钢结构基础焊接操作手册

钢结构基础焊接操作手册一、前言钢结构基础作为建筑、桥梁等工程的承重核心，焊接质量直接关乎结构安全与使用寿命。本手册基于现行国家标准（如《钢结构焊接规范》GB____）及工程实践经验编制，旨在为焊接作业人员、技术管理人员提供系统的操作指引，确保焊接工序合规、高效、可靠。二、焊接前准备工作（一）材料检查1.钢材验收核对钢材质量证明文件（材质单、探伤报告等），确认牌号（如Q235、Q345）、规格与设计要求一致。目视检查钢材表面，无裂纹、夹层、严重锈蚀或油污；局部缺陷需按规范修补或更换。2.焊材管理焊条：低氢型焊条（如E5015）需经350~400℃烘干1~2小时，烘干后放入80~100℃保温箱保存；酸性焊条（如E4303）若受潮，可经70~150℃烘干1小时。焊丝：实芯焊丝（如ER50-6）需清除表面油污、锈蚀；药芯焊丝需检查包装完整性，避免受潮。焊剂：埋弧焊焊剂需经250~300℃烘干2小时，随用随取，剩余焊剂需密封保存。（二）设备调试1.焊接设备手工电弧焊：检查焊机空载电压（≥60V）、电流调节范围，电缆接头牢固无松动，接地可靠（接地电阻≤4Ω）。CO₂气体保护焊：调试送丝机构（送丝平稳、无卡丝），检查气体流量（15~25L/min），气瓶压力≥0.2MPa时更换。埋弧焊：确认焊剂输送、回收系统正常，行走机构轨道平整，导电嘴与焊丝接触良好。2.辅助工具角磨机（配备100#砂轮片）、焊钳（绝缘良好）、测温仪（精度±5℃）、焊缝量规等工具需完好备用。（三）作业环境控制温度与湿度：环境温度低于0℃时，需对钢材预热（≥15℃）；相对湿度＞85%时，停止露天焊接，或采取防潮措施（如搭设防雨棚、加热除湿）。风速限制：手工电弧焊风速＞8m/s、CO₂焊风速＞2m/s、埋弧焊风速＞10m/s时，需设置防风棚（如彩钢板围挡）。三、焊接工艺选择与参数确定（一）焊接方法选择焊接方法适用场景特点--------------------------------------------------------------------------手工电弧焊小批量、复杂节点灵活性高，设备便携CO₂气体保护焊中厚板、长焊缝效率高，焊缝成型美观埋弧焊厚板（≥16mm）、批量生产熔深大，焊接变形小（二）参数设计原则1.坡口形式：对接焊缝按板厚选择V型（板厚≤20mm）、X型（板厚20~60mm）或U型（板厚≥60mm），坡口角度60°~70°，钝边2~4mm，间隙2~5mm。2.电流电压：手工电弧焊电流=（35~55）×焊条直径（mm），电压22~32V；CO₂焊电流200~350A时，电压24~36V。3.焊接速度：控制在15~35cm/min，避免过快（未熔合）或过慢（变形大、咬边）。四、焊接操作流程（一）坡口加工与清理机械加工（铣床、刨床）或氧乙炔切割坡口，切割后用角磨机打磨，去除氧化皮、熔渣，露出金属光泽。接头两侧20mm范围内用丙酮擦拭，清除油污、水分。（二）装配与定位焊装配间隙、错边量≤0.1倍板厚且≤3mm，采用定位焊（长度50~100mm，间距300~500mm）固定，定位焊焊条与正式焊接一致。定位焊若有缺陷（如裂纹、气孔），需彻底清除后重焊。（三）正式焊接操作1.引弧与收弧引弧：采用直击法或划擦法，避免在母材非焊接区引弧（损伤母材）。收弧：填满弧坑（可回焊10~20mm），或使用收弧电流衰减装置。2.运条技巧平焊：采用锯齿形或月牙形运条，焊条角度70°~80°，保持熔池稳定。立焊：小电流（比平焊小10%~15%），短弧，采用三角形或月牙形运条，由下向上焊接。横焊：焊条角度45°~60°，短弧，直线往返运条，防止熔滴下淌。仰焊：最小电流，短弧，小幅度锯齿形运条，严格控制熔池温度。3.多层多道焊每层焊后用角磨机清理熔渣、飞溅，层间温度控制在150~350℃（低氢焊需≥150℃）。后道焊缝覆盖前道焊缝的1/3~1/2，避免咬边。（四）焊后处理1.消氢处理：低合金钢焊接后，立即加热至200~350℃，保温1~2小时（防止冷裂纹）。2.热处理：厚板（≥50mm）或承受动荷载的焊缝，需进行600~650℃退火处理，消除焊接应力。3.外观清理：用钢丝刷、角磨机清除焊缝表面飞溅、熔渣，检查焊缝成形。五、质量控制与检测（一）外观质量要求焊缝余高：对接焊缝≤3mm（一级焊缝）或≤5mm（二级焊缝），角焊缝≤2mm（设计无要求时）。表面缺陷：无裂纹、气孔、夹渣、咬边（深度≤0.5mm，连续长度≤100mm）。（二）无损检测一级焊缝：100%超声波探伤（UT）+20%射线探伤（RT）。二级焊缝：20%UT探伤，重点检查应力集中区。磁粉探伤（MT）或渗透探伤（PT）：用于检测表面裂纹（如定位焊、角焊缝）。（三）力学性能检测拉伸试验：焊缝抗拉强度≥母材标准值的下限。弯曲试验：冷弯角≥90°（无裂纹）。冲击试验：-20℃冲击功≥34J（Q345钢）。六、安全操作规范（一）个人防护头部：戴焊接防护帽（黑玻璃号数：平焊8~10#，立焊10~12#）。手部：戴耐高温焊工手套，避免直接接触焊渣。身体：穿阻燃工作服，脚穿绝缘胶鞋。（二）设备与现场安全焊机接地：焊机外壳接地电阻≤4Ω，电缆线无破损。气瓶管理：氧气瓶与乙炔瓶间距≥5m，距明火≥10m，气瓶直立固定，防晒防撞击。防火防爆：焊接区域清除易燃物，配备灭火器（干粉或二氧化碳型）。（三）特殊防护触电防护：雨天禁止露天焊接，更换焊条时戴手套，避免双手接触电极与工件。弧光防护：设置遮光屏，避免直视弧光（可引发电光性眼炎）。七、常见问题处理（一）气孔原因：焊材受潮、母材油污未清理、气体保护不足（CO₂焊）。处理：返工前用角磨机清除气孔区域（扩大10~20mm），烘干焊材，增加气体流量，重新焊接。（二）冷裂纹原因：氢含量高（焊材未烘干）、拘束应力大、钢材淬硬倾向。处理：预热（100~200℃）、后热消氢，采用低氢型焊材，必要时更换钢材（如改用Q355ND）。（三）焊接变形预防：采用对称焊接、跳焊法，设置刚性固定（如临时支撑）。矫正：火焰矫正（加热温度600~800℃，自然冷却）；机械矫正（用千斤顶、压力机）。八、设备维护与焊缝验收（一）设备维护焊机：每月清理内部灰尘，检查接线端子，更换老化电缆。送丝机：每周清理送丝轮、导电嘴，更换磨损部件。焊枪：每日清理喷嘴（CO₂焊），检查绝缘套。（二）焊缝验收外观验收：符合《钢结构工程施工质量验收标准》GB____要求，记录焊缝尺寸、缺陷位置。无损检测：出具探伤报告，不合格焊缝需返工（同一部位返工≤2次）。防腐涂装：焊缝验收合格后，及时涂刷防锈漆（干膜厚度≥80μm）。九、附录：常用标准与工具国家标准：GB____《钢结构