钢结构构件焊接技术要求及焊接技术.docx
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钢结构构件焊接技术要求及焊接技术
钢结构构件焊接技术要求
一、常规要求
1、焊工应经培训合格，方可担任焊接工作。
2、重要结构件的重要焊缝，焊缝两端或焊缝交叉处必须打上焊工代号钢印。
3、焊前对焊件应预先清除焊缝附近表面的污物，如氧化皮、油、防腐涂料等。
6、钢结构件隐蔽部位应焊接、涂装、并经检查合格后方可封闭。
7、双面对接焊焊接应挑焊根，挑焊根可采用风铲、炭弧气刨，气刨及机械加工等方法。
8、多层焊接应连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查、清除缺陷后再焊。
9、焊接过程中，尽可能采用平焊位置。
10、焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳；焊丝、焊钉在使用前应清除油污、铁锈。
12、焊接时，焊工应遵守焊接工艺，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。
13、对接接头、T形接头、角接接头、十字接等对接焊缝及对接和角接组合焊缝，应在焊缝的两端设置引弧和引出板，其材质和坡口形式应与焊件相同。
引弧和引出的焊缝长度：
埋弧焊应大于50mm，手工电弧焊及气体保护焊应大于20mm。
焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板，并修磨平整，不得用锤击落。
14、焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因，订出修补工艺后方可处理。
15、焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的溶渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。
二、根据焊接结构件的特点、材料及现场条件的可能，焊接方法可选择手工电弧焊、埋弧自动焊和二氧化碳气体保护焊。
三、返修
1、焊接过程中或焊后发现缺陷必须及时返修。
2、焊缝缺陷可用风铲或碳弧气刨清除，对于淬火倾向大的钢材，使用碳弧气刨时必须将焊件预热至150℃以上。
3、发现缺陷，特别是裂纹应进行质量分析，找出原因，订出措施后返修，裂纹清除前应仔细查找其首尾，在尾端钻孔以防扩展，然后再清除、焊补。
4、要求焊后热处理的构件，应在热处理前返修，如果在热处理之后发现缺陷，待返修后应重新热处理。
四、焊接检查
1、焊接检查员应根据构件技术条件、工艺文件和本守则规定内容进行检查。
2、检查工作内容：
1焊前检查焊接材料、焊接零部件、构件及装配质量；
2焊接过程中检查焊接规范、焊接顺序和分段方法；
3焊后检查焊接质量、合格后打上检查员印记。
五、安全操作技术
执行《焊工安全操作规程》
六、焊后工作
1、焊件摆放整齐，堆放要安全，场地打扫干净。
2、填好交接班记录。
现场安装手工电弧焊焊接技术
一、本章适用于普通碳素结构钢（GB700—800）优质碳素结构钢（GB699—88），低合金高强度结构钢（GB1591—94）的手工电弧焊
二、焊接材料
1、焊条应符合国家标准，（碳钢焊条GB5117—85，低合金钢焊条GB5118—85）并有制造厂的合格证明书，如无合格证书，应补作焊条化学成份分析及机械性能试验，确定其合格后方可使用，严禁使用不合规定和来路不明的焊条。
2、焊条的烘干应严格按下列方法进行：
①酸性结构钢焊条（如E4303[J422]、E4301[J423]、E4313[J421]、E4320[J424]）受潮时，可在75℃—150℃烘干1—2小时，一般情况下允许不烘干。
②碱性低氢型结构钢焊条（E4316[J426]、E4315[J427]、E5016[J506]、E5015[J507]）在使用前，经350—400℃烘干1—2小时，后放在100—150℃的保温箱内，随烘随用，焊条不允许多次重复烘干。
3、焊条使用和保管应按以下规定：
①车间领取的酸性结构钢焊条和碱性低氢结构钢焊条应分箱存放、分箱使用，不得混淆，箱外应贴有标签，以免错用。
②碱性低氢结构钢焊条在进行烘干处理之前不得去掉塑料袋，不可散装存放。
三、焊接规范
1、根据产品图样、工艺文件或标准选用焊条，如无具体要求时，低碳钢的焊接可选用E4303[J422]型焊条，中碳钢和低合金钢的焊接选用强度相当级的碱性低氢型焊条。
2、直径的选择根据被焊件的厚度、接头形状、焊接位置和预热条件而定。
①根据被焊件厚度选择焊条直径，见表10-1
表10-1根据被焊工件厚度先焊条直径
被焊工件厚度
（mm）
≤1.5
2
3
4—7
8—12
≥13
焊条直径（mm）
1.6
1.6—2
2.5—3
3.2—4
4—5
4—5.8
②带坡口多层焊时，首层用Ф3.2—Ф4焊条，其他各层用直径较大焊条。
③立、仰或横焊，使用焊条直径不大于Ф4。
④焊接中碳钢或低合金钢时，焊条直径应适当的比焊同规格的低碳钢小些。
3、焊接电流选择
①焊接电流的选择可根据焊条使用说明书。
②焊接电流与焊条直径有关，选择电流（I）可按近似公式计算：
I=Kd
式中d—焊条直径K—系数，K值按焊条直径选择，见表10-2
表10-2不同焊条的K值
焊条直径（mm）
1.6
2—2.5
3.2
4—5.8
K值
15—25
20—30
30—40
40—50
③焊接电流也可查表选取，见表10-3
表10-3焊接电流的选择
焊条直径
（mm）
1.6
2.0
2.5
3.2
4.0
5.0
5.8
酸性焊条
（A）
25-40
40-70
70-90
90-130
160-210
220-270
260-350
碱性低氢
焊条（A）
一般同规格酸性焊条电流的80%—90%
④立焊时，焊接电流比平焊时要小15—20%，横焊仰焊时小10—15%；焊件厚度大，应取电流的上限值。
四、焊接工艺
1、引弧应在焊缝前方进行，禁止在待焊零件的非焊接面上引弧和校验电流，也不得在工艺装备上引弧及校验电流，重要焊缝应在引弧板上引弧。
2、焊缝长度超过1000毫米时，应根据焊接点采用不同的分段方法进行焊接，每段长度一般为一根焊条所焊焊缝的长度，如下图所示选“焊缝中心”，由此向两端逆向分段施焊，在任何情况下，不允许同时由两端焊向中间。
←焊缝中心→
543211’2’3’4’5’
焊接顺序
3、对手弧焊的打底焊（包括其它焊接方法需手弧焊打底时）应采用较细的焊条，并要正确掌握焊条的角度和运条方法，以防产生层间未焊透和根部未焊透等缺陷。
4、手工焊时禁止焊条未熔化部分在赤红状态下施焊。
5、熔渣在赤红状态时不得清除，焊缝收尾应填满弧坑，焊缝端部必须封口良好，不得将零件边缘咬出缺口。
6、电弧中断须重新引弧时，应在弧坑前15—20mm处引弧然后将电弧引向弧坑继续施焊。
7、手工电弧焊时要正确运条，保证焊缝的外观质量，焊接过程中若发现有气孔、夹渣、裂纹等缺陷，应及时除去，并补焊妥当，然后再继续施焊。
8、根据碱性低氢焊条的特点，在焊接时还需注意另外两点：
①焊接时须用短弧操作，以窄焊道为宜；
②用直流电源时，一般用反极性接法，即焊条接正极。
五、常见的手工电弧焊焊接缺陷及纠正预防措施：
1、咬边：
咬边是在焊缝边缘母材上被电弧烧熔的凹槽。
a）产生的主要原因：
①焊接时选用过大的焊接电流。
②焊接中焊条的把持角度不当。
③焊接操作的速度不当。
④焊接电弧过长。
⑤焊接选用的焊条直径不当。
b）纠正预防措施：
1选用工艺要求的合适电流，避免电流过大。
2焊条角度适当。
3焊条摆动时在坡口边缘稍慢些，停留时间秀长些。
4操作时电弧不要拉的太长。
5选择适当直径的焊条。
c）返工处理：
咬边深度超过允许偏差的应进行补焊。
2、未熔合：
未熔合指填充金属与母材之间或填充金属相互之间的熔合状态不良（或没有熔合在一起）。
a）产生的主要原因：
①焊接电流过小。
②焊接速度过快。
③坡口形状不当。
④金属表面有锈，杂物没清理干净。
⑤焊条直径选用不当。
⑥焊接时运条角度不当。
⑦焊接区域热量不足。
b）纠正预防措施：
①焊接电流选用稍大，放慢焊接速度，使热量增加到足以熔化母材或前一层焊缝金属。
②焊条角度及运条速度适当，要照顾到母材两侧温度及熔化情况。
③坡口加工要保持适当角度。
④选择适当的焊条直径以及熔入能力好的焊条。
⑤对由溶渣、锈、杂物等引起的未熔合，可以用防止夹渣方法处理。
⑥焊条有偏心时应调整角度使电弧处于正确方向。
c）返工处理：
用碳弧气刨、风凿、打磨等方式将缺陷全部清除后再进行补焊。
3、焊瘤：
焊瘤指焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤。
a）产生的主要原因：
①熔池温度过高，液体金属凝固较慢，在重力作用下下附而成。
②焊接电流过小。
③焊条的角度不适当。
④焊接时运条速度、方法不当。
b）纠正预防措施：
①选用合适的规范，间隙不宜过大。
②严格控制熔池温度，防止过高。
③焊接时注意运条速度和角度。
c）返工处理：
用手提砂轮机打磨。
4、焊缝过高：
焊缝过高是由于焊接不当，使焊道上突出母材表面高度过高而产生的。
a）产生的主要原因：
①焊接电流过小。
②焊接速度太慢。
b）纠正预防措施：
①在工艺要求内尽量提高焊接电流。
②焊接速度选用加快。
c）返工处理：
用手提砂轮机打磨。
5、未焊满（或弧坑）：
未焊满是由于填充金属不足，在焊缝表面形成连续或断续的沟槽。
弧坑也属于同一类型。
a）产生的主要原因：
①焊接层次未控制好。
②焊接运条速度过快。
③焊条收弧未填满弧坑。
b）纠正预防措施：
①注意焊接层次的控制。
②选用适当的运条方法和速度。
③焊条收尾时稍多停留一会，或用断续灭弧来填满。
c）返工处理：
采用补焊进行处理。
6、焊角高度不符：
焊脚高度不符主要是焊接中其焊脚高度未适当控制，产生过高或欠缺。
a）产生的主要原因：
①焊接时焊条直径选用不当。
②焊接时的焊接层次控制不好。
③焊接速度不当。
b）纠正和预防措施：
①注意控制焊接层次。
②选用适当的焊条直径。
③焊接时注意运条速度。
c）返工处理：
①焊脚过高，一般不作处理，但焊脚高度过大则用手提砂轮机打磨。
②焊脚过小，则按图纸或规范要求的高度进行补焊。
7、气孔：
气孔是熔池中气体来不及排出而停留在焊缝中的孔眼。
a）产生的主要原因：
①电弧焊接中所产生的气体里含有过量的氢气及一氧化碳所造成。
②母材钢种中含硫量过多。
③焊条的性质和烘焙温度不足。
④焊接部位冷却速度快过。
⑤焊接区域有油污、油漆、铁锈、镀锌层等造成。
⑥空气湿度太大。
b）纠正和预防措施：
①选用适当的手工电弧焊焊条。
②选用烘焙适当的低氢型焊条。
③采取对母材预热等方式延迟冷却速度。
④清理焊接区的锈和杂物，镀锌件应选用特殊焊条。
⑤去除母材焊接区的结露。
c）返工处理：
①表面较浅的凹陷可以直接补焊。
②其它应用碳弧气刨、气凿或手提砂轮机打磨处理，去除气孔后再进行修补。
8、未焊透：
未焊透是指电弧未将母材熔化或未填满熔化钨所引起，它分为根部未焊透、层间未焊透，未焊透有时和未熔各很难区分。
a）产生的主要原因：
①采用的焊接电流过小。
②焊接速度过快。
③焊接根部处理不当。
④坡口加工角度过小。
⑤装配间隙过小。
⑥钝边过大。
b）纠正和预防措施：
①焊接时加大一点电流。
②焊接速度不要太快。
③焊件根部处理彻底。
④控制好焊接坡口的角度。
⑤注意控制好装配间隙，并选用合适的焊条。
⑥坡口的钝边不应留的太厚。
c）返工处理：
返工处理方法同未熔合。
9、夹渣：
夹渣是在焊接填充金属中或母材的熔合部中残留的熔渣、钨氧化物等。
a）产生的主要原因：
①多层焊时，前道焊渣被后道焊接所包留。
②焊接操作不当。
③焊接电流过小。
④使用不合适直径的焊条。
⑤运条角度不对。
⑥焊接速度不当。
⑦母材冷却速度过快，使焊渣失去流动性。
b）纠正和预防措施：
①前一道焊渣应清除干净。
②焊接时应分清焊渣和铁水。
③适当加大焊接电流。
④选用合适直径的焊条。
⑤注意控制运条角度。
⑥适当放慢焊接速度。
⑦对焊接区域进行预热。
c）返工处理：
返工处理的方法同未熔合的处理方法。
10、裂纹：
裂纹是焊接接头中最危险的缺陷，也是各种材料焊接中经常遇到的问题。
裂纹根据发生的时间不同分为热裂纹和冷裂纹两种。
它是在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接速度中局部区域的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界而产生的缝隙。
其表现为纵向裂纹、横向裂纹、放射状裂纹、弧坑裂纹、间断裂纹群、枝状裂纹。
a）产生热裂纹的主要原因：
①焊条质量不合格（含锰不足，含碳、硫偏高）。
②焊缝中偶然掺入超过一定量的铜所造成。
③在大刚度的焊接部位焊接，收弧过快，产生弧坑引起。
b）纠正和预防措施：
①应使用合格厂家生产的合格焊条。
②应找到铜的来源，设法清除。
③改善收弧操作技术，将弧坑填平后再收弧。
c）产生冷裂纹的主要原因：
①焊缝金属中含氢量过大。
②母材含碳量过高、冷却速度快引起焊接区域硬化现象。
③母材板厚过大以及焊接区刚度大，或作业顺序不当产生大的内应力。
d）纠正和预防措施：
①使用低氢型焊条。
②焊条应烘焙干燥，焊接区域清除油、杂物。
③采取正确的焊接顺序。
④采取预热、保温及焊后处理等方式消除应力和去氢。
e）返工处理：
裂纹有可能延伸，因此必须将有裂纹的地方全部予以铲除，并在两端各延长50mm也同样铲除。
在修补前应先明确裂纹产生的原因，并制定返工焊接工艺，提出预防措施后才进行修补。
11、烧穿：
烧穿是指焊接过程中，熔化金属自坡口北面流出，形成穿孔的缺陷。
a）产生的主要原因：
①焊接电流过大，热量大集中。
②选用焊条直径过大。
③拼装间隙过大。
b）纠正和预防措施：
①适当减小焊接电流，注意运条速度和方式。
②根据焊件厚度选用焊条。
③注意装配间隙。
c）返工处理：
用手提砂轮机或碳弧气刨清除烧穿残留和缺陷后再进行补焊。
12、其他缺陷：
其它缺陷主要有电弧擦伤、飞溅、表面撕裂、磨痕、打磨过量等。
a）产生的主要原因：
①在焊缝坡口外部引弧产生于母材金属表面上的局部损伤。
②不按操作规程及时清除焊接过程中熔化的金属颗粒和熔渣向母材飞散而粘附于母材焊缝区的颗粒、熔渣。
③不按操作规程拆除临时焊接的附件进产生母材表面损伤。
④不按操作规程打磨引起的局部表面损伤。
⑤不按操作规程使用扁铲或其它工具铲凿金属而产生局部损坏。
⑥由于打磨引起构件或焊缝不允许的减薄。
b）纠正和预防措施：
①加强焊接操作规程的教育和检查考核。
②焊接时选用烘干的焊条，注意电流极性、电流大小和电焊条型号。
③严格按操作规程进行焊接和焊后处理工作。
c）返工处理：
①电弧擦伤应打磨干净，弧深处应补焊后磨平。
②及时清理飞溅。
③打磨表面撕裂后如低于母材，应补焊后磨平。
④超过允许偏差的表面损伤补焊打磨修正。
⑤损坏处应打磨，打磨后超过允许偏差的应补焊后打磨。
⑥打磨过量应补焊后打磨。
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