钢结构焊接通用工艺讲诉.docx
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钢结构焊接通用工艺讲诉
钢结构焊接通用工艺
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年月
1.焊接材料同钢材的匹配
1.1药皮焊条手工电弧焊（SMAW）用药皮焊条
钢号
等级
SMAW用药皮焊条
型号
牌号
Q235
A
E4303
J422
B
E4303
J422
J427
J426
C
E4315
D
E4316
Q295
A
E4303
J422
B
E4315,E4316,E4328
J427,J426,J426Fe
Q345
A
E5003
J502
B
E5003,E5015,E5016,E5018
J502,J507,J506,J506Fe
C
E5015,E5016,E5018
J507,J506,J506Fe
D
E5015,E5016,E5018
J507,J506,J506Fe
E
专题另定
专题另定
Q390
A
E5015
E5016
E5515-D3,E5515-G
E5516-D3,E5516-G
J507
J506
J557,J557MoV
J556,J556MoV
B
C
D
E
专题另定
专题另定
Q420
A
E5515-D3,E5515-G
E5516-D3,E5516-G
J507
J506
J557,J557MoV
J556,J556MoV
B
C
D
E
专题另定
专题另定
Q460
C
E6015-D1,E6015-G
E6016-D1,E6016-G
J607,J607Ni
J606,J606Ni
D
E
专题另定
专题另定
1.2埋弧焊（SAW）焊丝
钢号
等级
SAW焊丝牌号
Q235
A
H08A
B
H08A
C
H08A
D
H08A
Q295
A
H08MnA
B
H08MnA
Q345
A
H08MnA，H10Mn2
B
H08MnA，H10Mn2
C
H08MnA，H10Mn2
D
H08MnA，H10Mn2
E
专题另定
Q390
A
H08MnA，H10Mn2，H08MnMoA
B
H08MnA，H10Mn2，H08MnMoA
C
H08MnA，H10Mn2，H08MnMoA
D
H08MnA，H10Mn2，H08MnMoA
E
专题另定
Q420
A
H10Mn2，H08MnMoA
B
H10Mn2，H08MnMoA
C
H10Mn2，H08MnMoA
D
H10Mn2，H08MnMoA
E
专题另定
Q460
C
H08Mn2MoA
D
H08Mn2MoVA
E
专题另定
1.3埋弧焊（SAW）用焊剂
钢号
等级
SAW焊剂型号
常用焊剂牌号
Q235
A
F4A0
HJ431
HJ330
B
F4A0
C
F4A0
D
F4A2
Q295
A
F5004
HJ431
HJ330
B
F5014
Q345
A
F5004
SJ101
B
F5014
C
F5024
D
F5034
E
专题另定
Q390
A
F5011
通过PQR确定
B
F5011
C
F5021
D
F5031
E
F5041
Q420
A
F6011
通过PQR确定
B
F6011
C
F6021
D
F6031
E
F6041
Q460
C
F6021
通过PQR确定
D
F6031
E
F6041
注：
焊剂型号的含义：
●F-焊剂。
●第一位数字――熔敷金属的σb。
σb（MPa）
σs（MPa）
δ（％）
4
5
480～650
＞380
＞22.0
6
550～690
＞460
＞20.0
7
620～760
＞540
＞17.0
8
690～820
＞610
＞16.0
9
760～900
＞680
＞15.0
10
820～970
＞750
＞14.0
●第二位数字――试样状态。
0
焊态
1
焊后热处理状态
●第三位数字――熔敷金属冲击功≥27J时的试验温度。
温度（℃）
akv（J）
0
/
/
1
0
≥27
2
-20
3
-30
4
-40
5
-50
6
-60
8
-80
10
-100
●第四位数字――焊剂渣系代号。
1.4实芯焊丝气体保护焊（GMAW）用焊丝
钢号
等级
GMAW焊丝牌号
Q235
A
ER49-1
B
ER49-1
C
ER50-6
D
专题另定
Q295
A
ER49-1
B
ER50-3
Q345
A
ER49-1
B
ER50-3
C
ER50-2
D
ER50-2
E
专题另定
Q390
A
ER50-3
B
ER50-3
C
ER50-3
D
ER50-2
E
专题另定
Q420
A
ER55-D2
B
ER55-D2
C
ER55-D2
D
ER55-D2
E
专题另定
Q460
C
ER55-D2
D
ER55-D2
E
专题另定
1.5药芯焊丝气保护焊（FCAW）用焊丝〔天泰焊材（昆山）有限公司产品〕
钢号
等级
FCAW焊丝牌号
Q235
A
FCAW-S（自保）用：
TWE-704-0
TWE-707-0
B
C
FCAW-G（气保）用：
TWE-711
TM-70C
FCAW-S（自保）用：
专题另定
D
FCAW-G（气保）用：
TWE711Ni
FCAW-S（自保）用：
专题另定
E
专题另定
专题另定
Q345
A
FCAW-S（自保）用：
TWE-704-0
TWE-707-0
B
C
FCAW-G（气保）用：
TWE-711
TM-70C
FCAW-S（自保）用：
专题另定
D
FCAW-G（气保）用：
TWE711Ni
FCAW-S（自保）用：
专题另定
E
专题另定
Q390
A
FCAW-S（自保）用：
TWE-704-0
TWE-707-0
B
C
FCAW-G（气保）用：
TWE-711
TM-70C
FCAW-S（自保）用：
专题另定
D
FCAW-G（气保）用：
TWE711Ni
FCAW-S（自保）用：
专题另定
E
专题另定
Q420
A
FCAW-S（自保）用：
TWE-704-0
TWE-707-0
B
C
FCAW-G（气保）用：
TWE-711
TM-70C
FCAW-S（自保）用：
专题另定
D
FCAW-G（气保）用：
TWE711Ni
FCAW-S（自保）用：
专题另定
E
专题另定
Q460
C
FCAW-G（气保）用：
TWE-711
TM-70C
FCAW-S（自保）用：
专题另定
D
FCAW-G（气保）用：
TWE711Ni
FCAW-S（自保）用：
专题另定
E
专题另定
1.6栓钉焊用栓钉
钢号
栓钉
Q235
ML15
Q345
ML15
Q390
另定
Q420
Q460
1.7栓钉焊用瓷环
型式
用途
适用栓钉直径（mm）
B1（细小型）
不穿透平焊
Ф8，Ф10，Ф13，Ф16，Ф19，Ф22
B2（粗大型）
穿透平焊
Ф13，Ф16，Ф19
2.坡口清洁
2.1清洁工作要求：
A.烘并抹去油渍。
B.烘去水渍。
C.刮去油漆、泥土等污垢。
D.磨去切割硬化层和锈斑，直至呈现金属光泽。
2.2清洁范围：
A.坡口部位。
B.上下两边坡口侧面30mm的范围。
C.坡口两端左右两侧各30mm的范围。
3.焊接材料的烘焙
3.1药皮焊条
A.酸性焊条：
使用前应烘焙到150℃，保温1h，然后存放在手提式保温筒内，盖紧盖子，随用随取。
4h内未用完的焊条，可退库再烘焙。
B.碱性低氢型焊条：
使用前应烘焙350℃，保温2h，然后存放在手提式保温筒内，盖紧盖子，随用随取。
4h内未用完的焊条，可退库再烘焙，但最多只允许烘焙2次。
3.2焊剂
A.熔炼型焊剂：
使用前应烘到250℃，保温1h。
只准在大气中暴露4h，过时的应重新烘焙，但最多只允许烘焙2次。
B.烧结型焊剂：
使用前应烘到300～350℃，保温2h。
只准在大气中暴露4h，过时的应重新烘焙，但最多只允许烘焙2次。
3.3药芯焊丝：
使用前应烘到100℃，不必保温。
（焊丝盘应为钢质，不可用塑料盘。
）
3.4熔化咀：
使用前应烘干到100℃。
3.5瓷环：
使用前应烘干到100℃
4.电焊机的保养和鉴定
4.1电焊机的外表应保持清洁。
4.2电焊机的导线应保持绝缘良好。
4.3电焊机的电源特性，以及电焊接电流和电弧电压（或焊接电压）的调节功能应保持正常，每三年必须经计量部门检查和鉴定一次，并应贴上鉴定证明标签。
5.常用的组装要求
5.1各类接头的组装允许偏差列于下表：
5.2板制H型钢的组装要求：
A.拼缝错开：
B.翼板拼接长度：
C.腹板拼接长度和宽度：
5.3吊车梁和吊车桁架不允许下挠。
5.4桁架构件的轴线应交汇于节点，其允许误差应≤3mm。
6.定位焊
6.1定位焊可用SMAW或GMAW或FCAW施焊，其焊接参数同正式焊接。
6.2药皮焊条或实芯焊丝或药芯焊丝应同正式焊接一样经过烘焙。
6.3定位焊缝的厚度不宜过大，以焊牢为原则，如担心焊得不牢，可增加定位焊缝的长度，缩小定位焊缝的间距。
6.4定位焊缝的长度可＞40mm。
6.5定位焊缝的间距宜为500～600mm。
6.6应特别注意，定位焊缝的坡口及其两侧各30mm范围内应做好清洁工作，其要求同正式焊接。
6.7应特别注意，厚工件在定位焊前应作预热，其要求同正式焊接。
6.8定位焊缝不准残留弧坑和弧坑裂纹，以及其它缺陷。
6.9不合格的定位焊缝应用碳刨刨去，打磨光洁，重新焊接，不准留存不合格的定位焊缝。
7.引弧板和引出板
7.1应成对地使用引弧板和引出板。
7.2引弧板和引出板只需使用Q235钢板制作。
7.3引弧板和引出板应与母材做到五同：
A.同样的厚度。
B.同样的坡口，严禁用碳弧气刨刨出坡口。
C.同样的下料方法（剪切或切割）。
D.同样的打磨方法。
E.同样的清洁要求。
7.4厚工件用的引弧板和引出板应和厚工件一样作焊前预热，并且其预热温度应略高于厚工件的。
7.5一般引弧板和引出板的尺寸应为：
A.SAW,GMAW,FCAW:
≥80mmX150mm。
B.SMAW:
≥50mmX60mm。
7.6引弧板和引出板必须同工件焊牢，焊厚工件时，引弧板和引出板同厚工件之间，在侧面应加焊立角焊缝。
7.7焊厚工件时，为释放焊接应力，可在引弧板和引出板上开缺口。
7.8焊完后，引弧板和引出板只可割去，不准用锤击落。
8.焊接环境
8.1雨雪天不准露天施焊，。
8.2工件表面潮湿时，应在烘干后再施焊。
8.3对焊接区域风速的限制：
A.SMAW:
ν≥8m/sec时不准焊接。
B.GMAW,FCAW:
ν≥2m/sec时不准施焊。
8.4相对湿度＞90％时应暂停施焊。
8.5环境温度＜0℃时，应把待焊部位（宽度各≥100mm范围）的工件加热到20℃以上，才准施焊。
其后的焊接环境温度也不能＜20℃。
8.6栓钉焊如无法避免在0℃以下施焊，则其击弯检验的比例应从1％增加到2％。
8.7电渣焊应安排在0℃以上的环境下施焊。
9.预热
钢号
较厚工件的厚度t（mm）
t＜25
25≤t≤40
40＜t≤60
60＜t≤80
t＞80
Q235
——
——
60℃
80℃
100℃
Q345
——
60℃
80℃
100℃
140℃
Q390
Q420
Q460
通过PQR确定
10.道间温度控制
焊道间温度应该控制在最低预热温度~200℃之间，严禁＞230℃。
11.背面清根、打磨及判断
焊后工件时，在正面焊了几个焊道以后，应翻转工件，在反面再焊几个焊道。
在开始焊接反面第一个焊道前，应用碳弧气刨刨去正面第一个焊道焊缝的底部，连同正面的第一个焊道的焊渣也清除干净，然后用砂轮打磨该部位的弧槽，至呈现金属光泽。
最后在MT判断该部位无裂纹之后，才能预热和施焊。
12.后热（去氢）
焊后立即对焊缝及其两侧宽度各大于1.5倍工件厚度（但不小于100mm）范围内的工件加热到200~250℃,每25mm工件厚度保温不小于0.5小时，然后铺盖石棉毯或者炒热的砂缓冷，或自然冷却。
13.预热、道间温度控制和后热的加热方法
13.1使用配有自动记录仪的履带式电感应加热器加热。
13.2使用长柄氧乙炔火焰枪加热，并用红外线数字显示的测温表尽可能在加热面的背面，多处多次地测量温度。
14.焊接参数
14.1SMAW：
焊接位置
Ф（mm）
I（A）
U（V）
ν（cm/min）
F
1.6
2
2.5
3.2
4
4.8
5.8
25～40
40～60
50～80
100～120
160～210
200～270
260～300
22～24
/
H
1.6
2
2.5
3.2
4
4.8
5.8
20～35
35～55
45～75
95～125
155～200
190～260
250～290
23～24
/
V
1.6
2
2.5
3.2
4
4.8
5.8
20～30
30～50
40～70
90～120
150～190
185～250
240～280
23～24
/
14.2SAW（F）
焊道
Ф（mm）
I（A）
U（V）
ν（cm/min）
打底
4
500～550
32
50
中间
4.8
550～650
33～34
40～45
盖面
4.8
650～750
34～35
40～42
14.3GMAW
焊接位置
Ф（mm）
I（A）
U（V）
ν（cm/min）
F
1.2
250～350
33～35
/
H
1.2
220～330
33～35
/
V
1.2
200～300
33～35
/
14.4FCAW
焊接位置
Ф（mm）
I（A）
U（V）
ν（cm/min）
F
1.2
250～350
33～35
/
H
1.2
220～330
33～35
/
V
1.2
200～300
33～35
/
14.5SW
Ф（mm）
I（A）
t（sec）
透
不透
透
不透
13
/
950
/
0.7
16
1500
1250
1.0
0.8
19
1800
1550
1.2
1.0
22
/
1800
/
1.2
15.焊接变形的防止
15.1SMAW长焊缝的逆向分段焊法
15.2GMAW、FCAW长焊缝从中间向两端分开的焊法
15.3SMAW、GMAW、FCAW的对称施焊法：
15.4SAW、ESW的三同（两焊枪同步、同方向、同参数）施焊法
15.5从下向上的施焊法
15.6强调焊接顺序
A厚钢板的对接：
B箱型构件：
C十字型构件：
15.7钢板对接的反变形法
16.变形的矫正
16.1冷矫：
A环境温度要求：
a.Q235构件大于—16℃。
b.Q345构件大于—12℃。
c.Q390、Q420、Q460构件通过试验确定。
B方法：
a.锤击矫正，尽量少用。
b.滚矫：
c.扳矫：
d.压矫：
e.顶矫：
16.2热矫
A.火焰温度600~900℃（最佳800~900℃）。
B.加热部位：
a.大部分：
凸出部位。
b.修正下挠或增加上拱时：
c.浇水激冷：
Q235可以；Q345、Q390、Q420、Q460严禁。
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