钢结构焊接作业指导书
JZB-JSZW-B/1-02
1.目的
为了规范焊接作业,确保焊接质量,编制本作业指导书。 2.适用范围
一般工业与民用建筑安装工程中手工电弧焊、气焊及埋弧焊焊接工程。 3.编制依据
3.1钢结构工程施工质量验收规范GB50205—2001 3.2建筑钢结构焊接技术规程JGJ81—2002 4.施工准备 4.1 焊接材料 4.1.1 电焊条的选用
4.1.1.1 其型号应按设计要求选用,其性质其性质和质量必须符合国家标准和行业标准规定,并应具有质量证明书或检验报告。当设计无规定时,可按表1、表2、表3选用。 4.1.1.2 如采用其它焊接材料代换时必须经设计单位同意,同时经过焊接试件进行试验来判断焊接工艺是否合格,并编制新的焊接工艺文件后方可施焊。 4.1.2 电焊条的使用
4.1.2.1 焊工应当熟悉焊条的技术标准,了解焊条使用说明书及焊条标签中的内容,以便合理地、正确地使用。
4.1.2.2 为保证焊接质量,在焊接以前,应将焊条进行烘培。酸性焊条烘培温度为75-150℃,时间为1-2h;碱性低氢型焊条的烘培温度为350-380℃,时间为1.5-2h;烘干的焊条应放在110-120℃的保温箱中存放备用;使用时应置于保温筒中;烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过4h应重新烘干;焊条重复烘干次数不宜超过2次;受潮的焊条不应使用。
4.1.2.3 鉴别焊条是否受潮的方法
1. 将若干根焊条在手掌滚动,若焊条相互碰撞时发出清脆的金属声,则焊条药皮干燥可用;若发出低低的沙沙声,则表明药皮已受潮不能使用。
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2. 将焊条在焊接回路中短路数秒钟,若焊条表面出汗,出现颗粒状斑点,则表明焊条受潮不能使用。
3. 焊芯上有锈痕,则焊条已受潮不能用。
4. 将厚药皮焊条缓慢弯成120o,若药皮大块脱落或表面无裂纹,都是受潮焊条。干燥焊条在缓慢弯曲时,有小的脆裂声,弯至120o焊条受拉面出现小裂口。 5. 焊接时焊条药皮成块脱落,产生大量水蒸气等都表明焊条已受潮。 4.1.3 电焊条的保管
4.1.3.1 各类焊条必须保存在通风良好、干燥的地方,焊条贮存库内应设置温度计,温度计库内温度不低于5℃,相对空气湿度低于60%。
4.1.3.2 焊条不宜放在地上,应存放在专用架子上或柜子里,也可以放在保温筒内,焊条包装要随用随启封,以免受潮。
4.1.3.3 搬运和堆放焊条时要小心轻放,防止药皮受振脱落。不同类别和型号焊条要分别存放,以免混在一起造成使用错焊条。
4.1.3.4 如发现焊条受潮,首先将焊条在自然条件下晾干或在专用的烤箱里以低温(80℃左右)烘干,时间为3-10小时,然后再在250-300℃下烘干,时间为1-2小时。 4.2 焊接设备
4.2.1 焊接作业前应配备满足施工需要的焊接设备。
4.2.2 施焊前应检查全部焊接设备,以确保其处于良好的运行状况。 4.3 作业人员
4.3.1 焊接技术责任人员必须受过专门的焊接技术培训,并有1年以上焊接生产或施工实践经验。
4.3.2 焊接质检人员必须经过专门的技术培训,有一定的焊接实践经验和技术水平,并具有质检人员上岗资质证书。
4.3.3 无损探伤人员必须由国家授权的专业考核机构考核合格,其相应等级证书应在有效期内,并按考核合格项目及权限从事焊缝无损检测和审核工作。
4.3.4 焊工应按规定考试合格并取得资格证书后方可上岗作业,其施焊范围不得超越资格证书的规定。
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4.3.5 气体火焰加热或切割操作人员应具有气割、气焊操作上岗证。
4.3.6 焊接预热、后热处理人员应具备相应的专业技术。用电加热设备加热时,其操作人员应经过专业培训。 4.4 作业环境
4.4.1 焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时,应设防风棚或采取其他防风措施。 4.4.2 焊接作业区的相对湿度不得大于90%。
4.4.3 当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时,采取加热去湿除潮措施。
4.4.4 焊接作业区环境温度低于0℃时,将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材,加热到20℃以上后方可施焊,且在焊接过程中均不应低于这一温度。实际加热温度应根据构件构造特点、钢材类别及质量等级和焊接性、焊接材料熔敷金属扩散氢含量、焊接方法和焊接热输入等因素确定,其加热温度应高于常温下的焊接预热温度,并由焊接技术责任人员制定出作业方案经认可后方可实施。作业方案应保证焊工操作技能不受环境低温的影响,同时对构件采取必要的保温措施。 4.4.5 焊接作业区环境超出第1、4条规定但必须焊接时,应对焊接作业区设置防护棚并制定出具体方案,连同低温焊接工艺参数、措施报监理工程师确认后方可实施。 5. 焊接工艺: 5.1一般要求:
5.1.1 钢结构焊接设备其使用性能应满足选定工艺的要求。
5.1.2 火焰切割前应将钢材表面距切割边缘50毫米范围内的锈斑、油污等清除干净。 5.1.3 焊条必须按产品说明书及有关工艺文件规定的技术要求进行烘干,低氢型焊条烘干后必须存放在保温箱(筒)内,随用随取。焊条由保温箱(筒)取出到施焊的时间不宜超过2小时(酸性焊条不宜超过4小时)。
5.1.14 施焊前,焊工应检查焊件部位的组装和表面清理的质量,如不符合要求,应修整合格后方能施焊。
5.1.15 雨雪天气时,禁止露天焊接。构件焊区表面潮湿或有冰雪时,必须清除干净方可施焊。在四级以上风力焊接时,应采取防风措施。
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5.1.6 定位点焊所用的焊接材料应与正式施焊用的材料相同。点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3,点焊长度宜大于40毫米,间距宜为500-600毫米,并应填满弧坑。如发现点焊上有气孔或裂纹,必须清除干净后重焊。
5.1.7 T型接头角焊缝和对接接头的平焊缝,其两端必须配置引弧板和引出板,其材质和坡口型式应与被焊工件相同。手工焊引弧板和引出板长度,应大于或等于60毫米,宽度应大于或等于50毫米;焊缝引出长度应大于或等于25毫米。自动焊引弧板和引出板长度,应大于或等于150毫米,宽度应大于或等于80毫米;焊缝引出长度大于或等于80毫米。
5.1.8 坡口底层焊道宜采用不大于φ3.2毫米的焊条,底层根部焊道的最小尺寸应适宜,底层根部焊到最大厚度不应超过6毫米,以防产生裂纹。
5.1.9 要求焊透的对接双面焊缝和T型接头角焊缝的背面,可用清除焊根的方法施焊。多层焊时应连续焊完最后一层焊缝,每层焊缝金属的厚度不大于5毫米。
5.1.10 立焊时应由焊缝的下端向上焊,仰焊时应由焊缝的最低点向焊缝两边上方焊。 5.1.12 为防止空气侵入焊接区域而引起焊缝金属产生裂纹或气孔应采取短弧焊 5.1.13 I类钢材、II类钢材其同类别钢材主要合金成份相似,焊接工艺要求也比较接近,当高强度、高韧性的钢材工艺评定试验合格后同样试用于低同类、低级别的钢材。 5.2 冬季施工
5.2.1 在负温度下焊接中厚钢板,厚钢管的预热温度可试验确定。一般环境温度预热温度为100℃-150℃。焊接完毕后要采取保护措施,使焊缝缓慢冷却,冷却速度不大于10℃/min。
5.2.2 在负温度下对构件焊接时,焊接的起点和终点必须设引弧板和熄弧板,引弧板和熄弧板的材料应和母材一致,严禁在母材上引弧。
5.2.3 负温度下厚度大于9毫米的钢板应分多层焊接,焊缝应由下往上逐层堆焊,为了防止温度降得太低,原则上一条焊缝要一次焊完,不得中断,再次施焊时应先进行处理,清除焊接缺陷合格后方可继续施焊。 5.3 控制焊接变形的工艺措施 5.3.1 采用合理的焊接顺序控制变形
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1、对于对接接头、T形接头盒十字形接头坡口焊接,在工件防止条件允许或易于翻身的情况下,宜采用双面坡口对称顺序焊接;对于有对称截面的构件,宜采用对称于构件中和轴的顺序焊接;
2、对双面非对称坡口焊接,宜采用先焊深坡口侧部分焊缝、后焊浅坡口侧、最后焊完深坡口侧焊缝的顺序;
3、对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用; 4、宜采用跳焊法,避免工件局部加热集中。
5.3.2 在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定的情况下,宜采用熔化极气体保护电弧焊或药芯焊丝自保护电弧焊等能量密度相对较高的焊接方法,并采用较小的热输入, 5.3.3 宜采用反变形法控制角变形。
5.3.4 对一般构件可用定位焊固定同时限制变形;对大型、厚板构件宜用刚性固定法增加结构焊接时的刚性。
5.3.5 对于大型结构宜采取分部组装焊接、分别矫正变形后再进行总装焊接或连接的施工方法。
5.4 防止层状撕裂的措施
5.4.1 T形接头、十字形接头、角接接头焊接时,宜采用下列措施: 1、采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接; 2、采用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层;
3、Ⅱ类及Ⅱ类以上钢材箱形柱角接接头当板厚大于、等于80mm时,板边火焰切割面宜用机械方法去除淬硬层;
4、采用低氢型、超低氢型焊条或气体保护电弧焊施焊; 5、提高预热温度施焊。 5.5 熔化焊缝缺陷返修
5.5.1 焊缝表面缺陷超过相应的质量标准时,对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣等方法去除,必要时应进行焊补;对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等缺陷应进行焊补。
5.5.2 经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修,返修应符合下列规定:
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