钢结构的焊接与检测

钢结构的焊接与检测

型钢构件制作在工厂进行，采用以全自动埋弧焊和CO

气体保护焊为主的焊

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接方法。

现场对接焊缝有K 形全熔透坡口（腹板焊接）和单面全熔透坡口（翼板焊接），气体保护焊为主的焊接方法。

主要采用CO

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1焊接组织与部署

型钢柱以双面坡口角焊缝居多，材料厚度大，焊缝质量要求高为保证钢结构安装作业在限定的工期内不因焊接施工的质量、速度、检验等对总的施工进度造成滞后影响，必须采取合理的作业方式、工艺流程，并采取切实可行的质量保证措施。

工厂制作埋弧焊接由大型全自动门式埋弧焊机完成，质量容易得到保证，现场对接焊缝质量控制是关键。

气体保护焊能提高工效,解决对厚板焊接变形、厚板方向应现场焊接采用CO

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力破坏的处理等难题。

整个钢结构焊接由一名焊接工程师担任焊接队长，组织一个电焊作业队，负责型钢柱的焊接，并配2-3 名普工负责氧气、乙炔气、CO2 气体供应及焊条烘培、探伤前焊缝打磨等辅助性工作，配1 名气割工负责有关气割工作。

2焊接准备

2.1焊接工艺评定

根据《JGJ81─2002 建筑钢结构焊接技术规程》第五章“焊接工艺评定”的一般规定，本工程的钢结构构件制作及安装施工前不需要进行焊接工艺评定。

2.2焊接材料的准备

（1）钢结构现场焊接施工所需的焊接材料和辅材，均有质量合格证书，施工现场设置专门的焊材存储场所，分类保管；需要复试的焊接材料必须见证取样送检。Q345与Q345钢之间焊接采用E50型焊条，Q235与Q235钢之间焊接应采用E43型焊条。

（2）需要烘焙的焊条严格按照有关规定进行使用前烘焙的工作。

焊接材料计划

2.3焊接环境

雨雪天气严禁焊接作业,但对重要部位焊接需连续,则应作好防雨雪措施;采用手工电弧焊作业时，风力不得大于5m/s；采用CO2 气体保护焊，风力大于2m/s 时，未设置防风棚或没有防风措施的部位严禁施焊。

（1）焊接作业环境的要求

焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s 时，应设防风棚或采取其它防风措施；制作车间内焊接作业区有穿堂风时也应按以上规定设置挡风装置。

焊接作业区的相对湿度不得大于90%。

当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施。

焊接作业区环境温度低于00C 时，应采取冬季施工措施，详见下章节冬季焊接施工。

（2）引弧板、引出板

T 形、十字形接头、角焊缝和对接接头主焊缝两端，必须配置引弧板和引出板，而不应该在焊缝以外的母材上打火、引弧。引弧板、引出板材质和坡口形式应与被焊工件相同，禁止随意用其它铁块充当引弧板、引出板。

自动焊焊缝引出长度应大于80 mm，厚度应不小于10 mm，宽度应大于80 mm。焊接完成后，应用气割切除引弧板和引出板并修磨平整，不得用锤击落。

（3）定位焊

定位焊必须由持焊工合格证的工人施焊，使用焊材应与正式施焊用的材料相

同，定位焊缝厚度不得超过设计厚度的2/3，定位焊缝长度不宜大于40 mm，间距宜为500～600 mm，并应填满弧坑。定位焊预热温度应高于正式施焊温度。如发现定位焊缝上有气孔或裂纹，必须清除干净后重焊。

（4）全熔透清根要求

要求全熔透的焊缝不加垫板时，不论单面坡口还是双面坡口，均应在第一道焊缝的反面清根。用碳弧气刨方法清根后，刨槽表面不应残留夹碳或夹渣，必要时宜用角向砂轮打磨干净，方可继续施焊。

(5)厚板多层焊

厚板多层焊应连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理焊渣及飞溅物，在检查时如发现影响焊接质量的缺陷，应清除后再焊。在连续焊接过程中应检测母材的温度，使层间最底温度与预热温度保持一致，层间最高温度应满足焊接工艺要求。遇到不测情况而不得不中断焊接时，应采取适当的后热、保温措施。

(6)焊前预热

按设计、规范要求对母材进行预热，预热范围在焊道两侧各100mm 范围内，加热过程力求均匀，预热源采用氧、乙炔中性火焰进行加热。预热温度采用表面温度计测得。

本工程型钢柱工厂制作阶段温度低于0o C或温度较低的环境，则按下节要求预热；在型钢柱现场焊接阶段如果温度在20o C 左右，不需要焊前预热。

(7)层温

分层焊接时，焊缝的层间温度应始终控制在85－1100C 之间，每个焊接接头一次性焊完，施焊前应注意天气因素，恶劣天气应放弃施焊。若已开始焊接，在恶劣天气来临之前，至少焊完板厚的1/3 方能停焊，且严格做好后热处理工作。

2.4焊接质量要求：

构件角焊缝厚度范围见下表：

表—1 角焊缝的最小焊角尺寸hf

表—2 角焊缝的最大焊角尺寸hf

2.5焊接质量等级：柱与底板、梁柱坡口焊的焊缝等级为二级，角焊缝为

三级，所有非施工图所示构件拼接用对焊质量应达到一级，焊缝检查按GB50205-2001执行。

2.6施焊时，应选择合理的焊接顺序，减少钢结构中所产生的焊接应力和焊接变形，或采用预热、锤击、整体回火等方法达到目的。

2.7焊接顺序

焊接施工顺序对焊接变形及焊后残余应力有很大的影响，在焊接时为尽量减小结构焊接后的变形和焊后残余应力，结构焊接实行对称焊接，让结构受热点在整个平面内对称、均匀分布，避免结构因受热不均匀而产生弯曲和较大焊后残余应力。钢结构焊接顺序如下：

(1）两名焊工对称焊接一翼缘板至1/3 板厚。

(2）两名焊工对称焊接另一翼缘板至1/3 板厚。

(3）两名焊工对称焊接一腹板1/3 板厚。

(4）两名焊工对称焊接另一腹板1/3 板厚。

(5）继续在翼缘板和腹板之间轮流施焊直至完成整个接头焊缝。

2.8焊接

(1)焊接分为打底层与面缝层，均为单道焊，每道焊缝完成后必须仔细清除表面的焊渣，且等焊缝稍冷却后再进行下一道的施焊，打底层焊接时选用小直径电焊条，电流调节为90A(2.5mm,3.2mm)；

坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时宜使用不大于ø4mm 的焊条施焊，底层根部焊道的最小尺寸应适宜，但最大厚度不应超过6mm。打底反面需继续施焊的，必须在反面清根后才能施焊。

(2)面层焊缝除必须保证焊脚符合规定外，还必须保证焊缝边缘饱满，缝中区稍凹；

(3)焊后清理与检查：焊后应认真除去飞溅与焊渣，并采用量规等器具对外观几何尺寸进行检查，不得有低凹、焊瘤、咬边、气孔、未熔合、裂纹等缺陷存在。

(4)经自检满足外观质量标准的接头应鉴上焊工编号钢印。

2.9焊接检验

检验员按照焊接检验工艺执行

(1)焊工检查(过程中检查)

焊工在焊前，焊接时和焊后检查以下项目:

※焊前

A、任何时候开始焊接前都要检验构件标记并确认该构件。

B、检验焊接材料。

C、清理现场。

※焊接过程中

A、检验填充材料。

B、打底焊缝外观。

C、清理焊道。

D、按认可的焊接工艺焊接。

※焊后清除焊渣和飞溅物。