钢结构厚板焊接施工

钢结构厚板焊接施工工程特点钢板厚度大。本工程中钢板采用了大量的大厚度板，以60mm、80mm、为主，其中板厚最大达1mm，焊接熔敷金属量很大。钢材强度等级：Q235、Q345、Q390大部分钢材要具有-20°C的冲击性能，即达到D级；并且由于工程采用大量的大厚度钢板，为提高抗层状撕裂性能，Z向指标要达到Z25级别。焊接方法：根据现场焊接特点，并结合工程实际，拟采用保护焊和焊条手工电弧焊相结合的焊接方法。为提高焊接工效，大厚度板结构基本以自保护焊为主。焊接材料本工程所用钢材板厚厚，因此焊接材料采用氢含量较低或超低氢的焊材。药芯焊丝保护气体为CO2，纯度99.99%。自保护焊丝选用优质焊丝。焊接材料的最终选择根据焊接工艺评定试验而定。焊接材料的选用原则与母材强度等强，但考虑到厚板、大拘束度接头，根部容易开裂，打底焊可采取低匹配。焊材管理焊材须有质保书，应该按类别、牌号、规格、批号等分类堆放，并有明确标志。堆放场地应保持通风、干燥。焊条按使用说明书进行烘焙、保温，并做好烘焙记录。焊工领用焊条时，须存放在保温筒内，且每次焊条不得超过4小时的使用量。超过4小时，应重新烘焙。药芯焊丝启封后，应尽快用完，不得超过两天时间。当天多余焊丝应用薄膜封包，存放在室内。焊接设备所有焊接设备（包括加热、测量、控制装置）应处于正常状态，仪表均应经过鉴定，并在有效期内。焊工资质及培训焊工应具有相应的合格证书，包括ZC、AWS所颁发的资格证书。严禁无证上岗，或者低级别焊高级别。针对本工程焊接的特点，需对进入现场的焊工进行专门培训，以达到工程所需的焊接技能水平。焊接工艺评定在工程正式施焊前，根据不同的焊接方法、焊接材料、焊接位置、预热要求以及坡类型，按照JGJ81-22进行工艺评定试验，确定合适的焊接参数，作为焊接工艺规程的依据。现场焊接施工流程帝装导|跖*\辛I出他］址izi^ft^~|—T|T~pfr>tfc^「*菱m曲主INg|——T年#»1&立2最|——T呼afc话w好罗处整工电叫1昏垃|i*打硬#lj丁柘m|—T**|—T［肝垃4&肝焊前准备焊接区操作脚手平台应搭设良好，平台高度及宽度应有利于焊工操作舒适、方便，并应有防风措施。焊工应配置一些必要的工具，比如：凿子、刷子以及砂轮机等。焊把线应绝缘良好，如有破损处要用绝缘布包裹好，以免拖拉焊把线时与母材打火。焊接设备应接线正确、调试好，正式焊接前宜先进行试焊，将电压、电流调至合适的范围。检查坡装配质量。应去除坡区域的氧化皮、水份、油污等影响焊缝质量的杂质。如坡用氧-乙炔切割过，还应用砂轮机进行打磨至露出金属光泽。焊接预热预热是防止低合金高强钢焊接氢致裂纹的有效措施，可以控制焊接冷却速度，减少或避免热影响区（HAZ）中淬硬马氏体的产生，降低HAZ硬度，同时还可以降低焊接应力，并有助于氢的逸出。预热温度的确定与钢材材质、板厚、接头形式、环境温度、焊接材料的含氢量以及拘束度都有关系。由于本工程涉及到大量的厚板焊接，预热温度的控制必须严格重视。在美国AWSD1.1中根据母材的碳当量、焊接材料的氢含量、接头的拘束度作出了确定预热温度的一些方法，这些方法通过实际应该说是比较可行的。预热方法主要采用远红外电加热器，预热范围为坡及坡两侧不小于板厚的1.5倍宽度，且不小于1mm。测温点应在加热侧的背面，距焊接点各方向上不小于焊件的最大厚度值，但不得小于75mm处。4.8.11焊接坡本工程的构件以箱型为主，根据焊接的可操作性，基本以单面开坡型式为主。考虑到尽可能减少熔敷金属量，又要保证焊透，以及坡的可加工，拟采用单面单边V型，根部间隙6〜8mm，坡角度35°。在正式选用前，本投标人将进行工艺试验以检验坡型式是否可行。焊接工艺参数焊接参数的确定，主要是控制焊接线能量，而线能量则由钢种的t8/5确定。特别是对于细晶粒正火钢，t8/5控制较严，即冷却速度有一个控制范围，不能过快也不能过慢。本工程中板材较厚，可作为三维热传导形式，则根据SEW088:其中：Q=K•ET0:预热温度Q:热输入E：线能量K：热效率系数，与焊接方法有关F3:热传导系数，与坡型式有关根据上述公式，不同的钢种，在不同的预热温度下可计算出焊接线能量范围，从而制定出具体的焊接工艺参数。对含V、Nb、Ti微合金化元素的钢种，为降低HAZ粗晶区的脆化，确保焊接HAZ具有优良的低温韧性，焊接热输入不宜大。焊接工艺措施采用多层多道焊，并控制层间温度不低于预热温度，但不宜超过2。打底焊要有一定厚度，以防根部开裂。焊缝构成由坡面到中间。盖面层焊道顺序：对于大厚度的板材，焊后应进行消氢处理。对于封闭焊缝，应适当提高预热温度20〜30C，并一次焊完，采取后热缓冷措施。由于本工程浩大，整个安装期限将跨年度，不可避免进入冬季施工，而温度对焊接的影响是很大的。所以本投标人将采取措施保证焊接区的温度不低于0°C,否则就不予施焊。焊接顺序焊接顺序对结构的变形，焊接残余应力的控制至关重要。焊接施工原则是尽量保证在较小的拘束度下焊接，使接头具有较小的焊接应力，并尽量采取对称施焊，减小焊接变形。对称施焊，不仅针对某一接头，对于同一层，焊接点不能集中于一处，要平均分布。总体焊接顺序本工程作业面大，施工钢柱多，接柱焊接顺序将直接影响工程平面形位偏差。宜由内而外，从中心、向四周扩散的焊接顺序。安装单元的焊接顺序根据起重量，两层或三层可能作为一个安装单元。对于每个单元，安装测量校正完后，从上至下焊接主梁，然后钢柱对接焊接，最后焊接斜撑。同一构件两端不宜同时焊接。焊接应力控制对于钢结构现场安装，焊接应力的控制相对变形的控制应该更加重要。由于结构刚性大，板厚，焊接量大，事必会产生很大的焊接残余应力。而焊接残余应力（尤其是拉应力）对结构的承载、脆断、疲劳强度等多有影响，也可能直接导致焊缝开裂。焊接应力的控制要从接头的设计、焊接工艺的选择、焊后处理等几方面考虑。接头的设计要能尽量减少焊缝熔敷量，并且有利于两面对称焊接。在满足设计强度要求下，选用局部熔透焊缝。在焊接工艺上，采取合适的焊接顺序，预热、后热措施来减小焊接应力。在厚板接头中，除纵向和横向残余应力外，还存在较大的厚度方向残余应力。它的分布与焊接工艺方法密切相关。焊接时根部约束固定，横向残余应力。y可表现为压应力，其余以拉应力为主。焊接质量检查焊接质量检查包括外观和无损检测，外观检查按照JGJ81-22规范执行。无损检测按照GB11345执行，一级焊缝1%检验，二级焊缝抽检20%，并且在焊后24小时检测。焊接缺陷返修焊缝表面的气孔、夹渣用碳刨清除后重焊。母材上若产生弧斑，则要用砂轮机打磨后，必要时进行磁粉检查。焊缝内部的缺陷，根据UT对缺陷的定位，用碳刨清除。对裂纹，碳刨区域两端要向外延伸至各50mm的焊缝金属。返修焊接时，对于厚板，必须按原有工艺进行预热、后热处理。预热温度应在前面基础上提高20C。焊缝同一部位的返修不宜超过两次。如若超过两次，则要制定专门的返修工艺并报请监理工程师批准。焊接操作注意事项焊接作业区风速：手工电弧焊时不得超过8m/s,CO2气体保护焊不得超过2m/s,否则应采取防风措施。焊接作业区的相对湿度不得