焊接专项施工方案

1、铁元素骨的现场焊接一次性实施方案工程项目编制：审查：批准：2012年3月30日第一章概要1.1工程概要1项目工程名称改造钢结构工程2工程地址3建筑面积4铁元素骨的加强层数5承建单位6修订单位7总包单位8专业承建商1.2结构形式的介绍本工程地下1层，地上2层，构造形式为框架建筑，构造元的柱网为9米x9米的xx位于本工程的一、二层，改造内容为xx内(3-4轴3-7轴，3-A轴3-E轴之间)的3-5轴3-6轴与3-A轴3-E轴框架柱交叉从1层到1层的3.55m段为30mm厚Q345B的铁水包柱板箱体构造，从3.55m到2层为60mm厚的铁水包柱板箱体构造。钢管桁架转换层共由4根钢管桁架构成，b、c、

2、d轴为HJ1，形式为分段管桁架，按摇镜头为3段，e轴为HJ2，形式为通长双管桁架。 管桁架模具钢为60mm、70mm Q345B钢板。 用于钢结构工程结构的钢的总用量约为880吨。1.3主要焊接部本工程的主要焊接部位如下序列号施工地点1钢柱包板盒四犄角旮旯的焊接2包层加固模具钢与壳柱的焊接3上下弦和腹棒的对接4焊接管桁架和壳柱5中加强节点之间的焊接1.4现场焊接的特点施工环境条件差，焊接工程量大，焊接作业空间小，工期严格。本工程为全焊透结构，焊接均为全熔焊，管桁架部分焊接均为全熔一次焊接。 吊段多，现场焊接长，除厚板焊接外，立焊多。 焊接位置复杂。第二章焊接工艺措施2.1焊接试验(一)考试目的

3、；由于本工序为60mm厚的钢板，因此为了检查钢板的焊接性和钢板焊接后的力学性能，需要进行焊接工艺试验。 对云同步进行现场试验，进行专业焊工的试验也可以考察焊工的焊接水平，决定是否进行上冈焊接。 的现场厚板焊接工艺试验，具体内容如下。(二)工艺试验项目及成组对形式；序列号焊接评价项目焊接方法钢材品种焊接合十礼做评估营销对象板厚mm接头形式板厚mm规格米高1立式焊接对接60格马瓦Q345B1.250-105战斗机4板横焊接对接60格马瓦Q345B1.255-110战斗机(3)焊接环境本工程施工季节为4月，平均温度20，焊接场所均在室内，不建防风棚。 空气也很干燥，焊接环境很稳定。(4)焊接后探伤及

4、力学试验1 )、试验片板焊接完成24小时后，委托专门机构进行试验片的无损探伤检查。2 )、力学试验项目：抗拉试验、反复弯曲试验。 对这些个2个试验，分别各进行5组，样品的采样部位符合规范。2.2焊接措施(1)本工程的焊接作业均在室内作业，不考虑防风、防雨。 但是，由于室内焊接光线不是一盏茶，因此必须采取现场焊接施工照明对策。 根据焊接施工现场的照明要求版结构照明灯。(2)焊接前严格按照预热温度对焊接进行预热，预热的加热区域位于焊接坡口的两侧，宽度分别为焊接物的焊接部位厚度的2倍，且必要时必须采用伴随预热的方法，确保预热温度和层间温度。 具体的预热温度要求如下表所示焊接预热温度修正钢材品种接头最

5、厚部件的板厚t(mm )t2525t4040t606080Q235363680100120Q3453680100120160(3)点焊预热温度与正式焊接相同。(4)t40mm时采用火焰加热，t40mm时采用爬行者式电加热器。(5)严格控制焊接层间的温度，如下表所示。 测温采用远红外线温度校正，测温点在焊接坡口内部。焊接层间温度控制钢材品种接头最厚部件的板厚t(mm )40t606080Q345100100200140200(6)厚钢板焊接完成后，请控制在焊接两侧板厚的23倍的范围内。 焊接结束后采取保温措施，慢慢蒸发制冷焊接，蒸发制冷速度请控制在10/min以下。 板厚60mm被认为不太厚，气

6、温高时，焊接后的保温措施只是用棉布包裹的方法保温。 保温时间为1.5h。(7)后热采用电加热方式，加热均匀持续，而后热温度容易控制。(8)用于气体保护电弧焊二氧化碳的瓦斯气体纯度为99.9% (体积比)以上，含水量不超过0.005% (重量比)。 瓶内的瓦斯气体高压不足1MPa时，请停止使用。 焊接前请检查气体压强力修正的指示，然后检查瓦斯气体产水量修正，调整瓦斯气体产水量。第三章本工程难点与对策(1)构件焊接的残馀应力和变形大本工程主体结构以钢材为厚板，后期改造加固工程，施工空间狭小，与原混凝土结构紧密结合，受原结构限制，焊工操作难度大，构件内有效空间非常狭窄，大部分焊接不得不采用外侧单面坡

7、口焊接技术，结构焊接时填充焊材熔敷金属大此外，安装会带来难以想象的困难。(2)发生焊接裂纹的可能性高由于厚板焊接时的约束度大，所以结节点复杂，焊接残馀应力大，焊接单侧的焊接熔敷金属量大，焊接作业时间长，焊接中容易发生热裂纹和冷裂纹，也有焊接后数日发生(延迟裂纹)的情况。 在本工程中出现大量厚板对接薄板的情况，两者厚度差异很大，如60厚Q345B厚板对接焊接到30厚Q345B薄板的情况，焊接质量难以保证，必须采取相应的特殊工艺措施处理。(3)层状撕裂倾向大由于部件板厚方向的焊接约束刚性大，而且厚板焊接容许金属量多，所以容易产生钢板厚度方向的层状断裂，而且厚板焊接的连接部位的母材也容易产生层状断裂

8、，直接导致部件的废弃。 焊接理论和焊接实践证明，层状裂纹缺陷最易发生在钢板厚度方向的“十字角接和t形角接”接头上，这种接头在本工序中比较多。 如何采取有效的工艺措施，预防控制焊接裂纹和母材层状断裂的发生，确保不利的连接形式的焊接质量，是本工程钢结构制作的一大难点。对策：针对高强、超厚板焊接过程的特点和难点，本公司制定了全面的构件加工焊接技术措施，并从坡口控制、温度控制、过程控制、变形控制、残馀应力消除等方面进行了针对性的控制。第四章关键技术(1)坡口控制在材料、切割过程中，厚板焊接坡口形式的选择尤为重要，厚板坡口必须避开板的中心区域。 此时主要采取的措施如下：1 )在满足设定修正要求的熔深的基

9、础上，坡口角度和间隙尽量不增大小的坡口角度，尽量增大焊缝尺寸，增大焊接的受力面积，降低板厚方向的应力值的“小坡口”措施。2 )角接头采用对称坡口或偏向侧板的坡口，通过使焊接收缩引起的抗拉应力相对于板厚方向具有角度，能够减小层状断裂倾向。4 )将不同厚度的钢板对接，t1-t23mm时使厚板倾斜移动，保证对接倾斜区域的延长尺寸，如图45所示。图6-7-45不同厚度钢板的对接注意在组焊接中采取上述坡口控制措施，基本上使焊接的连接强度顺利地转移，除了能够避免连接强度骤变而应力集中、部件被破坏的层状撕裂倾向变小之外，还有利于钢板连接部的自动焊接的焊接及焊接质量的提高(2)温度控制厚板在焊接前，钢板的板温

10、低，由于焊接时电弧的高温度，厚板在板温冷热剧变的情况下温度分布不均匀，焊接热影响区容易发生淬火，焊接金属变脆，产生冷裂纹。 为了避免这种情况，需要在厚板焊接前进行预热，加热时母材的最小预热温度由板材的厚度来进行。1 )预热时，焊接部位的表面通过电热被均匀加热，加热区域为被烙铁头的厚板的2倍的板厚范围，是100mm以上的区域。 尽可能的把无线热点放在焊接部位的背面。现场远红外线电热加热摄影图片1现场远红外线电热加热摄影图片22 )在厚板焊接的情况下，由于板温的蒸发制冷速度快，温度下降，为了使温度慢慢下降，这边用棉布包住，用保温的方法控制。 保温26小时后进行空气冷却，防止焊接和热影响区发生氢致开

11、裂。焊接后的保温对策示例(3)过程控制特罗尔1 )定位焊接：厚板在定位焊接时，定位焊接部位的温度会立即被周围的“蒸发制冷介质”蒸发制冷，因此在局部上引起过大的应力集中，引起裂纹的发生，对材质造成损伤。 解决方法是厚板在定位焊接时提高预加热温度，增大定位焊接长度和圆角尺寸。2 )多层多道焊：在厚板焊接过程中，坚持多层多道焊接，不要放置宽道。 由于母材对焊接的约束应力大，所以焊接强度相对弱，宽道焊接容易引起焊接裂纹和延迟裂纹的发生。 多层多道焊接，前焊对后焊来说是“预热”过程，下焊对前焊相当于“后热处理”过程，有效改善了焊接过程中的应力分布状态，保证了焊接质量。3 )焊接中的检查：厚板焊接与中薄板

12、不同，实施焊接完成一个部件需要数小时到数十小时，为了及时发现问题并处理，必须强化焊接中的中间验收。4 )焊接后检查：厚钢的超声波检测在焊接后48小时以上进行，如果进度允许，在零配件商品发货前再次进行检查，确保零配件合格，避免延迟裂纹损坏工件。(4)变形控制厚板的犄角旮旯壁对接焊缝坡口大，焊接填充熔敷金属大，焊接线能量高，变形也大。 控制焊接变形的主要措施包括：1 )厚板对接焊缝后的角变形控制。 为了控制变形，必须对焊接的正反两面分阶段重复焊接，或将相同的焊接分为两个时间段进行焊接。 实施焊接时，要随时观察其角的变形情况，为了尽可能减少焊接变形和焊接内部应力，要准备翻身焊接。2 )合理的焊接顺序

13、选择合理的焊接顺序进行控制，是防止焊接应力的有效措施，也是防止焊接变形的最有效方法之一。 根据不同的焊接方法制定不同的焊接顺序，埋弧焊接一般采用反向法、后退法的CO2气体保护电弧焊以及手动焊接采用对称法、分散均匀法的合理焊接顺序的方针是“减小分散、对称、均匀、约束度”。 对于本工程的管桁架焊接，为了减小变形量，本公司采取了从管桁架中间向两端安装焊接的步骤，释放了中间焊接的应力和变形。 安装焊接5-6轴线的管桁架连接节点，然后安装焊接4-5和6-7轴线的管桁架连接节点。3 )优化结构的设定修订结构中节点设定修改的合理性对构件的焊接变形有很大的影响，深化设定修改时需要考虑的因素是构件段容易切分、构

14、件段容易切分、焊接强度等级要求合理、施工容易、结节点刚性分配合理、减少焊接时的拘束度等第五章现场焊接质量保证措施(1)焊工的训练厚板现场焊接的质量与作业人员水平和执行焊接工艺的能力直接相关。 由于各工程的产品材料和结构特点不同，在开工前，即使持有有效的焊接工证，为了熟悉现场的作业环境和母材的特性，也必须进行针对性的焊接训练。(2)严格执行焊前、焊后热处理工艺，执行本公司制定的质量保证措施。(3)采取合理的焊接步骤。1 )阶段对称焊接在被复钢板的焊接上采取从下到上的阶段性焊接。 对封装大板块的各级焊接采用对称焊接原则进行焊接。 两个工人分别在对角边上同向焊接。2 )管桁架从中间向两侧焊接关于管桁

15、架的焊接。 首先焊接3-5轴和3-6轴的南朝梁的结节点。 然后，焊接3-4轴和3-7轴的南朝梁的结节点。 3-5轴和3-6轴的结节点属于加强芯结节点，先焊接柱南朝梁结节点，再焊接背面的加劲板，保证最背面的加劲板的三面焊接。 然后，焊接外面的加劲板。 最后焊接斜板。 为了防止变形，主梁焊接时也要进行对称焊接。(4)加强焊接过程中的变形监测焊接变形会影响部件的安装质量，但可以利用。 在现场焊接作业之前，焊工可以事先知道构件安装误差，可以合理利用焊接变形消除部分安装误差。 对于比较重要的构件，在焊接作业中，应同步监测焊接结构，发现变形超标，及时调整焊接顺序或焊接速度，保证最终钢结构的施工质量，以免焊接完成后变形过大。带焊接程序流程图：操作台、防护支架焊接试验和工艺评价实施焊接的顺序和焊接条件的确认确认合格气候条件检查接头组装质量检查坡口间隙测量、坡口形状、角度、钝边和坡口面的清扫状况检查、炉角大板块检查熔接机、手工工具、安全