超厚钢板焊接技术
钢结构中厚板的焊接技术
钢结构中厚板的焊接技术从20世纪80年代以来，中国建筑钢结构得到了空前的发展，建筑钢结构在国民经济建设中占有非常重要的地位。
钢结构由于自身的诸多优点，包括自重轻、建设周期短、适应性强、造型美观、维护方便等，其应用越来越广泛。
钢结构的发展与钢产量紧密相关。
我国已经成为世界产钢大国，2006年中国生产钢已达4.1亿t，其中钢结构的产量高达1.4亿t，能源、交通、冶金、机械、化工、电力、建筑及基础设施建设等领域的钢结构产业已成为国民经济建设的支柱。
我国轻钢钢结构、空间钢结构、高层钢结构、桥梁钢结构和住宅钢结构等工业与民用建筑，如雨后春笋般涌现，遍布全国。
与此同时，建筑钢结构中厚钢板得到越来越大量的使用，如北京新保利大厦工程使用的轧制H型钢翼板厚度达到125mm（ASTMA913Gr60），国家体育场（鸟巢）工程用钢最大板厚达110mm（Q460E-Z35），大量钢结构工程采用厚钢板，促进了厚钢板焊接技术的发展，同时也丰富了建筑用钢的范围。
厚板焊接厚板、超厚板焊接时填充焊材熔敷金属量大，焊接时间长，热输入总量高，构件施焊时焊缝拘束度高、焊接残余应力大，焊后应力和变形大。
焊接施焊过程中，易产生热裂纹与冷裂纹。
厚板在焊接前，钢板的板温较低，在开始焊时，电弧的温度高达1250～1300℃，厚板在板温冷热骤变的情况下，温度分布不均匀，使得焊缝热影响区容易产生淬硬——马氏体组织，焊缝金属变脆，产生冷裂纹的倾向增大，为避免此类情况发生，厚板焊前必须进行加热。
在实际生产制造过程中，应对焊接过程进行控制，以防止焊接裂纹的产生。
1. 定位焊：定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的部位。
由于厚板在定位焊时，定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却，造成局部过大的应力集中，引起裂纹的产生，对材质造成损坏。
解决的措施是厚板在定位焊时，提高预加热温度，加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。
2. 多层多道焊：在厚板焊接过程中，坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊，严禁摆宽道。
Q345E-40~60mm厚钢板焊接工艺
Q345E\40~60mm厚钢板焊接工艺摘要：本文对Q345E厚钢板焊接工艺做了简单的介绍。
关键词：Q345E钢板；施工工艺Abstract: in this paper, the Q345E thick steel plate welding process to a simple introduction.Keywords: Q345E steel plate; Construction technologyQ345E钢板具有良好的韧性、塑性、冷弯性和焊接性能。
一般在热轧或正火状态下使用。
广泛适用于桥梁、车辆、船舶、管道、锅炉、各种容器、油罐、电站、厂房结构、低温压力容器等结构件。
一般20mm以下的中板焊接时不用焊前预热和焊前热处理。
40~60mm算厚度板，由于较大的拘束度，焊接时需采取焊前预热、后热等措施。
1、下料加工：采用氧—液化石油气切割，与氧—乙炔气切割相比，虽然预热时间较长、切割速度较慢，但切割面光滑，渗碳少，成本下降20%以上，比较经济安全。
2、焊接方法：用焊条电弧焊打底，填充和盖面采用埋弧自动焊。
3、焊接坡口：精度要求较高的坡口，采用龙门刨刨削而成，加工后用样板检查坡口尺寸，厚钢板对接在专用平台上进行，以保证对口错边不大于2mm。
一般要求的，坡口采用火焰切割加工。
4、坡口尺寸：坡口形式及尺寸见图1。
5、钢板对接：钢板对接前，对坡口及坡口边缘100mm范围内的油、锈、漆等污物进行彻底清理，直到露出金属光泽为止。
并采用超声波检查内部缺陷，对毛边、夹层、裂纹、夹灰等缺陷及时进行处理。
6、焊接材料：对于焊接材料的选用, 应严格控制其含扩散氢含量。
一般要求选用低氢型（E5015/J507）或超低氢型焊条。
焊条的含氢量不超过5ml/100g (水银法扩散氢测定法)。
焊前严格按规定烘干350~380℃并保温1.5~2h。
烘好的焊条放于保温桶中，随用随取；焊条连续烘干次数不得超过3次。
对于采用埋弧自动焊时, 焊剂中不准混入灰尘、铁屑及其它杂物。
常见副车架(厚板件)焊接基本技术
焊接的本质
焊接实质上利用局部加热或局部加压，或两者兼用的方法，使被连接的金属 融化或达到塑性状态，以促使两种金属的原子相互渗合并接近到一定的金属晶格距离， 原子之间的结合力就可以把两个分离的金属构件连接成一体。
熔化焊一般都要经历下列几个过程，加热-------熔化-------冶金反应------结晶-----固态相变------形成接头。
焊点结构如图所示：
R总
电极
ew w c
w
被焊工件
ew
电极
焊点结构示意图
δ——焊件板厚，d——电极直径， dn——熔核直径，dr——塑性环直径， hn——熔核高度，△——压痕深度。
点焊的原理图
其中R总——焊接区总电阻 Rew——电极与焊件之间接触电阻 Rw——焊件内部电阻 Rc——焊件之间接触电阻 电阻焊产生的热量公式：Q=I2Rt
1）焊条电弧焊:外部涂有涂料的焊丝熔化,产生熔渣漂浮于 熔池的表面,防止焊缝金属与周围气体相互作用.熔渣还有 一个重要的作用是可以添加合金元素改善焊缝性能.
2）熔化极气体保护电弧焊:焊丝本身充当电极,被电弧热熔 化,焊炬喷嘴喷出气体保护焊接区域.根据所喷气体的不同 又分为:MIG(一般是惰性气体氩气),MAG(惰性气体氩气与 氧化气体的混合物),CO2气体保护焊(熔池较其他保护气体 熔池宽.但易引起飞溅,焊缝不美观);氩气与CO2的理想配 比是1:4,既能得到理想的熔化宽度又可以得到较好的工件 外管)
点焊接头必须以搭接基本形式（如图），有两个或两个以上等厚或 不等厚的工作组件组成。点焊设计应考虑一下几方面内容：
点焊的基本接头形式 其中b——边距，c——搭接量，e——点距
点焊工艺参数参考表
板厚（mm）
厚板焊接
厚板焊接研究摘要：厚板是指厚度40.0-100.0mm的钢板，厚度的5-40mm称为中厚板，厚度超过100.0mm的为特厚板广泛用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、桥梁用钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件，本文论述了厚板的焊接工艺，从材料准备、预热、焊接过程的控制等，详细的分析厚板焊接过程所引起的一系列问题及造成质量差的原因，提出了相应的防止措施。
关键词：厚板焊接、预热、焊接过程、措施1、厚板焊接工艺由于材料为低合金结构钢，含有少量的合金元素，淬硬倾向大，焊接性差，焊缝中极易出现裂纹，因此厚板焊接是本工程的一大难题，为防止焊接缺陷的产生，除遵循上述“焊接通则”要求外，特制定如下工艺措施：(1)焊接材料①选择强度、塑性、韧性相同的焊接材料，并且焊前要进行工艺评定试验，合格后方可正式焊接，焊接材料选择低氢型焊接材料。
②CO2气体保护焊：选用药芯焊丝E71T-1或ER50-6。
CO2气体：CO2含量(V/V)不得低于99.9%，水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%，并不得检出液态水。
③手工电弧焊时：选用焊条为E50型，焊接材料烘干温度如下所示：(2)焊前预热①为减少内应力，防止裂纹，改善焊缝性能，母材焊接前必须预热。
②预热最低温度：③T型接头应比对接接头的预热温度高25-50℃。
④操作地点环境温度低于常温时(高于0℃)应提高预热温度为15-25℃。
⑤预热方法采用电加热和火焰加热两种方式，火焰加热仅用于个别部位且电加热不宜施工之处，并应注意均匀加热。
电加热预热温度由热电仪自动控制，火焰加热用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温，测温点应选取加热区的背面。
(3)工艺参数选择为提高过热区的塑性、韧性，采取小线能量进行焊接。
根据焊接工艺评定结果，选用科学合理的焊接工艺参数。
(4)焊接过程采取的措施①由于后层对前层有消氢作用，并能改善前层焊缝和热影响区的组织，采用多层多道焊，每一焊道完工后应将焊渣清除干净并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层的焊接。
高层钢结构超厚钢板现场焊接工法
高层钢结构超厚钢板现场焊接工法（YJGF-38-91）1概述高层建筑钢结构的安装施工精度要求，必须要有高质量的焊接工艺才能达到。
特别是进口的A572，Cr42和Cr50合金高强度钢，对氢致裂纹的敏感性强（即对氢所引起的冷裂纹的倾向性大），在施工焊接中，对焊条的干燥、坡口及其两侧的清洁，焊接时的气候、温度等限制要求严格，当构件截面大、钢板厚（δ=130mm，属超厚钢板）时，不适当的焊接顺序或施焊方向都会引起扭曲变形。
超厚钢板现场焊接工法就是针对性焊接时温度引起的不均匀收缩变形，采用热量集中、熔深较大、电弧穿透力强、变形小的一种CO2气体半自动保护焊工法。
焊接时采用对称焊接和增加反变形以及预留变形的措施，尽可能地减小变形和焊接残余应力。
高层钢框架梁、柱的焊缝，经过超声波探伤检查，达到美国焊接协会AWSD1·1-（84）标准中的最高D级，质量优良，填补了我国超厚钢板焊接的空白。
本工法适用于高层建筑钢结构安装工程中厚=130mm钢板的焊接。
本工法于1998年5月通过了中建总公司技术鉴定。
技术达到了国际先进水平，同年被评为中建总公司科技成果一等奖。
1989年获国家科技进步三等奖。
2技术及机具、设备、材料的准备(一)技术准备I.编制《钢结构安装施工技术方案》、《焊接施工要领书》、《焊接施工实施细则书》和《焊接超声波探伤规定》。
II.收集有关的国内外规范及标准，其中包括：a)AISC美国钢结构学会房屋钢结构设计制造和安装规范；b)AWS美国焊接学会结构焊接规范；c)ASTM美国试验和材料协会标准；d)GBJ17-88钢结构设计规范；e)GB50205-95钢结构施工及验收规范。
III.施工前，对焊工、探伤工必须进行严格的培训。
要求焊工百分之百地取得焊接或探伤的合格证，都能熟练地掌握这门技术，凭证上岗操作。
(二)机具设备以深圳发展中心的钢结构施工为例，其施工机具见表1和表2。
工具表1焊接设备和辅助设备表2(三)主要材料所用实心焊丝及电焊条的规格示于表3。
超厚钢板焊接技术基本流程
超厚钢板焊接技术基本流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!Download Tip: This document has been carefully written by the editor. I hope that after you download, they can help you solve practical problems. After downloading, the document can be customized and modified. Please adjust and use it according to actual needs. Thank you!超厚钢板焊接技术基本流程概括如下：①准备工作：包括钢板的坡口加工，依据钢板厚度设计合适的坡口形式以确保焊透；材料预热，对超厚钢板预热至规定温度，通常在80°C至200°C之间，以减少焊接应力和改善焊缝质量；清理焊接区域，去除油污、锈蚀等杂质。
②焊接材料选择：依据母材特性选取匹配的焊条或焊丝，确保焊缝金属的合金成分与母材相近，满足强度和性能要求。
③焊接方法选择：针对超厚钢板，常采用电渣焊、窄间隙焊接、气电立焊等高效焊接技术，这些方法能有效减少热输入，控制变形，并保证深熔焊透。
④分层多道焊：采取分层多道焊接策略，每层厚度控制在合理范围内，焊接时遵循“退火焊道”原则，即在高强度焊接道间增加低强度焊道，帮助释放应力。
⑤中间热处理：对于特别厚的钢板，可能需要在焊接过程中或焊接后进行中间热处理，以消除焊接应力，防止裂纹产生。
⑥焊后处理：包括焊缝的清根与盖面焊，确保焊缝外观平整且无缺陷；进行焊后热处理，如消氢处理，以进一步减少残余应力和提高焊接接头的韧性。
⑦检验与修补：利用超声波检测、射线检测等无损检测手段检查焊缝质量，对发现的缺陷进行标记并及时修补。
超长、超厚钢板剪力墙变形控制关键施工技术-汇报(评审修改版)
双层钢板剪力墙形式 ——塔楼L16以下核心筒外墙在混凝土内设置双层钢板剪力墙，最大截面 14150×6300×40×40mm。
四、超长、超厚钢板剪力 墙焊接工艺 4.4 坡口选择 -单层钢板剪力墙
钢板剪力墙70mm和60mm板厚的钢板拼接焊缝采用双面焊 。横焊缝围K型坡口，立焊缝围X型坡口。
一、背景和意义
钢板剪力墙的分类
1、薄钢板剪力墙与厚钢板剪力墙；
2、无加劲钢板剪力墙与加劲板钢 板剪力墙；
3、开缝钢板剪力墙； 4、钢板-混凝土组合剪力墙； 5、低屈服点钢板剪力墙； 6、屈曲约束钢板剪力墙。
带缝钢板剪力墙 屈曲约束钢板剪力墙
组合钢板剪力墙
无加劲钢板剪力墙
加劲钢板剪力墙
一、背景和意义
钢板剪力墙的工程应用
现有应用钢板剪力墙结构的部分建筑如下表所示：
名称
天津高银117大厦 深圳平安国际金融大厦 武汉中心 广州东塔 北京银泰中心 北京国贸大厦三期 津塔大厦
层数
117 118 88 111 63 74 75
高度（m）
597 660 438 539.2 250 2007 336
建设地点
天津 深圳 武汉 广州 北京 中国北京 中国天津
二、关键施工技术创新点
二、关键施工技术创新点
以往工程遇到的问题
二、关键施工技术创新点
1、提出了超长（36m，世界最长）、超厚(70mm,世界最厚)钢板剪 力墙的焊接顺序及工艺参数，有效的控制了局部焊接变形，一次探伤合格 率达99%以上。 2、创建了复杂环境（超低温）下钢板剪力墙的焊接施工工法，有效 减少60%以上的焊接局部变形及残余应力并全部满足规范要求。 3、研发出一套 “约束板+约束支撑”双重控制方法，通过建立包括 施工顺序、约束位置确定等焊接变形控制技巧与残余应力消除技术，有效 控制钢板剪力墙面外变形80%以上，并全部满足规范要求。
二.钢结构厚板冬季焊接(板厚100mm)控制要点
一．国家体育场钢结构冬季焊接施工技术1 概述1.1工程简介国家体育场是北京2008年奥运会的主体育场。
建筑顶面呈马鞍型，长轴为332.3m，短轴为297.3m，最高点高度为68.5m，最低点高度为40.1m，屋盖中间开洞长度为185.3m，宽度为127.5m。
钢结构工程结构用钢总量约42000吨，涉及到：Q460E-Z35、Q345GJD、Q345D、Q345C、GS-20Mn5V铸钢件等6种高强钢，且为全焊接结构，造型独特新颖，为双曲面马鞍型结构。
由于钢结构工程量大，施工工期紧，本工程钢结构施工要经历一个冬季施工阶段，北京地区冬季降雪主要集中在11月份~3月份，地表风力集中在3级~6级之间，最低温度平均在-10℃左右。
根据施工进展安排，冬季施工涉及钢结构几乎所有的工序：柱脚拼装及吊装，主体结构吊装及焊接、立面次结构吊装及焊接、钢楼梯吊装及焊接等。
因此本次冬季施工的施工质量和实际进度将是整个钢结构工程的重中之重，冬施期间的施工质量和进度将直接影响下一步其它工序的及时插入和整个工期。
1.2 冬季焊接部位整个冬施期间，钢结构工程除肩部及顶面次结构没有涉及外，其他部位全部存在冬季施工，具体冬季低温焊接施工部位和工程量如下表：1.3冬季焊接特点（1）焊接工程量大、难度大，高强度钢材低温焊接没有先例本工程为全焊接结构，吊装分段多，现场焊缝长度长，加之厚板焊接，高空焊接仰焊多。
高强度钢材大量运用，低温焊接没有太多的成熟经验，尤其Q460E钢材是国内建筑用钢上第一次使用，低温焊接更没有先例，使得冬季焊接难度增加。
加之高空焊接，焊接的防风、防雪、防低温措施更使得焊接难度增大。
（2）焊工低温操作，工作效率降低北京地区冬季室外平均气温低，焊工露天作业动作僵化，操作灵活度降低，工效随之降低的同时也增加作业危险性，以及容易出现焊缝质量下降。
（3）低温下焊机工作性能不稳定低温下焊接设备的运行稳定性降低，焊接参数会间接受到环境的影响，对焊接的质量会产生直接影响。
复杂环境超厚压型钢板栓钉焊接技术及应用
复杂环境超厚压型钢板栓钉焊接技术及应用复杂环境超厚压型钢板栓钉焊接技术及应用复杂环境超厚压型钢板栓钉焊接技术及应用李卫华杨斐王超汪锋管鹏鹏(中建钢构有限公司北方大区，北京100020) 摘要：栓钉作为将钢结构、压型钢板和混凝土进行刚性组合的连接件，在压型钢板厚度较大的情况下进行现场焊接，其质量受众多因素影响不易保障，尤其在压型钢板与钢结构贴合面不紧密时。
因此改良传统的施工工艺，增加相应措施来保障贴合面紧密，可大大提高栓钉焊接质量和速度，以便为该工程的顺利施工奠定良好的基础。
关键词：栓钉焊接；超厚压型钢板；钢结构1 工程概况新合作大厦项目地上39层，地下4层，总高度166.8 m。
现场焊接栓钉规格为φ16×100，每层最多用量19 236套，使用B2穿透型磁环。
塔楼地上标准层压型钢板面积3 372 mm2，板型为YXB65-185-555(B)，板厚为1.2 mm，现浇混凝土厚度为150 mm。
现场通过栓钉焊机将栓钉熔透压型钢板，最后焊在钢梁表面，使得钢梁、压型钢板和栓钉成为一体共同受力。
1.1 焊钉1)焊钉材料的机械性能见表1。
表1 栓钉材料性能材料标准机械性能ML15、ML15AlGB/T6478—2015《冷墩和冷挤压用钢》σb≥400MPaσs或σp0.2≥320MPa,δ≥14% 2)焊钉的形状尺寸应符合图1及表2的规定。
图1 焊钉的形状尺寸3)焊钉表面质量。
其表面应平滑、洁净，不得有锈蚀、氧化皮、油脂和毛刺等；其杆部表面不允许有影响使用的裂缝，但头部裂缝的深度(径向)不得超过0.25(dk-d)mm，d为栓钉直径。
1.2 瓷环1)焊接瓷环形式及尺寸。
焊接瓷环形式和尺寸应符合图2和表3的规定。
其中，B1型适用于普通平焊，也适用于直径13 mm和16 mm焊钉的穿透平焊；B2型仅适用于焊钉的穿透平焊。
2)表面质量。
焊接瓷环不得有露水和雨水痕迹。
表2 焊钉的形状尺寸mmddk公称最小值最大值最小值最大值h*k最小值最大值r最小值WA 参考公称长度L1109.641017.6518.352.56.557.452440～1801312.571321.5822.423.07.558.452540～2001612.571628.5829.424.57.558.452550～2501918.481931.532.56.09.5510.452660～3002221.482234.535.56.09.5510.453780～3002524.482539.540.57.011.4512.553680～300 注：1)h*为指导值，在特殊场合，如穿透平焊，该尺寸可能不同;2)L1为焊后长度设计值。
防辐射用超厚钢板墙施工工法(2)
防辐射用超厚钢板墙施工工法一、前言随着现代社会科技的不断发展和普及，电子设备的使用量大幅增加，辐射污染已成为人们关注的重要问题。
尤其在一些需要密切接触电子设备的工作场所，如医院、实验室、电信基站等，人们对辐射防护的需求越来越大。
而“防辐射用超厚钢板墙施工工法”作为一种新型的防辐射工法，被广泛应用于各种需要辐射防护的场所。
二、工法特点防辐射用超厚钢板墙施工工法以超厚钢板作为防辐射屏障材料，将钢板直接固定在墙体上。
相比于传统的防辐射墙施工工法，该工法具有以下几个显著特点：1. 材质特点：超厚钢板具有优异的防辐射性能和强度，能够有效减少辐射对人体的伤害，并能够承受大面积的挤压和碰撞。
2. 施工简便：采用超厚钢板作为防辐射屏障材料，不需进行额外的防辐射屏蔽处理，安装和施工过程简单高效。
3. 节省空间：超厚钢板的材质特性使得其具有较高的防辐射能力，相对于一般的墙体材料，可以有效减少施工空间占用，提高空间利用率。
4. 施工周期短：该工法使用简单，资料准备和施工周期相对较短，能够更快地完成项目。
三、适应范围防辐射用超厚钢板墙施工工法适用于各种需要辐射防护的场所，尤其在以下领域具有广泛适用性：1. 医疗领域：核磁共振室、放射治疗室、放射性同位素治疗室等。
2. 实验室：生物实验室、物理实验室、辐射实验室等。
3. 电信基站：无线基站、微波通信室等。
4. 金融领域：数据中心、服务器房等。
4. 其他：防辐射控制室、射线测量室、辐射监控室等。
四、工艺原理防辐射用超厚钢板墙施工工法的实际工程过程基于以下原理与技术措施。
1. 基础处理：首先对施工场地进行基础处理，确保地基平整、坚固；如果地基不平整，需要进行回填、夯实等处理。
2. 安装固定：将超厚钢板按照设计要求进行分段，并根据实际尺寸进行剪裁。
然后通过专用的连接件将钢板固定在地基上，并进行校正，确保钢板的垂直度和平整度。
3. 焊接处理：钢板的固定完成后，进行焊接处理，使各个钢板之间形成一个坚固的整体。
大跨度高强超厚钢板廊桥的焊接施工技术
大跨度高强超厚钢板廊桥的焊接施工技术盛林峰【摘要】上海国际金融中心的钢结构廊桥构件截面大,且大量采用高强度超厚钢板(Q420、Q460),焊接施工难度大.通过对Q460高强钢焊接性及预热温度选择方法的分析,对现场焊接工艺实施及质量控制作了研究总结.即通过采用合理分段、优化接头布置、加强过程管理、焊接机器人辅助焊接等措施,最终取得了良好的焊接质量,可供类似工程参考.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】3页(P45-47)【关键词】低合金高强度钢;廊桥工程;预热温度;厚板焊接【作者】盛林峰【作者单位】上海市机械施工集团有限公司上海 200072【正文语种】中文【中图分类】TU758.111 工程概况上海国际金融中心共由上证所、中金所和中国结算3幢高层塔楼，地下金融剧院以及塔楼连接廊桥等结构组成。
廊桥位于呈“品”字形分布的3幢塔楼中间，作为连通塔楼的空中通道。
结构平面形状呈倒“T”字形，由2个楼层和1个屋顶层组成。
廊桥总长为158 m，中跨跨度75.50 m，左右边跨32.25 m，T形跨净跨度25.75 m（图1）。
廊桥楼层结构主要由2道纵向主梁与横向连系次梁组成，主梁为通长布置（图2）。
图1 国金中心效果图图2 廊桥结构效果图2 焊接结构特点因廊桥跨度大，故造成其主结构构件截面超大，钢板超厚，钢材强度级别覆盖Q345～Q460。
其中，大量的Q420、Q460高强钢的使用是廊桥工程钢结构的一个特点。
因此，高强度厚板的现场高空焊接是整个廊桥焊接工作中的突出控制重点。
2.1 截面超大、钢板厚，焊接量大在廊桥设计上，采用了大截面箱形构件，特别是楼层主梁，截面高度基本都超过3 m，属超大构件。
表1为廊桥屋顶层主梁截面以及对应的材质要求分布位置统计。
现场对接接头多，最大截面3 750 mm×1 050 mm，最大板厚80 mm，单个接头焊缝长度达到9.6 m。
构件截面大、板厚，造成现场接头焊接量大。
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３． ４． ２ 超声波探伤
钢板对接焊缝及柱接头应进行 １００％超声波探伤。 焊缝探伤应在焊缝冷却 ２４ 小时以后，焊缝外观检查合 格后进行。探伤前对探伤部位表面应打磨光洁， 在选择 探伤面和探头时应考虑到检测各种类型缺陷的可能性， 并使波束尽可能垂直于焊缝中的主要缺陷。 超声波探伤 的一般程序： ①选定探伤仪、 探头， 熟悉探伤设备性能； ②选定测定范围； ③仪器调整和校验， 选择合适的探头 角度和入射点； ④探伤实施； ⑤缺陷评定； ⑥判定合格与 否； ⑦出具探伤报告； ⑧焊缝返修。焊缝检出缺陷后， 必 须明确标定缺陷的位置、 性质、 尺寸、 深度部位， 制订相 应的焊缝返修方案， 对焊缝内部缺陷应用碳弧气刨去除 缺陷， 刨去长度应在缺陷两端各加 ５０ｍｍ， 刨削深度也应 将缺陷完全彻底清除， 露出金属母材， 并经砂轮打磨后 施焊； 同一条焊缝一般允许连续返修补焊 ３ 次， 重要焊 缝允许返修 ２ 次。补焊返修后的焊缝应重新探伤， 确定 合格后方可验收。
α# ５$
α# ５$ ２# １ ２# １
&
２ 制作和安装技术要求
２． １ 放样
按施工图以 １! １ 的大样放出各节点，并据此制作 样板、 样杆。 样板的制作应考虑加工余量和焊接收缩量， 加工边一般要留加工余量 ５ｍｍ， 焊接收缩量： 纵长焊缝 每米焊缝 ０．１" ０．５ｍｍ， 接口焊缝每一个接口为 １．０ｍｍ。
构件 制作和安装 焊接技术
关键词：超厚钢板
１ 工程概况
广州市番禺区某港资电机厂装配车间跨度 ３０ｍ， 高 ２２ｍ， 柱距 ８ｍ， 设计采用全钢结构体系。构件制作采用符 合美国 ＡＳＴＭ 标准的 Ａ５７２ ＧＲ．５０ 进口钢材， 其中钢柱为 热轧 Ｈ 型钢， 翼缘板最大厚度 ７２ｍｍ， 连系钢梁为焊接 Ｈ 型组合梁， 吊车梁为焊接工字型组合梁， 钢板最大厚度 ５０ｍｍ。该钢种厚板焊接时淬硬倾向较大，焊接性能差， 如何保证焊接质量和控制变形是构件制作和安装的主 要难点。构件在专业工厂内制作， 现场栓 － 焊混合连接 安装。 为方便运输和安装， 钢柱分两节制作， 钢梁则整榀 制作。
施工技术
广东建材 ２００５ 年第 ７ 期
超厚钢板构件制作安装的焊接技术
胡维建 （ 番禺职业技术学院建筑系 广州 ５１１４００） 胡芳健 （ 广东水电二局股份有限公司 广州 ５１１３４０）
摘 要：本文结合工程实际， 详细介绍了采用进口超厚钢板制作和安装大型全钢结构厂房构件的 焊接施工工艺和质量保证措施。
焊接方法示意图
２． ５ 焊接工艺试验
根据规定，在正式施焊前需进行焊接工艺试验， 考 虑利用较小的焊接线能量， 保证焊缝韧性， 采用小参数， 多层多道焊， 得出焊接工艺试验参数， 按照参数进行焊 接试验， 然后对试验结果进行评定， 根据评定结果确定 可行的焊接工艺， 再正式施焊。
２． ３ 焊接材料及设备前， 将接缝两侧各 １００ｍｍ 范围内 的母材预热到 １００" １５０! 。对于钢板对接接头采用履 带式陶瓷加热器加热。履带铺设在施焊面的背面， 履带 下部和施焊面覆盖岩棉保温毯， 层间温度控制在 １００! " １５０! 。 对于 Ｈ 型、 工字型组合梁 Ｔ 形接头及现场钢柱 对接和柱梁 Ｔ 型接头，采用氧乙炔火焰喷枪加热， 用 ＳＷＫ－２ 型数字式表面温度计测量。
３ 保证焊接质量的主要措施
３． １ 焊前准备措施
３． １． １ 焊接材料控制
广东建材 ２００５ 年第 ７ 期
焊接材料进厂和使用时认真检查， 并进行化学成份 和熔敷金属力学复验。焊条使用前经 ３５０! 烘烤 １ 小 时， 焊剂经 ３５０! 烘烤 ２ 小时， 放入恒温箱中随用随取。
施工技术
计规范要求， 平整园滑过渡， 不得有裂纹、 未熔合、 焊瘤、 气孔、 夹渣等明显缺陷， 否则应立即返修。
３． ４ 焊缝检查和返修
３． ４． １ 焊缝外观检查
所有焊缝均应进行外观检查，焊缝应填满并达到设
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根据焊缝金属与母材的强度匹配和有关规定， 选用 经过美国 ＡＢＳ 认证的焊材。 手工电弧焊采用低氢型焊条 Ｅ５０１５， 埋弧焊采用 Ｈ１０Ｍｎ２ 焊丝和氟碱型 ＳＪ１０１ 焊剂组 合， 以使焊缝金属韧性较高， 扩散氢含量低， 抗冷裂性能 好， 并且改善焊接工艺性能， 适于大电流、 高速度焊接。 # !" #
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５$
厂内对接接头
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厂内 Ｔ 型接头
３０－４０
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２． ２ 下料
翼缘板、 腹板均采用数控直条切割机下料。切割前 去除钢材表面的污垢、 油脂， 选择正确的切割工艺参数， 切割后的尺寸控制在允许偏差范围内， 如下表：
６－９ ７２
现场柱对接接头
６－８
柱与梁的连接
切割下料的允许偏差
序号 １ ２ ３ ４ 项目 零件长度、 宽度 切割面平整度 割纹深度 局部缺口深度 允许偏差 （ ㎜） # ３．０ ２０．０５ｔ （ 厚度） 且不大于 ２．０ ０．２ １．０
３． １． ２ 钢板处理
钢板下料前， 使用大型抛丸机进行抛丸处理， 通过 抛丸消除一部分钢板的自身内应力。 坡口加工必须采用 机械加工。
３． １． ３ 焊缝区域清理
焊前对坡口及两侧各 ５０ｍｍ 范围内，用角向磨光机 清除气割氧化皮及铁锈等影响焊接质量的杂物， 打磨至 露出金属光泽， 用丙酮、 有机溶剂擦除油污。 接头两端装 配引弧板和引出板， 引弧板和引出板的材料应与母材相 同， 长度一般为 ５０" １００ｍｍ， 厚度 ８" １０ｍｍ。
３． ４． ３ 磁粉探伤
Ｈ 型和工字型焊接组合梁加工完成后， 除对梁外观 进行 １００％目视检查外， 应按 ２０％随机抽查比例对焊缝进 行磁粉探伤。磁粉探伤前， 应对受检部位表面进行干燥 和清洁处理， 用干净的棉纱擦净油污、 锈斑， 焊缝和焊缝 两侧被探区域表面的氧化皮、 铁锈、 焊渣和金属飞溅物 用砂轮打磨， 并擦净后再进行探伤。在对构件进行探伤 时， 必须边磁化边向被检部位表面喷洒磁悬液， 每次磁 化时间 ０．５ 秒 " １ 秒，磁悬液浇到工件表面后再通风 ２" ３ 次。在对构件表面喷洒磁悬液时， 应不断搅拌， 以 充分保证磁粉浓度的均匀性。 在喷洒磁液时， 必须缓慢， 用力要轻， 以免冲掉缺陷处已形成的磁痕。停止浇液后 再通电 １" ２ 次， 让流动的磁粉被漏磁场吸附。 在观察磁 粉痕迹时， 必须仔细、 认真， 对发现的缺陷应予以记录和 标记， 并及时通知返修。返修后仍应按上述操作程序重 新探测， 直到复探合格为止。
３． ２ 焊接工艺措施
打底焊时， 注意焊丝对准坡口中心， 采用较合适的 焊接线能量， 使焊缝成形系数控制在 １．３" ２ 之间， 熔池 中的气体和夹杂物能充分浮出。除打底焊外， 其余各层 焊道在坡口两侧交替排列， 焊接能量不宜过大， 采用薄 层焊， 避免在坡口母材边缘形成深凹槽和咬边。 施焊时应采取合理的焊接顺序， 柱与柱节点横坡口 焊缝宜采用二人对称施焊， 电流、 焊条直径和焊接速度 力求相同。焊接过程中应注意道间熔渣的清理， 控制道 间温度不低于预热温度。每焊完一焊道应进行检查， 对 坡口母材边缘已形成的深凹槽， 用砂轮打磨至覆盖焊道 能充分熔化焊透为止。 若发现咬边、 夹渣等缺陷， 必须清 除和修复。钢板对接焊背面需采用碳弧气刨清理， 要特 别注意碳刨后坡口形状的修整， 对坡口表面凸凹不平处 或形状不规则处应打磨修整到符合要求为止。
制作工厂内焊接采用 ＭＨ－１０００ 自动埋弧焊机， 现场 焊接采用 ＡＸ３－５００ 直流手工电弧焊机。
２． ４ 焊接方法
工厂内钢板拼接采用平对接双面 Ｕ 型坡口焊， 焊接 Ｈ 型和工字型组合梁腹板和翼缘板时采用 Ｔ 型接头 Ｋ 型坡口角焊。 现场安装时钢柱与钢柱对接接头采用单边 Ｖ 型横 坡口焊， 柱与梁的连接采用 Ｔ 型接头单边平坡口焊。具 体如图所示。
３． ３ 焊后热处理
采用火焰加热方法将构件加热， 从环境温度开始升 至 ３００! 保温 １２０ 分钟， ３００! 升至 ６２０! 保温 １５０ 分 钟，然后以降温速度≤９０! ／ 小时降低至 ３００! ， 再空冷 至环境温度。
４ 结语
本工程在计划工期内顺利完成，工程验收质量合 格， 现已交付使用逾 ６ 个月， 未出现任何质量问题。 随着 建筑钢结构的大量应用， 并向大型化方向发展， 会越来 越多地使用超厚板材加工制作构件。 当厚板材料为进口 钢材时， 应充分了解其材料标准与性能， 焊接工艺要求， 检验内容与方法等方面的资料， 并严格按照有关规定和 标准执行， 才能确保工程施工质量。●