钢结构厂房施工焊接技术示例说明

概述

　　某钢结构厂房钢结构安装总量约 900 余吨，所用钢材材质 Q235B ，主体结构板材厚度为 4~24 ㎜，钢柱底板最大厚度达 56 ㎜。梁、柱、框架总体结构的主要焊接形式为对接、角接。该结构焊接的主要特点是：焊接量大，焊接质量要求高，焊接变形控制要求严，因此要求施工人员严格按照施工方案，施工技术交底卡进行施工，确保钢结构优质、高效，按期完成。

焊接方法及设备

　　焊接方法采用手工电弧焊

　　焊接设备采用交直流 . (直流 320A 和 500A 其中 500A 用于碳弧气刨清根)

　　焊条烘干设备两台 . 型号 ZYH-60 型

　　焊接材料及烘干规范 焊条选用 E4303 ( J422 )

　　焊条烘干规范： 100 ～ 150 ℃× 1 h ，随炉冷却至 150 ℃恒温备用。

焊接工艺评定和焊工资格

　　按照≤钢制件熔化焊工艺评定≥ (JB/T6963) ≤钢结构焊接规范≥ (AWSD1.1) 要求进行构件的焊接工艺评定，钢结构的焊接施工工艺按照合格的焊接工艺评定进行制定。

　　焊工资格：从事钢结构安装焊接的焊工必须具备规范所要求的焊工合格证，并且在全部合格项目范围进行施焊。

焊接工艺

　　1. H 型框架柱安装焊接

　　根据图纸设计要求和板厚选择合理的焊缝形式

　　焊接过程要求：

　　a. 焊接坡口可用火焰 切割或机械方法加工;

　　b. 焊前清除待焊处表面的水，氧化皮 , 锈 , 油污;检查焊接部位的组装和表面清理的质量如不符合要求，应修磨补焊，合格后方能施焊;

　　c. 定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊，所用焊接材料、焊缝质量要求与正式焊接相同，焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的 2/3 ，定位焊焊缝长度宜大于 40 ㎜，间距 500-600 ㎜，并应填满弧坑，定位焊预热温度应高于正式施焊预热温度;

　　d. 避免强行组对 , 组装后接头需经检验合格，才能施焊;

　　e. 坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时宜使用不大于￠ 4 ㎜的焊条施焊，底层根部焊道最大厚度不应超过 6 ㎜;

　　f. 厚板多层焊时，应连续施焊，每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物，遇有中断施焊的情况 , 应采取适当的后热保温措施 ,再次焊接时,重新预热温度应高于初始预热温度;

　　2. H 形钢组合钢柱安装焊接

　　采用全焊接头,并根据设计要求采用全焊透和部分焊透焊缝，全焊透焊缝坡口形式应采用单 V 形坡口加垫板。

　　3.H 形钢梁焊接

　　焊接组合 H 形钢梁的安装，要求箱形截面构件翼缘板与腹板接口错开距离宜大于 500 ㎜，其上下翼缘板焊接宜采用 V 形坡口加垫板单面焊。

　　4.框架柱与梁刚性连接焊，

　　梁翼缘板与悬壁梁翼缘板应用 V 形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接。

　　5.管 --- 管连接的安装焊

　　在 δ 不大于 6 ㎜时，可用 I 形坡口加垫板，单面全焊透焊缝连接， δ > 6 ㎜时，可用 V 形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接。

　　6.钢结构安装过程中， T 形接头，十字接头，角接接头焊接时严防板材层状撕裂。

　　7.控制焊接变形

　　a. 采用合理的焊接顺序控制变形，长焊缝宜采用分段退焊法或多人对称焊接法同时运用;

　　b. 采用跳焊法避免工件局部加热集中，

　　c. 采用反变形法控制角变形。

　　d. 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，对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或连接的施工方法。

　　8 .焊后消除应力处理

　　工地安装焊缝宜采用锤击法消除应力，用锤击法消除中间焊层应力时，应使用圆头手锤或小型振动工具进行，不应对根部焊缝，盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击。

　　9 .焊钉(栓钉)焊接

　　a. 将焊钉(栓钉)一端与板件(管件)表面接触通电引弧，待接触面熔化后，给焊钉(栓钉)一定压力完成焊接。

　　b. 选择合理的栓焊机，合适的栓焊枪型号，规格配套使用。焊接过程中，注意焊钉伸出长度和提升高度的变化，进行平，立，仰位置的变化焊接。

　　C . 现场模拟焊接栓钉，记录焊接工艺评定报告，进行焊后弯曲试验检查，以工艺评定报告书为依据指导现场施焊。

焊接检验

　　1. 资格认定

　　从事钢结构无损探伤的人员必须具有国家有关部门颁发的并与其工作相适应的资格证书，按照规范对需要检测的部位进行检测。

　　2. 除常规捡查外，钢结构需进行抽样捡查，分工厂制作焊缝和现场安装焊缝两种抽查。

　　3. 外观检验

　　a. 所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查 ，Ⅱ、Ⅲ 类钢材的焊缝应以焊接完成 24 h 后检查结果作为验收依据。

　　b. 一级焊缝不得存在未焊满，根部收缩， 咬边和接头不良等缺陷，一级焊缝和二级焊缝不得存在表面气孔 夹渣 裂纹和电弧擦伤等缺陷，焊缝余高 0--4 ㎜。

　　c. 二级焊缝未焊满≤ 1 ㎜，根部收缩≤ 1 ㎜， 咬边≤ 0.5 ㎜，连续长度≤ 100 ㎜， 裂纹、电弧擦伤、表面气孔、 表面夹渣不允许。

　　d. 三级焊缝 未焊满≤ 2 ㎜ 根部收缩≤ 2 ㎜，长度不限; 咬边≤ 1 ㎜，长度不限， 裂纹允许存在长度≤ 5 ㎜，电弧擦伤、表面气孔、表面夹渣允许存在个别数量。焊缝余高 0-5 ㎜。

　　e. 当采用手工电弧焊( SMAW )进行焊钉焊接时，焊缝外观检验符合下列角焊缝要求：

　　焊缝外形尺寸： 360 度范围内，焊缝高> 1mm ，焊缝宽 > 0.5mm; 无气孔、夹渣;咬肉深度< 0.5mm ，高度允许偏差正负 2mm 。

　　4. 无损检测

　　a. 无损检测应在外观检查合格后进行。

　　b. 焊缝无损检测报告签发人员必须持有相应控伤方法的Ⅱ级或者Ⅱ级以上资格证书。

　　c. 全焊透一级焊缝应进行 100% 的检验，采用超声波( UT )探伤方法。

　　d. 二级焊缝应进行抽检，( UT )抽检比例不小于 20% 。

　　e. 三级焊缝可不进行无损检测，只需外观检查。

焊缝返修

　　1. 焊缝表面缺陷超过相应的质量验量验收标准，应进行焊补。

　　2. 经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时，应当分析缺陷产生原因，制定相应的返修工艺卡返修。

　　3. 焊缝同一部位返修次数不宜超过 2 次。

　　4. 依据探伤检验确定的部位将缺陷清除干净。

　　5. 返修焊缝隙性能和质量要求与原焊缝相同。

　　6. 返修焊接应填写返修施工记录及返修前后的无损检测报告，作为工程验收及存档资料。

焊接管理资料

　　1. 钢结构焊缝布置图。

　　2. 焊材质量证明书复印件。

　　3. 焊工合格证复印件。

　　4. 焊条烘干、保温记录。

　　5. 焊条发放，回收记录。

　　6. 构件焊缝返修记录。

　　7.无损探伤报告。

　　8.钢结构(钢构件焊接)分项工程检验批质量验收记录。

焊接环境

　　焊接环境出现下列任一情况时，需采取有效防护措施;

　　1.风速大于 8m/s ;

　　2.相对温度大于 90% ;

　　3.雨、雪环境;

　　4.环境温度低于 -20 ℃，高于 30 ℃，且相对温度超过 80% 时，不宜进行现场焊接。

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