鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝

鋼結(jié)構(gòu)從下料、組對、焊接、檢驗等工藝

鋼結(jié)構(gòu)手工電弧焊焊接施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：

《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB50300-2013

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 GB50205-2020

《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級法》GB11345

《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》GB3323

《焊接球節(jié)點鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》JBJ/T3034.1

《螺栓球節(jié)點鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》JBJ/T3034.2

《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81

1、范圍

本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于一般工業(yè)與民用建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝手工電弧焊焊接工程。

2、施工準(zhǔn)備

2.1材料及主要機(jī)具

2.1.1電焊條：其型號按設(shè)計要求選用，必須有質(zhì)量證明書。按要求施焊前經(jīng)過烘焙。嚴(yán)禁使用藥皮脫落、焊芯生銹的焊條。設(shè)計無規(guī)定時，焊接Q235鋼時宜選用E43系列碳鋼結(jié)構(gòu)焊條；焊接16Mn鋼時宜選用E50系列低合金結(jié)構(gòu)鋼焊條；焊接重要結(jié)構(gòu)時宜采用低氫型焊條（堿性焊條）。按說明書的要求烘焙后，放入保溫桶內(nèi)，隨用隨取。酸性焊條與堿性焊條不準(zhǔn)混雜使用。

2.1.2引弧板：用坡口連接時需用弧板，弧板材質(zhì)和坡口型式應(yīng)與焊件相同。

2.1.3主要機(jī)具：電焊機(jī)（交、直流）、焊把線、焊鉗、面罩、小錘、焊條烘箱、焊條保溫桶、鋼絲刷、石棉條、測溫計等。

2.2作業(yè)條件

2.2.1熟悉圖紙，做焊接工藝技術(shù)交底。

2.2.2施焊前應(yīng)檢查焊工合格證有效期限，應(yīng)證明焊工所能承擔(dān)的焊接工作。

2.2.3現(xiàn)場供電應(yīng)符合焊接用電要求。

2.2.4環(huán)境溫度低于0℃，對預(yù)熱，后熱溫度應(yīng)根據(jù)工藝試驗確定。

3、操作工藝

3.1工藝流程：

作業(yè)準(zhǔn)備→電弧焊接（平焊、立焊、橫焊、仰焊）→焊縫檢查。

3.2鋼結(jié)構(gòu)電弧焊接：

3.2.1平焊

3.2.1.1選擇合格的焊接工藝，焊條直徑，焊接電流，焊接速度，焊接電弧長度等，通過焊接工藝試驗驗證。

3.2.1.2清理焊口：焊前檢查坡口、組裝間隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊縫周圍不得有油污、銹物。

3.2.1.3烘焙焊條應(yīng)符合規(guī)定的溫度與時間，從烘箱中取出的焊條，放在焊條保溫桶內(nèi)，隨用隨取。

3.2.1.4焊接電流：根據(jù)焊件厚度、焊接層次、焊條型號、直徑、焊工熟練程度等因素，選擇適宜的焊接電流。

3.2.1.5引?。航呛缚p起落弧點應(yīng)在焊縫端部，宜大于10mm，不應(yīng)隨便打弧，打火引弧后應(yīng)立即將焊條從焊縫區(qū)拉開，使焊條與構(gòu)件間保持2～4mm間隙產(chǎn)生電弧。對接焊縫及時接和角接組合焊縫，在焊縫兩端設(shè)引弧板和引出板，必須在引弧板上引弧后再焊到焊縫區(qū)，中途接頭則應(yīng)在焊縫接頭前方15～20mm處打火引弧，將焊件預(yù)熱后再將焊條退回到焊縫起始處，把熔池填滿到要求的厚度后，方可向前施焊。

3.2.1.6焊接速度：要求等速焊接，保證焊縫厚度、寬度均勻一致，從面罩內(nèi)看熔池中鐵水與熔渣保持等距離（2～3mm）為宜。

3.2.1.7焊接電弧長度：根據(jù)焊條型號不同而確定，一般要求電弧長度穩(wěn)定不變，酸性焊條一般為3～4mm，堿性焊條一般為2～3mm為宜。

3.2.1.8焊接角度：根據(jù)兩焊件的厚度確定，焊接角度有兩個方面，一是焊條與焊接前進(jìn)方向的夾角為60～75°；二是焊條與焊接左右夾角有兩種情況，當(dāng)焊件厚度相等時，焊條與焊件夾角均為45°；當(dāng)焊件厚度不等時，焊條與較厚焊件一側(cè)夾角應(yīng)大于焊條與較薄焊件一側(cè)夾角。

3.2.1.9收?。好織l焊縫焊到末尾，應(yīng)將弧坑填滿后，往焊接方向相反的方向帶弧，使弧坑甩在焊道里邊，以防弧坑咬肉。焊接完畢，應(yīng)采用氣割切除弧板，并修磨平整，不許用錘擊落。

3.2.1.10清渣：整條焊縫焊完后清除熔渣，經(jīng)焊工自檢（包括外觀及焊縫尺寸等）確無問題后，方可轉(zhuǎn)移地點繼續(xù)焊接。

3.2.2立焊：基本操作工藝過程與平焊相同，但應(yīng)注意下述問題：

3.2.2.1在相同條件下，焊接電源比平焊電流小10%～15%。

3.2.2.2采用短弧焊接，弧長一般為2～3mm。

3.2.2.3焊條角度根據(jù)焊件厚度確定。兩焊件厚度相等，焊條與焊條左右方向夾角均為450；兩焊件厚度不等時，焊條與較厚焊件一側(cè)的夾角應(yīng)大于較薄一側(cè)的夾角。焊條應(yīng)與垂直面形成600～800角，使角弧略向上，吹向熔池中心。

3.2.2.4收?。寒?dāng)焊到末尾，采用排弧法將弧坑填滿，把電弧移至熔池中央?；?。嚴(yán)禁使弧坑甩在一邊。為了防止咬肉，應(yīng)壓低電弧變換焊條角度，使焊條與焊件垂直或由弧稍向下吹。

3.2.3橫焊：基本與平焊相同，焊接電流比同條件平焊的電流小10%～15%，電弧長2～4mm。焊條的角度，橫焊時焊條應(yīng)向下傾斜，其角度為700～800，防止鐵水下墜。根據(jù)兩焊件的厚度不同，可適當(dāng)調(diào)整焊條角度，焊條與焊接前進(jìn)方向為700～900。

3.2.4仰焊：基本與立焊、橫焊相同，其焊條與焊件的夾角和焊件厚度有關(guān)，焊條與焊接方向成700～800角，宜用小電流、短弧焊接。

3.3冬期低溫焊接：

3.3.1在環(huán)境溫度低于0℃條件下進(jìn)行電弧焊時，除遵守常溫焊接的有關(guān)規(guī)定外，應(yīng)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，使焊縫和熱影響區(qū)緩慢冷卻。風(fēng)力超過4級，應(yīng)采取擋風(fēng)措施；焊后未冷卻的接頭，應(yīng)避免碰到冰雪。

3.3.2鋼結(jié)構(gòu)為防止焊接裂紋，應(yīng)預(yù)熱、預(yù)熱以控制層間溫度。當(dāng)工作地點溫度在0℃以下時，應(yīng)進(jìn)行工藝試驗，以確定適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，后熱溫度。

4、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

4.1一般規(guī)定

4.1.1本章適用于鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝中的鋼構(gòu)件焊接和焊釘焊接的工程質(zhì)量驗收。

4.1.2鋼結(jié)構(gòu)焊接工程可按相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)制作或安裝工程檢驗批的劃分原則劃分為一個或若干個檢驗批。

4.1.3碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在焊縫冷卻到環(huán)境溫度、低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在完成焊接24h以后，進(jìn)行焊縫探傷檢驗。

4.1.4焊縫施焊后應(yīng)在工藝規(guī)定的焊縫及部位打上焊工鋼印。

4.2鋼構(gòu)件焊接工程

I主控項目

4.2.1焊條、焊絲、焊劑、電渣焊熔嘴等焊接材料與母材的匹配應(yīng)符合設(shè)計要求及國家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81的規(guī)定。焊條、焊劑、藥芯焊絲、熔嘴等在使用前，應(yīng)按其產(chǎn)品說明書及焊接工藝文件的規(guī)定進(jìn)行烘焙和存放。

檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。

檢驗方法:檢查質(zhì)量證明書和烘焙記錄。

4.2.2焊工必須經(jīng)考試合格并取得合格證書。持證焊工必須在其考試合格項目及其認(rèn)可范圍內(nèi)施焊。

檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。

檢驗方法:檢查焊工合格證及其認(rèn)可范圍、有效期。

4.2.3施工單位對其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等，應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評定，并應(yīng)根據(jù)評定報告確定焊接工藝。

檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。

檢驗方法:檢查焊接工藝評定報告。

4.2.4設(shè)計要求全焊透的一、二級焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，應(yīng)采用射線探傷，其內(nèi)部缺陷分級及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級法》GB11345或《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》GB3323的規(guī)定。

焊接球節(jié)點網(wǎng)架焊縫、螺栓球節(jié)點網(wǎng)架焊縫及圓管T、K、Y形節(jié)點相關(guān)線焊縫，其內(nèi)部缺陷分級及探傷方法應(yīng)分別符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《焊接球節(jié)點鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》JBJ/T3034.1、《螺栓球節(jié)點鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》JBJ/T3034.2、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81的規(guī)定。

一級、二級焊縫的質(zhì)量等級及缺陷分級應(yīng)符合表4.2.4的規(guī)定。

檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。

檢驗方法:檢查超聲波或射線探傷記錄。

表4.2.4 一、二級焊縫質(zhì)量等級及缺陷分級

焊縫質(zhì)量等級 一級 二級

內(nèi)部缺陷超聲波探傷 評定等級 Ⅱ Ⅲ

檢驗等級 B級 B級

探傷比例 100% 20%

內(nèi)部缺陷射線探傷 評定等級 Ⅱ Ⅲ

檢驗等級 AB級 AB級

探傷比例 100% 20%

注：探傷比例的計數(shù)方法應(yīng)按以下原則確定：(1)對工廠制作焊縫，應(yīng)按每條焊縫計算百分比，且探傷長度應(yīng)不小于200mm，當(dāng)焊縫長度不足200mm時，應(yīng)對整條焊縫進(jìn)行探傷；(2)對現(xiàn)場安裝焊縫，應(yīng)按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數(shù)計算百分比，探傷長度應(yīng)不小于200mm，并應(yīng)不少于1條焊縫。

4.2.5T形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對接和角對接組合焊縫，其焊腳尺寸不應(yīng)小于t/4(圖4.2.5a、b、c)；設(shè)計有疲勞驗算要求的吊車梁或類似構(gòu)件的腹板與上翼緣連接焊縫的焊腳尺寸為t/2(圖4.2.5d)，且不應(yīng)大于10mm。焊腳尺寸的允許偏差為0～4mm。

檢查數(shù)量:資料全數(shù)檢查；同類焊縫抽查10%，且不應(yīng)少于3條。

檢驗方法:觀察檢查，用焊縫量規(guī)抽查測量。

圖4.2.5焊腳尺寸

4.2.6焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。一級、二級焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷。且一級焊縫不得有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。

檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應(yīng)少于3件；被抽查構(gòu)件中，每一類型焊縫按條數(shù)抽查5%，且不應(yīng)少于1條；每條檢查1處，總抽查數(shù)不應(yīng)少于10處。

檢驗方法:觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規(guī)和鋼尺檢查，當(dāng)存在疑義時，采用滲透或磁粉探傷檢查。

Ⅱ一般項目

4.2.7對于需要進(jìn)行焊前預(yù)熱或焊后熱處理的焊縫，其預(yù)熱溫度或后熱溫度應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定或通過工藝試驗確定。預(yù)熱區(qū)在焊道兩側(cè)，每側(cè)寬度均應(yīng)大于焊件厚度的1.5倍以上，且不應(yīng)小于100mm；后熱處理應(yīng)在焊后立即進(jìn)行，保溫時間應(yīng)根據(jù)板厚按每25mm板厚1h確定。

檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。

檢驗方法:檢查預(yù)、后熱施工記錄和工藝試驗報告。

4.2.8二級、三級焊縫外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合本規(guī)范附錄A中表A.0.1的規(guī)定。三級對接焊縫應(yīng)按二級焊縫標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀質(zhì)量檢驗。

檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應(yīng)少于3件；被抽查構(gòu)件中，每一類型焊縫按條數(shù)抽查5%，且不應(yīng)少于1條；每條檢查1處，總抽查數(shù)不應(yīng)少于10處。

檢驗方法:觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規(guī)和鋼尺檢查。

4.2.9焊縫尺寸允許偏差應(yīng)符合本規(guī)范附錄A中表A.0.2的規(guī)定。

檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應(yīng)少于3件；被抽查構(gòu)件中，每種焊縫按條數(shù)各抽查5%，但不應(yīng)少于1條；每條檢查1處，總抽查數(shù)不應(yīng)少于10處。

檢驗方法:用焊縫量規(guī)檢查。

4.2.10焊成凹形的角焊縫，焊縫金屬與母材間應(yīng)平緩過渡；加工成凹形的角焊縫，不得在其表面留下切痕。

檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應(yīng)少于3件。

檢驗方法:觀察檢查。

4.2.11焊縫感觀應(yīng)達(dá)到:外形均勻、成型較好，焊道與焊道、焊道與基本金屬間過渡較平滑，焊渣和飛濺物基本清除干凈。

檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%，且不應(yīng)少于3件；被抽查構(gòu)件中，每種焊縫按數(shù)量各抽查5%，總抽查處不應(yīng)少于5處。

檢驗方法:觀察檢查。

鋼結(jié)構(gòu)制作(安裝)焊接工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

項目 序號 項 目 允許偏差(mm) 檢 驗 方 法

主控項目 1 焊接材料品種、規(guī)格 第4.3.1條 檢查產(chǎn)品合格證明文件、中文標(biāo)志及檢驗報告（全數(shù)檢查）

2 焊接材料復(fù)驗 第4.3.2條 檢查復(fù)試報告（全數(shù)檢查）

3 材料匹配 第5.2.1條 檢查質(zhì)量證明書和烘焙記錄（全數(shù)檢查）

4 焊工證書 第5.2.2條 檢查焊工合格證及其認(rèn)可范圍、有效期（所有焊工）

5 焊接工藝評定 第5.2.3條 檢查焊接工藝評定報告（全數(shù)檢查）

6 內(nèi)部缺陷 第5.2.4條 檢查焊縫探傷紀(jì)錄（全數(shù)檢查）

7 組合焊縫尺寸 第5.2.5條 觀察檢查、焊縫量規(guī)抽查測量（資料全數(shù)檢查，同類焊縫抽查10%，且≥3處）

8 焊縫表面缺陷 第5.2.6條 觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規(guī)和鋼尺檢查，必要時，采用滲透或磁粉探傷檢查

—般項目 1 焊接材料外觀質(zhì)量 第4.3.4條 觀察檢查（按量抽查1%，且≥10包）

2 預(yù)熱和后熱處理 第5.2.7條 檢查試驗報告（全數(shù)檢查）

3 焊縫外觀質(zhì)量 第5.2.8條 觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規(guī)和鋼尺檢查（第5.2.8條）

4 焊縫尺寸偏差 第5.2.9條 觀察檢查第（5.2.9條）

5 凹形角焊縫 第5.2.10條 觀察檢查（同類構(gòu)件抽查10%，且≥3件）

6 焊縫感觀 第5.2.11條 觀察檢查（第5.2.11條）

5、成品保護(hù)

5.1焊后不準(zhǔn)撞砸接頭，不準(zhǔn)往剛焊完的鋼材上澆水。低溫下應(yīng)采取緩冷措施。

5.2不準(zhǔn)隨意在焊縫外母材上引弧。

5.3各種構(gòu)件校正好之后方可施焊，并不得隨意移動墊鐵和卡具，以防造成構(gòu)件尺寸偏差。隱蔽部位的焊縫必須辦理完隱蔽驗收手續(xù)后，方可進(jìn)行下道隱蔽工序。

5.4低溫焊接不準(zhǔn)立即清渣，應(yīng)等焊縫降溫后進(jìn)行。

6、應(yīng)注意的質(zhì)量問題

6.1尺寸超出允許偏差：對焊縫長度、寬度、厚度不足，中心線偏移，彎折等偏差，應(yīng)嚴(yán)格控制焊接部位的相對位置尺寸，合格后方準(zhǔn)焊接，焊接時精心操作。

6.2焊縫裂紋：為防止裂紋產(chǎn)生，應(yīng)選擇適合的焊接工藝參數(shù)和施焊程序，避免用大電流，不要突然熄火，焊縫接頭應(yīng)搭接10～15mm，焊接中不允許搬動、敲擊焊件。

6.3表面氣孔：焊條按規(guī)定的溫度和時間進(jìn)行烘焙，焊接區(qū)域必須清理干凈，焊接過程中選擇適當(dāng)?shù)暮附与娏?，降低焊接速度，使熔池中的氣體完全逸出。

6.4焊縫夾渣：多層施焊應(yīng)層層將焊渣清除干凈，操作中應(yīng)運(yùn)條正確，弧長適當(dāng)。注意熔渣的流動方向，采用堿性焊條時，必須使熔渣留在熔渣后面。

7、質(zhì)量記錄

7.1焊接材料質(zhì)量證明書。

7.2焊工合格證及編號。

7.3焊接工藝試驗報告。

7.4焊接質(zhì)量檢驗報告、超聲波、射線探傷記錄。

7.5設(shè)計變更、洽商記錄。

7.6隱蔽工程驗收記錄。

7.7其它技術(shù)文件。

8、安全環(huán)保措施

8.1電焊機(jī)外殼，必須接地良好，其電源的裝拆應(yīng)由電工進(jìn)行。

8.2電焊機(jī)要設(shè)單獨的開關(guān)。開關(guān)應(yīng)放在防雨的閘箱內(nèi)，拉合時應(yīng)戴手套側(cè)向操作。

8.3焊鉗與把線必須絕緣良好。連接牢固，更換焊條應(yīng)戴手套。在潮濕的地點工作，應(yīng)站在絕緣膠板或木板上。

8.4嚴(yán)禁在帶壓力的容器或管道上施焊，焊接帶電的設(shè)備必須先切斷電源。

8.5焊接貯存過易燃、易爆、有毒物品的容器或管道，必須清除干凈．并將所有孔口打開。

8.6在密閉金屬容器內(nèi)施焊時，容器必須可靠接地，通風(fēng)良好，并應(yīng)有人監(jiān)護(hù)。嚴(yán)禁向容器內(nèi)輸入氧氣。

8.7焊接預(yù)熱工件時，應(yīng)有石棉布或檔板等隔熱措施。

8.8把線、地線，禁止與鋼絲繩接觸，更不用鋼絲繩或機(jī)電設(shè)備代替零線。所有地線接頭必須連接牢固。

8.9更換場地轉(zhuǎn)動把線時，應(yīng)切斷電源，并不得手持把線爬梯登高。

8.10清除焊渣、采用電弧氣刨清根時，應(yīng)戴防護(hù)眼鏡或面罩，防止鐵渣飛濺傷人。

8.11多臺焊機(jī)在一起集中施焊時，焊接平臺或焊件必須接地。并應(yīng)有隔光板。

8.12釷鎢極要放置在密閉鉛盒內(nèi)，磨削釷鎢極時，必須戴手套、口罩，并將粉塵及時排除。

8.13二氧化碳?xì)怏w預(yù)熱器的上殼應(yīng)絕緣，端電壓不應(yīng)大于36伏。

8.14雷雨時，應(yīng)停止露天焊接作業(yè)。

8.15施焊場地周圍應(yīng)清易燃易爆物品，或進(jìn)行覆蓋、隔離。

8.16必須在易燃易燃?xì)怏w或液體擴(kuò)散區(qū)施焊時，應(yīng)經(jīng)有關(guān)部門檢試許可后。方可施焊。

8.17工作結(jié)束，應(yīng)切斷焊機(jī)電源并檢查操作地點，確認(rèn)無起火危險后，方可離開。

《建筑材料》、《工程制圖》、《工程測量》、《工程CAD》、《建筑施工技術(shù)》、《數(shù)控加工技術(shù)》、《鋼結(jié)構(gòu)施工》、《鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝》、《鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收》、《鋼結(jié)構(gòu)檢測與加固》。