严重，耗用的焊材多。短弧的操作费事，难以掌控，因自由度小，速度受影响，易疲劳，反过来影响质量。为了保证焊缝质量，施焊时一般多采用短弧操作，但可以根据不同的情况选用合适的弧长以获得最优的焊接质量，如V形坡口对接、角接的第一层应使用电弧短些，以保证焊透，且不发生咬边现象；第二层可以稍长，以填满焊缝。焊缝间隙小时，宜用短弧，间隙大时电弧可稍长，焊接速度加快。仰焊电弧应最短，以防止铁水下流；立焊、横焊时为了控制熔池温度，也要用小电流、短弧焊接。另外无论采取什么焊接在运动过程中，要注

6、意始终保持弧长基本不变，以此确保整条焊缝的熔宽和熔深一致。第6页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三3、要求熔透的接头对接或角对接组合焊缝焊角尺寸不够现象、危害性 T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接或角对接组合焊缝，其焊脚尺寸不够，或设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼板缘连接焊缝的焊脚尺寸不够。这样，会使焊接的强度和刚度均达不到设计的要求。防止措施 T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接组合焊缝，应按照设计要求，必须有足够的焊脚要求，一般焊脚尺寸不应小于0.25t（t为连接处较薄的板厚）。设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似的腹板与上翼缘连接焊缝的焊

7、脚尺寸0.5t, 且不应大于10MM。焊接尺寸的容许偏差为04MM。第7页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三4、多层焊缝不清除焊渣及焊缝表面缺陷就进行下层焊接。现象、危害性 厚板多层焊接时，每层焊接完成后不清除焊渣及缺陷就直接进行下层焊接。这样易造成焊缝产生夹渣、气孔、裂纹等缺陷，降低连接强度，同时会引起下层焊接时的飞溅。防治措施厚板多层焊接时，每层应连续施焊。每一层焊缝焊完以后应及时清除焊渣、焊缝表面缺陷及飞溅物，发现有影响焊接质量的夹渣、气孔、裂纹等缺陷应彻底清除后在施焊。第8页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三5、焊接不控制焊接电流现象、危害性 焊

8、接时，为了抢进度，对于中厚板对接焊缝采取不开坡口。对于厚板的全熔透角焊缝坡口钝边也采取超过6MM以上，焊时采用较大的电流输入，使焊缝的热影响区达到红热状态。这样虽然无损探伤检验焊缝质量可达到合格标准，但焊缝的力学性能试验，强度指标下降，甚至达不到标准要求，弯曲试验时出现裂纹，这样会使焊缝接头性能不能保证，对结构安全构成潜在危害。防治措施 焊接时要按工艺评定中的焊接电流控制，允许有10%-15%浮动。坡口的钝边尺寸不宜超过6MM。对接时，板厚超过6MM时，要开坡口进行焊接。第9页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三6 多层焊不连续施焊，不注意控制层间温度现象、危害性 厚板多层焊

9、接时，不注意层间温度控制，如层间间隔时间过长，不重新预热就施焊就容易在层间产生冷裂纹；如过间隔时间过短，层间温度过高（超过900度），对焊缝及热影响区的性能也会产生影响，会造成晶粒粗大，致使韧性及塑性下降，会对接头留下潜在隐患。防治措施 厚板多层焊接时，应加强对层间温度的控制，在连续施焊过程中应检验焊接的母材温度，使层间温度尽量能与预热温度保持一致，对层间的最高温度也要加以控制。焊接时间不应过长，如遇有焊接中断的情况时应采取适当的后热、保温措施，再次施焊时，重新预热温度应适当高于初始预热温度。第10页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三7、焊接不注意控制焊接变形现象、危害性

10、焊接时不注意从焊接顺序、人员布置、坡口形式、焊接规范选用及操作方法等方面控制变形，从而导致焊接后变形大、矫正困难、增加费用，尤其是厚板及大型工件，矫正难度大，用机械矫正易引起裂纹或层状撕裂。用火焰矫正成本高且操作不好易造成工件过热。对精度要求高的工件，不采取有效控制变形措施，安装尺寸达不到使用要求，甚至造成返工或报废。防治措施1）采用合理的焊接顺序：对于对接接头、T形接头和十字接头坡口焊接，在工件放置条件允许或工件易于翻身的情况下，宜采用双面坡口对称焊接；对于有对称截面和焊缝对称布置的构件，宜采用对称于构件中性轴顺序焊接，并宜由两人分布在工件对称两侧，采用相同的焊接规范，沿相同的方向同时施焊。

11、 对双面非对称坡口焊接，宜采用先用焊坡口深侧的部分焊缝，后焊坡口浅侧，最后焊完深坡口侧焊缝的顺序。对长焊缝宜采用分段退焊法或多人对称焊接法。对桁架宜先焊下弦，后焊上弦，先由跨中向两侧对称施焊，后焊两端。对H型钢要求焊后成一直线的，其焊接顺序应交错进行。实腹吊车梁的H型部件焊后要求上拱，则应先焊下弦，后焊上弦（如下图B)。对长形焊缝宜采用跳焊法，避免工件局部加热集中。第11页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三2)选用合适的焊接规范和操作方法： 选用合适的焊接工艺参数，尽量采用焊接工艺系数小的方法施焊。先焊接变形较大的焊缝；对焊缝不多的节点采取一次施焊完毕。焊接长焊缝时，宜用反

12、向逆焊法或采用反向分层逆焊法，减小分段次数，采用断续施焊。尽量采用对称焊接施焊，对大型工件更宜多焊工同时对称施焊，自动焊可不分段焊，并采用焊缝缓冷措施。对主要受力节点，采用分层、分段轮流施焊，焊第一遍适当加大电流，减慢焊接速度，焊接第二遍不要过热以减小变形。构件要经常翻动，使焊接弯曲变形相互抵消。防止随意加大焊肉，引起过大过量变形和焊接应力集中。3）采用反变形和刚性固定措施：对接板及位置允许采用反变形的构件宜反变形法控制焊接变形。对角变形可用反弯法。对一般构件可用点位焊固定，同时限制变形。对于大型厚板构件分析出施焊变形的方向后，用加撑的方法施以拉力或撑力限制与减小变形。对大型H型钢翼板在焊接角

13、缝前，可以预压反变形，以减小焊接变形量。第12页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三8、焊接在接头间隙中塞焊条头或铁块现象、危害性当工件组装坡口间隙很大时，焊工图省事，采用在间隙中塞焊条头或铁块等杂物焊接。造成原因是零件加工尺寸太小，为凑足尺寸，采用加大间隙；或切割坡口表面凹凸太大及坡口直线度差，使间隙增大。这种做法由于焊接时难以将焊条头或铁块与被焊件熔为一体，会造成未熔合，未熔透等焊接缺陷，降低连接强度。如用生锈的焊条头或铁块填充，难以保证与母材的材质一致；如用焊条头、铁块上有油污、杂质等会使焊缝产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。这些情况均会使接头的焊缝质量大大降低，达不到设计和

14、规范对焊缝的质量要求。防治措施1）当工件组装间隙很大，但没有超过规定允许使用的范围，组装间隙超过薄板板厚2倍或大于20MM时，应用堆焊方法填平凹陷部位或减小组装间隙。严禁在接头间隙中采用填塞焊条头或铁块补焊的方法。2）零件加工划线时，应注意留足切割余量及切割后的焊接收缩余量，控制好零件尺寸，不要以增加间隙来保证外形尺寸。第13页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三9、采用不同厚度及宽度的板材对接时，不平缓过渡。现象、危害采用不同厚度及宽度的板材对接时，不注意板的厚度差是否在标准允许范围内，如不在允许范围内且不做平缓过渡处理则这样的焊缝在高出薄板厚度出易引起应力集中和产生未熔合

15、等焊接缺陷，影响焊接质量。防治措施不同板厚的板材或管材对接接头受拉时，其允许厚度差值（t1-t2)应符合以下列表：如薄板钢材厚度t259101212允许厚度差t1-12234第14页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三 当超过上表规定时应将焊缝焊成斜坡状，其坡度最大允许值应为1：2.5；或厚度的一面或两面在焊接前加工成斜坡，且坡度最大允许值为1：2.5，当直接承受动载荷且需要进行疲劳验算的结构斜坡坡度不应大于1：4 。不同宽度的板材对接时，应根据工厂及工地条件采用热切割，机械加工或砂轮打磨的方法使其平缓过渡，且其连接处最大允许坡度值为1：2.5。第15页，共19页，2022年

16、，5月20日，23点6分，星期三10、对有交叉焊缝的构件不注意焊接顺序。现象、危害性 对有交叉焊缝的构件，不注意分析焊接应力释放和焊接应力对构件变形的影响，以合理安排焊接顺序，而是纵横随意施焊，结果会造成纵横缝互相约束，产生较大的温度收缩应力，使板变形，板面凹凸不平，并有可能使焊缝出现裂纹。防治措施 对有交叉焊缝的构件，应制定合理的焊接顺序。当有几种纵横交叉焊缝施焊时，应先焊收缩变形较大的横缝，而后焊纵向焊缝，这样焊接横向焊缝时不会受到纵向焊缝的约束，使横缝的收缩应力在无约束的情况下得到释放，可减少焊接变形，保证焊缝质量，或先焊接对接焊缝后焊角焊焊缝。第16页，共19页，2022年，5月20日

17、，23点6分，星期三11、型钢杆件搭接接头采用围焊时，在转角处连续施焊现象、危害 型钢杆件与连续板搭接接头采用围焊时，采用先焊杆件两侧焊缝，后焊端头焊缝，不连续施焊。这样虽对减小焊接变形有利，但在杆件转角处易产生应力集中和焊接缺陷，影响焊接接头质量。防治措施 型钢杆件搭接接头采用围焊时，应在转角处一次连续施焊完成。不要焊到转角处又跑到另一侧去焊接。第17页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三12、要求等强对接，吊车梁翼板与腹板两端不设引弧板和引出板现象、危害性 在焊接对接焊缝，全熔透角焊缝，吊车梁翼板与腹板的焊缝时，在引弧和引出处不加设引弧板和引出板，这样在焊接起止端时，由于电流电压不够稳定，起止点的温度也不够稳定，容易导致出现起止端焊缝有未熔合，未熔透、裂纹、夹渣、气孔等缺陷，降低焊缝强度，达不到设计要求。防治措施 在焊接对接焊缝，全熔透角焊缝以及吊车梁翼板与腹板的焊缝时，应在焊缝两端设引弧板和引出板，其作用是将两端易产生缺陷的部分引到工件外后，再将缺陷部分割掉来保证焊缝的质量。第18页，共19页，2022年，5月20日，23点6分，星期三13、不注意焊接速度与焊接电流，焊条直径协调使用现象、危害 焊接时不注意控制焊接速度与焊接电流；焊条直径，焊接位置协调起来使用。如对全熔透的角