钢结构焊接方案.docx

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钢结构焊接方案

钢结构焊接作业指导书

编制：

批准：

文件编号：

JSJ-KS-GJG（11）-01

生效日期：

2011年4月10日

一、目标作用：

为更好的指导钢结构焊接施工工作，对钢结构焊接的施工过程和质量进行有效地监督和控制，保证工程质量合格，根据公司《管理体系文件》C版中关于特殊、关键工程控制的相关要求，特制定此作业指导书。

二、编制依据：

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001；

《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205－2001

《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002

本工程现有单位工程的施工图纸。

三、工程概况：

本工程属于群体性工业建筑。

主要工程项目有石灰石预均化堆场及输送；辅料与煤预均化堆场；原料粉磨及废气处理；生料均化库及生料入窑喂料系统；煤粉制备及输送；烧成窑尾；烧成窑中；烧成窑头及输送；熟料储存及输送；熟料汽车散装；余热发电、中控室及厂前区办公楼等单位工程。

该群体工程结构形式主要有钢筋混凝土框架结构、砖混结构、钢筋混凝土筒仓等结构形式；钢结构部分主要包括屋面钢梁、钢走道、钢输送桁架、钢梯、钢平台及设备管道的钢支架等。

四、施工工艺及要求。

1.施工准备：

1.1施工组织准备：

1.1.1人员准备及要求：

a.进行钢结构施工的所有作业人员必须经职业技能培训合格，取得焊工证，持证上岗。

b.施工作业人员进场后，必须及时登记造册，并在进场作业前进行培训，培训合格后方可进行作业。

c.项目部配置专门的钢结构工长，直接负责现场钢结构施工的生产安排和质量管理。

1.1.2措施准备：

a.编制钢结构焊接作业指导书，明确施工方法、工艺参数、质量标准。

b.劳资员根据作业指导书的要求，编制培训计划，组织相关人员参加培训。

c.明确质量验收程序，贯彻执行三检制度。

1.2材料准备：

1.2.1钢结构施工所用的焊接材料应符合设计图纸的要求，并应有出品厂家的质量证明书或检测报告，其化学成分、力学性能等必须符合国家现行标准规定。

1.2.2焊条应符合《碳钢焊条》（GB/T5117）、《低合金钢焊条》（GB/T5118）的规定。

1.2.3焊条选择：

焊接Q235钢或HPB235级钢筋时采用E43××型焊条，焊接Q345钢或HRB335级钢筋时采用E50××型焊条，Q235钢或HPB235级钢筋与Q345钢或HRB335级钢筋焊接时采用E43××焊条，对直接承受动力荷载或振动荷载的结构，宜采用低氢型焊条（碱性焊条）。

1.2.4焊条应储存在干燥、通风良好的地方，由专人保管。

焊条在使用前，必须按产品说明书及有关工艺文件的规定进行烘干。

焊条的烘干装置、保温装置的加热、控温、保温性能应符合使用要求。

1.2.5烘干后的焊条应放置在保温箱内待用，使用时应置于保温筒中。

烘干后的电焊条在空气中放置超过4小时后应重新烘干。

受潮的焊条不得使用。

1.2.6焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷。

1.3主要机具：

电弧焊机、磨光机、手持砂轮机、电焊钳、焊帽等。

1.4作业条件

1.4.1焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s时，应设防风棚或采取其他防风措施。

1.4.2焊接作业区的相对湿度不得大于90％。

1.4.3当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施。

2.施工工艺

2.1.工艺流程:

作业准备→确定工艺参数→电弧焊接（平、立、横、仰焊）→焊缝检查

2.2.操作工艺

2.2.1焊接参数的选择

2.2.1.1焊条直径的选择

焊条直径主要根据焊件厚度选择，见表1。

多层焊的第一层以及非水平位置焊接时，焊条直径应选小一点。

焊条直径选择

焊件厚度（mm）

3

4-6

6-12

＞12

焊条直径（mm）

3.2

3.2-4

4-5

4-6

2.2.1.2焊接电流的选择主要根据焊条直径选择电流，可参考下表选用：

焊条直径（mm）

3.2

4.0

5.0

6.0

焊接电流（A）

100-130

160-210

200-270

260-300

选择电流时还应注意：

a.焊角焊缝时，电流要稍大些。

打底焊时，特别是焊接单面焊双面成形焊道时，使用的焊接电流要小；填充焊时，通常用较大的焊接电流；盖面焊时，为防止咬边和获得较美观的焊缝，使用的电流稍小些。

b.焊接电流初步选定后，要通过试焊调整。

c.在焊接过程中，尽量保持弧长始终一致，并且尽量使用短弧焊接。

d.焊接工艺参数的选择，应在保证焊接质量条件下，采用大直径焊条和大电流焊接，以提高劳动生产率。

2.2.2施焊前，焊工应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。

2.2.3坡口组装间隙超过允许偏差规定时，可在坡口单侧或两侧堆焊、修磨使其符合要求，但当坡口组装间隙超过较薄板厚度2倍或大于20mm，不应用堆焊方法增加构件长度和减少组装间隙。

2.2.4T形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端，必须配置引弧板引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其他材质的材料充当引弧板和引出板。

2.2.5焊接完成后，应用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整。

不得用锤击落引弧板和引出板。

焊接时不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条

2.2.6不应在焊缝以外的母材上打火引弧。

2.3钢结构电弧焊接：

2.3.1平焊

2.3.1.1清理焊口：

焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。

2.3.1.2引弧：

角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持2～4mm间隙产生电弧。

对接焊缝及时接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，中途接头则应在焊缝接头前方15～20mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。

2.3.1.3焊接速度：

要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2～3mm）为宜。

2.3.1.4焊接角度：

根据两焊件的厚度确定，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为45°；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。

2.3.1.5收弧：

每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。

焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整，不许用锤击落。

2.3.1.6清渣：

整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，方可转移地点继续焊接。

2.3.2立焊：

基本操作工艺过程与平焊相同，但应注意下述问题：

2.3.2.1在相同条件下，焊接电源比平焊电流小10%～15%。

2.3.2.2采用短弧焊接，弧长一般为2～3mm。

2.3.2.3焊条角度根据焊件厚度确定。

两焊件厚度相等，焊条与焊条左右方向夹角均为45°；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。

焊条应与垂直面形成60°～80°角，使角弧略向上，吹向熔池中心。

2.3.2.4收弧：

当焊到末尾，采用排弧法将弧坑填满，把电弧移至熔池中央停弧。

严禁使弧坑甩在一边。

为了防止咬肉，应压低电弧变换焊条角度，使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。

2.3.3横焊：

基本与平焊相同，焊接电流比同条件平焊的电流小10%～15%，电弧长2～4mm。

焊条的角度，横焊时焊条应向下倾斜，其角度为70°～80°，防止铁水下坠。

根据两焊件的厚度不同，可适当调整焊条角度，焊条与焊接前进方向为70°～90°。

2.3.4仰焊：

基本与立焊、横焊相同，其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关，焊条与焊接方向成70°～80°角，宜用小电流、短弧焊接。

2.4定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。

钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接，定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2／3，定位焊缝长度宜大于40mm，间距500～600mm，并应填满弧坑。

定位焊预热温度应高于正式施焊预热温度。

当定位焊焊缝上有气孔或裂纹时，必须清除后重焊。

2.5在组装好的构件上施焊，应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行，以控制焊后构件变形。

1）控制焊接变形，可采取反变形措施。

2）在约束焊道上施焊，应连续进行；如因故中断，再焊时应对已焊的焊缝局部做预热处理。

3）采用多层焊时，应将前一道焊缝表面清理干净后再继续施焊。

4）因焊接而变形的构件，可用机械（冷矫）或在严格控制温度的条件下加热（热矫）的方法进行矫正。

2.6焊接要求：

1）除个体设计中有注明的，零件的连接处均应满焊，焊缝最小厚度为5mm。

2）焊接H型钢应采用埋弧焊，尽量减少拼缝数量，拼缝应按等强连接原则，选择合适的焊接工艺和切剖口型式，并设置在应力较小的部位。

梁的上、下翼缘与腹板的拼缝位置应相互错开不小于200mm。

3）钢结构加工制作时，若因材料长度不够需接长，工字钢与槽钢梁的接头宜在跨度中央1/3～1/4范围内，工字钢和槽钢柱接头位置不限。

3.质量标准

3.1主控项目

（1）焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

检查焊接材料的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。

主要监控人：

材料员、质检员

（2）焊条、等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求和国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。

焊条等在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

检查质量证明书和烘焙记录。

主要监控人：

钢结构工长、质检员

（3）焊工必须持证上岗。

持证焊工进场作业前必须经培训合格。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

检查焊工合格证及其认可范围、有效期，如实填写培训记录。

主要监控人：

劳资员、资料员

（4）设计要求全熔透的二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

检查焊缝探伤报告。

注：

探伤比例的计数方法应按以下原则确定：

（1）对制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；

（2）对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm,并应不小于1条焊缝。

主要监控人：

试验员、质检员、钢结构工长

（5）焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。

二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。

检查数量：

每批同类构件抽查10％，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝按条数抽查5％，且不应少于1条；每条检查1处，总抽查数不应少于1处。

检验方法：

观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查。

主要监控人：

钢结构工长、质检员

3.2一般项目

（1）焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷；焊剂不应受潮结块。

（2）对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝，其预热温度或后热温度应符合国家现行有关标准的规定或通过工艺试验确定。

预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上，且不应小于100mm；后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。

（3）二级、三级焊缝外观质量标准应符合表3.1.7.2-1的规定。

三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。

检查数量：

每批同类构件抽查10％，但不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝应按条数各抽查5％，但不应少于1条；每条检查1处，总抽查处不应少于10处。

检验方法：

观察检查或使用放大镜、钢尺和焊缝量规检查。

（4）焊缝尺寸允许偏差应符合表1的规定。

（6）焊缝感观应达到：

外形均匀，成型良好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净。

检查数量：

每批同类构件抽查10％，但不应少于3件；被抽查构件中，每种焊缝按数量各抽查5％，总抽查处不应少于5处。

检验方法：

观察检查。

表1

项

次

项目

允许偏差（mm）

检验

方法

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

1

对

接

焊

缝

焊缝余高（mm）

b＜20

0.5～2

0.5～2.5

0.5～3.5

用

焊

缝

量

规

检

查

b≥20

0.5～3

0.5～3.5

0～3.5

焊缝错边

＜0.1t且

不大于2.0

＜0.1t且

不大于2.0

＜0.15t且

不大于3.0

2

角

焊

缝

焊角尺寸（mm）

hf≤6

0～+1.5

hf＞6

0～+3

焊缝余高（mm）

hf≤6

0～+1.5

hf＞6

0～+3

3

组合焊缝焊角尺寸

T形接头、十字接头、角接头

＞t/4

注：

b为焊缝宽度，t为连接处较薄的板厚，hf为焊角尺寸。

五.成品保护

1.构件焊接后的变形，应进行成品矫正，成品矫正一般采用热矫正，加热温度不宜大于650℃。

2．凡构件上的焊瘤、飞溅、毛刺、焊疤等均应清除干净。

3．用红色油漆标注中心线标记并打钢印。

六、质量保证措施

1、所有进场的钢材、电焊条、焊剂、油漆必须有合格证质量证明书，并验收合格方可使用。

2、电焊工等特殊工种必须持证上岗操作，并进行现场培训，做到应知应会。

3、钢结构件下料尺寸依据足尺放样和焊接收缩量调整等，保证下料尺寸准确，焊接焊条用烘干箱烘干，遇恶略劣天气情况暂停焊接作业，保证不受外界因素影响。

七、安全及职业健康保证措施

1、认真贯彻执行国家有关安全生产法规，认真贯彻执行有关施工安全规程。

2、牢固树立“安全第一”的思想，坚持预防为主的方针，对作业工人经常进行安全生产教育，对职工进行安全生产培训。

3、钢结构焊接作业人员必须持证上岗，严格佩戴安全防护用品，严格按照操作规程作业。

4、电焊机必须有接零接地保护及漏电保护装置，电焊机应防雨防潮。

一次线二次线长度必须符合规范要求。

5、氧气、乙炔气瓶按要求进行存放，保持安全距离，并将存放库进行围挡，防止暴晒。

雨天严禁进行焊接作业。

6、所有施工人员必须戴安全帽，高空作业必须系安全带。

7、作业区应设置足够数量的灭火器材。

电焊施工时，先注意周围环境有无易燃物后再进行工作。

8、雪、雨天气时，禁止露天焊接。

构件焊区表面潮湿或有冰雪时，必须清除干净方可施焊。

在四级以上风力焊接时，应采取防风措施。

八、文明施工及环保措施

1、钢结构焊接剩余的焊条头严禁随意丢弃，应收集到回收桶内，在统一处理。

2、在工地装卸钢材或废料时，严禁抛投，调直或弯曲钢板、型材时，严禁用大锤砸。

3．对施工人员进行文明施工教育，加强职工的文明施工意识。

4．实行区域管理，划分责任范围，定期进行文明施工检查。

5．废料要及时清理，并在指定地点堆放，不得乱扔乱弃，保证施工场地的清洁和施工道路的畅通。