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1、1南京西路南京西路 688688 地块工程地块工程4040mmmmZ Z向向性性能能钢钢板板焊焊接接工工艺艺 建设单位：上海恒成置业发展有限公司承包单位：上海市第一建筑有限公司分包单位：宝钢工程建设有限公司编 制 人：于凤军2Z 向钢板焊接工艺向钢板焊接工艺目录目录1.前言前言22.焊接工艺流程焊接工艺流程33.焊接施工工艺及技术措施焊接施工工艺及技术措施43.1 焊前准备4 3.2 焊接材料的选择4 3.3 焊接预热4 3.4 焊接环境53.5 焊接工艺措施53.6 Z 向性能钢板工艺要点73.7 焊接应力控制93.8 焊接质量检查104.焊接质量控制措施焊接质量控制措施 125.钢结构焊接
2、注意事项钢结构焊接注意事项145.1 防风措施 145.2 防御措施 1431.前言前言不同的焊接方法有不同的焊接工艺。焊接工艺主要根据被焊构件的材质、牌号、化学成分，焊件结构类型，焊接性能要求来确定。首先要确定焊接方法，如手弧焊、埋弧焊、熔化及气体保护焊等等，焊接方法的种类非常多，只能根据具体情况选择。确定焊接方法后，再制定焊接工艺参数，焊接工艺参数的种类各不相同，如气体保护焊主要包括：焊丝型号（或牌号） 、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等等。 42.焊接工艺流程焊接工艺流程53.焊接施工工艺及技术措施焊接施工工艺及技术措施3.1 焊前准备焊接区操作脚手平
3、台搭设良好，平台高度及宽度应有利于焊工操作舒适、方便，并应有防风措施。由于 CO2 气体保护焊焊枪线较短，考虑将焊机及送丝机置于操作平台上。操作平台是针对节点焊接而专门设计。 焊工配置一些必要的工具，比如：凿子、焊工专用榔头、刷子以及砂轮机等。焊把线应绝缘良好，如有破损处要用绝缘布包裹好，以免拖拉焊把线时与母材打火。焊接设备应接线正确、调试好，正式焊接前宜先进行试焊，将电压、电流调至合适的范围。检查坡口装配质量。应去除坡口区域的氧化皮、水份、油污等影响焊缝质量的杂质。如坡口用氧乙炔切割过，还应用砂轮机进行打磨至露出金属光泽。 3.2 焊接材料的选择焊缝设计时，在满足结构承载力和构造要求等的前提
4、下，易选用比母材强度稍高或者塑性好变形量大的焊接材料焊接，使焊缝在内外应力作用下，增加缓冲层先行塑性变形，已达到应力重分部的目的。型钢装配时尽量选用冲击韧型钢装配时尽量选用冲击韧性好的低氢型焊条，必要时采用高韧性超低氢型焊条。焊丝的含碳量性好的低氢型焊条，必要时采用高韧性超低氢型焊条。焊丝的含碳量10 米）时，在焊接过程中，40mm 厚 Z 向性能钢板冷却速度较快，因此在焊接过程中一直保持预加热温度，防止焊接后的急速冷却造成的层间温度的下降，焊接时还可采取焊后立即盖上保温板，防止焊接区域温度过快冷却。 3.6.4 焊接过程控制 3.6.4.1 定位焊：定位焊是 40mm 厚 Z 向性能钢板施工
5、过程中最容易出现问题的部位。由于 40mm 厚 Z 向性能钢板在定位焊时，定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却，造成局部过大的应力集中，引起裂纹的产生，对材质造成损坏。解决的措施是 40mm 厚 Z 向性能钢板在定位焊时，提高预加热温度，加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。 3.6.4.2 手工电弧焊的引弧问题：有些电焊工有一种不良的焊接习惯，当一根焊条引弧时，习惯在焊缝周围的钢板表面四处敲击引弧，而这一引弧习惯对40mm 厚 Z 向性能钢板的危害最大，原理同上。因此在 40mm 厚 Z 向性能钢板焊接过程中，必须“严禁这种不规范”的行为发生。 3.6.4.3 多层多道焊：在 40mm 厚 Z
6、向性能钢板焊接过程中，坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊，严禁摆宽道。这是因为 40mm 厚 Z 向性能钢板焊缝的坡口较大，单道焊缝无法填满截面内的坡口，而一些焊工为了方便就摆宽道焊接，这种焊接造成的结果是，母材对焊缝拘束应力大，焊缝强度相对较弱，容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是：前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程，有效地改善了焊接过程中应力分布状态，利于保证焊接质量。 3.6.4.4 焊接过程中的检查：焊接过程中的检查：40mm 厚厚 Z 向性能钢板焊接不同于中薄板，需向性能钢板焊接不同于中薄板，需要
7、几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件，因此加强对焊接过程的中间要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件，因此加强对焊接过程的中间11检查，就显得尤为重要，便于及时发现问题，中间检查不能使施工停止，而是检查，就显得尤为重要，便于及时发现问题，中间检查不能使施工停止，而是边施工、边检查。如在清渣过程中，认真检查是否有裂纹发生。及时发现，及边施工、边检查。如在清渣过程中，认真检查是否有裂纹发生。及时发现，及时处理。时处理。 3.6.5 层状撕裂控制措施 坡口的选择：在深化设计过程中，对于坡口的选择：在深化设计过程中，对于 40mm 厚厚 Z 向性能钢板焊接坡口形向性能钢板焊接坡口形式的选择尤为
8、重要，式的选择尤为重要，40mm 厚厚 Z 向性能钢板开坡口时一般应避开向性能钢板开坡口时一般应避开 40mm 厚厚 Z 向向性能钢板的中心区域。性能钢板的中心区域。 3.7 焊接应力控制 采用合适的焊接坡口，减少焊接填充量；构件安装时不得强行装配，避免采用合适的焊接坡口，减少焊接填充量；构件安装时不得强行装配，避免产生初始装配应力；采用合理的焊接顺序，如对称焊、分段焊；先焊收缩量大产生初始装配应力；采用合理的焊接顺序，如对称焊、分段焊；先焊收缩量大的接头，后焊收缩量小的接头，应在尽可能小的拘束下焊接；预先合理设置收的接头，后焊收缩量小的接头，应在尽可能小的拘束下焊接；预先合理设置收缩余量；同
9、一构件两端不得同时焊接；保证预热，对层间温度进行有效控制，缩余量；同一构件两端不得同时焊接；保证预热，对层间温度进行有效控制，降低焊接接头的拘束度，以减少焊接热影响区范围，可降低焊接接头的焊接残降低焊接接头的拘束度，以减少焊接热影响区范围，可降低焊接接头的焊接残余应力；采取高效的余应力；采取高效的 CO2 焊接方法，可减少焊接道数，降低焊接变形和残余应焊接方法，可减少焊接道数，降低焊接变形和残余应力；通过有效的工艺和焊接控制，防止或降低焊接接头的返修，也可避免焊接力；通过有效的工艺和焊接控制，防止或降低焊接接头的返修，也可避免焊接接头应力增加；采取焊后缓冷，使接头在冷却时能有足够的塑性和宽度方
10、向均接头应力增加；采取焊后缓冷，使接头在冷却时能有足够的塑性和宽度方向均匀消除焊接收缩，降低残余应力峰值和平均值，达到降低焊接残余应力目的。匀消除焊接收缩，降低残余应力峰值和平均值，达到降低焊接残余应力目的。 3.8 焊接质量检查 焊接质量检查包括外观和无损检测：外观检查按照 JGJ81-2002 规范执行；无损检测（UT）按照 GB11345 和设计文件执行，一级焊缝 100检验，二级焊缝按要求抽检 20，并且在焊接完成后 24 小时进行检测。 加工厂和现场焊接时均需进行两次探伤自检：加工厂和现场焊接时均需进行两次探伤自检：1、填充层焊接完成时和面层、填充层焊接完成时和面层焊接完成时，均需进
11、行焊接完成时，均需进行 UT 探伤，以确保焊接质量和焊缝外观成型美规。焊接探伤，以确保焊接质量和焊缝外观成型美规。焊接完成时需在常温下冷却完成时需在常温下冷却 24 小时。填充层探伤有缺陷及时返修、复探。无缺陷后小时。填充层探伤有缺陷及时返修、复探。无缺陷后才能进行面层焊接。才能进行面层焊接。124.焊接质量控制措施焊接质量控制措施4.1 从事钢结构各种焊接工作的焊工，应按现行国家标准建筑钢结构焊接规程JGJ81 的规定经考试并取得合格证后，方可进行操作。 4.2 制作单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。 4.3 钢结构的
12、焊接工作应根据焊接工艺评定合格的试验结果和数据，编制焊接工艺文件指导施工。 4.4 低氢型焊条在使用前必须按照产品说明书的规定进行烘焙。烘焙后的焊条应放入恒温箱备用，恒温温度控制在 80100。烘焙合格的焊条外露在空气中超过 4h 的应重新烘焙。焊条反复烘焙次数不宜超过 2 次。 4.5 焊剂在使用前应按其产品说明书的规定进行烘焙。焊丝应除净锈蚀、油污及其他污物。 4.6 焊丝的含碳量焊丝的含碳量0.12%，硫磷含量，硫磷含量0.03%以下，以下，CO2 气体纯度不易地域气体纯度不易地域99.9%（体积比）（体积比） ，含水量不得超过，含水量不得超过 0.005%（质量比）（质量比） 。 ，若
13、使用瓶装气体，瓶，若使用瓶装气体，瓶内气体压力低于内气体压力低于 1MPa 时停止使用。时停止使用。 4.7 采用气体保护焊时，场地风速在 1m/s 以上时，应设置挡风装置，对焊接现场进行防护。 4.8 焊接前应复查组装质量、定位焊质量和焊接部位的清理情况。若不符合要求，应修正后方准施焊。 4.9 对接接头、T 型接头和要求全熔透的角部焊缝，应在焊缝两端配置引弧板和收弧板，其材质应与焊件相同或通过试验选用。手工焊引板长度不应小于1360mm，埋弧自动焊引板长度不应小于 150mm，引焊到引板上的焊缝长度不得小于引板长度的 2/3。 4.10 引弧应在焊道处进行，严禁在焊道区域以外的母材上打火引
14、弧。 4.11 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侧宽度均应大于焊件厚度的 1.5 倍以上，且不应小于倍以上，且不应小于 100mm；后热处理应在焊；后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每后立即进行，保温时间应根据板厚按每 25mm 板厚板厚 1h 确定，然后使焊件缓慢确定，然后使焊件缓慢冷却至常温。冷却至常温。 4.12 要求焊透的双面焊焊缝，正面焊完后再焊背面之前，应认真清除焊缝根部的熔渣、焊瘤和未焊透部分，直至露出正面焊缝金属时方可进行背面的焊接 4.13 Z 向性能钢板的焊接，宜采取必要的构造和焊接工艺措施，防止在厚度方向出现层状撕裂的现象。 4.14 十字形构件内横隔板的焊接，焊前应作焊接工艺评定，根据评定合格的工艺参数进行施焊。 4.15 碳素
