钢结构制作焊接关键工序操作手册

钢结构制作焊接关键工序操作手册一、手册总则（一）编制目的为规范钢结构制作焊接关键工序操作，明确各环节技术要求、质量标准及安全要点，确保焊接施工质量符合设计及规范规定，预防焊接缺陷，提高施工效率，特制定本手册。（二）适用范围本手册适用于本工程钢结构制作过程中所有焊接关键工序，涵盖材料准备、接头处理、焊前预热、定位焊、焊接操作、焊后处理及质量检测等环节。（三）编制依据《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）《碳钢焊条》（GB5117）、《低合金钢焊条》（GB5118）《焊接用钢丝》（GB1300-77）、《焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级》（JB/T6061）本工程设计图纸、设计总说明及焊接工艺评定报告二、关键工序及操作要求（一）焊前准备关键工序1.材料准备与管控钢材：进场时须附带质量证明书，牌号、规格、性能符合设计及标准要求。外观检查无裂纹、结疤、折叠、分层等缺陷；厚度t≥40mm的厚板，需进行Z向性能复检及UT探伤复查，合格后方可使用。焊接材料：焊条、焊丝、焊剂等进场时附带质量保证书，型号、规格匹配焊接工艺评定报告。入库前逐批检查，可疑批次按要求复验。焊条、焊剂分类存放于干燥通风仓库，焊条无锈蚀破损，焊丝无锈蚀油污，焊剂无杂物混入。焊接材料烘焙：使用前按说明书规定温度、时间烘焙，说明书不详时按规范执行。焊条烘干后缓冷至110～120℃保温箱存放，使用时置于保温筒随用随取；低氢焊条烘干后在大气中放置超过4小时需重新烘干，重复烘干次数不超过2次。辅助材料：瓷环无破损受潮，受潮瓷环使用前经120℃×2h烘干；引弧板、熄弧板材质、厚度与母材相同或相当，满足焊接工艺要求。2.焊接接头准备坡口加工：采用机械或半自动火焰切割加工，切割后检查表面，确保光滑无影响焊接的割痕缺口。粗糙度符合GB50205-2001规范，割纹深度＜0.2mm，局部缺口深度＜1.0mm；割纹深度1.0～2.0mm时砂轮打磨成1:10斜坡，超过2.0mm时按工艺补焊打磨。表面清理：焊接接头区域及附近母材无油脂、铁锈、氧化皮等杂物，清理范围符合相关规定，确保焊接质量。接头装配：严格控制装配公差，具体要求如下：坡口角度允许偏差-5°～+10°；坡口钝边-1mm～+1mm；根部间隙MAW、GMAW法为-3mm～+1.5mm，SAW法为0mm～+1.5mm；搭接长度-5mm～+5mm，搭接间隙0mm～+1.0mm；对接错边量按板厚控制，4mm＜t≤8mm时≤1.0mm，8mm＜t≤20mm时≤2.0mm，20mm＜t≤40mm时≤t/10且≤3.0mm，t＞40mm时≤t/10且≤4.0mm。3.焊前预热与道间温度控制预热温度：根据母材厚度及牌号确定，Q345钢t=25～40mm时预热60℃，40～60mm时80℃，60～80mm时100℃；Q235B钢t=40～60mm时预热60℃，60～80mm时80℃。预热及道间温度最大不超过230℃。预热范围：接头预热范围为较厚板两倍板厚区域，且不小于100mm，确保均匀加热。温度测量：采用测温仪或测温笔在离焊缝50mm处测量，记录预热温度及道间温度，确保符合要求。特殊要求：电渣焊前无需预热；操作环境温度低于常温时，预热温度提高15～25℃。（二）焊接过程关键工序1.定位焊操作焊接材料及工艺：采用与正式焊缝相同的焊接材料及工艺要求，确保定位焊质量与正式焊缝匹配。施焊位置：避免在焊缝起始、结束及拐角处施焊，弧坑必须填满，严禁在焊接区以外母材上引弧、熄弧。定位焊尺寸：按母材厚度控制，t≤20mm时手工焊焊缝长度40～50mm、自动/半自动焊50～60mm；20＜t≤40mm时手工焊50～60mm、自动/半自动焊50～60mm；t＞40mm时手工焊60～70mm、自动/半自动焊70～100mm，焊缝间距均为300～400mm。焊脚尺寸不大于设计尺寸的2/3且≤8mm，同时不小于4mm。缺陷处理：定位焊焊缝出现裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，必须彻底清除后重新焊接，严禁带缺陷施焊。2.引弧与熄弧板设置设置要求：对接接头、T接接头及全焊透角焊缝，两端必须配置引弧板、熄弧板，材质、厚度与母材相同或相当。尺寸标准：埋弧焊对接接头引弧/熄弧板长150mm、宽80mm，焊缝引出长度≥80mm；埋弧焊T型接头长250mm、宽150mm，引出长度≥80mm；箱形主焊缝接头长150mm、宽100mm，引出长度≥80mm；手工焊/气体保护焊对接长80mm、宽50mm，引出长度≥50mm；手工焊/气体保护焊T形接头长100mm、宽50mm，引出长度≥50mm。去除方法：先气割离母材3～5mm处切割，再用砂轮机打磨至与母材齐平，严禁锤击直接去除，避免损伤母材。3.核心焊接操作施焊前检查：焊工确认焊接部位组装质量及表面清理情况，不符合要求的需修正合格后再施焊。基本要求：严禁在焊接区以外母材打弧、熄弧，焊缝区外斑痕需磨光清除，必要时磨光后磁粉检查裂纹，按需修补。焊接参数控制：

CO₂气体保护焊（半自动）：焊角尺寸6mm时，焊丝1.2mm、电流200-250A、电压24-26V、速度40-45cm/min、气体流量18-20L/min（平角焊）；焊角尺寸8mm时，焊丝1.2mm、电流260-300A、电压28-34V、速度25-35cm/min、气体流量18-20L/min（平角焊）；其他规格按工艺参数表执行，焊角尺寸＞10mm时采用多道焊，层间彻底清理杂物。手工电弧焊：Φ3.2mm焊条焊接Q345/Q235钢时，电流100～110A、电压21～22V、速度18～19cm/min；Φ4.0mm焊条时，电流145～150A、电压24～25V、速度20～30cm/min。CO₂气体保护焊通用参数：焊丝Φ1.2mm（ER50-6）焊接Q345/Q235钢时，电流120～300A、电压20～30V、速度20～40cm/min、气体流量15～25L/min。焊接顺序：按焊接工艺评定报告及作业指导书要求执行，采用对称施焊、分段倒退焊等方式控制焊接变形，厚板焊接重点控制层间温度。4.栓钉焊接操作焊前试验：焊接前进行试板试验，打弯15°无缺陷后方可正式施焊。操作要求：确保构件水平平稳，栓钉垂直，焊枪位置固定，严格按工艺参数施焊。质量控制：焊后检查焊脚饱满度，四周焊脚需饱满；咬肉深度＜0.5mm，高度偏差±2.0mm以内，垂直度偏差＜5°；按1%比例进行30°打弯检查，无裂纹为合格。（三）焊后处理关键工序1.焊后清理焊接完成后，及时清除焊缝表面熔渣、飞溅物等杂物，确保焊缝外观整洁，便于后续质量检查。2.焊后热处理厚度t＞36mm的Q345C钢全熔透拼板对接接头，焊后需进行后热处理，温度控制在200-300℃，保温时间按1h/25mm计算，且不小于1h；采用石棉覆盖缓冷至常温，严禁快速冷却导致裂纹。3.缺陷返修返修方案：焊缝出现超标缺陷时，编制专项返修方案，经审批后方可实施，方案需明确缺陷清除方法、补焊工艺、检测要求。缺陷清除：采用碳弧气刨或砂轮打磨彻底清除缺陷，清除后通过目测、MT/PT检测确认无残留缺陷。补焊与复检：按补焊工艺施焊，补焊后进行外观检查及无损检测，确保符合质量标准；同一部位返修次数不超过2次，超过2次需重新审批方案。三、质量检测关键要求（一）外观质量检查检查内容：焊缝外形尺寸符合设计及规范要求，外观无裂纹、未焊满、咬边、气孔、夹渣等超标缺陷。检查方法：采用目测结合焊缝量规、尺量进行，焊工钢印需清晰规范，便于追溯。（二）无损检测检测范围及比例：按设计及规范要求确定检测范围，一级焊缝BⅡ级合格，二级焊缝BⅢ级合格。检测方法：超声波探伤仪用于焊缝内部缺陷检测，磁粉探伤仪用于表面及近表面缺陷检测，检测人员需具备相应资格证书，检测报告完整规范。（三）构件外形尺寸检查焊接完成后，检查钢柱、钢梁、钢桁架等构件外形尺寸，允许偏差符合相关标准：钢柱总长度偏差±L/2500且≤10.0mm，端部高度（h≤2000mm）偏差±2.0mm；梁侧弯矢高L/1000且≤10.0mm，扭曲h/250且≤8.0mm；箱形截面对角线差≤5.0mm，确保构件安装适配性。四、安全与管控要点（一）安全操作要求作业现场设置明显警示标志，划分专属作业区，禁止无关人员进入；配备足够消防器材，通风良好，露天作业搭设防雨防风棚。焊工穿戴个人防护用品，严格遵守安全操作规程，防止火灾、触电事故；焊接设备电源、气源稳定，定期检查维护，确保运行正常。安全员负责现场安全管理、检查及交底，及时排查安全隐患，杜绝违规操作。（二）过程管控要求焊工必须持证上岗，上岗前进行针对性复训考核，具备相应焊接技能；焊接工程师负责工艺制定、技术交底及技术问题处理。