3.1  手工電弧焊焊接施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

3.1.1  適用范圍

本工藝適用于鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝手工電弧焊焊接工藝。工藝規(guī)定了一般低碳鋼、普通低合金鋼手工電弧焊的基本要求。凡各工程的工藝中無特殊要求的結(jié)構(gòu)件手工電弧焊均應(yīng)按本工藝規(guī)定執(zhí)行。

3.1.2   引用標(biāo)準(zhǔn)

(1)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50205—2001);
(2)建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50300—2001);
(3)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程(JGJ81—2002);
(4)碳鋼焊條(GB5117—85);
(5)低合金鋼焊條(GB5118—85);
(6)鋼結(jié)構(gòu)焊縫外形尺寸(GB10854—89);
(7)焊接質(zhì)量保證鋼熔化焊接接頭的要求和缺陷等級(GB/T12469—90);
(8)鋼焊縫手工超聲波探傷和探傷結(jié)果的分級(GB11345—89)。

3.1.3   術(shù) 語

焊接工藝——制造焊件所有有關(guān)的加工方法實施要求,包括焊接準(zhǔn)備、材料選用、焊接方法的選定、焊接參數(shù)、操作要求等。
坡口——根據(jù)設(shè)計或工藝需要,在焊件的待焊部位加工并裝配的一定幾何形狀的溝槽。
斷續(xù)焊縫——焊接成具有一定間隔的焊縫。
塞焊縫——兩零件相疊,其中一塊開圓孔,在圓孔中焊接兩板所形成的焊縫,只在孔內(nèi)焊角縫者。
焊縫厚度——在焊縫橫截面中,從焊縫正面到焊縫背面的距離。
手工焊——手持焊具、焊槍或焊鉗進行操作的焊接方法。
預(yù)熱——焊接開始前,對焊件的全部(或局部)進行加熱的工藝措施。
后熱——焊接后立即對焊件的全部(或局部)進行加熱或保溫,使其緩冷的工藝措施。
焊條——涂有藥皮的供手弧焊用的熔化電極。它由藥皮和焊芯兩部分組成。
焊藥——壓涂在焊芯表面上的涂料層。
焊渣——焊后覆蓋在焊縫表面上的固態(tài)熔渣。
焊接工作臺——為焊接小型焊件而設(shè)計的工作臺。
定位板——為保證焊件間的相對位置,防止變形和便于裝配而臨時焊上的金屬板。
引弧板——為在焊接接頭始端獲得正常尺寸的焊縫截面,焊前裝配的一塊金屬板。焊接在這塊板上開始,焊后割掉。
引出板——為在焊接接頭末端獲得正常尺寸的焊縫截面,焊前裝配的一塊金屬板。焊接在這塊板上結(jié)束,焊后割掉。

3.1.4   施工準(zhǔn)備

3.1.4.1   技術(shù)準(zhǔn)備
(1)首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等,應(yīng)進行焊接工藝試驗。焊接工藝試驗所用的設(shè)備、儀表應(yīng)處于正常的工作狀態(tài),有特殊要求時,要與生產(chǎn)時采用的焊機相同。參與焊接工藝試驗的焊工,必須由本單位技術(shù)熟練的焊接人員承擔(dān)。
(2)工藝試驗完后還須進行評定,判斷其是否可行。未經(jīng)評定的試驗結(jié)果不能盲目投入批量生產(chǎn)。工藝評定的目的,一是審定生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn);二是質(zhì)量保證可靠程度的檢驗;三是經(jīng)濟合理性分析。
(3)編制工藝文件。通過鋼結(jié)構(gòu)焊接施工前進行的工藝試驗,得到最佳工藝參數(shù),并據(jù)此編制出正式的焊接工藝評定報告和焊接工藝指導(dǎo)書,根據(jù)工藝指導(dǎo)書及圖樣的規(guī)定,編寫焊接工藝,根據(jù)焊接工藝進行焊接施工。
3.1.4.2   材料準(zhǔn)備
(1)鋼材應(yīng)按施工圖的要求選用,其性能和質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并應(yīng)具有質(zhì)量證明書或檢驗報告。如果用其它鋼材和焊材代換時,須經(jīng)設(shè)計單位同意,并按相應(yīng)工藝文件施焊。
(2)焊條選用原則
1)焊接材料的選擇應(yīng)按照施工圖的要求選用,并應(yīng)具有質(zhì)量證明書或檢驗報告。施工單位必須按施工圖的要求備料,不得隨意變更,特別是酸性焊條和堿性焊條二者不得混雜使用。
2)焊接材料代換時必須經(jīng)設(shè)計單位同意,并應(yīng)由設(shè)計單位簽發(fā)材料代換通知單。因某些材料的代換可能影響到構(gòu)件的性能、制作和焊接工藝的改變,所以,代換后的焊接材料應(yīng)做相應(yīng)的試驗,根據(jù)試驗結(jié)果調(diào)整焊接工藝。
3)焊接低碳鋼和低合金鋼時選用焊接材料可依據(jù)以下原則進行選擇:
①依據(jù)焊接材料的力學(xué)性能和化學(xué)成分要求。對于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,通常要求焊縫金屬與母材等強度,應(yīng)選用抗拉強度等于或稍高于母材的焊條。對于合金結(jié)構(gòu)鋼,通常要求焊縫金屬的主要合金成分與母材金屬相接近或相同。當(dāng)母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高時,焊縫容易產(chǎn)生裂紋,應(yīng)選用抗裂性能好的低氫型焊條。
②依據(jù)焊件的使用性能和工作條件要求。對于承受動荷載和沖擊荷載的焊件,除滿足強度要求外,還要保證焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和塑性,應(yīng)選用塑性和韌性指標(biāo)較高的低氫焊條。對于接觸腐蝕介質(zhì)、在高溫或低溫條件下工作的焊件,應(yīng)選用相應(yīng)的耐腐蝕焊條、耐熱或低溫鋼焊條。
③依據(jù)焊件的結(jié)構(gòu)特點和受力狀態(tài)。對于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、剛性大及大厚度焊件,由于焊接過程中產(chǎn)生很大應(yīng)力,容易使焊縫產(chǎn)生裂紋,應(yīng)選用抗裂性能好的低氫型焊條。對于焊接部位難以清理干凈的焊件,應(yīng)選用氧化性能強,對鐵銹、氧化皮、油污不敏感的酸性焊條。由于受條件限制而不能翻轉(zhuǎn)的焊件,當(dāng)焊縫處于非平焊位置的,應(yīng)選用全位置焊條。
④依據(jù)施工條件及設(shè)備情況。在狹小或通風(fēng)條件差的場合,盡量選用酸性焊條或低塵低毒焊條。在沒有直流電源,而焊接結(jié)構(gòu)又要求必須使用低氫焊條的時候,應(yīng)選用交直流兩用的低氫型焊條。
⑤依據(jù)操作工藝性能及經(jīng)濟效益。在滿足產(chǎn)品性能的條件下,盡量選用工藝性能好的酸性焊條。在滿足使用性能和操作工藝性能的條件下,盡量選用成本低、效率高的焊條。
(3)焊材的保管
1)各種焊條必須按不同類別、型號或牌號分別在不同位置存放。
2)存放焊材的倉庫要求通風(fēng)良好、干燥,庫內(nèi)應(yīng)設(shè)置溫度計和濕度計。應(yīng)采取措施使庫溫控制在10~25℃,最低不應(yīng)低于5℃。10~20℃時的相對濕度為60%以下;20~30℃時的相對濕度為50%;30℃時的相對濕度為40%以下,以防止焊條受潮變質(zhì)。
3)焊條不應(yīng)直接放置地上,存放時必須墊高,離地面和墻面均應(yīng)大于300mm,最好放在專用的架子或柜子里,或分垛碼放,以保證焊條周圍空氣流通。
4)為防止損壞包裝及藥皮脫落,搬運及堆放時不得亂摔、亂砸,應(yīng)注意輕放。焊條包裝要隨用隨啟封,拆包后未用完的焊條要妥善保管,以免受潮變質(zhì)。
(4)焊件坡口形式的選擇
1)要考慮在施焊和坡口加工可能的條件下,盡量減小焊接變形,節(jié)省焊條,提高勞動生產(chǎn)率,降低成本。一般主要根據(jù)板厚選擇(見《氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》GB985-88)。
2)不同板厚的鋼板對接接頭的兩板厚度差(t—t1)不超過表3.1.4.2規(guī)定時, 則焊縫坡口的基本形式與尺寸按較厚板的尺寸數(shù)據(jù)來選擇;否則應(yīng)在厚板上作出如表中圖示的單面a) 或雙面削薄b),其削薄長度L≥3(t—t1)。                        
兩板厚度差允許值                表3.1.4.2
較薄板厚t1(mm)        ≥2~5        >5~9        >9~12        >12
允許厚度差(t-t1)(mm)
1        2        3        4

 

 

3.1.4.3   主要機具
主要機具表        表3.1.4.3
設(shè)備名稱        設(shè)備型號        數(shù)量        單位        備注
電動空壓機        依據(jù)工程實際情況確定
        依據(jù)工程實際情況確定
        臺        碳弧氣刨用
柴油發(fā)電機                        臺        應(yīng)急使用
直流焊機                        臺        結(jié)構(gòu)焊接
交流焊機                        臺        結(jié)構(gòu)焊接
焊條烘干箱                        臺        烘干焊條
翼緣矯正機                        臺        型鋼校正
超聲波探傷儀        依據(jù)工程實際情況確定
        依據(jù)工程實際情況確定
        臺       
數(shù)字溫度儀                          臺        測量層間溫度
數(shù)字鉗形電流表                        個        測量焊接電流
溫濕度儀                        個        測量空氣濕度
焊縫檢驗尺                        把        檢驗焊縫尺寸
磁粉探傷儀                        臺        測量焊縫內(nèi)部缺陷尺寸
游標(biāo)卡尺                        把        測量焊縫外觀尺寸
鋼卷尺                        把        測量
3.1.4.4   作業(yè)條件
(1)焊接區(qū)表面及其周圍20mm 范圍內(nèi),應(yīng)用鋼絲刷、砂輪、氧乙炔火焰等工具,徹底清除待焊處表面的氧化皮、銹、油污、水份等污物。
(2)焊條在使用前應(yīng)按產(chǎn)品說明書規(guī)定的烘焙時間和烘焙溫度進行烘焙。低氫型焊條烘干后必須存放在保溫箱(筒)內(nèi),隨用隨取。焊條由保溫箱(筒)取出到施焊的時間不宜超過2h(酸性焊條不宜超過4h)。不符上述要求時,應(yīng)重新烘干后再用,但焊條烘干次數(shù)不宜超過2 次。
(3)復(fù)核焊接件的接頭質(zhì)量和焊接區(qū)域的坡口、間隙、鈍邊等的處理情況。有不符合要求的,需修整合格。
(4)焊接設(shè)備及各種附件、儀表性能應(yīng)達到產(chǎn)品合格證各項指標(biāo)、并且調(diào)節(jié)靈活絕緣可靠,還必須滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB15579 的安全要求。
(5)焊工應(yīng)持焊工合格證并在有效期內(nèi)。
(6)制作防風(fēng)棚和儲存其它防風(fēng)措施,以防風(fēng)雨天氣。

3.1.5   材料和技術(shù)質(zhì)量要求

3.1.5.1   材料要求
(1)所用鋼材及焊接材料均應(yīng)符合設(shè)計圖紙和規(guī)程的要求。
(2)焊接材料的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。
(3)重要鋼結(jié)構(gòu)采用的焊接材料應(yīng)進行抽樣復(fù)驗,復(fù)驗結(jié)果符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。
(4)焊條外觀不應(yīng)有藥皮脫落、焊芯生銹等缺陷。
3.1.5.2   技術(shù)要求
焊工應(yīng)嚴(yán)格按照焊接工藝及技術(shù)操作規(guī)程施焊。
3.1.5.3   質(zhì)量要求
建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢查應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任,并經(jīng)崗位培訓(xùn)取得質(zhì)量檢查員崗位合格證書。

3.1.6   施工工藝

3.1.6.1   工藝流程
清理焊接部位→檢查構(gòu)件組裝質(zhì)量→調(diào)整焊接工藝參數(shù)→按合理順序施焊→自檢、交檢記錄→考職檢驗員檢查
3.1.6.2   操作工藝
(1)一般規(guī)定
①施焊前應(yīng)復(fù)查裝配質(zhì)量和焊區(qū)的處理情況,當(dāng)不符合要求時,應(yīng)修整合格后方可施焊。
②對接接頭、自動焊角接接頭及要求全熔透的焊縫,應(yīng)在焊道的兩端設(shè)置引弧和引出板,其材質(zhì)和坡口形式應(yīng)與焊件相同。手工電弧焊應(yīng)大于20mm。焊后用氣割切除引板,并修磨平整。
③引弧應(yīng)在焊道處,不得擦傷母材。
④焊接時的起落弧點距焊縫端部宜大于10mm,弧坑應(yīng)填滿。
⑤多層焊接宜連續(xù)施焊,注意各層間清理和檢查,有缺陷要及時清除后再焊。
⑥焊縫出現(xiàn)裂紋時要查清原因,訂出返修工藝后在處理。
⑦焊縫的返修應(yīng)按返修工藝進行,同一部位的返修次數(shù)不宜超過兩次。
⑧雨雪天氣時不得露天焊接。在四級以上風(fēng)力下焊接,應(yīng)采取防風(fēng)措施。
(2)焊接參數(shù)的選擇
手工電弧焊的工藝規(guī)范參數(shù)主要有:焊接電流、焊條直徑和焊接層次。焊接工藝參數(shù)的選擇,應(yīng)在保證焊接質(zhì)量條件下,采用大直徑焊條和大電流焊接,以提高勞動生產(chǎn)率。
①焊條直徑的選擇
焊條直徑一般根據(jù)構(gòu)件厚度及焊接位置來選擇,見表3.1.6.2-1。平焊時焊條直徑可選擇大些,立焊時焊條直徑不大于5mm,仰焊和橫焊最大焊條直徑為4mm,多層焊及坡口第一層焊縫使用的焊條直徑為3.2~4mm。
焊條直徑的選擇            表3.1.6.2-1
焊件厚度(mm)        2        3        4~5        6~12        ≥13
焊條直徑(mm)        2        3.2        3.2~4        4~5        4~6
②焊接電流
(a)手工電弧焊焊接電流按經(jīng)驗公式計算:I=Kd
式中I-----焊接電流,A;
         d-----焊條直徑,mm;
         K-----系數(shù),一般為35~50,A/mm,K和d的關(guān)系見表3.1.6.2-2
焊接電流經(jīng)驗系數(shù)       表3.1.6.2-2
焊條直徑(mm)        1.6        2~2.5        3.2        4~∮6
經(jīng)驗系數(shù)(A/mm)        20~25        25~30        30~40        40~50
立焊、橫焊、仰焊時焊接電流應(yīng)比平焊時小10%~20%。
焊條直徑與電流的匹配參數(shù)見表3.1.6.2-3。
焊條直徑(mm)        1.6        2.0        2.5        3.2        4.0        5.0        5.8
電流(A)        25~40        40~60        50~80        100~130        160~210        200~270        260~300
打底焊時,特別是焊接單面焊雙面成形焊道時,使用的焊接電流要。惶畛浜笗r,通常用較大的焊接電流;蓋面焊時,為防止咬邊和獲得較美觀的焊縫,使用的電流稍小些。堿性焊條選用的焊接電流比酸性焊條小10%左右。不銹鋼焊條比碳鋼焊條選用電流小20%左右。焊接電流初步選定后,要通過試焊調(diào)整。
(3)焊接層次。
        中、厚鋼板手工電弧焊應(yīng)采用多層多道焊。對同一厚度的材料,其他條件不變時,焊接層次增加,熱輸入量減少,有利于提高焊接接頭的塑性和韌性。但層數(shù)過多,焊件變形程度會增大,焊接時應(yīng)根據(jù)情況合理選擇。多層焊的施焊應(yīng)符合下列要求:
①厚板多層焊時應(yīng)連續(xù)施焊,每一焊道焊接完成后應(yīng)及時清理焊渣及表面飛濺物,發(fā)現(xiàn)影響焊接質(zhì)量的缺陷時,應(yīng)清除后方可再焊。在連續(xù)焊接過程中應(yīng)控制焊接區(qū)母材溫度,使層間溫度上、下限符合工藝文件要求。遇有中斷施焊的情況,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)暮鬅、保溫措施,再次焊接時重新預(yù)熱溫度應(yīng)高于初始預(yù)熱溫度;
②坡口底層焊道采用焊條直徑應(yīng)不大于Φ4mm,焊條底層根部焊道的最小尺寸應(yīng)適宜,最大厚度不應(yīng)超過6mm 。
③手工電弧焊工藝參數(shù)示例見表3.1.6.2-4。
4)焊前預(yù)熱
①根據(jù)焊接接頭的坡口形式和實際尺寸、板厚及構(gòu)件約束條件確定預(yù)熱溫度。焊接坡口角度及間隙增大時,應(yīng)相應(yīng)提高預(yù)熱溫度。
②根據(jù)熔敷金屬的擴散氫含量確定預(yù)熱溫度。擴散氫含量高時應(yīng)適當(dāng)提高預(yù)熱溫度。當(dāng)其他條件不變時,使用超低氫型焊條打底預(yù)熱溫度可降低25~50℃。
③根據(jù)焊接時熱輸入的大小確定預(yù)熱溫度。當(dāng)其他條件不變時,熱輸入增大5kJ/cm,預(yù)熱溫度可降低25~50℃。
④根據(jù)接頭熱傳導(dǎo)條件選擇預(yù)熱溫度。在其他條件不變時,T形接頭應(yīng)比對接接頭的預(yù)熱溫度高25~50℃。但T形接頭兩側(cè)角焊縫同時施焊時應(yīng)按對接接頭確定預(yù)熱溫度。
⑤施焊環(huán)境溫度確定預(yù)熱溫度。操作地點環(huán)境溫度低于常溫時(高于0℃),應(yīng)提高預(yù)熱溫度15~25℃。
(5)焊接變形控制
①在組裝好的構(gòu)件上施焊,應(yīng)嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)定的參數(shù)以及焊接順序進行,以控制焊后構(gòu)件變形。
②控制焊接變形,可采取反變形措施,其反變形參考值見表3.1.6.2-5。焊接收縮量見表3.1.6.2-6。
3)在約束焊道上施焊,應(yīng)連續(xù)進行;如因故中斷,再焊時應(yīng)對已焊的焊縫局部做預(yù)熱處理。
4)采用多層焊時,應(yīng)將前一道焊縫表面清理干凈后再繼續(xù)施焊。
5)因焊接而變形的構(gòu)件,可用機械(冷矯)或在嚴(yán)格控制溫度的條件下加熱(熱矯)的方法進行矯正。
①普通低合金結(jié)構(gòu)鋼冷矯時,工作地點溫度不得低于-16℃;熱矯時,其溫度值應(yīng)控制在750~900℃之間。
②普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷矯時,工作地點溫度不得低于-20℃;熱矯時,其溫度值不得超過900℃。
③同一部位加熱矯正不得超過2 次,并應(yīng)緩慢冷卻,不得用水驟冷。
(6)操作技術(shù)
①引弧
焊條電弧焊的引弧有擦劃法和碰擊法兩種。對受壓部件來說,不得在焊縫外引弧。
②運條
引燃電弧后,焊條要保持三個基本方向,即朝著熔池方向逐漸送進;橫向擺動以及沿著焊接方向移動,以使焊縫形成良好。
③收弧
收弧時,應(yīng)將熔池填滿,使焊縫終端具有與正常焊縫相同的尺寸。
④平焊
a. 焊縫基本處于水平位置,允許使用直徑較大的焊條和較大的電流。
b.為防止熔渣和鐵水出現(xiàn)混合不清現(xiàn)象,將電弧少許加長,同時將焊條向前傾倒,并做往熔池后面推送熔渣動作。
c. 平對接焊焊件厚度小于6 mm時,可不開坡口。焊正面焊縫時,應(yīng)采用3 mm~4 mm直徑焊條,采用短弧焊接。焊接時,運條方法采用直線形,運條速度應(yīng)慢些。焊件大于6mm時應(yīng)開坡口,進行多道焊或多層焊時,焊第一層的打底焊道,應(yīng)選用較小直徑焊條,采用直線形或直線往復(fù)形運條方法焊第二層以上,采用直徑較大焊條或較大的焊接電流進行短弧焊接,用月牙形或鋸齒形運條方法。
d.DT 形接頭平角焊時,根據(jù)兩板厚度調(diào)節(jié)焊條角度。如果焊接兩板厚度不同的焊件時,電弧要偏向厚板一邊。對于焊腳尺寸小于8 mm的焊縫,采用單層短弧焊,焊條角度與水平板成45°,與焊接方向成65°~80°夾角,用直線形運條法。當(dāng)焊腳尺寸大于8mm~10 mm時,采用多層焊或多層多道焊。除第一層焊道外,均采用斜圓圈形或鋸齒形運條法。
⑤立焊
對焊時,焊條與焊件的角度左右方向各為90°,向下與焊縫成60°~80°。而立腳焊時,焊條與兩板之間各為45°,向下與焊縫成用較小的焊條60°~80°。用較小的焊條直徑和焊接電流,以減小熔池體積,防止熔化金屬下流。
⑥ 橫焊
操作時應(yīng)采用短弧、較小直徑的焊條及適當(dāng)?shù)碾娏骱瓦\條法。對于不開坡口的橫對接焊,宜選用3.2mm直徑的焊條。焊件較薄時,用直線往復(fù)形運條方法;焊件較厚時,用直線形或圓圈形運條法。焊接開坡口的橫對接焊縫時,用多層焊。焊第一層時,焊條直徑3.2mm,可應(yīng)用直線形運條方法,第二層以上用斜圓圈形運條法。
⑦仰焊
a.必須保持最短的電弧長度。
b.焊條直徑和焊接電流應(yīng)比平焊時小些。
c.對于不開坡口的仰焊對接焊,當(dāng)焊件厚度小于4 mm時,選用3.2 mm直徑焊條施焊時,應(yīng)用直線形或往復(fù)運條方法,焊條與焊接方向的角度為70°~80°,左右方向為90° 。
d.當(dāng)焊件厚度大于5 mm時,應(yīng)開坡口進行對接焊,用多層焊或多道焊。
⑧定位焊縫的焊接
焊前為裝配和固定焊件接頭的位置而焊接的短焊縫,由于定位焊縫較小,焊接過程不夠穩(wěn)定,容易產(chǎn)生各種焊接缺陷。其技術(shù)要點如下:
a.定位焊縫的起頭和結(jié)尾處應(yīng)圓滑不應(yīng)過陡,防止造成未焊透。
b.焊件在焊接時如需預(yù)熱,則定位焊縫焊接時亦應(yīng)進行預(yù)熱,預(yù)熱溫度與正式焊接時相同。
c.定位焊縫為間斷焊縫,焊件溫度比正常焊接時低些,由于熱量不足而產(chǎn)生未焊透,焊接電流應(yīng)比正式焊接時高10%~15%左右。
d.定位焊縫尺寸見表3.1.6.2-7
定位焊縫尺寸         表3.1.6.2-7
焊件厚度        定位焊縫高度        焊縫長度        間距
≤4        <4        5~10        50~100
4~12        3~6        10~20        100~200
>12        3~6        15~30        100~300
e.不能在焊縫交叉處和方向急劇變化處進行定位焊,應(yīng)離開50 mm左右距離,方可進行。
f.在低溫下進行定位焊縫易開裂,為了防止開裂,應(yīng)盡量避免強行組裝后進行定位焊,焊縫長度應(yīng)適當(dāng)加大,必要時采用堿性低氫型焊條,而且要特別注意定位焊后應(yīng)盡快進行正式焊接,并焊滿整個焊縫,避免中途停頓或存放過長時間。
⑨薄板焊接操作技術(shù)
厚度不大于2 mm的板稱作薄板。薄板焊接時的主要困難是容易燒穿、變形較大及焊縫成型不良,其主要操作要點如下:
a.裝配間隙應(yīng)越小越好,最大不要超過0.5 mm,焊口邊緣的切割熔渣和剪切毛刺應(yīng)清除干凈。
b.兩板裝配時,對口處的對接偏差不應(yīng)超過板厚的1 /3,對某些要求高的焊件,偏差不應(yīng)大于0.2mm~0.3  mm。
c.應(yīng)采用較小的焊條(2.0mm~3.2mm)進行焊接。定位焊的間距適當(dāng)小些,定位焊縫呈點狀,在間隙較大處定位的間距應(yīng)更小些。
d.焊接時應(yīng)采用短弧直線焊接,焊條不需要擺動,以得到小熔池和整齊的焊縫表面。
e.對可移動的焊件可將焊件一頭墊起,將焊件傾斜呈15°~20°進行下坡焊,這樣可提高焊速和減小熔深,對防止燒穿和減少變形。
f.對不能移動的焊件可進行滅弧焊接法,即焊接一段后發(fā)現(xiàn)熔池將要燒穿時,立即滅弧,可使焊接處溫度降低,然后再進行焊接。也可采用直線形前后往復(fù)焊接(向前時電弧稍高些)。
⑩管子的焊接技術(shù)
管子對接焊可分滾動焊和固定位置焊(其中又分為加障礙物和不加障礙物)兩種。管子固定位置焊分為水平固定和垂直固定等。
a.管子滾動焊—管子滾動焊接是在水平位置上一面轉(zhuǎn)動管子一面進行焊接。通常采用兩種方法:一是把管子分成四段。在立焊位置,先焊好兩段焊縫,再將管子轉(zhuǎn)動90°,仍在立焊位置焊好后段焊縫,以完成層焊的焊接。在焊以后各層時,方法與上述相同,但應(yīng)注意使層與層之間的焊接方向相反并把接頭錯開。
b.管子水平固定焊—水平固定管對接環(huán)焊縫焊接的特點:焊縫包括平、立、仰等多種位置,管子水平固定焊的裝配要求較高,兩根管軸線必須同心。由于先焊管子下部,為補償焊縫收縮,上部裝配間隙應(yīng)比下部留得大一些。焊接大厚壁管時,焊件應(yīng)保持有較高的溫度,以防開裂。收弧時應(yīng)填滿弧坑。定位焊兩端應(yīng)平滑過渡,根部應(yīng)盡可能焊透。施焊時將管子分成左右兩部分。右半圈的焊接一般從仰焊部位中心線前5 mm~15 mm引弧,提前按管徑選擇,管徑小時取下限值。在焊接左半圈焊縫要有一仰焊起點和一個平焊終點。
c.管子垂直固定焊—焊接管子垂直固定,焊接與板材橫焊操作基本相同,不同點是圓弧形,焊條要隨圓弧移動。
d.單面焊雙面成型焊一在焊縫坡口一側(cè)進行焊接,使焊縫正、背面成形良好,而無缺陷的焊接技術(shù)。這種技術(shù)關(guān)鍵是在焊接過程中在熔池前保持一個熔孔,并盡量使熔孔直徑均勻,其尺寸應(yīng)控制在焊條直徑的0.5~1.5倍之間,否則易造成未焊透。
(7)焊縫缺陷產(chǎn)生原因及防止措施
焊縫易產(chǎn)生的缺陷種類為:氣孔、夾渣、咬邊、熔寬過大、未焊透、焊瘤、表面成形不良如凸起太高、波紋粗等。
缺陷產(chǎn)生的原因和防止措施列于表3.1.6.2-8。
(8)焊縫缺陷的返修
①焊縫缺陷的返修按照返修工藝的要求和措施進行,并做好返修后的質(zhì)量檢查。必要時,返修工藝要通過工藝評定試驗確認(rèn),編制焊接工藝規(guī)程指導(dǎo)返修工作。由于上述原因,同一部位的焊縫返修次數(shù)不應(yīng)超過兩次,力求一次合格。
②缺陷的清除可根據(jù)材質(zhì)、板厚、缺陷部位、大小等情況,采用碳弧氣刨、手工鏟磨、機械加工或氣割等方法。碳弧氣刨操作靈活、方便,適用于各種小缺陷,一般碳素鋼、普通低合金鋼和不銹鋼都可以用。高強度、對冷裂十分敏感的鋼,不宜采用碳弧氣刨。手工鏟磨的工具主要是風(fēng)鏟、風(fēng)動或電動砂輪、角向磨光機等。氣割清除用于整條焊縫的返修,對于易淬火的低合金高強鋼、氣割后應(yīng)將割面氧化層磨掉,并打磨出金屬光澤。
③焊縫返修除應(yīng)按工藝要求操作外,還應(yīng)注意以下幾個問題:
a.返修采用的焊接材料、焊材烘干條件、預(yù)熱、層間溫度控制均應(yīng)與原焊接相同。
b.挖除缺陷時,每側(cè)不應(yīng)超過板厚的2/3,如已達到板厚的2/3仍有缺陷,或者沒有發(fā)現(xiàn)缺陷,則應(yīng)將該側(cè)補焊好以后,再從背面挖找缺陷。
c.采用碳弧氣刨清除缺陷時,應(yīng)防止夾碳、粘渣、銅斑等缺陷,否則應(yīng)用砂輪磨掉,并磨去滲碳層、氧化膜。
d.焊縫出現(xiàn)裂紋時,應(yīng)查清原因,并嚴(yán)格按返修工藝的要求進行清除和修補。
e.補焊工藝中不得采用單道焊,每層、每道焊縫的起頭和收尾應(yīng)錯開,距離約40~60mm。
f.手工補焊縱向焊縫,如焊縫長度超過1m,應(yīng)以300~400mm為一段進行分段逆向焊接。
g.返修部位焊縫表面應(yīng)修磨成與原焊縫基本一致,盡量做到圓滑過渡,以減少應(yīng)力集中,提高抗開裂性能。
h.如有熱處理要求的構(gòu)件,應(yīng)在熱處理前返修,否則應(yīng)在返修后重新進行熱處理。
i.返修后的焊縫應(yīng)按原要求重新進行外觀檢查和內(nèi)在質(zhì)量的無損探傷檢查。

3.1.7  質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.1.7.1  主控項目
(1)焊接材料的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。
檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。
檢查方法:檢查焊接材料的質(zhì)量合格證明文件、中文標(biāo)志及檢驗報告等。
(2)重要鋼結(jié)構(gòu)采用的焊接材料應(yīng)進行抽樣復(fù)驗,復(fù)驗結(jié)果應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。
檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。
檢查方法:檢查復(fù)驗報告。
(3)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)計要求和國家現(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)定進行烘焙和存放。
檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。
檢查方法:檢查質(zhì)量證明書和烘焙記錄。
(4)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。
檢查方法:檢查焊工合格證及其認(rèn)可范圍、有效期。
(5)施工單位對其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊接后熱處理等,應(yīng)進行焊接工藝評定,并根據(jù)評定報告確定焊接工藝。
檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。
檢查方法:檢查焊接工藝評定報告。
(6)設(shè)計要求全熔透的一、二級焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進行內(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《鋼融化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》GB3323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)點相貫線焊縫,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)點網(wǎng)架焊縫超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》JBJ/T3034.2、《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3.1.7-1的規(guī)定。
檢查數(shù)量:全數(shù)檢查。
檢查方法:檢查焊接探傷報告。
一級、二級焊縫的質(zhì)量等級及缺陷分級        表3.1.7-1
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%
(7)焊縫表面不得有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑等缺陷。一級、二級焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷;且一級焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷。
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)小于1條;每條檢查1處,總抽查數(shù)不應(yīng)少于10處。
檢查方法: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。
(8) T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;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的焊腳尺寸為t/2,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。
3.1.7.2  一般項目
(1)焊條外觀不應(yīng)有藥皮脫落、焊芯生銹等缺陷;焊劑不應(yīng)受潮結(jié)塊。
檢查數(shù)量:按量抽查1%,且不少于10包。
檢查方法:觀察檢查。
(2)對于需要進行焊前預(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)定或通過工藝實驗確定。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。
檢查方法:檢查預(yù)、后熱施工記錄和工藝實驗報告。
(3)二級、三級焊縫外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表3.1.7-2的規(guī)定。三級對焊縫應(yīng)按二級焊縫標(biāo)準(zhǔn)進行外觀質(zhì)量檢驗。
檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%,但不少于3件;被抽查構(gòu)件中,每一類型焊縫應(yīng)按條數(shù)個抽5%,但不少與1條;每條檢查一處,總抽查不應(yīng)少于10處。
檢查方法:觀察檢查或使用放大鏡、鋼尺和焊縫量規(guī)檢查。
(4)焊縫尺寸允許偏差應(yīng)符合表3.1.7-3的規(guī)定
檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%,但不少于3件;被抽查構(gòu)件中,每一類型焊縫應(yīng)按條數(shù)個抽5%,但不少與1條;每條檢查一處,總抽查不應(yīng)少于10處。
檢查方法:用焊縫量規(guī)檢查。
(5)焊成凹形的角焊縫,焊縫金屬與母材間應(yīng)平緩過度;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%,但不少于3件;。
檢查方法:觀察檢查。
(6)焊縫觀感應(yīng)達到:外形均勻,成型良好,焊道與焊道、焊道與基本金屬間過渡平滑,焊渣和飛濺物清除干凈。
檢查數(shù)量:每批同類構(gòu)件抽查10%,但不少于3件;被抽查構(gòu)件中,每種焊縫應(yīng)按數(shù)量各抽5%,總抽查不應(yīng)少于5處。
檢查方法:觀察檢查。

3.1.8  成品保護

(1)構(gòu)件焊接后的變形,應(yīng)進行成品矯正,成品矯正一般采用熱矯正,加熱溫度不宜大于650℃,構(gòu)件矯正應(yīng)符合下表3.1.8要求:
構(gòu)件矯正要求表              表3.1.8
項 目        允 許 偏 差
柱底板平面度        5.0
桁架、腹桿彎曲        1/1500且不大于5mm,梁不準(zhǔn)下?lián)?br /> 桁架、腹桿扭曲        H/250且不大于5.0mm
牛腿翹曲        當(dāng)牛腿長度≤1000時為2
        當(dāng)牛腿長度>1000時為3
(2)凡構(gòu)件上的焊瘤、飛濺、毛刺、焊疤等均應(yīng)清除干凈。要求平的焊縫應(yīng)將焊縫余高磨平。
(3)零、部件采用機械矯正法矯正,一般采用壓力機進行。
(4)根據(jù)裝配工序?qū)?gòu)件標(biāo)識的構(gòu)件代號,用鋼印打入構(gòu)件翼緣上,距端500mm范圍內(nèi)。構(gòu)件編號必須按圖紙要求編號,編號要清晰、位置要明顯。
(5)應(yīng)在構(gòu)件打鋼印代號的附近,在構(gòu)件上掛鐵牌,鐵牌上用鋼印打號來表明構(gòu)件編號。
(6)鋼結(jié)構(gòu)件在工廠內(nèi)制作完畢后,根據(jù)合同規(guī)定或業(yè)主的安排,由監(jiān)理進行驗收。驗收合格者方可安排運輸?shù)浆F(xiàn)場。驗收要填寫記錄報告。
(7) 驗收合格后才能進行包裝。包裝應(yīng)保護構(gòu)件不受損傷,零件不變形,不損壞,不散失。包裝應(yīng)符合運輸交通部門的有關(guān)部門規(guī)定,超限構(gòu)件的運輸應(yīng)在制作之前向有關(guān)交通部門辦理超限貨物運輸手續(xù)。
(8)現(xiàn)場安裝用的連接零件,應(yīng)分號捆扎出廠發(fā)運。
(9)成品發(fā)運應(yīng)填寫發(fā)運清單。
(10)根據(jù)現(xiàn)場總調(diào)度的安排,按照吊裝順序一次運輸?shù)桨惭b使用位置,避免二次倒運。

3.1.9  安全環(huán)保措施

(1)認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家有關(guān)安全生產(chǎn)法規(guī),認(rèn)真貫徹執(zhí)行有關(guān)施工安全規(guī)程。同時結(jié)合公司實際,制定安全生產(chǎn)制度和獎罰條例,并認(rèn)真執(zhí)行。
(2)牢固樹立“安全第一”的思想,堅持預(yù)防為主的方針,對職工經(jīng)常進行安全生產(chǎn)教育,定期開展安全活動,充分認(rèn)識安全生產(chǎn)的重要性,掌握一定的安全生產(chǎn)知識,對職工進行安全生產(chǎn)培訓(xùn)。在安全生產(chǎn)上,一定要克服麻痹思想。
(3)堅持所有進入車間的人員必須戴安全帽,每天上班前檢查車間的安全措施。
(4)搞好安全用電。所有電纜、用電設(shè)備的拆除、車間照明等均由專業(yè)電工擔(dān)任,要使用的電動工具,必須安裝漏電保護器,值班電工要經(jīng)常檢查、維護用電線路及機具,認(rèn)真執(zhí)行JGJ46-88 標(biāo)準(zhǔn),保持良好狀態(tài),保證用電安全。
(5)各種施工機械編制操作規(guī)程和操作人員崗位責(zé)任制,專機專人使用保管,特殊工種必須持證上崗。
(6)切實搞好防火。氧氣、乙炔氣、CO2 氣要放在規(guī)定的安全處,并按規(guī)定正確使用,車間、工具房、操作平臺等處設(shè)置足夠數(shù)量的滅火器材。電焊、氣割時,先注意周圍環(huán)境有無易燃物后再進行工作。
(7)廢料要及時清理,并在指定地點堆放,保證施工場地的清潔和施工道路的暢通。

3.1.10  質(zhì)量記錄

按《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205—2001有關(guān)記錄表執(zhí)行。

3.2  鋼結(jié)構(gòu)埋弧自動焊焊接施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

3.2.1  適用范圍

本工藝適用鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝埋弧自動焊焊接工藝。工藝規(guī)定了一般低碳鋼、普通低合金鋼的埋弧自動焊的基本要求。凡各工程的工藝中無特殊要求的結(jié)構(gòu)件埋弧自動焊均應(yīng)按本工藝規(guī)定執(zhí)行。

3.2.2  引用標(biāo)準(zhǔn)

(1)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50205—2001);
(2)建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50300—2001);
(3)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程(JGJ81—2002);
(4)溶化焊用鋼絲 (GB/T14957—1994);
(5)埋弧焊焊縫坡口的基本型式與尺寸 (GB986);
(6)焊接用鋼絲(GB1300—77);
(7)碳素鋼埋弧焊用焊劑(GB5293—85);
(8)低合金鋼埋弧焊用焊劑(GB12470—90);
(9)焊接質(zhì)量保證鋼熔化焊接接頭的要求和缺陷等級(GB/T12469—90);
(10)鋼焊縫手工超聲波探傷和探傷結(jié)果的分級(GB11345—89)。

3.2.3   術(shù) 語

母材——被焊接的材料統(tǒng)稱
定位焊縫——焊前為裝配和固定焊接接頭的位置而施焊的短焊縫。
余高——超出焊趾連線部分的焊縫高度。
焊縫長度——焊縫沿軸線方向的長度。
焊縫金屬——構(gòu)成焊縫的金屬,一般是熔化的母材和填充金屬凝固形成的那部分金屬。
船形焊——T型、十字型和角接接頭處于平焊位置進行的焊接。
焊道——每一次熔敷形成的一條單道焊縫。
角焊縫——沿兩直交或近似直交焊件的交線上的焊縫。
T型接頭——一焊件之端面與另一焊件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭。

3.2.4  施工準(zhǔn)備

3.2.4.1  技術(shù)準(zhǔn)備
(1)首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等,應(yīng)進行焊接工藝試驗。焊接工藝試驗所用的設(shè)備、儀表應(yīng)處于正常的工作狀態(tài),有特殊要求時,要與生產(chǎn)時采用的焊機相同。參與焊接工藝試驗的焊工,必須由本單位技術(shù)熟練的焊接人員承擔(dān)。
(2)工藝試驗完后還須進行評定,判斷其是否可行。未經(jīng)評定的試驗結(jié)果不能盲目投入批量生產(chǎn)。工藝評定的目的,一是審定生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn);二是質(zhì)量保證可靠程度的檢驗;三是經(jīng)濟合理性分析。
(3)編制工藝文件。通過鋼結(jié)構(gòu)焊接施工前進行的工藝試驗,得到最佳工藝參數(shù),并據(jù)此編制出正式的焊接工藝評定報告和焊接工藝指導(dǎo)書,根據(jù)工藝指導(dǎo)書及圖樣的規(guī)定,編寫焊接工藝,根據(jù)焊接工藝進行焊接施工。
3.2.4.2  材料準(zhǔn)備
(1)焊接胎夾具
焊接應(yīng)盡可能采用胎夾具進行,以便有效的控制焊接變形,并盡可能使主要的焊接工件處于水平位置狀態(tài)下進行。焊接胎夾具按采用的目的分為強制固定焊接部件和變換工件兩類。當(dāng)焊接部件的厚度較薄,外形固定,數(shù)量較多時,使用強制固定夾具能提高效率。一般焊接中常用的胎夾具是屬于在焊接過程中能使被焊構(gòu)件變換方位的胎架或旋轉(zhuǎn)工作臺等。
(2)構(gòu)件準(zhǔn)備
構(gòu)件組裝后,對已清理的區(qū)域應(yīng)注意保護,若在施焊前又出現(xiàn)有重新銹蝕的現(xiàn)象,或存在水份、灰塵等有害雜質(zhì)時,應(yīng)重新清理。清理方法可采用噴丸除銹、砂輪打磨、鋼絲刷清刷等方法。在使用砂輪打磨過程中不允許施加過大的壓力,以免過熱而損傷母材。對于焊接坡口內(nèi)及其表面區(qū)域的水份和油污等,可以用氧乙炔火焰加熱的方法清除,加熱過程中不允許溫度過高以免損傷母材。對焊劑流出可能接觸到的鋼材表面應(yīng)在焊接前清除浮銹,以免回收焊劑時浮銹混入焊劑內(nèi)。
(3)引弧板、引出板和背面襯板
引弧板、引出板的坡口應(yīng)與母材坡口形狀相同,其長度根據(jù)焊接方法和母材厚度而定,見表3.2.4-1。
引弧板、引出板長度        表3.2.4-1
焊接方法        引弧板、引出板長度
半自動焊        40~60
埋弧自動焊        ≥100
(4)焊接材料準(zhǔn)備
(1)焊接材料選擇和匹配根據(jù)被焊接的鋼種的化學(xué)成分、機械性能、板厚、接頭形式和結(jié)構(gòu)的工作條件進行選擇。
(2)焊接材料進廠后應(yīng)按規(guī)定的要求進行驗收檢查。
(3)需要烘焙的焊接材料必須嚴(yán)格按照焊接材料制造廠規(guī)定的烘焙溫度和保溫時間進行烘焙;烘焙時應(yīng)隨爐放入標(biāo)有所烘焙焊接材料的名稱或代號的鐵制標(biāo)記牌,以免烘焙后混號。
3.2.4.3  主要機具(見表3.2.4-2)
設(shè)備名稱        設(shè)備型號        數(shù)量        單位        備注
埋弧焊機        依據(jù)工程實際情況確定
        依據(jù)工程實際情況確定
        臺        結(jié)構(gòu)焊接
焊劑烘干箱                        臺        烘干焊劑
柴油發(fā)電機                        臺        應(yīng)急使用
焊接滾輪架                        臺        結(jié)構(gòu)焊接
翼緣矯正機                        臺        型鋼校正
超聲波探傷儀        依據(jù)工程實際情況確定
        依據(jù)工程實際情況確定
        臺        檢查焊縫內(nèi)部缺陷
數(shù)字溫度儀                          臺        測量層間溫度
數(shù)字鉗形電流表                        個        測量焊接電流
溫濕度儀                        個        測量空氣濕度
焊縫檢驗尺                        把        檢驗焊縫尺寸
磁粉探傷儀                        臺        測量焊縫內(nèi)部缺陷尺寸
游標(biāo)卡尺                        把        測量焊縫外觀尺寸
鋼卷尺                        把        測量
3.2.4.4  作業(yè)條件
(1)焊接區(qū)應(yīng)保持干燥、不得有油、銹和其它污物。
(2)用于埋弧焊的焊劑應(yīng)與工藝確定的型號和牌號相匹配。焊劑在使用前應(yīng)按產(chǎn)品說書規(guī)定的烘焙時間和烘焙溫度進行烘焙,不得含灰塵、鐵屑和其他雜物。
(3)焊前應(yīng)對焊絲仔細清理,去除鐵銹和油污等雜質(zhì)。
(4)施焊前,焊工應(yīng)復(fù)核焊接件的接頭質(zhì)量和焊接區(qū)域的坡口、間隙、鈍邊等的處理情況。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)有不符合要求時,應(yīng)修整合格后方可施焊。見表3.2.4-3的規(guī)定。

3.2.5   材料和技術(shù)質(zhì)量要求

3.2.5.1   材料要求
(1)鋼材及焊接材料應(yīng)按施工圖的要求選用,其性能和質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并應(yīng)具有質(zhì)量證明書或檢驗報告。如果用其它鋼材和焊材代換時,須經(jīng)設(shè)計單位同意,并按相應(yīng)工藝文件施焊。
(2)碳當(dāng)量不大于0.45 的鋼材可以按本工藝各項規(guī)定施焊。
(3)焊劑的選擇視母材的成分、性能與焊絲相匹配使用。
1)對于碳素鋼和普通低合金鋼,應(yīng)保證焊縫機械性能。
2)對于不同強度級別的異種鋼接頭,一般可按強度級較低的鋼材選用抗裂性較好的焊接材料。
3)焊絲焊劑常用組合為高錳高硅焊劑(HJ431)與低錳(H08A)或含錳(H08MnA)焊絲相配合;低錳或無錳高硅焊劑與高錳焊絲(H10Mn2)相配合。
(4)焊劑在使用前必須烘干,烘干溫度一般為酸性焊劑(如HJ431、HJ430)250—300℃,烘烤時間為2 小時。堿性焊劑(如HJ250、HJ260)一般為300—400℃,2 小時烘烤后使用。使用中回收的焊劑應(yīng)經(jīng)過篩除,去雜物后烘干,再與新焊劑配比使用,車間要定期回收焊劑以免浪費。
3.2.5.2   技術(shù)要求
焊工應(yīng)嚴(yán)格按照焊接工藝及技術(shù)操作規(guī)程施焊。
3.2.5.3   質(zhì)量要求
建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢查應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任,并經(jīng)崗位培訓(xùn)取得質(zhì)量檢查員崗位合格證書。

3.2.6   施工工藝

3.2.6.1   工藝流程
拼裝→焊接→校正→二次下料→制孔→裝焊其它零件→校正→打磨→噴砂→油漆→搬運→貯存→運輸
3.2.6.2   操作工藝
(1)埋弧自動焊工藝參數(shù)選擇
埋弧自動焊工藝參數(shù)主要有焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊絲直徑、焊絲伸出長度、焊絲數(shù)目和排列方式、焊劑粒度和堆放高度。前面五項影響因素趨勢與其他電弧焊接方法相似,僅影響程度不同。最后三項因素的影響是埋弧焊所特有的。
①焊絲的直徑
焊絲的直徑大,焊縫的熔寬會增加,熔深則稍有下降;焊絲直徑越小,熔深響應(yīng)增加。一般大型工件多采用4~5mm直徑的焊絲,小直徑厚壁管環(huán)縫的埋弧焊接則多采用直徑小于3mm的焊絲。
②焊接電流
不同焊絲直徑適用的焊接電流范圍見表3.2.6-1。
焊絲直徑(mm)        2        3        4        5        6
焊接電流(mm)        200~400        350~600        500~800        700~1000        800~1200
③電弧電壓
表3.2.6-2為焊接電流與相應(yīng)的電弧電壓搭配情況。
焊接電流(mm)        600~700        700~850        850~1000        1000~1200
電弧電壓(mm)        36~38        38~40        40~42        42~44
④焊接速度
焊接速度的變化,將直接影響電弧熱量的分配情況,即影響線能量的大小。在其他參數(shù)不變時,焊接速度增加,熱輸入量減少,熔寬明顯變窄。當(dāng)焊接速度超過40m/h時,由于熱輸入量減少的影響,焊縫會出現(xiàn)磁偏吹、咬邊、氣孔等缺陷,焊接速度過低時,易產(chǎn)生類似過高的電弧電壓的缺陷。
一般焊絲伸出長度波動范圍為5~10mm,當(dāng)采用細焊絲時,其伸出長度為20~30mm,4~5mm直徑的焊絲伸出長度為20~60mm。
⑤焊劑堆放高度。焊劑堆放高度一般為25~50mm。高度太小時對電弧的包圍保護不完全,影響焊接質(zhì)量。堆放高度太大時,透氣性不好,易使焊縫產(chǎn)生氣孔和表面成形不良。因此必須根據(jù)使用電流的大小適當(dāng)選擇焊劑堆放高度,電流及弧壓大時弧柱長度及范圍大,應(yīng)適當(dāng)增大焊劑堆放高度和寬度。
⑥焊劑粒度。焊劑粒度的大小也是根據(jù)電流值選擇,電流大時應(yīng)選用細粒度焊劑,否則焊縫外形不良。電流小時,應(yīng)選用粗粒度焊劑,否則透氣性不好,焊縫表面易出現(xiàn)麻坑。一般粒度為8~40目,細粒度時為14~80目。
⑦焊劑回收次數(shù)。焊劑回收反復(fù)使用時要清除飛濺顆粒、渣殼、雜物等,反復(fù)使用次數(shù)過多時應(yīng)與新焊劑混合使用,否則影響焊縫質(zhì)量。
⑧焊絲數(shù)目。雙焊絲并列焊接時,可以增加熔寬并提高生產(chǎn)率。雙焊絲串列焊接分雙焊絲共熔池和不共熔池兩種形式,前者可提高生產(chǎn)率、調(diào)節(jié)焊縫成形系數(shù),后者除了可提高生產(chǎn)率以外,前絲電弧形成的溫度場還能對后絲的焊縫起預(yù)熱作用,后絲電弧則對前絲焊縫起后熱作用,降低了熔池冷卻速度,可改善焊縫的組織性能,減小冷裂紋傾向。
3. 埋弧自動焊工藝參數(shù)示例
2)不開坡口留間隙雙面焊工藝參數(shù),見表3.2.6-3。
表6.2.2.1不開坡口留間隙雙面埋弧自動焊工藝參數(shù)
焊件厚度
(mm)        裝配間隙
(mm)        焊接電流
(A)        焊接電壓(V)        焊接速度
(m/h)
                        交   流        直流反接       
10~12        2~3        750~800        34~36        32~34        32
14~16        3~4        775~825        34~36        32~34        30
18~20        4~5        800~850        36~40        34~36        25
22~24        4~5        850~900        38~42        36~38        23
26~28        5~6        900~950        38~42        36~38        20
30~32        6~7        950~1000        40~44        38~40        16
2)對接接頭埋弧自動焊宜按表3.2.6-4 選定焊接參數(shù)。
對接接頭埋弧自動焊參數(shù)              表3.2.6-4

表6.2.2.2對接接頭埋弧自動焊參數(shù)
板厚
(mm)        焊絲直徑
(mm)        接頭形式        焊接順序        焊接參數(shù)
                                焊接電流
(A)        電弧電壓
(V)        焊接速度
(m/min)
8        4         
 

反        440~480        30        0.5
                                480~530        31       
10        4                正
反        530~570        31        0.63
                                590~640        33       
12        4                正
反        620~660        35        0.42
                                680~720                0.41
14        5          

反        830~850        36~38        0.42
                                600~620        35~38        0.75
16        4          

反        530~570        31        0.63
                                590~640        33       
        5                正
反        620~660        35        0.42
                                680~720                0.41
18        5          

反        850        36~38        0.42
                                800                0.5
20        4          

反        780~820        29~32        0.33
                                               
        5                正
反        700~750        36~38        0.46
                                               
20        6          

反        925        36        0.45
                                850        38       
22        6          

反        1000        38~40        0.4
                                900~950        37~39        0.62
24        4          

反        700~720        36~38        0.33
                                700~750               
        5                正
反        800        34        0.3
                                900        38        0.27
28        4          

反        825        30~32        0.27
                                               
30        4          

反        750~800        36~38        0.3
                                800~850               
        6                正
反        800        36        0.25
                                850~900               
4) 厚板深坡口焊接工藝參數(shù),見表3.2.6-5。
厚板深坡口焊接工藝參數(shù)                   表3.2.6-5 
接頭形式        焊絲直徑
(mm)        焊接電流
(A)        電弧電壓(V)        焊接速度
(m/min)
                        交流        直流       

4        6007100        36~38        34~36        0.4~0.5
                700~800        38~42        36~40        0.45~0.55
5) 搭接接頭的埋弧自動焊宜按表3.2.6-6 選定焊接參數(shù)。
搭接接頭埋弧自動焊工藝參數(shù)                      表3.2.6-6   
表6.2.2.4搭接接頭埋弧自動焊工藝參數(shù)
板厚
(mm)        焊腳
(mm)        焊絲
直徑
(mm)        焊接參數(shù)        a
(mm)        a
(。)        簡   圖
                        焊接電流
(A)        電弧電壓
(V)        焊接速度
(m/min)                       
                                                               
6                 4        530        32~34        0.75        0        55~60          

8        7        4        650        32~34        0.75        1.5~2        55~60       
10        7        4        600        32~34        0.75        1.5~2        55~60       
12        6        5        780        32~35        1        1.5~2        55~60       
6)T 型接頭的單道埋弧自動焊焊接參數(shù)宜按表3.2.6-7 選定。
T 型接頭的單道埋弧自動焊焊接參數(shù)
焊腳        焊絲直徑        焊接電流        電弧
電壓        焊接
速度        送絲
速度        a
(mm)        b        a        簡圖
                                                                       
                                                                       
6        4~5        600~650        30~32        0.7        0.67~0.77        2~2.5        ≤1        60          

                                                                       
8        4~5        650~770        30~32        0.42        0.67~0.83        2.0~3.0        1.5~2.0        60       
                                                                       
7) 船形T 型接頭的單道埋弧自動焊焊接參數(shù)宜按表3.2.6-8選定。
船形位置T形接頭的單數(shù)埋弧自動焊焊接參數(shù)                   表3.2.6-8 
焊數(shù)
(mm)        焊絲直徑
(mm)        焊接電流
(A)        電弧電壓
(v)        焊接速度
(m/min)        送絲速度
(m/min)
6        5        600~700        34~36                 0.77~0.83
8        4        675~700        34~36        0.33        1.83
        5        700~750        34~36        0.42        0.83~0.92
10        4        725~750        34~36        0.27        2
        5        750~800        34~36        0.3        0.9~1
8) 除按以上各條確定焊接參數(shù)外,焊接前尚應(yīng)按工藝文件的要求調(diào)整焊接電流、電弧電壓、焊接速度、送絲速度等參數(shù)后方可正式施焊。
(3) 焊前預(yù)熱
1) 根據(jù)焊接接頭的坡口開工和實際尺寸、板厚及構(gòu)件約束條件確定預(yù)熱溫度。焊接坡口角度及間隙增大時,應(yīng)相應(yīng)提高預(yù)熱溫度。
2) 根據(jù)焊接時熱輸入的大小確定預(yù)熱溫度。當(dāng)其他條件不變時,熱輸入增大5kJ/cm,預(yù)熱溫度可降低25~50℃。電渣焊和氣電立焊在環(huán)境溫度為0℃以上施焊時可不進行預(yù)熱。
3) 根據(jù)接頭熱傳導(dǎo)條件選擇預(yù)熱溫度。在其他條件不變時,T形接頭應(yīng)比對接接頭的預(yù)熱溫度高25~50℃。但T形接頭兩側(cè)角焊縫同時施焊時應(yīng)按對接接頭確定預(yù)熱溫度。
4)施焊環(huán)境溫度確定預(yù)熱溫度。操作地點環(huán)境溫度低于常溫時(高于0℃),應(yīng)提高預(yù)熱溫度15~25℃
(4) 焊接變形控制
1)在組裝好的構(gòu)件上施焊,應(yīng)嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)定的參數(shù)以及焊接順序進行,以控制焊后構(gòu)件變形。
2)控制焊接變形,可采取反變形措施,其變形參考值見表3.2.6-9。焊接收縮量見表3.2.6-10。
板厚t
(mm)        f
(mm)


(a+2)/2
反變形角度
(平均值)        B(mm)
                150        200        250        300        350        400        450        500        550        600        650        700
                
12        1°30′40″        2        2.5        3        4        4.5        5                                               
14        1°22′40″        2        2.5        3        3.5        4        5        5.5                                       
16        1°4′        1.5        2        2.5        3        3.5        4        4        4.5        5        5               
20        1°        1        2        2        2.5        3        3.5        4        4.5        4.5        5        5       
25        55′        1        1.5        2        2.5        3        3        3.5        4        4        4.5        5        5
28        34′20″        1        1        1        1.5        2        2        2        2.5        2.5        3        3.5        3.5
30        27′20″        0.5        1        1        1        1.5        1.5        2        2        2        2.5        2.5        3
36        17′20″        0.5        0.5        0.5        1        1        1        1        1.5        1.5        1.5        1.5        2
40        11′20″        0.5        0.5        0.5        0.5        0.5        0.5        1        1        1        1        1        1
結(jié)構(gòu)類型        焊件特征和板厚        焊縫收縮量(mm)
鋼板對接        各種板厚        長度方向每米焊縫0.7;
寬度方向每個接口1.0
實腹結(jié)構(gòu)及焊接H形鋼        斷面高小于等于1000mm
且板厚小于25mm        四條縱焊縫每米收縮0.6,焊透梁高收縮1.0;
每對加勁焊縫,梁的長度收縮0.3
        斷面高小于等于1000mm
且板厚大于25mm        四條縱焊縫每米收縮0.6,焊透梁高收縮1.0;
每對加勁焊縫,梁的長度收縮0.7
        斷面高大于1000mm的各種板厚        四條縱焊縫每米收縮0.2,焊透梁高收縮1.0;
每對加勁焊縫,的長度收縮0.5
格構(gòu)式結(jié)構(gòu)        屋架、托架、支架等輕型桁        接頭焊縫每個接口為1.0;
搭接貼角焊縫每米0.5
        實腹柱及重型桁架        搭接貼角焊縫每米0.25
圓筒形結(jié)構(gòu)        板厚小于等于16mm        直焊縫每個接口周長收縮1.0;
環(huán)焊縫每個接口周長收縮1.0
        板厚大于16mm        直焊縫每個接口周長收縮2.0;
環(huán)焊縫每個接口周長收縮2.0
3)在約束焊道上施焊,應(yīng)連續(xù)進行,如因故中斷,再焊時應(yīng)對已焊的焊縫局部做預(yù)熱處理。
4)采用多層焊時,應(yīng)將前一道焊縫表面清理干凈后再繼續(xù)施焊。
5)因焊接而變形的構(gòu)件,可用機械(冷矯)或在嚴(yán)格控制溫度的條件下加熱(熱矯)的方法進行矯正。
①普通低合金結(jié)構(gòu)鋼冷矯時,工作地點溫度不得低于-16℃;熱矯時,其溫度值應(yīng)控制在750~900℃之間。
②普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷矯時,工作地點溫度不得低于-20℃;熱矯時,其溫度值不得超過900℃。
③同一部位加熱矯正不得超過2 次,并應(yīng)緩慢冷卻,不得用水驟冷。
(5) 操作技術(shù)
1)施焊前,焊工應(yīng)復(fù)核焊接件的接頭質(zhì)量和焊接區(qū)域的坡口、間隙、鈍邊等的處理情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有不符合要求時,應(yīng)修整合格后方可施焊。
2)厚度12mm 以下板材,可不開坡口,采用雙面焊,正面焊電流稍大,熔深達65%—70%,反面達40%—55%。厚度大于12mm-20mm 的板材,單面焊后,背面清根,再進行焊接。厚度較大板,開坡口焊,一般采用手工打底焊。
3)多層焊時,一般每層焊高為4—5mm ,多道焊時,焊絲離坡口面3mm-4mm 處焊。
4)填充層總厚度低于母材表面1—2mm ,稍凹,不得熔化坡口邊。
5)蓋面層應(yīng)使焊縫對坡口熔寬每邊3±1mm, 調(diào)整焊速,使余高為0—3mm.
6)焊道兩端加引弧板和熄弧板,引弧和熄弧焊縫長度應(yīng)大于或等于80mm 。引弧和熄弧板長度應(yīng)大于或等于150mm 。引弧和熄弧板應(yīng)采用氣割的方法切除,并修磨平整,不得用錘擊落。
7)埋弧焊每道焊縫熔敷金屬橫截面的成型系數(shù)(寬度:深度)應(yīng)大于1。
8)不應(yīng)在焊縫以外的母材上打火引弧。
9)定位焊縫必須是沒有焊接缺陷的,因為它是正式焊縫的一部分。定位焊縫所用的焊接材料的型號,應(yīng)與正式焊接的材料相同,工藝要求相同;
①定位焊焊腳尺寸不宜超過設(shè)計焊縫厚度的2/3 ,且不應(yīng)大于6mm 。長焊縫焊接時,定位焊縫長度不宜小于50mm, 焊縫間距500~600mm, 并應(yīng)填滿弧坑。
②定位焊的位置應(yīng)布置在焊道以內(nèi)。如遇有焊縫交叉時,定位焊縫應(yīng)離交叉處50mm以上。
③定位焊縫的余高不應(yīng)過高,定位焊縫的兩端應(yīng)與母材平緩過渡,以防止正式焊接時產(chǎn)生未焊透等缺陷。
④如定位焊縫開裂,必須將裂紋處的焊縫鏟除后重新定位焊。在定位焊之后,如出現(xiàn)接口不平齊,應(yīng)進行校正,然后才能正式焊接。
⑤定位焊縫不得有裂紋、夾渣、焊瘤等缺陷。焊前必須清除焊接區(qū)的有害物。
10)對于非密閉的隱蔽部位,應(yīng)按施工圖的要求進行涂層處理后,方可進行組裝;對刨平頂緊的部位,必須經(jīng)質(zhì)量部門檢驗合格后才能施焊。
(6) 埋弧焊的焊接缺陷原因及防止措施見表3.2.6-11
缺陷        原因        防止措施
氣孔        接頭的銹、氧化皮、有機物(油脂、木屑)        接頭打磨、火焰烘烤、清理
        焊劑吸濕        約300℃烘干
        污染的焊劑(混入刷子毛)        收集焊劑不要用毛刷,只用鋼絲刷,特別是焊接區(qū)尚熱時本措施更重要
        焊速過大(角焊縫超過650mm/min)        降低焊接速度
        焊劑堆高不夠        升高焊劑漏斗
        焊劑堆高過大,氣體逸出不充分        降低焊劑漏斗,全自動時適當(dāng)高度為30~40mm
        焊絲有銹,油        清潔或更換焊絲
        極性不適當(dāng)        焊絲接正極性
焊縫裂紋        焊絲焊劑的組配對母材不適合(母材含碳量過高,焊縫金屬含錳最過低)        使用含錳量高的焊絲,母材含碳量高時預(yù)熱
        焊絲的含碳量和含硫量過高        更換焊絲
        多層焊接時第一層產(chǎn)生的焊縫不足以承受收縮變形引起的拉應(yīng)力        增大打底焊道厚度
缺陷        原因        防止措施
焊縫裂紋        角焊縫焊接時,特別在沸騰鋼中由于熔深大和偏析產(chǎn)生裂紋        減少電流和焊接速度
夾渣        母材傾斜形成下坡焊、焊渣流到焊絲前        反向焊接,盡可能將母材水平放置
        多層焊接時焊絲和坡口某一側(cè)面過近        坡口側(cè)面和焊絲的距離至少要等于焊絲的直徑
        電流過小,層間殘留有夾渣        提高電流,以便殘留焊劑溶化
        焊接速度過低渣流到焊絲之前        增加電流和焊接速度
        最終層的電弧電壓過高,焊劑被卷進焊道的一端        必要時用熔度窄的二道焊代替熔寬大的一道焊熔敷最終層

3.2.7   質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
詳見《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001。

3.2.8   成品保護

(1)構(gòu)件焊接后的變形,應(yīng)進行成品矯正,成品矯正一般采用熱矯正,加熱溫度不宜大于650℃,構(gòu)件矯正應(yīng)符合下表要求:
表3.2.8
項 目        允 許 偏 差
柱底板平面度        5.0
桁架、腹桿彎曲        1/1500且不大于5mm,梁不準(zhǔn)下?lián)?br /> 桁架、腹桿扭曲        H/250且不大于5.0mm
牛腿翹曲        當(dāng)牛腿長度≤1000時為2
        當(dāng)牛腿長度>1000時為3
(2)凡構(gòu)件上的焊瘤、飛濺、毛刺、焊疤等均應(yīng)清除干凈。要求平的焊縫應(yīng)將焊縫余高磨平。
(3)根據(jù)裝配工序?qū)?gòu)件標(biāo)識的構(gòu)件代號,用鋼印打入構(gòu)件翼緣上,距端500MM范圍內(nèi)。構(gòu)件編號必須按圖紙要求編號,編號要清晰、位置要明顯。
(4)鋼結(jié)構(gòu)件在工廠內(nèi)制作完畢后,根據(jù)合同規(guī)定或業(yè)主的安排,由監(jiān)理進行驗收。驗收合格者方可安排運輸?shù)浆F(xiàn)場。驗收要填寫記錄報告。
(5)驗收合格后才能進行包裝。包裝應(yīng)保護構(gòu)件不受損傷,零件不變形,不損壞,不散失。包裝應(yīng)符合運輸交通部門的有關(guān)部門規(guī)定,超限構(gòu)件的運輸應(yīng)在制作之前向有關(guān)交通部門辦理超限貨物運輸手續(xù)。
(6)現(xiàn)場安裝用的連接零件,應(yīng)分號捆扎出廠發(fā)運。
(7)成品發(fā)運應(yīng)填寫發(fā)運清單。

3.2.9   安全環(huán)保措施

(1)認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家有關(guān)安全生產(chǎn)法規(guī),認(rèn)真貫徹執(zhí)行有關(guān)施工安全規(guī)程。同時結(jié)合公司實際,制定安全生產(chǎn)制度和獎罰條例,并認(rèn)真執(zhí)行。
(2)牢固樹立“安全第一”的思想,堅持預(yù)防為主的方針,對職工經(jīng)常進行全生產(chǎn)教育,定期開展安全活動,充分認(rèn)識安全生產(chǎn)的重要性,掌握一定的安全生產(chǎn)知識,對職工進行安全生產(chǎn)培訓(xùn)。在安全生產(chǎn)上,一定要克服麻痹思想。
(3)堅持所有進入車間的人員必須戴安全帽,每天上班前檢查車間的安全措施。
(4)搞好安全用電。所有電纜、用電設(shè)備的拆除、車間照明等均由專業(yè)電工擔(dān)任,要使用的電動工具,必須安裝漏電保護器,值班電工要經(jīng)常檢查、維護用電線路及機具,認(rèn)真執(zhí)行JGJ46-88 標(biāo)準(zhǔn),保持良好狀態(tài),保證用電安全。
(5)各種施工機械編制操作規(guī)程和操作人員崗位責(zé)任制,專機專人使用保管,特殊工種必須持證上崗。
(6)切實搞好防火。氧氣、乙炔氣、CO2 氣要放在規(guī)定的安全處,并按規(guī)定正確使用,車間、工具房、操作平臺等處設(shè)置足夠數(shù)量的滅火器材。電焊、氣割時,先注意周圍環(huán)境有無易燃物后再進行工作。
(7)廢料要及時清理,并在指定地點堆放,保證施工場地的清潔和施工道路的暢通。

3.2.10   質(zhì)量記錄

按《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205—2001有關(guān)記錄表執(zhí)行。

3.3  鋼結(jié)構(gòu)二氧化碳氣體保護焊焊接施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

3.3.1   適用范圍

本工藝適用于鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝二氧化碳氣體保護焊焊接工藝。工藝規(guī)定了一般低碳鋼、普通低合金鋼的二氧化碳氣體保護焊的基本要求。凡各工程的工藝中無特殊要求的結(jié)構(gòu)件的二氧化碳氣體保護焊均應(yīng)按本工藝規(guī)定執(zhí)行。

3.3.2   引用標(biāo)準(zhǔn)

(1)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》(JGJ81—2002);
(2)《二氧化碳氣體保護焊用焊絲》(GB8110);
(3)《氣焊、手工電弧焊機氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》(GB985-88);
(4)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)。

3.3.3   術(shù) 語

母材——被焊接的材料統(tǒng)稱。
定位焊縫——焊前為裝配和固定焊接接頭的位置而施焊的短焊縫。
余高——超出焊趾連線部分的焊縫高度。
焊縫長度——焊縫沿軸線方向的長度。
焊縫金屬——構(gòu)成焊縫的金屬,一般是熔化的母材和填充金屬凝固形成的那部分金屬。
船形焊——T型、十字型和角接接頭處于平焊位置進行的焊接。
焊道——每一次熔敷形成的一條單道焊縫。
角焊縫——沿兩直交或近似直交焊件的交線上的焊縫。
T型接頭——一焊件之端面與另一焊件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭。

3.3.4   施工準(zhǔn)備

3.3.4.1   技術(shù)準(zhǔn)備
(1)首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等,應(yīng)進行焊接工藝試驗。焊接工藝試驗所用的設(shè)備、儀表應(yīng)處于正常的工作狀態(tài),有特殊要求時,要與生產(chǎn)時采用的焊機相同。參與焊接工藝試驗的焊工,必須由本單位技術(shù)熟練的焊接人員承擔(dān)。
(2)工藝試驗完后還須進行評定,判斷其是否可行。未經(jīng)評定的試驗結(jié)果不能盲目投入批量生產(chǎn)。工藝評定的目的,一是審定生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn);二是質(zhì)量保證可靠程度的檢驗;三是經(jīng)濟合理性分析。
(3)編制工藝文件。通過鋼結(jié)構(gòu)焊接施工前進行的工藝試驗,得到最佳工藝參數(shù),并據(jù)此編制出正式的焊接工藝評定報告和焊接工藝指導(dǎo)書,根據(jù)工藝指導(dǎo)書及圖樣的規(guī)定,編寫焊接工藝,根據(jù)焊接工藝進行焊接施工。
3.3.4.2   材料準(zhǔn)備
(1)鋼材及焊接材料應(yīng)按施工圖的要求選用,其性能和質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并應(yīng)具有質(zhì)量證明書或檢驗報告。如果用其它鋼材和焊材代換時,須經(jīng)設(shè)計單位同意,并按相應(yīng)工藝文件施焊。
(2)焊絲焊絲成份應(yīng)與母材成份相近,主要考慮碳當(dāng)量含量,它應(yīng)具有良好的焊接工藝性能。焊絲含C 量一般要求<0.11%。其表面一般有鍍銅等防銹措施。目前我國常用的CO2氣體保護焊焊絲是H08Mn2SiA,它適用于焊接低碳鋼和抗拉強度為500MPa 級的低合金結(jié)構(gòu)鋼。H08Mn2SiA焊絲熔敷金屬的機械性能詳見GB8110-87 《二氧化碳氣體保護焊用焊絲》。
(3)CO2氣體純度不低于99.5%,含水量和含氧量不超過0.1%,氣路系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置干燥器和預(yù)熱裝置。當(dāng)壓力低于10 個大氣壓時,不得繼續(xù)使用。
(4)焊件坡口形式的選擇
要考慮在施焊和坡口加工可能的條件下,盡量減小焊接變形,節(jié)省焊材,提高勞動生產(chǎn)率,降低成本。一般主要根據(jù)板厚選擇(見《氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》GB985-88)。
3.3.4.3   主要機具(見表3.3.4.3-1)
設(shè)備名稱        設(shè)備型號        數(shù)量        單位        備注
CO2焊機        依據(jù)工程實際情況確定
        依據(jù)工程實際情況確定
        臺        結(jié)構(gòu)焊接
電動空壓機                        臺        碳弧氣刨
柴油發(fā)電機                        臺        應(yīng)急使用
焊接滾輪架                        臺        結(jié)構(gòu)焊接
翼緣矯正機                        臺        型鋼校正
設(shè)備名稱        設(shè)備型號        數(shù)量        單位        備注
超聲波探傷儀        依據(jù)工程實際情況確定
        依據(jù)工程實際情況確定
        臺        檢查焊縫內(nèi)部缺陷
數(shù)字溫度儀                          臺        測量層間溫度
數(shù)字鉗形電流表                        個        測量焊接電流
溫濕度儀                        個        測量空氣濕度
焊縫檢驗尺                        把        檢驗焊縫尺寸
磁粉探傷儀                        臺        測量焊縫內(nèi)部缺陷尺寸
游標(biāo)卡尺                        把        測量焊縫外觀尺寸
鋼卷尺                        把        測量
3.3.4.4   作業(yè)條件
(1)焊接區(qū)應(yīng)保持干燥、不得有油、銹和其它污物。
(2)當(dāng)焊接區(qū)風(fēng)速過大而影響焊接質(zhì)量時,應(yīng)采用擋風(fēng)裝置。對焊接現(xiàn)場進行有效防護后方可開始焊接。
(3)施焊前打開氣瓶高壓閥,將預(yù)熱器打開,預(yù)熱10—15 分鐘,預(yù)熱后打開低壓閥,調(diào)到所需氣體流量后焊接。
(4)焊絲直徑不大于1.2mm 時,二氧化碳氣體流量一般為6—15L/min 為宜。當(dāng)選用大電流焊時,焊速提高,室外焊及仰焊時,應(yīng)采用較大氣體流量。
(5)為保證焊接過程的穩(wěn)定性,細絲導(dǎo)電嘴孔徑一般不大于焊絲直徑的0.1—0.25mm ,粗絲焊導(dǎo)電嘴孔徑一般應(yīng)不大于焊絲直徑的0.20—0.40mm 。送絲軟管內(nèi)的曲率半徑不得小于150mm 。
(6)焊絲伸出長度以10 倍焊絲直徑為宜。
(7)焊前應(yīng)對焊絲仔細清理,去除鐵銹和油污等雜質(zhì)。
(8)施焊前,焊工應(yīng)復(fù)核焊接件的接頭質(zhì)量和焊接區(qū)域的坡口、間隙、鈍邊等的處理情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有不符合要求時,應(yīng)修整合格后方可施焊。
3.3.5  材料和技術(shù)質(zhì)量要求

3.3.5.1   材料要求
(1)所用鋼材及焊接材料均應(yīng)符合設(shè)計圖紙和規(guī)程的要求。
(2)焊接材料的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。
(3)重要鋼結(jié)構(gòu)采用的焊接材料應(yīng)進行抽樣復(fù)驗,復(fù)驗結(jié)果符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。
3.3.5.2   技術(shù)要求
焊工應(yīng)嚴(yán)格按照焊接工藝及技術(shù)操作規(guī)程施焊。
3.3.5.3   質(zhì)量要求
建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢查應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任,并經(jīng)崗位培訓(xùn)取得質(zhì)量檢查員崗位合格證書。

3.3.6  施工工藝

3.3.6.1   工藝流程
拼裝→焊接→校正→二次下料→制孔→裝焊其它零件→校正→打磨→打砂→油漆→搬運→貯存→運輸
3.3.6.2   操作工藝
(1)工藝參數(shù)
CO2氣體保護焊的主要規(guī)范參數(shù)有:焊接電流、電弧電壓、焊絲直徑、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量等。
①焊絲直徑
焊絲直徑要根據(jù)工件厚度來選擇。一般薄板均采用∮0.8~1.0mm的焊絲焊接。中厚板則應(yīng)選用∮1.2~2.0mm的焊絲焊接.
②電弧電壓與焊接電流之間的匹配應(yīng)嚴(yán)格選擇,對于一定的電流范圍,一般只有一個最佳電壓值, 不同直徑的焊絲選用焊接電流的范圍見表3.3.6-1。CO2氣體保護焊短路過渡焊接時,焊接電流與電弧電壓的最佳值見表3.3.6-2。
不同直徑的焊絲焊接電流選擇范圍    表3.3.6-1
焊絲直徑(mm)        焊接電流(A)
0.8        細滴過渡(35~45V)        短路過渡(16~22V)        噴射過渡(富氬氣體)
        150~250        60~160        150
1.2        200~300        100~175        220
1.6        350~500        120~180        275
CO2焊短路過渡焊接時不同電流的電壓值    表3.3.6-2
焊接電流范圍(A)        電弧電壓(A)
        平焊        立焊和仰焊
75~120        18~21        18~19
130~170        19~23        18~21
180~210        20~24        18~22
220~260        21~25        -
③焊接速度
焊接速度要按焊縫形式和焊接電流來選擇,焊速過快,會造成熔化金屬在焊縫中填充不足,容易出現(xiàn)咬邊、焊縫表面粗糙。焊速過慢,焊接熔池增大,會造成焊道寬窄不均。
④焊絲伸出長度
在焊接過程中應(yīng)盡量使焊絲的伸出長度不變,短路過渡焊接時,焊絲的伸出長度一般應(yīng)控制在6~13mm。
⑤氣體流量
對于直徑≤2.0mm的細焊絲,其氣體流量宜控制在10~25L/min;焊絲直徑>2.0mm的氣體流量為30~50L/min。
(2)焊接變形控制
1)在組裝好的構(gòu)件上施焊,應(yīng)嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)定的參數(shù)以及焊接順序進行,以控制焊后構(gòu)件變形。
2)控制焊接變形,可采取反變形措施,其反變形參考值見表3.3.6-3。焊接收縮量見表3.3.6-4。
反變形參考值見表        表3.3.6-3
板厚t
(mm)        f
(mm)


(a+2)/2
反變形角度
(平均值)        B(mm)
                150        200        250        300        350        400        450        500        550        600        650        700
                
12        1°30′40″        2        2.5        3        4        4.5        5                                               
14        1°22′40″        2        2.5        3        3.5        4        5        5.5                                       
16        1°4′        1.5        2        2.5        3        3.5        4        4        4.5        5        5               
20        1°        1        2        2        2.5        3        3.5        4        4.5        4.5        5        5       
25        55′        1        1.5        2        2.5        3        3        3.5        4        4        4.5        5        5
28        34′20″        1        1        1        1.5        2        2        2        2.5        2.5        3        3.5        3.5
30        27′20″        0.5        1        1        1        1.5        1.5        2        2        2        2.5        2.5        3
36        17′20″        0.5        0.5        0.5        1        1        1        1        1.5        1.5        1.5        1.5        2
40        11′20″        0.5        0.5        0.5        0.5        0.5        0.5        1        1        1        1        1        1
焊接收縮量            表3.3.6-4
結(jié)構(gòu)類型        焊件特征和板厚        焊縫收縮量(mm)
鋼板對接        各種板厚        長度方向每米焊縫0.7;
寬度方向每個接口1.0
實腹結(jié)構(gòu)及焊接H形鋼        斷面高小于等于1000mm
且板厚小于25mm        四條縱焊縫每米收縮0.6,焊透梁高收縮1.0;
每對加勁焊縫,梁的長度收縮0.3
        斷面高小于等于1000mm
且板厚大于25mm        四條縱焊縫每米收縮0.6,焊透梁高收縮1.0;
每對加勁焊縫,梁的長度收縮0.7
        斷面高大于1000mm的各種板厚        四條縱焊縫每米收縮0.2,焊透梁高收縮1.0;
每對加勁焊縫,的長度收縮0.5
格構(gòu)式結(jié)構(gòu)        屋架、托架、支架等輕型桁        接頭焊縫每個接口為1.0;
搭接貼角焊縫每米0.5
        實腹柱及重型桁架        搭接貼角焊縫每米0.25
圓筒形結(jié)構(gòu)        板厚小于等于16mm        直焊縫每個接口周長收縮1.0;
環(huán)焊縫每個接口周長收縮1.0
        板厚大于16mm        直焊縫每個接口周長收縮2.0;
環(huán)焊縫每個接口周長收縮2.0
(3)在約束焊道上施焊,應(yīng)連續(xù)進行;如因故中斷,再焊時應(yīng)對已焊的焊縫局部做預(yù)熱處理。
(4)采用多層焊時,應(yīng)將前一道焊縫表面清理干凈后再繼續(xù)施焊。
(5)因焊接而變形的構(gòu)件,可用機械(冷矯)或在嚴(yán)格控制溫度的條件下加熱(熱矯)的方法進行矯正。
1)普通低合金結(jié)構(gòu)鋼冷矯時,工作地點溫度不得低于-16℃;熱矯時,其溫度值應(yīng)控制在750~900℃之間。
2)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷矯時,工作地點溫度不得低于-20℃;熱矯時,其溫度值不得超過900℃。
3)同一部位加熱矯正不得超過2 次,并應(yīng)緩慢冷卻,不得用水驟冷。
3.3.5.3  操作技術(shù)
(1)施焊前,焊工應(yīng)復(fù)核焊接件的接頭質(zhì)量和焊接區(qū)域的坡口、間隙、鈍邊等的處理情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有不符合要求時,應(yīng)修整合格后方可施焊。
(2)不應(yīng)在焊縫以外的母材上打火引弧。
(3)對于非密閉的隱蔽部位,應(yīng)按施工圖的要求進行涂層處理后,方可進行組裝;對刨平頂緊的部位,必須經(jīng)質(zhì)量部門檢驗合格后才能施焊。
(4)二氧化碳氣體保護焊必須采用直流反接。
(5)引弧前要求焊絲端頭與焊件保持2-3mm 的距離。還要注意剪掉粗大的焊絲端頭,因為球狀端頭的存在等于是加粗了焊絲直徑,并且該球面端頭覆蓋了一層氧化膜,對引弧不利。
(6)熄弧一條焊縫焊完后,應(yīng)注意將收尾處的弧坑填滿。如果收尾時立即斷弧則會形成低于焊件表面的弧坑,過深的弧坑會使焊道收尾處的強度減弱,并且容易造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋。
(7)重要焊縫要加引弧板,熄弧板,其材質(zhì)和坡口形式應(yīng)與焊件相同。引弧和熄弧焊縫長度應(yīng)大于或等于25mm 。引弧和熄弧板長度應(yīng)大于或等于60mm 。引弧和熄弧板應(yīng)采用氣割的方法切除,并修磨平整,不得用錘擊落。
(8)T 型接頭焊接時,易產(chǎn)生咬邊、未焊透、焊縫下垂等現(xiàn)象。為了防止這些缺陷,在操作時,除了正確執(zhí)行焊接工藝參數(shù),還要根據(jù)板厚和焊角尺寸來控制焊絲的角度。
(9)打底焊層高度不超過4mm,填充焊時焊槍橫向擺動,使焊道表面下凹,且高度低于母材表面1.5mm-2mm; 蓋面焊時焊接熔池邊緣應(yīng)超過坡口棱邊0.5mm-1.5mm ,防止咬邊。
(10)定位焊縫必須是沒有焊接缺陷的,因為它是正式焊縫的一部分。定位焊縫所用的焊接材料的型號,應(yīng)與正式焊接的材料相同,工藝要求相同;
1)定位焊焊腳尺寸不宜超過設(shè)計焊縫厚度的2/3 ,且不應(yīng)大于6mm 。長焊縫焊接時,定位焊縫長度不宜小于50mm, 焊縫間距500~600mm, 并應(yīng)填滿弧坑。
2)定位焊的位置應(yīng)布置在焊道以內(nèi)。如遇有焊縫交叉時,定位焊縫應(yīng)離交叉處50mm 以上。
3)定位焊縫的余高不應(yīng)過高,定位焊縫的兩端應(yīng)與母材平緩過渡,以防止正式焊接時產(chǎn)生未焊透等缺陷。
4)如定位焊縫開裂,必須將裂紋處的焊縫鏟除后重新定位焊。在定位焊之后,如出現(xiàn)接口不平齊,應(yīng)進行校正,然后才能正式焊接。
5)定位焊縫不得有裂紋、夾渣、焊瘤等缺陷。焊前必須清除焊接區(qū)的有害物。
(4)焊接工藝參數(shù)示例
1)φ1.2 焊絲CO2 焊全熔透對接接頭焊件的焊接工藝參數(shù),見表3.3.6-5。
板厚        焊絲直徑(mm)        接頭形式
        裝配間隙(mm)        層數(shù)
        焊接參數(shù)
                                        焊接電流(A)        電弧電壓(V)        焊接速度(m/min)        焊絲外伸 (mm)        氣體流量(L/min)
6        1.2        
1.0-1.5        1        270        27        0.55        12-14        10-15
        1.6        
1        1        400-430        36-38        0.80-0.83        16-22        15-20
        1.2                0-1        2        190-210        19-30        0.25        15        15
        2.0                1.6-2.2        1-2        280-300        28-30        0.30-0.37        10d但不大于40        16-18
8        1.2        
1-1.5        2        120-130
130-140        26-27
28-30        0.3-0.5
0.4-0.5        12-40        20
        1.6                1        2        350-380
400-430        35-37
36-38        0.7        16-22        20-25
        1.6                1.9-2.2        2        450        41        0.48        10d但不大于40        16-18
        2.0                1.9-2.2        2        350-360        34-36        0.40        10d但不大于40        16
8        2.0       


1.9-2.2        3        400-420        34-36        0.45-0.5        10d但不大于40        16-18
        2.0                1.9-2.2        1        450-460        35-36        0.40-0.47        10d但不大于40        16-18
        2.5                1.9-2.2        1        600-650        41-43        0.40        10d但不大于40        20
9        1.6        
1.0
0-1.5        1
2        420
340
360        38
33.5
34        0.5
0.45        16-22
15        20
20
10        1.2        
1-1.5        2        130-140
280-300
300-320        20-30
30-33
37-39        0.3-0.5
0.25-0.30
0.70-0.82        15        20
        1.2                1.5        2        300-320        37-39        0.70-0.82        15        20
        1.6                1.5        2        600-650        37-38        0.60        10d但不大于40        20
12        1.2        
        2        310-330        32-33        0.5        15        20
        1.6                0-1.5        2        400-430        36-38        0.70        16-22        20-26.7
        2.0                1.8-2.2        2        280-300        20-30        0.27-0.33        10d但不大于40        18-20
16        1.2        
        3        120-140
300-340
300-340        25-27
33-35
35-37        0.40-0.50
0.30-0.40
0.20-0.30        15        20
        1.6                        2        410
430        34.5
36        0.27
0.45        20        20
        1.2                        4        140-160
260-280
300-320
300-320        24-26
31-33
34-36
34-36        0.20-0.30
0.33-0.40
0.50-0.60
0.40-0.50        15        20
16        1.6        
        4        400-430
400-430        36-38
36-38        0.50-0.60
0.50-0.60        16-22        25
20        1.2        
        4        120-140 
300-340 
300-340 
300-340         25-27
33-35
33-35
33-37        0.40-0.50
0.30-.040
0.30-0.40
0.12-0.15        15        20
        1.2                        4        140-160
260-280
300-320
300-320        24-26
31-33
35-37
35-37        0.25-0.30
0.45
0.40-0.50
0.40        15        20
                                4        400-430        36-38        0.35-0.45        16-22        26.7
                                4        440-460        30-32        0.27-0.35        20-30        21.7
22        2        
                360-400        38-40        0.4        10d但不大于40        16-18
25        1.6        
        2        480
500        38
39        0.3        20        25
        2
2.5                0-2.0        4        420-440        30-32        0.27-0.35        20-30        21.7
32        2.5        
                600-650        41-43        0.4        10d但不大于40        20
40以上        2
2.5        
0-2.0        10層以上        440-500        30-32        0.27-0.35        20-30        21.8
        2
2.5                0-2.0        10層以上        440-500        30-32        0.27-0.35        20-30        21.7
2) φ1.2 焊絲CO2 焊T 型接頭貼角焊焊件的焊接工藝參數(shù),見表3.3.6-6。
接頭形式        板厚        焊絲直徑        焊接參數(shù)        焊角尺寸        焊絲對中位置
                        焊接電流        電弧電壓        焊接速度        氣體流量               

 

 

 

 

1.6        0.8-1.0        90        19        0.50        10-15        3.0       
        2.3        1.0-1.2        120        20        0.50        10-15        3.0       
        3.2        1.0-1.2        140        20.5        0.50        10-15        3.5       
        4.5        1.0-1.2        160        21        0.45        10-15        4.0       
        ≥5        1.6        260-280        27-29        0.33-0.43        16-18        5-6       
        ≥5        2.0        280-300        28-30        0.43-0.47        16-18        5-6       
        6        1.2        230        23        0.55        10-15        6.0       
        6        1.6        300-320        37.5                20        5.0       
        6        1.6        340        34                20        5.0       
        6        1.6        360        39-40        0.58        20        5.0       
        6        2.0        340-350        35                20        5.0       
        8        1.6        390-400        41                20-25        6.0       
        12        1.2        290        28        0.50        10-15        7.0       
        12        1.6        360        36        0.45        20        8.0       
        1.2        0.8-1.0        90        19        0.5        10-15                1
        1.6        1.0-1.2        120        19        0.5        10-15                1
        2.3        1.0-1.2        130        20        0.5        10-15                1
        3.2        1.0-1.2        160        21        0.5        10-15                2
        4.5        1.2        210        22        0.5        10-15                2
        6        1.2        270        26        0.5        10-15                2
        8        1.2        320        32        0.5        10-15                2
5.焊接缺陷產(chǎn)生原因及防止措施
CO2氣體保護焊許多焊縫缺陷及過程不穩(wěn)定的產(chǎn)生原因,均與保護氣體和細焊絲的使用特點有關(guān)。表3.3.6-7是CO2氣體保護焊易出現(xiàn)的焊縫缺陷及其防止措施。
常見缺陷產(chǎn)生原因及其防止措施    表3.3.6-7
缺陷種類        可能的原因        防止措施
凹坑氣孔        1、沒供給CO2氣體        檢查送氣閥門是否打開,氣瓶是否有氣,氣管是否堵塞或破斷
        2、風(fēng)大,保護效果不充分        擋風(fēng)
        3、焊嘴內(nèi)有大量粘附飛濺物,氣流混亂        除去粘在焊嘴內(nèi)的飛濺
        4、使用的氣體純度太差        使用焊接專用氣體
        5、焊接區(qū)污垢(油、銹、漆)嚴(yán)重        將焊接處清理干凈
        6、電弧礦長或保護罩與工件距離太大或嚴(yán)重堵塞        降低電弧電壓,降低保護罩或清理、更換保護罩
        7、焊絲生銹        使用正常的焊絲
咬邊        1、電弧長度太長        減小電弧長度
        2、焊接速度太快        降低焊接速度
        3、指向位置不當(dāng)(角焊縫)        改變指向位置
焊瘤        1、對焊接電流來就電弧電壓太低        提高電弧電壓
        2、焊接速度太慢        提高焊接速度
        3、指向位置不當(dāng)(角焊縫)        改變指向位置
裂縫        1、焊接條件不當(dāng)
(1)電流大電壓低
(2)焊接速度太快        調(diào)整至適當(dāng)條件
(1)提高電壓
(2)降低焊接速度
        2、坡口角度過小        加大坡口角度
        3、母材含碳量及其他合金元素含量高(熱影響區(qū)裂紋)        進行預(yù)熱
        4、使用的氣體純度差(水分多)        用焊接專用氣體
        5、在焊坑處電流被迅速切斷        進行補弧坑操作
焊道彎曲        1、焊絲矯正不充分        調(diào)整矯正輪
        2、焊絲伸出長度過長        使伸出長度適當(dāng)(25mm以下)
        3、導(dǎo)電嘴磨損太大        更換導(dǎo)電嘴
        4、操作不熟練        培訓(xùn)焊工至熟練
飛濺過多        焊接條件不適當(dāng)(特別是電壓過高或電流太。        調(diào)整到適當(dāng)?shù)暮附訔l件
電弧不穩(wěn)        1、導(dǎo)電嘴孔太大或已嚴(yán)重磨損        改適當(dāng)孔徑的導(dǎo)電嘴
        2、焊絲不能平穩(wěn)送給        (1)清理導(dǎo)管和送絲管中磨屑、雜物
(2)減少導(dǎo)管彎曲
        3、送絲輪過緊或過松        適當(dāng)?shù)呐ぞo
        4、焊絲卷回轉(zhuǎn)不圓滑        調(diào)整至能圓滑動作
        5、焊接電源的輸入電壓變動過大        增大設(shè)備容量
        6、焊絲生銹或接地線接觸不良        使用無銹焊絲,使用良好、可靠的接地夾具
焊絲和導(dǎo)電嘴粘國        1、導(dǎo)電嘴與母材間距過短        調(diào)整到適當(dāng)間距
        2、焊絲送給突然停止        平滑送給焊絲
3.3.7  質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

詳見《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001。

3.3.8  成品保護

(1)構(gòu)件焊接后的變形,應(yīng)進行成品矯正,成品矯正一般采用熱矯正,加熱溫度不宜大于650℃,構(gòu)件矯正應(yīng)符合下表要求:
項 目        允 許 偏 差
柱底板平面度        5.0
桁架、腹桿彎曲        1/1500且不大于5mm,梁不準(zhǔn)下?lián)?br /> 桁架、腹桿扭曲        H/250且不大于5.0mm
牛腿翹曲        當(dāng)牛腿長度≤1000時為2
        當(dāng)牛腿長度>1000時為3
(2)凡構(gòu)件上的焊瘤、飛濺、毛刺、焊疤等均應(yīng)清除干凈。要求平的焊縫應(yīng)將焊縫余高磨平。
(3)零、部件采用機械矯正法矯正,一般采用壓力機進行。
(4)根據(jù)裝配工序?qū)?gòu)件標(biāo)識的構(gòu)件代號,用鋼印打入構(gòu)件翼緣上,距端500MM范圍內(nèi)。構(gòu)件編號必須按圖紙要求編號,編號要清晰、位置要明顯。
(5)鋼結(jié)構(gòu)件在工廠內(nèi)制作完畢后,根據(jù)合同規(guī)定或業(yè)主的安排,由監(jiān)理進行驗收。驗收合格者方可安排運輸?shù)浆F(xiàn)場。驗收要填寫記錄報告。
(6)驗收合格后才能進行包裝。包裝應(yīng)保護構(gòu)件不受損傷,零件不變形,不損壞,不散失。包裝應(yīng)符合運輸交通部門的有關(guān)部門規(guī)定,超限構(gòu)件的運輸應(yīng)在制作之前向有關(guān)交通部門辦理超限貨物運輸手續(xù)。
(7)現(xiàn)場安裝用的連接零件,應(yīng)分號捆扎出廠發(fā)運。
(8)成品發(fā)運應(yīng)填寫發(fā)運清單。根據(jù)現(xiàn)場總調(diào)度的安排,按照吊裝順序一次運輸?shù)桨惭b使用位置,避免二次倒運。
(9)超長、超寬構(gòu)件安排在夜間運輸,并在運輸車前后設(shè)引路車和護衛(wèi)車,以保證運輸?shù)陌踩?/p>

3.3.9  安全環(huán)保措施

(1)認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家有關(guān)安全生產(chǎn)法規(guī),認(rèn)真貫徹執(zhí)行有關(guān)施工安全規(guī)程。同時結(jié)合公司實際,制定安全生產(chǎn)制度和獎罰條例,并認(rèn)真執(zhí)行。
(2)牢固樹立“安全第一”的思想,堅持預(yù)防為主的方針,對職工經(jīng)常進行安全生產(chǎn)教育,定期開展安全活動,充分認(rèn)識安全生產(chǎn)的重要性,掌握一定的安全生產(chǎn)知識,對職工進行安全生產(chǎn)培訓(xùn)。在安全生產(chǎn)上,一定要克服麻痹思想。
(3)堅持所有進入車間的人員必須戴安全帽,每天上班前檢查車間用氣體的安全措施。
(4)搞好安全用電。所有電纜、用電設(shè)備的拆除、車間照明等均由專業(yè)電工擔(dān)任,要使用的電動工具,必須安裝漏電保護器,值班電工要經(jīng)常檢查、維護用電線路及機具,認(rèn)真執(zhí)行JGJ46-88 標(biāo)準(zhǔn),保持良好狀態(tài),保證用電安全。
(5)各種施工機械編制操作規(guī)程和操作人員崗位責(zé)任制,專機專人使用保管,特殊工種必須持證上崗。
(6)切實搞好防火。氧氣、乙炔氣、CO2氣要放在規(guī)定的安全處,并按規(guī)定正確使用,車間、工具房、操作平臺等處設(shè)置足夠數(shù)量的滅火器材。電焊、氣割時,先注意周圍環(huán)境有無易燃物后再進行工作。
(7)廢料要及時清理,并在指定地點堆放,保證施工場地的清潔和施工道路的暢通。

3.3.10  質(zhì)量記錄

按《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205—2001有關(guān)記錄表執(zhí)行。

3.4  鋼結(jié)構(gòu)熔嘴電渣焊焊接施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

3.4.1  適用范圍

本工藝適用于鋼結(jié)構(gòu)制作熔嘴電渣焊焊接工藝。工藝規(guī)定了一般低碳鋼、普通低合金鋼的熔嘴電渣焊的基本要求。凡各工程的工藝中無特殊要求的結(jié)構(gòu)件的熔嘴電渣焊均應(yīng)按本工藝規(guī)定執(zhí)行。


3.4.2  引用標(biāo)準(zhǔn)

(1)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》(JGJ81—2002)
(2)《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)
(3)《焊接用鋼絲》(GB-1300)

3.4.3   術(shù) 語

母材——被焊接的材料統(tǒng)稱。
定位焊縫——焊前為裝配和固定焊接接頭的位置而施焊的短焊縫。
余高——超出焊趾連線部分的焊縫高度。
焊縫長度——焊縫沿軸線方向的長度。
焊縫金屬——構(gòu)成焊縫的金屬,一般是熔化的母材和填充金屬凝固形成的那部分金屬。

3.4.4  施工準(zhǔn)備

(1)技術(shù)準(zhǔn)備
1)首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等,應(yīng)進行焊接工藝試驗。焊接工藝試驗所用的設(shè)備、儀表應(yīng)處于正常的工作狀態(tài),有特殊要求時,要與生產(chǎn)時采用的焊機相同。參與焊接工藝試驗的焊工,必須由本單位技術(shù)熟練的焊接人員承擔(dān)。
2)工藝試驗完后還須進行評定,判斷其是否可行。未經(jīng)評定的試驗結(jié)果不能盲目投入批量生產(chǎn)。工藝評定的目的,一是審定生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn);二是質(zhì)量保證可靠程度的檢驗;三是經(jīng)濟合理性分析。
3)編制工藝文件。通過鋼結(jié)構(gòu)焊接施工前進行的工藝試驗,得到最佳工藝參數(shù),并據(jù)此編制出正式的焊接工藝評定報告和焊接工藝指導(dǎo)書,根據(jù)工藝指導(dǎo)書及圖樣的規(guī)定,編寫焊接工藝,根據(jù)焊接工藝進行焊接施工。
(2)材料準(zhǔn)備
1)鋼材及焊接材料應(yīng)按施工圖的要求選用,其性能和質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并應(yīng)具有質(zhì)量證明書或檢驗報告。如果用其它鋼材和焊材代換時,須經(jīng)設(shè)計單位同意,并按相應(yīng)工藝文件施焊。
2)按要求指定焊絲的牌號和規(guī)格使用。
(3)主要機具(見表3.4.4)
(4)作業(yè)條件
1)熔嘴電渣焊不允許露天作業(yè)。當(dāng)氣溫低于0℃w 相對濕度大于或等于90%,網(wǎng)路電壓嚴(yán)重波動時不得施焊。
2)焊接區(qū)應(yīng)保持干燥、不得有油、銹和其它污物。
3)熔嘴電渣焊焊劑在使用前應(yīng)按產(chǎn)品說明書規(guī)定的烘焙時間和烘焙溫度進行烘焙,不得含灰塵、鐵屑和其他雜物。烘干溫度一般為250℃2 小時。
4)熔嘴孔內(nèi)受潮,生銹或沾有污物時不得使用。
5)熔嘴不應(yīng)有明顯銹蝕和彎曲,用前250℃1 小時烘干,在80℃左右存放和待用。
6)焊絲的盤繞應(yīng)整齊緊密,沒有硬彎、銹蝕和油污。焊絲盤上的焊絲量最少不得少于焊一條焊縫所需焊絲量。
(7)所有焊機的各部位均應(yīng)處于正常工作狀態(tài)。
(8)焊機的電流表、電壓表和調(diào)節(jié)旋鈕刻度指數(shù)的指示正確性和偏差數(shù)要清楚明確。
(9)保證電源的供應(yīng)和穩(wěn)定性,避免焊接中途斷電和網(wǎng)壓波動過大。
(10)施焊前,焊工應(yīng)復(fù)核焊接件的接頭質(zhì)量和焊接區(qū)域的坡口、間隙、鈍邊等的處理情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有不符合要求時,應(yīng)修整合格后方可施焊。

3.4.5   材料和技術(shù)質(zhì)量要求

3.4.5.1   材料要求
(1)焊接材料的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。
(2)重要鋼結(jié)構(gòu)采用的焊接材料應(yīng)進行抽樣復(fù)驗,復(fù)驗結(jié)果應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。
(3)熔嘴不應(yīng)有明顯銹蝕和彎曲;焊劑不應(yīng)受潮結(jié)塊。
(4)所用鋼材及焊接材料的規(guī)格、型號、材質(zhì)以及外觀檢查,均應(yīng)符合設(shè)計圖紙和規(guī)程的要求。
3.4.5.2   技術(shù)要求
焊工應(yīng)嚴(yán)格按照焊接工藝及技術(shù)操作規(guī)程施焊。
3.4.5.3   質(zhì)量要求
建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量檢查應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任,并須經(jīng)崗位培訓(xùn)取得質(zhì)量檢查員崗位合格證書。

3.4.6  施工工藝

3.4.6.1   工藝流程
拼裝 → 焊接 → 校正 → 二次下料 → 制孔 → 裝焊其它零件 → 校正 → 打磨 → 打砂 → 油漆  → 搬運 → 貯存 → 運輸
3.4.6.2   操作工藝
(1)工藝參數(shù)選擇
影響焊接質(zhì)量的主要工藝參數(shù)有起弧電壓與電流,焊接電壓與電流,送絲速度和渣池深度。
①電壓。電壓與熔縫的熔寬成正比關(guān)系,在起弧階段所需電壓稍高,一般為50~55V,便于盡快熔化母材邊緣和形成穩(wěn)定的電渣過程。正常焊接階段時(電渣過程),所需電壓稍低,一般為45~50V。電壓太高,焊絲易與渣池產(chǎn)生電弧,母材邊緣的熔化也太寬。電壓太低,焊絲易與金屬熔池短路,電渣過程不穩(wěn)定,同時母材因熔化不足而產(chǎn)生未熔合缺陷。
②電流。電流應(yīng)根據(jù)熔嘴直徑和板厚作適當(dāng)選擇。等速送絲的焊機,其送絲速度快時電流大。電流與焊接區(qū)產(chǎn)生的熱能成平方正比關(guān)系,電流愈大,產(chǎn)生熱量愈高,熔嘴、焊絲與母材的熔化愈快,相應(yīng)焊接速度快,但電流受熔嘴直徑的限制,如電流過大鋼管因承受電流密度太大而發(fā)熱嚴(yán)重,熔嘴的藥皮發(fā)紅將失去絕緣性能。焊接電流的選擇可按下述經(jīng)驗公式進行計算:
  I = K F
  式中:I ——平均焊接電流,A;
  F ——管狀熔嘴截面積,mm2;
  K ——比例系數(shù),一般取5~7! 
③送絲速度。送絲速度和電流也是主要的焊縫質(zhì)量影響因素。送絲速度太快,電流太大時,電壓低而接近短路狀態(tài),形不成穩(wěn)定過程。送絲速度太小時,電流太小,且焊絲露出渣池,易產(chǎn)生電弧因而破壞了正常的電渣過程。常用的送絲速度范圍為200~300m/h,造渣過程中選取200m/h 為宜。焊接速度可在1.5~3m/h,的范圍內(nèi)選取。
④渣池深度。渣池的深度要求一般為30~60mm。渣池太深則電阻增大使電流減小,使母材邊緣熔化不足,焊縫不成形。渣池太淺則電流增大,電壓減小,電渣過程不穩(wěn)定。
3.4.6.3  操作技術(shù)
(1) 施焊前, 檢查組裝間隙的尺寸,裝配縫隙應(yīng)保持在1mm 以下,當(dāng)縫隙大于1mm 時,應(yīng)采取措施進行修整和補救。
(2) 檢查焊接部位的清理情況,焊接斷面及其附近的油污、鐵銹和氧化物等污物必須清除干凈。
(3) 焊道兩端應(yīng)按工藝要求設(shè)置引弧板和熄弧板。
(4) 安裝管狀熔嘴并調(diào)整對中,熔嘴下端距引弧板底面距離一般為15~25mm 。
(5) 引弧。采用短路引弧法,焊絲伸出長度約為30~40mm,伸出長度太小時,引弧的飛濺物易造成熔嘴端部堵塞,太大時焊絲易爆斷,過程不能穩(wěn)定進行。
(3)焊接
1)應(yīng)按預(yù)先設(shè)定的參數(shù)值調(diào)整電流、電壓。
2)焊接啟動時,慢慢投入少量焊劑,一般為35~50g,焊接過程中應(yīng)逐漸少量添加焊劑。
3)焊接過程中,應(yīng)隨時檢查熔嘴是否在焊道的中心位置上,嚴(yán)禁熔嘴和焊絲過偏。
4)焊接過程中,隨時檢測渣池深度,渣池深度不足或電流過大時,電壓下降,可隨時添加少量焊劑。隨時觀測母材紅熱區(qū)不超出成形塊寬度以外,以免熔寬過大。
5)焊接電壓隨焊接過程而變化,焊接過程中隨時注意調(diào)整電壓。
6)當(dāng)焊件厚度低于16mm時,應(yīng)在焊件外部安裝銅散熱板或循環(huán)水散熱器。
(4)熄弧。熔池必須引出到被焊母材的頂端以外,熄弧時應(yīng)逐步減少送絲速度與電流,并采取焊絲滯后停送填補弧坑的措施,以避免裂紋、減小收縮。
(5)熔嘴電渣焊不作焊前預(yù)熱和焊后熱處理,只是引弧前對引弧器加熱100℃ 左右。
3.4.6.4  焊接變形控制
(1)在組裝好的構(gòu)件上施焊,應(yīng)嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)定的參數(shù)以及焊接順序進行,以控制焊后構(gòu)件變形。
(2) 控制焊接變形,可采取反變形措施,其反變形參考值見表3.4.6-1。焊接收縮量見表3.4.6-2。
(3)在約束焊道上施焊,應(yīng)連續(xù)進行;如因故中斷,再焊時應(yīng)對已焊的焊縫局部做預(yù)熱處理。
(3)采用多層焊時,應(yīng)將前一道焊縫表面清理干凈后再繼續(xù)施焊。
(4)因焊接而變形的構(gòu)件,可用機械(冷矯)或在嚴(yán)格控制溫度的條件下加熱(熱矯)的方法進行矯正。
1)普通低合金結(jié)構(gòu)鋼冷矯時,工作地點溫度不得低于-16℃;熱矯時,其溫度值應(yīng)控制在750~900℃之間。
2)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷矯時,工作地點溫度不得低于-20℃;熱矯時,其溫度值不得超過900℃。
3)同一部位加熱矯正不得超過2 次,并應(yīng)緩慢冷卻,不得用水驟冷。
3.4.6.5  熔嘴電渣焊焊縫缺陷及防止措施見表3.4.6.5。
缺陷種類        產(chǎn)生原因        預(yù)防措施
熱裂紋        1)在焊材、母材中S、P雜質(zhì)元素正常的情況下,是由于送絲速度、電流過大造成熔池太深,在焊縫冷卻結(jié)晶過程中因低熔點共晶聚集于柱狀晶會合面而產(chǎn)生;
2)熄弧引出部分的熱裂紋是由于送絲速度沒有逐步降低,驟然斷弧而引起。        1)降低送絲速度;
2)必要時降低焊材和母材中的S、P含量;
3)采用正確的熄弧方法,逐步降低送絲速度。
未焊透或焊透但未溶合同時存在夾渣        1)焊接電壓過低;
2)送絲速度太低;
3)渣池太深;
4)熔嘴沿板厚方向位置偏離原設(shè)定要求。        1)~2)針對性地調(diào)整到合理參數(shù);
3)保持電渣過程穩(wěn)定;
5)調(diào)直熔嘴,調(diào)整位置。
氣孔        1)水冷成形塊漏水;
2)堵縫的耐火泥污染熔池;
3)熔嘴、焊劑或母材潮濕。        1)事先檢查;
2)仔細操作;
3)焊前嚴(yán)格執(zhí)行烘干規(guī)定。

3.4.7   質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

詳見《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)。
3.4.8   成品保護
(1)構(gòu)件焊接后的變形,應(yīng)進行成品矯正,成品矯正一般采用熱矯正,加熱溫度不宜大于650℃,構(gòu)件矯正應(yīng)符合下列要求:
項 目        允 許 偏 差
柱底板平面度        5.0
桁架、腹桿彎曲        1/1500且不大于5mm,梁不準(zhǔn)下?lián)?br /> 桁架、腹桿扭曲        H/250且不大于5.0mm
牛腿翹曲        當(dāng)牛腿長度≤1000時為2
        當(dāng)牛腿長度>1000時為3
(2)凡構(gòu)件上的焊瘤、飛濺、毛刺、焊疤等均應(yīng)清除干凈。要求平的焊縫應(yīng)將焊縫余高磨平。
(3)零、部件采用機械矯正法矯正,一般采用壓力機進行。
(4)根據(jù)裝配工序?qū)?gòu)件標(biāo)識的構(gòu)件代號,用鋼印打入構(gòu)件翼緣上,距端500mm范圍內(nèi)。構(gòu)件編號必須按圖紙要求編號,編號要清晰、位置要明顯。
(5)鋼結(jié)構(gòu)件在工廠內(nèi)制作完畢后,根據(jù)合同規(guī)定或業(yè)主的安排,由監(jiān)理進行驗收。驗收合格者方可安排運輸?shù)浆F(xiàn)場。驗收要填寫記錄報告。
(6)驗收合格后才能進行包裝。包裝應(yīng)保護構(gòu)件不受損傷,零件不變形,不損壞,不散失。包裝應(yīng)符合運輸交通部門的有關(guān)部門規(guī)定,超限構(gòu)件的運輸應(yīng)在制作之前向有關(guān)交通部門辦理超限貨物運輸手續(xù)。
(7)現(xiàn)場安裝用的連接零件,應(yīng)分號捆扎出廠發(fā)運。
(8)成品發(fā)運應(yīng)填寫發(fā)運清單。根據(jù)現(xiàn)場總調(diào)度的安排,按照吊裝順序一次運輸?shù)桨惭b使用位置,避免二次倒運。
(9)超長、超寬構(gòu)件安排在夜間運輸,并在運輸車前后設(shè)引路車和護衛(wèi)車,以保證運輸?shù)陌踩?/p>

3.4.9   安全環(huán)保措施

(1)認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家有關(guān)安全生產(chǎn)法規(guī),認(rèn)真貫徹執(zhí)行有關(guān)施工安全規(guī)程。同時結(jié)合公司實際,制定安全生產(chǎn)制度和獎罰條例,并認(rèn)真執(zhí)行。
(2)牢固樹立“安全第一”的思想,堅持預(yù)防為主的方針,對職工經(jīng)常進行安全生產(chǎn)教育,定期開展安全活動,充分認(rèn)識安全生產(chǎn)的重要性,掌握一定的安全生產(chǎn)知識,對職工進行安全生產(chǎn)培訓(xùn)。在安全生產(chǎn)上,一定要克服麻痹思想。
(3)堅持所有進入車間的人員必須戴安全帽,每天上班前檢查車間的安全措施。
(4)搞好安全用電。所有電纜、用電設(shè)備的拆除、車間照明等均由專業(yè)電工擔(dān)任,要使用的電動工具,必須安裝漏電保護器,值班電工要經(jīng)常檢查、維護用電線路及機具,認(rèn)真執(zhí)行JGJ46-88 標(biāo)準(zhǔn),保持良好狀態(tài),保證用電安全。
(5)各種施工機械編制操作規(guī)程和操作人員崗位責(zé)任制,專機專人使用保管,特殊工種必須持證上崗。
(6)切實搞好防火。氧氣、乙炔氣、CO2氣要放在規(guī)定的安全處,并按規(guī)定正確使用,車間、工具房、操作平臺等處設(shè)置足夠數(shù)量的滅火器材。電焊、氣割時,先注意周圍環(huán)境有無易燃物后再進行工作。
(7)廢料要及時清理,并在指定地點堆放,保證施工場地的清潔和施工道路的暢通。

3.4.10   質(zhì)量記錄

按《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205—2001有關(guān)記錄表執(zhí)行。

3.5   鋼結(jié)構(gòu)栓釘焊接施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

3.5.1   適用范圍

適用于鋼柱、梁與外澆混凝土以及鋼-混凝土組合樓板中的剪力件焊接。栓釘?shù)目珊钢睆娇蛇_到25mm。

3.5.2   引用標(biāo)準(zhǔn)

(1)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》(JGJ81—2002);
(2)《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001);
(3)《圓柱頭焊釘》(GB 10433)。

3.5.3   術(shù) 語

栓釘焊接—將栓釘一端與板件表面接觸通電引弧,待接觸面熔化后,給栓釘一定壓力完成焊接的方法。

3.5.4   施工準(zhǔn)備

3.5.4.1   技術(shù)準(zhǔn)備
(1)施工單位應(yīng)進行焊接工藝試驗。焊接工藝試驗所用的設(shè)備、儀表應(yīng)處于正常的工作狀態(tài),有特殊要求時,要與生產(chǎn)時采用的焊機相同。參與焊接工藝試驗的焊工,必須由本單位技術(shù)熟練的焊接人員承擔(dān)。
(2)工藝試驗完后還須進行評定,判斷其是否可行。未經(jīng)評定的試驗結(jié)果不能盲目投入批量生產(chǎn)。工藝評定的目的,一是審定生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn);二是質(zhì)量保證可靠程度的檢驗;三是經(jīng)濟合理性分析。
(3)編制工藝文件。通過鋼結(jié)構(gòu)焊接施工前進行的工藝試驗,得到最佳工藝參數(shù),并據(jù)此編制出正式的焊接工藝評定報告和焊接工藝指導(dǎo)書,根據(jù)工藝指導(dǎo)書及圖樣的規(guī)定,編寫焊接工藝,根據(jù)焊接工藝進行焊接施工。
3.5.4.2   材料準(zhǔn)備
(1)檢查栓釘?shù)耐庑纬叽,栓釘?yīng)無有害的皺皮、毛刺、裂紋、扭彎銹蝕等。
(2)保護瓷環(huán)應(yīng)能保證與同規(guī)格栓釘?shù)幕Q性。保護瓷環(huán)應(yīng)保持干燥,受潮瓷環(huán)使用前置于烘箱中經(jīng)120℃烘干1—2小時。
3.5.4.3   主要機具
(1)電弧栓焊設(shè)備有以下部分組成:
①以大功率弧焊整流器為主要構(gòu)成的焊接電源。
②通斷電開關(guān)、時間控制電路或微電腦控制器。
③由栓釘?shù)膴A持、提升、加壓、阻尼裝置、主電纜及電控接頭、開關(guān)和把手組成的焊槍。
④主電纜和控制導(dǎo)線,大容量的焊機要求一次電纜截面為60mm2(長度30m以內(nèi)),二次電纜為100mm2(長度60m以內(nèi))。
(2)其他設(shè)備機具見下表
名稱        規(guī)格        單位        數(shù)量        用途
經(jīng)緯儀        J6        臺        根據(jù)工程實
際情況確定
        放線
鋼 尺        30m        把                放線量距
盒 尺        5m        把                量距
鋼板尺        0.15m        把                檢查栓釘
游標(biāo)卡尺        0.02mm-30cm        把                檢查栓釘及瓷環(huán)精度
手 錘        1~2kg        把                打彎檢查
記號筆        細尖        盒                劃線
墨 汁                盒                放線
氣割槍        中型        套                不合格時僅修栓釘
電動砂輪        小型        把                打磨
烘干箱        小型        臺                烘烤受潮瓷環(huán)
清掃工具                               
3.5.4.4   作業(yè)條件
(1)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面的油漆應(yīng)清除,沒有露水、雨水、油及其他影響焊縫質(zhì)量的污漬?諝庀鄬穸炔淮笥85%。
(2)施工所使用的栓釘和配套使用的瓷環(huán)應(yīng)烘烤除濕。
(3)施工前應(yīng)根據(jù)工程實際使用的栓釘及其他條件,通過工藝評定試驗確定施工工藝參數(shù)。在每班作業(yè)施工前尚需以規(guī)定的工藝參數(shù)試焊2個栓釘,通過外觀檢驗及30°打彎試驗,確定設(shè)備完好情況及其它施工條件是否符合要求。
(4)栓焊焊工應(yīng)按新修訂的《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》(JGJ81)的規(guī)定進行技能考核,并持有相應(yīng)的合格證。
(5)如遇壓型板有翹起因而與母材間隙過大時,可用手持杠桿式卡具對壓型板鄰近施焊處局部加壓,使之與母材貼合。一般間隙不應(yīng)超過1mm。

3.5.5   材料和技術(shù)質(zhì)量要求

3.5.5.1   材料要求
(1)焊釘化學(xué)成分如表3.5.5-1所示
焊釘化學(xué)成分             表3.5.5-1
材料        化學(xué)成分(%)
        Cmax        Simax        Mn        Pmax        Smax
普碳鋼        0.20        0.10        0.3—0.6        0.04        0.04
(2)焊釘機械性能如表3.5.5-3所示
焊釘機械性能                表3.5.5-3
抗拉強度(N/mm2)        屈服點(N/mm2)        延伸率(%)
min        max        min        min
400        550        240        14
(3)焊釘尺寸符合圖3.5.1及表3.5.5-3所示。

 

 


圖3.5.1
焊釘規(guī)格及尺寸  單位:mm    表3.5.5-3
d        公稱        6        8        10        13        16        19        22
        min        5.76        7.71        9.71        12.65        15.65        18.58        21.58
        max        6.24        8.29        10.29        13.35        16.35        19.42        22.42
dk        min        10.65        15.35        18.35        22.42        29.42        32.5        35.5
        max        11.35        14.65        17.65        21.58        28.58        31.5        34.5
k        min        5.48        7.58        7.58        10.58        10.58        10.58        12.7
        max        5.00        7.00        7.00        10.00        10.00        12.00        12.00
r        min        2        2        2        2        2        3        3
WA(參考)        4        4        4        4        4        4        4

公稱長度L1        40        50        80        100        120        130        150        170        200
(4)焊釘經(jīng)表面處理,其表面不允許有影響使用的裂紋、條痕、凹坑和毛刺等。
3.5.5.2   技術(shù)要求
(1)應(yīng)采用具備自動調(diào)節(jié)功能的焊接設(shè)備進行焊接,并采用獨立的電源供電。如果兩個或多個焊釘槍在同一焊接電源上使用,應(yīng)采用聯(lián)動互鎖裝置保證一次只有一把焊釘槍能使用,這樣電源就只能在一個焊釘焊完后再開始下一次焊接。
(2)焊接電壓、電流、時間及焊釘槍提起和插下等參數(shù)應(yīng)根據(jù)焊釘制造廠以及設(shè)備制造廠的說明來進行。
3.5.5.3   質(zhì)量要求
(1)由于熔焊栓釘機的用電量很大,為保證焊接質(zhì)量和其他用電設(shè)備的安全,必須單獨設(shè)置電源。
(2)每個焊釘都要帶有一個瓷環(huán)來保護電弧的熱量以及穩(wěn)定電弧。電弧保護瓷環(huán)要保持干燥,如果表面有露水和雨水痕跡則應(yīng)烘干后使用。
(3)操作時,要待焊縫凝固后才能移去焊釘槍。

3.5.6    施工工藝

3.5.6.1  工藝流程(見圖3.5.6.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5.6.2   操作工藝
(1)工藝參數(shù)
栓焊工藝參數(shù)主要為電流、通電時間、栓釘伸出長度及提升高度。根據(jù)栓釘?shù)闹睆讲煌约氨缓镐摬谋砻鏍顩r、鍍層材料選定相應(yīng)的工藝參數(shù),一般栓釘?shù)闹睆皆龃蠡蚰覆纳嫌绣冧\層時,所需的電流、時間等各項工藝參數(shù)相應(yīng)增大。被焊鋼構(gòu)件上鋪有鍍鋅鋼板時(如鋼-混凝土組合樓板中鋼梁上的壓型板)要求栓釘穿透鍍鋅板與母材牢固焊接,由于壓型板厚度和鍍鋅層導(dǎo)電分流的影響,電流值必須相應(yīng)提高。為確保接頭強度,電弧高溫下形成的氧化鋅必須從焊接融池中充分?jǐn)D出,其他各項焊接參數(shù)也需相應(yīng)提高。提高的數(shù)值還與鍍鋅層厚度成正比。各種栓釘常用工藝參數(shù)見表3.5.6。
栓釘規(guī)格(mm)        電流(A)        時間(s)        伸出長度(mm)        提升高度(mm)
        穿透焊        非穿透焊        穿透焊        非穿透焊        穿透焊        非穿透焊        穿透焊        非穿透焊
φ13                950                0.7                4                2.0
φ16        1500        1250        1.0        0.8        7~8        5        3.0        2.5
φ19        1800        1550        1.2        1.0        7~9        5        3.0        2.5
φ22                1800                1.2                6                3.0
栓釘施焊前,必須對不同材質(zhì)、不同規(guī)格、不同廠家、不同批號生產(chǎn)的栓釘,和采用不同型號的焊機及焊槍進行嚴(yán)格的與現(xiàn)場同條件的工藝參數(shù)試驗。
首先根據(jù)“標(biāo)準(zhǔn)工藝焊接參數(shù)”(隨機提供參數(shù)值)及增、減10%電流值分別施焊3 組,確定最佳參數(shù),按最佳參數(shù)做2 組正式試件,進行靜力拉伸、反復(fù)彎曲及拉彎試驗。
①靜力拉伸試驗:采用20°斜拉法檢查拉斷時的位移及抗拉強度、延伸率及屈服點。
②反復(fù)彎曲試驗:在一個縱向平面內(nèi)反復(fù)彎曲45°以上,要求焊縫周圍無任何斷裂現(xiàn)象。
③彎90°角試驗:要求在焊縫的薄弱部位不裂。
(2)操作技術(shù)
①焊前準(zhǔn)備工作:放線、抽檢栓釘及瓷環(huán),烘干。潮濕時焊件也需進行烘干。
②焊前試驗:每天正式施焊前做兩個試件,彎45°檢查合格后,方可正式施焊。
③焊槍要與工件四周呈90°角,瓷環(huán)就位,焊槍夾住栓釘放入瓷環(huán)壓實。
④扳動焊槍開關(guān),電流通過引弧劑產(chǎn)生電弧,在控制時間內(nèi)栓釘融化,隨槍下壓,回彈、弧斷,焊接完成。
⑤稍等,用小錘敲掉瓷環(huán)并清除。
⑥穿透焊采用以下幾種方法施工:
1)不鍍鋅的板可直接焊接。
2)鍍鋅板用乙炔氧焰在栓釘焊位置烘烤,敲擊后雙面除鋅。
3)采用螺旋鉆開孔。

3.5.7   質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

詳見《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001。

3.5.8   成品保護

(1)栓釘應(yīng)無有害的皺皮、毛刺、裂紋、扭彎、銹蝕等。母材焊接處不應(yīng)有過量的氧化皮、銹、水分、油漆、灰渣、油污或其他有害物質(zhì)。如不滿足要求應(yīng)用抹布、鋼絲刷、砂輪機等方法清掃或清除。
(2)保護瓷環(huán),陶瓷保護環(huán)的要求按照GB10433—89 的規(guī)定。保護瓷環(huán)應(yīng)保持干燥,受過潮的瓷環(huán)應(yīng)在使用前置于烘箱中經(jīng)120℃烘干1~2h。

3.5.9   安全環(huán)保措施
(1)由于熔焊栓釘機在已安裝完畢的壓型板上施工作業(yè),移動頻繁,因此應(yīng)鋪設(shè)專用的交通馬道,供熔焊栓釘機轉(zhuǎn)移工位之用。
(2)為保證其他用電設(shè)備的安全艇電和正常使用,應(yīng)盡量安排在其他設(shè)備不使用的時候施工(如夜間施工)。
(3)施工完畢,完全冷卻之后應(yīng)及時清除瓷環(huán),集中處理。
(4)嚴(yán)禁拖拉焊槍。
(5)高空作業(yè)先掛好安全帶,后拉動電纜線。
(6)所有電纜要求絕緣完好。
(7)作好各種安全防護,配備消防器材,焊處下方不得有易燃物。
(8)潮濕母材及低溫焊接時,均需進行焙烘、干燥、升溫后施工。
(9)當(dāng)母材表面溫度低于-18℃時停止作業(yè)。
10.  當(dāng)溫度低于0℃施焊時,要求每一百枚取兩根作打彎試驗,2 根不合格再加一根,若仍不合格需停止作業(yè)。低溫焊接不準(zhǔn)立即清渣,以緩冷卻。

3.5.10  質(zhì)量記錄

按《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205—2001有關(guān)記錄表執(zhí)行。

3.6  鋼結(jié)構(gòu)普通螺栓連接施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

3.6.1   適用范圍

本施工工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝中作為永久性連接的普通螺栓、自攻釘、拉鉚釘、射釘?shù)鹊倪B接施工。

3.6.2   引用標(biāo)準(zhǔn)

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)。

3.6.3   術(shù)  語

(1)普通緊固件:本標(biāo)準(zhǔn)中是指結(jié)構(gòu)連接施工中所用的普通螺栓、自攻釘?shù)鹊目偡Q。
(2)普通螺栓連接:將普通螺栓、螺母、墊圈和連接件連接在一起,形成的一種連接形式。
(3)預(yù)拼裝:為檢驗構(gòu)件是否滿足安裝質(zhì)量要求而進行的拼裝。

3.6.4   施工準(zhǔn)備

(1)技術(shù)準(zhǔn)備
①熟悉圖紙,掌握設(shè)計對普通螺栓、自攻釘、拉鉚釘、射釘?shù)绕胀ňo固件的技術(shù)要求。
②分規(guī)格統(tǒng)計所需的普通緊固件數(shù)量。
(2)材料準(zhǔn)備
①螺栓按照性能等級分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等十一個等級,其中8.8級以上螺栓材質(zhì)為低碳合金鋼或中碳鋼并經(jīng)熱處理,通稱為高強度螺栓,8.8級以下(不含8.8級)通稱為普通螺栓。
②普通螺栓按產(chǎn)品質(zhì)量和制作公差的不同,分有A級和B級(精制螺栓)、C級(粗制螺栓)。鋼結(jié)構(gòu)用連接螺栓,除特殊注明外,一般即為普通粗制C級螺栓。常用螺栓技術(shù)規(guī)格有:六角螺栓—C級(GB5780)和六角頭螺栓—全螺紋—C級(GB5781)。
③普通螺栓作為永久性連接螺栓,當(dāng)設(shè)計有要求或?qū)ζ滟|(zhì)量有疑義時,應(yīng)進行螺栓實物最小拉力荷載實驗,試驗方法見GB50205-2001附錄B。檢查數(shù)量為每一規(guī)格螺栓隨機抽查8個,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB3098的規(guī)定。
④A級、B級精制螺栓連接是一種緊配合連接,目前基本上已被高強度螺栓連接所替代。
⑤連接薄鋼板采用的自攻釘、拉鉚釘、射釘?shù)绕湟?guī)格尺寸應(yīng)與被連接鋼板相匹配。
(3)主要機具
①普通螺栓主要施工機具為普通扳手。根據(jù)螺栓的不同規(guī)格、不同操作位置可選用雙頭開口扳手、單頭梅花扳手、套筒扳手、活扳手、電動扳手等。
②自攻釘施工根據(jù)其不同種類(規(guī)格),可采用十字形螺絲刀、電動螺絲刀、套筒扳手等。
③拉鉚釘施工機具主要有手電鉆、拉鉚槍等。
④射釘施工機具主要為射釘槍。
(4)作業(yè)條件
①構(gòu)件已經(jīng)安裝調(diào)校完畢。
②高空進行普通緊固件連接施工時,應(yīng)有可靠的操作平臺或施工吊籃。需嚴(yán)格遵守《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ80—91)。
③被連接件表面清潔、干燥、不得有油(泥)污。

3.6.5   材料和技術(shù)質(zhì)量要求

(1)普通螺栓作為永久性連接螺栓時,應(yīng)符合下列要求:
1)螺栓頭和螺母下面應(yīng)放置平墊圈,以增大承壓面積。
2)每個螺栓一端不得墊兩個及以上的墊圈,并不得采用大螺母代替墊圈。螺栓擰緊后,外露絲扣不應(yīng)少于2扣。
3)對于設(shè)計有要求防松動的螺栓、錨固螺栓應(yīng)采用有防松裝置的螺母(即雙螺母)或彈簧墊圈,或用人工方法采取防松措施(如將螺栓外露絲扣打毛)。
4)對于承受動荷載或重要部位的螺栓連接,應(yīng)按設(shè)計要求放置彈簧墊圈,彈簧墊圈必須設(shè)置在螺母一側(cè)。
5)對于工字鋼、槽鋼類型鋼應(yīng)盡量使用斜墊圈,使螺母和螺栓頭部的支承面垂直于螺桿。
(2)螺栓孔不得采用氣割擴孔。對于精制螺栓(A、B級螺栓),螺栓孔必須鉆孔成型,同時必須是I類孔,應(yīng)具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra不應(yīng)大于12.5μm。對于粗制螺栓(C級螺栓),螺栓孔為二類孔,孔壁粗糙度Ra不應(yīng)大于25μm,其允許偏差應(yīng)符合表3.6.5規(guī)定。
C級螺栓孔的允許偏差           表3.6.5
項目        允許偏差
直徑        +1.0
0
圓度        2.0
垂直度        0.03t且不大于2.0
3.6.6.1  工程流程

 

 

 

 

 

 

 

3.6.6.2  操作工藝
(1)螺栓直徑的選擇
螺栓直徑的確定原則上由設(shè)計人員通過計算確定,但為便于施工管理,對于一個工程來說,螺栓直徑規(guī)格應(yīng)盡可能少。一般螺栓直徑應(yīng)與連接件的厚度匹配,見表3.6.6-1。
不同連接件厚度推薦螺栓直徑           表3.6.6-1
連接件厚度        4~6        5~8        7~11        10~14        13~20
螺栓直徑        12        16        20        24        27
(2)螺栓長度的選擇
影響螺栓長度的主要因素有:被連接件的厚度、螺母高度、墊圈的數(shù)量及厚度等,一般可按下列公式計算:
    L=δ+ Η + + C
  式中  δ—被連接件的總厚度,mm;
            Η—螺母高度,
                n —墊圈的數(shù)量
                   h —墊圈的厚度,mm;
C —螺紋外露部分長度(mm)(2~3扣為宜,一般為5mm)。
(3)螺栓間的間距確定既要考慮連接效果(連接強度和變形),同時要考慮螺栓的施工方便,通常情況下螺栓的最大、最小容許距離見表3.6.6-2。
螺栓的最大、最小容許間距    表3.6.6-2
名稱        位置和方向        最大容許間距
(取兩者的較小值)        最小容許間距
中心間距        任意方向        外排        8d0或12t        3 d0
                中間排        構(gòu)件受壓力        12d0或18t       
                        構(gòu)件受壓力        16d0或24t       
中心到構(gòu)件邊緣距離        順內(nèi)力方向        4d0或8t        2 d0
        垂直內(nèi)力方向        切割邊                1.5 d0
                軋制邊        高強度螺栓               
                        其他螺栓或鉚釘                1.2 d0
注: 1、d0為螺栓的孔徑,t為外層較薄板件的厚度。
2、鋼板邊緣與剛性構(gòu)件(如角鋼、槽鋼等)相連的螺栓或鉚釘?shù)淖畲箝g距,可按中間排的數(shù)值采用。
(4)螺栓的緊固
螺栓的緊固施工以操作者手感及連接接頭的外形控制為準(zhǔn),操作工應(yīng)使用普通的扳手靠自己的力量擰緊螺母,保證被連接接觸面密貼,無明顯間隙。為使連接接頭中螺栓均勻受力,螺栓的緊固次序應(yīng)從中間開始,對稱向兩邊進行;對于大型接頭應(yīng)采用復(fù)擰,即兩次緊固方法,保證接頭內(nèi)各個螺栓能均勻受力。
(5)螺栓的檢驗
普通螺栓的檢驗一般采用錘擊法,即用3公斤小錘,一手扶螺母頭,另一手用錘敲,要求螺栓頭不偏移、不顫動、不松動,錘聲比較干脆,否則說明螺栓緊固質(zhì)量不好,需要重新緊固施工。

3.6.7   質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.6.7.1  主控項目
(1)普通螺栓、自攻釘、拉鉚釘、射釘?shù)染o固標(biāo)準(zhǔn)件及其螺母、墊圈等標(biāo)準(zhǔn)配件,其品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。
全數(shù)檢查產(chǎn)品的質(zhì)量合格證明文件、中文標(biāo)志及檢驗報告等。
(2)普通螺栓作為永久性連接螺栓時,當(dāng)設(shè)計有要求或?qū)ζ滟|(zhì)量有疑義時,應(yīng)進行螺栓實物最小拉力載荷復(fù)驗,試驗方法見GB50205-2001附錄B,其結(jié)果應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB3098的規(guī)定。
(3)自攻釘、拉鉚釘、射釘?shù)绕湟?guī)格尺寸應(yīng)與被連接鋼板相匹配,其間距、邊距等應(yīng)符合設(shè)計要求。按節(jié)點點數(shù)抽查3%,且不應(yīng)少于3個。
3.6.7.2  一般項目
(1)永久性普通螺栓緊固應(yīng)牢固、可靠,外路絲扣不應(yīng)少于2扣。可用錘擊法檢查。既用0.3kg小錘,一手扶螺栓頭,另一手用錘敲,要求螺栓頭不偏移、不松動,錘擊比較干脆;否則,說明螺栓緊固質(zhì)量不好,需要重新緊固施工。
按連接節(jié)點數(shù)抽查15%,且不少于3個。
(2)自攻釘、拉鉚釘、射釘?shù)扰c連接鋼板應(yīng)緊固密貼,外觀排列整齊。
用小錘敲擊檢查連接節(jié)點數(shù)的15%,且不應(yīng)少于3個。

3.6.8   成品保護

(1)施工過程中,應(yīng)注意保護螺栓,不得沾染泥沙等臟物和碰傷螺紋。
(2)施工完畢在連接板縫、螺頭、螺母、墊圈周邊涂抹快干紅丹漆封閉。

3.6.9   安全環(huán)保措施

(1)高空作業(yè)人員應(yīng)符合高空作業(yè)體質(zhì)要求,并取得登高上崗證。
(2)高空施工作業(yè)人員應(yīng)佩帶工具袋,常用手工工具(如:手錘、扳手、小撬棍等)應(yīng)放在工具袋中,不得放在結(jié)構(gòu)件(如:鋼梁、壓型板)上或易失落的地方,防止失落傷人。
(3)地面操作人員,應(yīng)盡量避免在高空作業(yè)的下方停留或通過,防止高空墜物傷人。
(4)嚴(yán)格遵守《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)程》JGJ46—88《建筑工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范》GB50194—93等安全用電規(guī)范。
(5)鋼結(jié)構(gòu)是良好導(dǎo)體,施工過程中應(yīng)做好接地工作。
(6)雨天及鋼結(jié)構(gòu)表面有凝露時,不宜進行普通緊固件連接施工。
(7)合理安排作業(yè)時間。用電動工具擰緊普通螺栓緊固件時,在居民區(qū)施工時,要避免夜間施工,以免施工擾民。
(8)施工現(xiàn)場普通螺栓等的包裝紙、包裝袋應(yīng)及時分類回收,避免環(huán)境污染。
3.6.10   質(zhì)量記錄

質(zhì)量記錄應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50205—2001的要求執(zhí)行。

3.7   高強度螺栓施工工藝標(biāo)準(zhǔn)

3.7.1   適用范圍

本章適用于工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中的高強度螺栓連接的施工與驗收。

3.7.2   引用標(biāo)準(zhǔn)

(1)《鋼結(jié)構(gòu)高強度六角頭螺栓、大六角頭螺栓、墊圈與技術(shù)條件》(GB1231)
(2)《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強度螺栓連接副》(GB3632~3633)
(3)《鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓連接的設(shè)計、施工及驗收規(guī)程》(JGJ82~91)
(4)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB 50205-2001)

3.7.3   術(shù) 語

1. 高強度螺栓連接副—高強度螺栓和與之配套的螺母、墊圈的總稱。
2.  抗滑移系數(shù)—高強度螺栓連接中,使連接件摩擦面產(chǎn)生滑動時的外力與垂直于摩擦面的高強度螺栓預(yù)拉力之和的比值。

3.7.4   施工準(zhǔn)備
3.7.4.1   技術(shù)準(zhǔn)備
(1)高強度螺栓長度的選用
高強度螺栓緊固后,以絲扣露出2-3 扣為宜,一個工程的高強度螺栓,首先按直徑分類,統(tǒng)計出鋼板束厚度,根據(jù)鋼板束厚度,按下列公式選擇所需長度:
螺栓長度=板束厚度+附加長度
螺栓長度取整為5mm 的倍數(shù),余數(shù)舍2 進3,對于長度特別長的可以取為10mm 的整倍數(shù)進行歸類。國產(chǎn)高強度螺栓的附加長度參考表3.7.4-1值
國產(chǎn)高強度螺栓的附加長度    表3.7.4-1
螺栓直徑(mm)        12        16        20        22        24        27        30
大六角高強度螺栓(mm)        25        30        35        40        45        50        55
扭剪型高強度螺栓(mm)                25        30        35        40               
(2)大六角高強度螺栓終擰扭矩?fù)Q算
對大六角頭高強度螺栓連接副來說,螺栓的軸力(預(yù)拉力)P是由設(shè)計規(guī)定的,當(dāng)扭矩系數(shù)K確定之后,螺栓應(yīng)施加的扭矩值M就可以計算確定,大六角頭高強度螺栓施工扭矩可由下式確定:
TC=K•C•d
式中: TC—施工扭矩(N•m);
K—高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù)平均值,該值由復(fù)驗測得的合格平均扭矩系數(shù)代入;
PC——高強度螺栓施工預(yù)拉力(KN);
d—高強度螺栓螺桿直徑(mm)。
在確定螺栓的軸力P時應(yīng)根據(jù)設(shè)計預(yù)拉力值,一般考慮螺栓的施工預(yù)拉力損失10%,即螺栓施工預(yù)拉力(軸力)P按1.1倍的設(shè)計預(yù)拉力取值,表3.7.4-2為大六角高強度螺栓施工預(yù)拉力(軸力)值。
高強度螺栓施工預(yù)拉力(KN)    表3.7.4-2
性能等級        螺栓公稱直徑(mm)
        M12        M16        M20        M22        M24        M27        M30
8.8級        45        75        120        150        170        225        275
10.9級        60        110        170        210        250        320        390
(3)大六角高強度螺栓扭矩系數(shù)
高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù)K是衡量高強度螺栓質(zhì)量的主要指標(biāo),是一個具有一定離散性的綜合拆減系數(shù),我國標(biāo)準(zhǔn)GB/T1231規(guī)定10.9級大六角頭高強度螺栓連接副必須按批保證扭矩系數(shù)供貨,同批連接副的扭矩系數(shù)平均值為0.110—0.150(10.9級),其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于或等于0.010,安裝使用前必須按供應(yīng)批進行復(fù)驗。施工前按每3000 套螺栓為一批,不足3000 套的按一批計,復(fù)驗扭矩系數(shù),每批復(fù)驗8 套。
(4)緊固軸力試驗:
扭剪型高強度螺栓連接副在出廠時,制造商應(yīng)提供螺栓的緊固軸力及其變異系數(shù)(或標(biāo)準(zhǔn)偏差)。在進入工地安裝前,需要對連接副進行緊固軸力的復(fù)驗,復(fù)驗用的螺栓、螺母、墊圈必須從同批連接副中隨機取樣,按每3000 套螺栓為一批,不足3000 套的按一批計,每批復(fù)驗8 套高強度螺栓的緊固軸力,其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)符合表3.7.4-3 的規(guī)定。
扭剪型高強度螺栓連接副緊固軸力和標(biāo)準(zhǔn)偏差值    表3.7.4-3
螺紋規(guī)格        M16        M20        M22        M24
每批緊固軸力平均值
(KN)        公稱        109        170        211        245
        min        99        154        191        222
        max        120        186        231        270
緊固軸力標(biāo)準(zhǔn)值偏差        1.01        1.57        1.95        2.27
(5)摩擦面抗滑移系數(shù)檢驗
抗滑移系數(shù)檢驗應(yīng)以鋼結(jié)構(gòu)制造批(驗收批)為單位,由制造廠和安裝單位分別進行,每一批進行三組試件。以單項工程每2000t為一制造批,不足2000t視作一批,當(dāng)單項工程的構(gòu)件摩擦面選用兩種及兩種以上表面處理工藝時,則每種表面處理工藝均需檢驗?够葡禂(shù)檢驗用的試件由制造廠加工,試件與所代表的構(gòu)件應(yīng)為同一材質(zhì)、同一摩擦面處理工藝、同批制作、使用同一性能等級、同一直徑的高強度螺栓連接副。抗滑移系數(shù)檢驗的最小值必須等于或大于設(shè)計規(guī)定值。
(6)作業(yè)指導(dǎo)書的編制和技術(shù)交底
施工前應(yīng)當(dāng)根據(jù)本工藝標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量技術(shù)要求結(jié)合工程實際編制專項作業(yè)指導(dǎo)書,用書面的形式、根據(jù)工作范圍、作業(yè)要求交底到每一個施工人員。針對不同的施工和施工管理人員,技術(shù)交底應(yīng)明確其施工安全、技術(shù)責(zé)任,使之清楚地知道他的上道工序應(yīng)達到什么質(zhì)量要求,使用什么特別的施工方法,施工中發(fā)現(xiàn)問題按照什么途徑尋求技術(shù)指導(dǎo)和援助,達到什么施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),如何交接給下一施工工序等,使整個施工進程良性有序。
3.7.4.2  材料準(zhǔn)備
(1)高強度螺栓的規(guī)格數(shù)量應(yīng)根據(jù)設(shè)計的直徑要求,按長度分別進行統(tǒng)計,根據(jù)施工實際需要的數(shù)量多少、施工點位的分布情況、構(gòu)件加工質(zhì)量和運輸損壞情況、現(xiàn)場的儲運條件、工程難度等因素,考慮2-5%的損耗,進行采購。
(2)大六角頭高強度螺栓的連接副是由一個螺栓、二個墊圈、一個螺母組成,扭剪型高強度螺栓的連接副是由一個螺栓、一個墊圈、一個螺母組成,螺栓、螺母和墊圈應(yīng)按規(guī)定配套使用。
(3)高強度螺栓驗收入庫后應(yīng)按規(guī)格分類存放。應(yīng)防雨、防潮,遇有螺紋損傷或螺栓、螺母不配套時不得使用。
(4)高強度螺栓存放時間過長,或有銹蝕時,應(yīng)抽樣檢查緊固軸力,待滿足要求后方可使用。螺栓不得粘染泥土、油污,必須清理干凈。
3.7.4.3   主要機具
電動扭矩扳手及控制箱、手動扭矩扳手、扭矩測量扳手、手工扳手、鋼絲刷、沖子、錘子、工具袋等等。
3.7.4.4   作業(yè)條件
(1)高強度螺栓連接摩擦面必須符合設(shè)計要求,摩擦系數(shù)必須達到設(shè)計要求。摩擦面不允許有殘留氧化鐵皮。
(2)摩擦面的處理與保存時間、保存條件應(yīng)與摩擦系數(shù)試件的保存時間、條件相同。
(3)施工部位摩擦面應(yīng)防止被油污和油漆等污染,如有污染必須徹底清理干凈。
(4)調(diào)整扭矩扳手。根據(jù)施工技術(shù)要求,認(rèn)真調(diào)整扭矩扳手。扭矩扳手的扭矩值應(yīng)在允許偏差范圍之內(nèi)。施工用的扭矩扳手,其誤差應(yīng)控制在±5%以內(nèi)。校正用的扭矩扳手。其誤差應(yīng)控制在±3%以內(nèi)。
(5)當(dāng)施工采用電動扳手時,在調(diào)好檔位后應(yīng)用扭矩測量扳手反復(fù)校正電動扳手的扭矩力與設(shè)計要求是否一致。
(6)檢查螺栓孔的孔徑尺寸,孔邊有毛刺必須清除掉。高強度螺栓連接構(gòu)件制孔及孔距允許偏差見表3.7.4-4及3.7.4-5。
高強度螺栓連接構(gòu)件制孔允許偏差                  表3.7.4-4
名  稱        直徑及允許偏差(mm)
螺栓        直  徑        12        16        20        22        24        27        30
        允許偏差        ±0.43        ±0.52        ±0.84
螺栓孔        直  徑        13.5        17.5        22        (24)        26        (30)        33
        允許偏差        +0.43
0        +0.52
0        +0.84
0
圓度(最大和最小直徑之差)        1.00        1.50
中心線傾斜度        應(yīng)不大于板厚的3%,且單層板不得大于2.0mm,多層板迭組合不得大于3.0mm.。
高強度螺栓連接構(gòu)件的孔距允許偏差       表3.7.4.-5
項次        項  目        螺栓孔距(mm)
                <500        500-1200        1200-3000        >3000
1
2        同一組內(nèi)任意兩孔間
相鄰兩組的端孔間        允許
偏差        ±1.0
±1.2        ±1.2
±1.5        ---
+2.0       
±3.0
(7)同一批號、規(guī)格的螺栓、螺母、墊圈,應(yīng)配套裝箱待用。

3.7.5  材料和技術(shù)質(zhì)量要求

3.7.5.1  材料要求
①施工中使用的高強度螺栓必須符合現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
②高強度螺栓連接副必須經(jīng)過以下試驗,符合規(guī)范要求時方可出廠:
1)材料的爐號、制作批號、化學(xué)性能與機械性能證明或試驗。
2)螺栓的負(fù)荷試驗。
3)螺母的保證荷載試驗。
4)螺母及墊圈的硬度試驗。
5)連接件的扭矩系數(shù)試驗(注明試驗溫度)。大六角頭連接件的扭矩系數(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差;扭剪型連接件的緊固軸力平均值和變異系數(shù)。
6)緊固軸力系數(shù)試驗。
7)產(chǎn)品規(guī)格,數(shù)量,出廠日期,裝箱單。
3.7.5.2  技術(shù)要求
(1)施工前復(fù)驗高強度大六角頭螺栓連接副的扭矩系數(shù)和扭剪型高強度螺栓的緊固軸力(預(yù)拉力),復(fù)驗結(jié)果必須符合有關(guān)規(guī)范要求。
(2)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件摩擦面抗滑移系數(shù)經(jīng)檢驗必須符合設(shè)計要求。
(3)初擰、復(fù)擰及終擰的次序,應(yīng)從中間向兩邊或四周對稱進行,初擰和終擰的螺栓都應(yīng)做不同的標(biāo)記,避免漏擰、超擰等不安全隱患。
3.7.5.3  質(zhì)量要求
(1)應(yīng)定期校正電動扳手或手動扳手的扭矩值使其偏差不大于±5%,嚴(yán)格控制超擰。
(2)安裝高強度螺栓前作好接頭摩擦面上清理,不允許有毛刺、鐵屑、油污、焊接飛濺物,用鋼絲刷沿受力垂直方向除去浮銹。摩擦面應(yīng)干燥,沒有結(jié)露、積霜、積雪。并不得在雨天進行安裝;當(dāng)氣溫低于-10℃,停止作業(yè)。當(dāng)天安裝的高強度螺栓,當(dāng)天終擰完。
(3)高強度螺栓應(yīng)自由穿入螺栓孔內(nèi)。擴孔時,鐵屑不得掉入板層間。擴孔數(shù)量不得超過一個接頭螺栓孔的1/3,擴孔直徑不得大于原孔徑再加2mm。嚴(yán)禁用氣割進行高強度螺栓的擴孔工作

3.7.6   施工工藝

3.7.6.1  工藝流程
作業(yè)準(zhǔn)備→ 接頭組裝→ 安裝臨時螺栓→ 安裝高強螺栓→ 高強螺栓緊固→檢查驗收
3.7.6.2  操作工藝
(1)接頭組裝:
①對摩擦面進行清理,對板不平直的,應(yīng)在平直達到要求以后才能組裝。摩擦面不能有油漆、污泥,孔的周圍不應(yīng)有毛刺,應(yīng)對待裝摩擦面用鋼絲刷清理,其刷子方向應(yīng)與摩擦受力方向垂直。
②遇到安裝孔有問題時,不得用氧-乙炔擴孔,應(yīng)用擴孔鉆擴孔,擴孔后應(yīng)重新清理孔周圍毛刺。
③高強度螺栓連接面板間應(yīng)緊密貼實,對因板厚公差、制造偏差或安裝偏差等產(chǎn)生的接觸面間隙,應(yīng)按規(guī)定處理。
1)當(dāng)間隙不大于1.0mm 時,不予處理。
2)當(dāng)間隙在1.0~3.0mm 時,將厚板一側(cè)磨成1∶10 的緩坡,或加墊板處理,使間隙小于1.0mm。
3)當(dāng)間隙大于3.0mm 時加墊板,墊板厚度不小于3mm,最多不超過三層,墊板材質(zhì)和摩擦面應(yīng)與構(gòu)件做同樣級別處理。
(2)安裝臨時螺栓:
①鋼構(gòu)件組裝時應(yīng)先安裝臨時螺栓,臨時安裝螺栓不能用高強度螺栓代替,臨時安裝螺栓的數(shù)量一般應(yīng)占連接板組孔群中的1/3,不能少于2 個。
②少量孔位不正,位移量又較少時,可以用沖釘打入定位,然后再上安裝螺栓。
③板上孔位不正,位移較大時應(yīng)用絞刀擴孔。修整后孔的最大直徑應(yīng)小于1.2倍螺栓直徑。修孔時,為了防止鐵屑落入板迭縫中,鉸孔前應(yīng)將四周螺栓全部擰緊,使板迭密貼后再進行,嚴(yán)禁氣割擴孔。
④個別孔位位移較大時,應(yīng)補焊后重新打孔。
⑤不得用沖子邊校正孔位邊穿入高強度螺栓。
⑥安裝螺栓達到30%時,可以將安裝螺栓擰緊定位。
(3)安裝高強度螺栓
①高強度螺栓的穿入,應(yīng)在結(jié)構(gòu)中心位置調(diào)整后進行,高強度螺栓應(yīng)自由穿入孔內(nèi),嚴(yán)禁用錘子將高強度螺栓強行打入孔內(nèi)。
②高強度螺栓的穿入方向應(yīng)該一致,局部受結(jié)構(gòu)阻礙時可以除外。
③不得在下雨天安裝高強度螺栓。
④高強度螺栓墊圈位置應(yīng)該一致,安裝時應(yīng)注意墊圈正、反面方向。即:螺母帶圓臺面的一側(cè)應(yīng)朝向墊圈有倒角的一側(cè);對于大六角頭高強度螺栓連接副靠近螺頭一側(cè)墊圈,其有倒角的一側(cè)朝向螺栓頭。
⑤高強度螺栓在孔內(nèi)不得受剪,應(yīng)及時擰緊。
(4)大六角高強度螺栓的緊固
①大六角頭高強度螺栓全部安裝就位后,可以開始緊固。緊固方法一般分兩步進行,即初擰和終擰。應(yīng)將全部高強度螺栓進行初擰,初擰扭矩應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)軸力的60%~80%,具體還要根據(jù)鋼板厚度、螺栓間距等情況適當(dāng)掌握。若鋼板厚度較大,螺栓布置間距較大時,初擰軸力應(yīng)大一些為好。
②初擰緊固順序,根據(jù)大六角頭高強度螺栓緊固順序規(guī)定,一般應(yīng)從接頭剛度大的地方向不受拘束的自由端順序進行;或者從栓群中心向四周擴散方向進行。這是因為連接鋼板翹曲不牢時,如從兩端向中間緊固,有可能使拼接板中間鼓起而不能密貼,從而失去了部分摩擦傳力作用。
③大六角頭高強度螺栓初擰應(yīng)做好標(biāo)記,防止漏擰。一般初擰后標(biāo)記用一種顏色,終擰結(jié)束后用一種顏色,加以區(qū)別。為了防止高強度螺栓受外部環(huán)境的影響,使扭矩系數(shù)發(fā)生變化,故一般初擰、終擰應(yīng)該在同一天內(nèi)完成。
④凡是結(jié)構(gòu)原因,使個別大六角頭高強度螺栓穿入方向不能一致,當(dāng)擰緊螺栓時,只準(zhǔn)在螺母上施加扭矩,不準(zhǔn)在螺桿上施加扭矩,防止扭矩系數(shù)發(fā)生變化。
(5)扭剪型高強螺栓的緊固
①扭剪型高強螺栓的緊固也必須分兩次進行,第一次為初擰。初擰緊固到螺栓標(biāo)準(zhǔn)軸力(即設(shè)計預(yù)拉力)的60%~80%,初擰的扭矩值不得小于終擰扭矩值的30%。第二次緊固為終擰,終擰時扭剪型高強螺栓應(yīng)將梅花卡頭擰掉。
②為使螺栓群中所有螺栓均勻受力,初擰、終擰都應(yīng)按一定順序進行。
1)一般接頭:應(yīng)從螺栓群中間順序向外側(cè)進行緊固。
2)從接頭剛度大的地方向不受約束的自由端進行。
3)從螺栓群中心向四周擴散的方式進行。
③初擰扳手應(yīng)是可以控制扭矩的,初擰完畢的螺栓,應(yīng)做好標(biāo)記以供確認(rèn)。為防止漏擰,當(dāng)天安裝的高強螺栓,當(dāng)天應(yīng)終擰完畢。
④終擰應(yīng)采用專用的電動扳手,如個別作業(yè)有困難的地方,也可以采用手動扭矩扳手進行,終擰扭矩須按設(shè)計要求進行。用電動扳手時,螺栓尾部卡頭擰斷后即表明終擰完畢,檢查外露絲扣不得少于2 扣,斷下來的卡頭應(yīng)放入工具袋內(nèi)收集在一起,防止從高空墜落造成安全事故。
(6)高強螺栓的檢查驗收
①用0.3kg 小錘敲擊法,對高強螺栓進行普查,防止漏擰。
②進行扭矩檢查,抽查每個節(jié)點螺栓數(shù)的10%。但不少于一個。檢查時先在螺栓端面和螺母上畫一直線,然后將螺母擰松約60°,再用扭矩扳手重新扭緊,使兩線重合,測得此時的扭矩應(yīng)在0.9Tch~1.1Tch 可為合格。Tch 按下式計算:
   Tch= K×P×d
   式中Tch——檢查扭矩(N•m);
   K——扭矩系數(shù);
   P——強度螺栓設(shè)計預(yù)拉力;
   D——高強度螺栓公稱直徑。
如發(fā)現(xiàn)有不符合規(guī)定的,應(yīng)再擴大檢查10%,如仍有不合格者,則整個節(jié)點的高強度螺栓應(yīng)重新擰緊。扭矩檢查應(yīng)在螺栓終擰1h 以后,24h 之前完成。
③用塞尺檢查連接板之間間隙,當(dāng)間隙超過1mm 的,必須要重新處理。
④檢查大六角頭高強度螺栓穿入方向是否一致,檢查墊圈方向是否正確。
⑤扭剪型高強螺栓應(yīng)全部擰掉尾部梅花卡頭為終擰結(jié)束,不準(zhǔn)遺漏。
⑥個別不能用專用扳手操作時,扭剪型高強螺栓應(yīng)按大六角頭高強螺栓用扭矩法施工。終擰結(jié)束后,檢查漏擰、欠擰宜用0.3~0.5kg 重的小錘逐個敲檢,如發(fā)現(xiàn)有欠擰、漏擰應(yīng)補擰;超擰應(yīng)更換。檢查時應(yīng)將螺母回退30°~50°,再擰至原位,測定終擰扭矩值,其偏差不得大于±10%,已終擰合格的做出標(biāo)記。
⑦做好高強螺栓檢查記錄,經(jīng)整理后歸入技術(shù)檔案。
3.7.7  質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

詳見《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205—2001。

3.7.8  成品保護

鋼結(jié)構(gòu)防腐區(qū)段(如酸性車間)應(yīng)在連接板縫、螺頭、螺母、墊圈周邊涂抹防腐膩子(如過氯乙烯膩子等)封閉、面層防腐處理與該區(qū)鋼結(jié)構(gòu)相同。

3.7.9   安全環(huán)保措施

(1)在鋼結(jié)構(gòu)施工以前,應(yīng)建立健全安全生產(chǎn)管理體系,層層落實安全生產(chǎn)責(zé)任制。
(2)根據(jù)工程的具體特點,做好切合實際的安全技術(shù)書面交底。定期與不定期的進行安全檢查。
(3)現(xiàn)場用電必須嚴(yán)格執(zhí)行GB50194、JGJ46—88 等的規(guī)定,高強度螺栓施工機具的接電口應(yīng)有防雨、防漏電的保護措施,防止施工人員高空觸電。
(4)進入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽,高空作業(yè)必須戴安全帶,穿防滑鞋。
(5)高空操作人員使用的工具及安裝用的零部件,應(yīng)放入隨身攜帶的工具帶內(nèi),不可隨便向上下丟拋。手動工具如棘輪扳手、梅花扳手等應(yīng)用小繩栓在施工人員的手腕上,擰下來的扭剪螺栓梅花頭應(yīng)隨手放入專用的收集袋內(nèi),避免墜落傷人。
(6)做好高空施工的安全防護工作,標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和制作高強度螺栓施工用安全吊籃,要求吊籃安全牢靠輕便,便于工人施工轉(zhuǎn)場。
(7)在施工以前應(yīng)對高空作業(yè)人員進行身體檢查,對患有不宜高空作業(yè)疾。ㄐ呐K病、高血壓、貧血等)的人員不得安排高空作業(yè)。
(8)使用風(fēng)動或其他噪音較大的工具、機具施工時要盡量避免夜間施工,以免噪音擾民。
(9)擰下來的扭剪型高強度螺栓梅花頭要集中堆放,統(tǒng)一處理。

3.7.10   質(zhì)量記錄

質(zhì)量記錄按照國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50205—2001的要求執(zhí)行