钢结构手工电弧焊焊接施工方案

钢结构手工电弧焊焊接施工方案一、范围本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作与安装环节的手工电弧焊焊接工程，涵盖平焊、立焊、横焊、仰焊等焊接形式，以及冬期低温焊接作业。二、施工准备2.1材料及主要机具2.1.1焊接材料电焊条：按设计要求选用，需提供质量证明书；施焊前按说明书要求烘焙，严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。具体选型标准：焊接Q235钢：宜选用E43系列碳钢结构焊条；焊接16Mn钢：宜选用E50系列低合金结构钢焊条；焊接重要结构：宜采用低氢型焊条（碱性焊条）。烘焙后的焊条需放入保温桶内随用随取，酸性焊条与碱性焊条严禁混杂使用。2.1.2辅助材料引弧板：采用坡口连接时需使用，其材质、坡口型式需与焊件完全一致，确保焊接质量。2.1.3主要机具焊接设备：交流电焊机、直流电焊机；操作工具：焊把线、焊钳、焊接面罩、小锤、钢丝刷、石棉布；辅助设备：焊条烘箱（控温精度±5℃）、焊条保温桶（保温温度80~100℃）、测温计（量程0~300℃）。2.2作业条件完成图纸会审，明确焊接工艺要求，已向施工人员进行技术、质量、安全交底，相关技术资料（设计图纸、焊接工艺评定报告等）齐全。核查焊工合格证有效期，确认焊工具备对应焊接位置（平、立、横、仰焊）的操作资质，严禁无证人员施焊。现场供电满足焊接需求：电压波动范围≤±5%，配电箱需配置漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s），焊把线绝缘层完好无破损。环境温度低于0℃时，需通过工艺试验确定预热、后热温度；风力超过4级时，需设置挡风设施（如防风棚、挡风板），避免影响焊接质量。三、操作工艺3.1工艺流程作业准备→电弧焊接（平焊/立焊/横焊/仰焊）→焊缝清渣→焊缝自检→焊缝检查（外观检测/探伤检测）3.2钢结构电弧焊接操作要点3.2.1平焊工艺参数确定：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号及直径，通过焊接工艺试验确定焊接电流、焊接速度、电弧长度。示例参数：焊条直径Φ3.2mm（E4303）：焊接电流90~120A，焊接速度15~20cm/min；焊条直径Φ4.0mm（E4303）：焊接电流140~180A，焊接速度18~25cm/min。焊口清理：检查坡口尺寸、组装间隙（符合设计要求，一般为2~4mm）及定位焊牢固性，清除焊缝周围50mm范围内的油污、铁锈、氧化皮等杂物。焊条烘焙与取用：酸性焊条（如E4303）烘焙温度150~200℃，保温1~2h；碱性焊条（如E5015）烘焙温度350~400℃，保温1~2h。从烘箱取出后放入保温桶，取出后4h内未使用需重新烘焙（重新烘焙次数不超过2次）。引弧操作：角焊缝：起落弧点位于焊缝端部，距离端部≥10mm，禁止在非焊接区域随意引弧；对接焊缝及组合焊缝：在焊缝两端设置引弧板（长度≥100mm），需在引弧板上引弧后再过渡至焊缝区；中途接头时，在焊缝接头前方15~20mm处引弧，预热焊件后退回焊缝起始处，填满熔池后再向前施焊。焊接操作：焊接速度：保持等速焊接，确保焊缝厚度、宽度均匀，从面罩内观察熔池中铁水与熔渣间距稳定在2~3mm；电弧长度：酸性焊条3~4mm，碱性焊条2~3mm，避免电弧过长导致气孔、夹渣；焊接角度：焊条与焊接前进方向夹角60~75°，与焊件左右夹角根据焊件厚度调整（厚度相等时均为45°，厚度不等时厚件侧夹角增大）。收弧处理：焊至焊缝末尾时，将弧坑填满，向焊接反方向带弧，使弧坑位于焊道内，防止弧坑咬肉。焊接完成后，用气割切除引弧板，修磨平整（禁止用锤击落）。清渣与自检：清除焊缝表面熔渣，检查焊缝外观（无裂纹、焊瘤、气孔等缺陷）及尺寸（符合设计要求），自检合格后方可进行下一道工序。3.2.2立焊工艺参数调整：相同条件下，焊接电流比平焊减小10%~15%（如Φ4.0mm焊条立焊电流120~160A），采用短弧焊接（弧长2~3mm），防止铁水下坠。焊条角度：根据焊件厚度确定左右夹角（厚度相等时均为45°，厚度不等时厚件侧夹角增大），焊条与垂直面夹角60~80°，电弧略向上吹向熔池中心。收弧操作：焊至末尾采用排弧法填满弧坑，将电弧移至熔池中央停弧，禁止将弧坑甩在一侧；为防止咬肉，需压低电弧并调整焊条角度（可使焊条与焊件垂直或稍向下吹）。3.2.3横焊工艺参数调整：焊接电流比平焊减小10%~15%，电弧长度2~4mm，焊条向下倾斜70~80°，防止铁水下坠。焊条角度：焊条与焊接前进方向夹角70~90°，根据焊件厚度调整左右夹角（厚件侧夹角增大），确保熔池稳定。3.2.4仰焊工艺参数调整：采用小电流（比立焊再减小5%~10%）、短弧焊接（弧长2~3mm），降低铁水下坠风险。焊条角度：焊条与焊接方向夹角70~80°，根据焊件厚度调整左右夹角，确保熔池成形良好，避免未焊满、夹渣等缺陷。3.3冬期低温焊接环境温度低于0℃时，除遵守常温焊接规定外，需调整焊接工艺参数（如适当增大焊接电流、降低焊接速度），使焊缝及热影响区缓慢冷却，减少焊接应力。为防止焊接裂纹，需对焊件进行预热：环境温度-5~0℃：预热温度≥50℃；环境温度-10~-5℃：预热温度≥100℃；环境温度＜-10℃：预热温度≥150℃；预热范围为焊缝两侧各50mm，采用测温计监测预热温度，确保达标。焊后未冷却的接头（温度＞100℃），禁止接触冰雪；必要时采取后热措施（后热温度200~300℃，保温1~2h），促进氢的逸出。风力超过4级时，设置防风棚（采用彩钢板或防火帆布制作，高度≥2m，覆盖焊接区域），避免风对焊接电弧及熔池的影响。四、质量标准4.1保证项目焊接材料（焊条、引弧板）需符合设计要求及相关标准，检查质量证明书、焊条烘焙记录，确保资料完整。焊工需持有效合格证，核查合格证对应的施焊位置、有效期，确认焊工资质符合要求。Ⅰ、Ⅱ级焊缝需进行探伤检验（Ⅰ级焊缝100%探伤，Ⅱ级焊缝20%抽样探伤），采用超声波探伤或射线探伤，探伤结果需符合《钢结构焊接规范》（GB50661）要求，检查焊缝探伤报告。焊缝表面质量：Ⅰ、Ⅱ级焊缝：无裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷；Ⅰ级焊缝：无咬边、未焊满、表面气孔、夹渣、电弧擦伤等缺陷；Ⅱ级焊缝：无表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷，咬边、未焊满需符合允许偏差要求。4.2基本项目4.2.1焊缝外观焊缝外形均匀，焊道与焊道、焊道与基本金属过渡平滑，无明显高低差；焊渣、飞溅物清除干净，表面无残留杂物。4.2.2表面气孔Ⅰ、Ⅱ级焊缝：不允许存在表面气孔；Ⅲ级焊缝：每50mm长度焊缝内，允许直径≤0.4t（t为较薄焊件厚度）且≤3mm的气孔2个，气孔间距≥6倍孔径。4.2.3咬边Ⅰ级焊缝：不允许咬边；Ⅱ级焊缝：咬边深度≤0.05t且≤0.5mm，连续咬边长度≤100mm，两侧咬边总长≤10%焊缝长度；Ⅲ级焊缝：咬边深度≤0.1t且≤1mm，无长度限制。4.3允许偏差项目序号项目规格要求允许偏差（mm）检验方法Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级1对接焊缝余高b＜20mm（b为焊缝宽度）0.5~20.5~2.50.5~3.5焊缝量规检查b≥20mm0.5~30.5~3.50~3.5所有规格≤0.1t且≤2.0≤0.1t且≤2.0≤0.1t且≤3.02角焊缝焊角尺寸hf≤6mm（hf为焊角尺寸）0~+1.50~+1.50~+1.5焊缝量规检查hf＞6mm0~+30~+30~+33角焊缝余高hf≤6mm0~+1.50~+1.50~+1.5焊缝量规检查hf＞6mm0~+30~+30~+34组合焊缝焊角尺寸T形接头、十字接头、角接头＞t/4＞t/4＞t/4焊缝量规检查起重量≥50t中级工作制吊车梁T形接头t/2且≤10t/2且≤10t/2且≤10注：t为连接处较薄焊件的厚度，单位mm。五、成品保护焊后禁止撞砸焊接接头，禁止向刚焊完的钢材（温度＞100℃）上浇水，低温环境下需采取缓冷措施（如覆盖保温棉），防止焊缝开裂。严禁在焊缝外的母材上随意引弧，如需引弧需设置专用引弧板，引弧后清除引弧痕迹并修磨平整。构件校正好后方可施焊，施焊过程中禁止随意移动垫铁、卡具，防止构件尺寸偏差；隐蔽部位的焊缝需办理隐蔽验收手续（建设、监理单位签字确认）后，方可进行下道隐蔽工序。低温焊接（环境温度＜0℃）时，禁止立即清渣，需待焊缝温度降至室温后再清理，避免焊缝因温差过大产生裂纹。焊接完成后的构件，需按规格分类堆放，堆放场地平整坚实，构件下方垫木方（间距≤2m），防止构件变形；露天堆放时需覆盖防雨布，避免钢材锈蚀。六、应注意的质量问题及防治措施质量问题原因分析防治措施焊缝尺寸超出允许偏差焊接前未核对构件尺寸，焊接时电流、速度控制不当，焊条角度偏差焊接前检查构件相对位置尺寸，合格后方可施焊；通过工艺试验确定最佳参数，焊接时精心操作，控制好电流、速度及焊条角度焊缝裂纹焊条未按要求烘焙，焊接电流过大，突然熄火，焊缝接头未搭接，焊件未预热焊条按规定烘焙并保温；选择合适工艺参数，避免大电流；收弧时填满弧坑，焊缝接头搭接10~15mm；低温焊接时按要求预热表面气孔焊条受潮，焊接区域清理不彻底，焊接电流过小、速度过快，熔池气体未逸出焊条按要求烘焙，去除水分；焊前清除油污、铁锈；调整电流、速度，确保熔池充分冶金反应，气体完全逸出焊缝夹渣多层焊未清理焊渣，运条不当，弧长过长，熔渣流动方向失控多层焊每层焊完后彻底清除焊渣；采用正确运条方式（如锯齿形、月牙形），控制弧长；碱性焊条焊接时确保熔渣留在熔池后方咬边焊接电流过大，焊条角度不当，电弧过长，焊接速度过快调整焊接电流至合适范围；优化焊条角度，保持短弧焊接；控制焊接速度，确保熔池填满焊缝边缘七、安全管理措施7.1人员安全施工人员需佩戴个人防护用品：安全帽（帽带系紧）、焊接面罩（镜片遮光号10~12号）、绝缘手套（耐压≥500V）、防滑鞋，高空作业（高度≥2m）需系安全带（高挂低用），搭设脚手架（立杆间距≤1.5m，横杆步距≤1.8m），脚手板满铺固定。焊工需持特种作业证上岗，禁止无证操作；焊接前进行安全交底，明确作业风险及防范措施。多人同时焊接时，设置隔离挡板（采用防火帆布，高度≥1.8m），防止弧光相互干扰及飞溅伤人；禁止在同一垂直面上下交叉作业。7.2机械与用电安全电焊机使用前检查：机体接地电阻≤4Ω，焊把线、地线绝缘层完好（无破损、老化），电缆线架空敷设（高度≥2.5m）或穿管保护（埋深≥0.7m），禁止拖地、碾压。配电箱需分级设置：总配电箱→分配电箱→开关箱，每台电焊机配备独立开关箱（“一机一闸一漏一保”），漏电保护器动作电流≤15mA，动作时间≤0.1s，定期检测（每周1次）。禁止用金属结构、管道作为焊接回路地线，地线需与焊件可靠连接（采用专