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1、焊接H型钢角焊缝不清根全熔透焊接施工工法安徽阜阳建工集团有限公司 沈松林 电话：139558655701 前言焊接H型钢全熔透角焊缝一直是一般工厂的加工难点，因为其加工工艺复杂，焊接工作量大，焊缝容易出现缺陷，焊接后工件本身易产生较大变形，不利于后续校正处理。公司开展科技创新，在几个项目工程中，通过对焊接H型钢组合T型角接接头焊接工艺的改进，提高了焊缝抗裂性能，解决了角接接头先焊面全熔透，背面不清根的工艺技术难题，大大提高焊接工效，形成了一项焊接H型钢角焊缝不清根全熔透焊接的施工工法。2 工法特点2.1 有效提高先焊面打底焊缝的抗裂性。2.2 免除T型角接接头背面碳弧气刨清根工序，焊接一次成形
2、。2.3 焊接施工简便、快速，大大降低生产成本，经济效益明显。3 适用范围本工法适用于要求全熔透的焊接H型钢角焊缝的埋弧焊施工作业。4 工艺原理利用门式埋弧焊机，通过改变工件坡口角度大小及控制焊接电流电压大小的方法，使角焊缝内部全熔透，UT检测符合焊接质量等级要求。5 施工工艺流程及操作要求5.1施工工艺流程角焊缝全熔透施工工艺流程如图5.1所示。工件坡口加工H型钢组装焊接作业不合格检验检测合格进入下道工序图5.1 施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1工件坡口加工要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减小焊接变形，提高劳动生产率，降低成本。钢板平摊后采用半自动切割机操作，单面坡口角度404
3、5，留出2-3mm钝边，保证各处坡口大小和钝边尺寸均匀。5.2.2 H型钢组装 1、T型组装利用全自动组立机组装。 2、组立前，应先将焊接区域内的氧化皮、铁锈等杂物清除干净；然后用石笔在翼缘板上划线，标明腹板装配位置。组立时，先由行车吊运第一张翼板至组立机的输入辊道上，启动拉杆系统，再吊运腹板至输入辊道上，并使翼板与腹板成“T”形，启动主机定位装置，使翼板和腹板前端对齐，数控调节腹板上的液压千斤顶、角尺来调整T型截面的垂直度，用CO2气体半自动保护焊点焊成型。3、定位焊采用气保焊，其长度一般应按受力焊缝高度的7倍计算，但不能超过50mm，焊缝之间距离通常250400mm，焊缝高度不得大于6mm
4、，且不超过设计高度的2/3。 其中，起始焊点距离端头距离为30mm，当零件长度较短，其长度在200mm以下时，定位焊点分为两点，分布位置分别为距离端头20mm。组装时还需注意一下几点：1） H型钢在进行组装定位焊时，母材上不允许有电弧擦伤，定位焊咬边应在1mm内；2） H型钢翼板与腹板对接焊缝应错开200mm以上，以避免焊缝交叉和焊缝缺陷应力集中；3） H型钢翼板与腹板之间的组装间隙1mm。5.2.3焊接H型钢在焊接前，应在H型钢的两端头设置“T”形引熄弧板，引熄弧板的材质、厚度应与母材等同，安装时与焊接面平直。引熄弧板长度应大于或等于150mm，宽度应大于或等于100mm，焊缝引出长度应大于
5、或等于60mm。焊接完成后引熄弧板应用气割切除，严禁锤击去除。焊接在自动龙门焊机上进行，焊接所用的焊丝、焊剂必须符合国家规范和设计要求，焊剂使用前应按要求进行烘焙处理。焊接不同的材料应选择不同成分的焊丝和焊剂。5.2.3.1打底焊接打底焊接从坡口面开始，焊接前先用磨光机、风铲等将焊道内杂物清除，并用压缩空气吹干净，保证焊道内无杂物，以免影响焊接质量。打底焊焊接工艺参数见表5.2.3.1。先焊面打底焊缝焊接工艺参数 表5.2.3.1母材材质焊丝牌号焊丝直径（mm）焊剂牌号焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）Q235BH08A4HJ43155056032343036Q345BH08
6、MnA4HJ43155056033352834通过增大坡口角度、提高焊接电压，减慢焊接速度来改善打底焊质量。5.2.3.2坡口面填焊打底焊完成后，需适当降低焊接电流电压进行坡口面填焊处理，填充层总厚度低于母材表面1-2mm，稍凹，不得熔化坡口边。填焊焊接工艺参数见表5.2.3.2。先焊面坡口填焊焊接工艺参数 表5.2.3.2母材材质焊丝牌号焊丝直径（mm）焊剂牌号焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）Q235BH08A4HJ43153055030323238Q345BH08MnA4HJ431550560313330365.2.3.3坡口面盖面焊填焊完成后随即进行盖面焊接，盖面焊接
7、的电流电压需再做降低调整，焊接时要注意观察，控制焊剂保护，并使焊缝对坡口熔宽没变1-3mm，调整焊速，使余高为0-3mm。盖面焊接工艺参数见表5.2.3.3。先焊面坡口盖面焊焊接工艺参数 表5.2.3.3母材材质焊丝牌号焊丝直径（mm）焊剂牌号焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）Q235BH08A4HJ431550-56032343842Q345BH08MnA4HJ431550-560333536405.2.3.4反面盖面焊反面盖面焊时需先将熔穿部位铁水、杂物等清除干净。盖面焊接工艺参数见表5.2.3.4。反面盖面焊焊接工艺参数 表5.2.3.4母材材质焊丝牌号焊丝直径（mm）
8、焊剂牌号焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）Q235BH08A4HJ43152054032343842Q345BH08MnA4HJ431530550343636405.2.3.5修补焊接后如发现缺陷则立即进行焊缝修补：缺陷部位可用碳弧气刨消除或用砂轮机打磨干净，修补所用的焊条与正式焊接相同，埋弧焊焊缝修补时Q235B用E43XX焊条，Q345B用E50XX焊条，根据焊接工艺要求，焊接电流比正式焊接时大15%。5.2.4 UT检测施工员填写探伤申请报验单，移交质检部门进行无损检测，对检测合格的产品标明“UT合格”，对无损检测不合格的产品，要按规范标明缺陷的深度和长度，下料工段班长
9、及时安排操作人员进行返修处理，返修处理完后施工员及时再申请无损检测，无损检测合格后出具无损检测报告备案。设计要求全熔透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷检测，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。焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等到缺陷；且一级焊缝隙不得有咬边、未焊满等缺陷。5.2.5进入下道工序经检验合格的成型H型钢应码放整齐，做好合格标记和分类标记，以方便进入下一道工序。码放时注意顺序，下道工序需要先加工
10、构件优先放上面，后加工的构件放下面。6 材料与设备本工法无需特别说明的材料，采用的机具设备见表6-1。 机具设备表 表6-1序号设备名称设备型号单位数量用途1龙门式起重机10t台2装卸2桥式起重机5t台4装卸3焊条烘干炉ZYHC-150台1烘干4交流弧焊机BX3-500台10点焊5交直两用焊机ZXE-500台10点焊6气体保护焊机NB-315台10点焊7液压矫正机BZ63-2.5台2焊后矫形8剪板机Q13*2500台2下料9数控钢板切割机CNG-1000台2下料10抛丸机台1除锈11碳弧气刨台4备用12H型钢组立机台6组装7 质量控制7.1工程质量控制标准本工法严格执行钢结构工程施工质量验收规
11、范（GB50205-2001）、建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）、建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002）。板材拼接焊缝、腹板和上下翼缘板组合焊缝应按钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）表5.2.4的要求进行超声波检测，其探伤方法与内部缺陷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（GB11345-1989）的规定。7.2质量保证措施7.2.1 焊接结束后24小时后进行焊接UT探伤和焊缝外观质量的检验。8.2.2 按公司三大体系中质量管理的相关规定和钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）中规定表格做好切割下料、矫正和
12、成型、组装、H型钢焊接各工序的相关检查，并做好记录。7.2.3 焊接H型钢腹板和翼缘板焊接焊缝一般采用自动焊或半自动焊连续施焊，采用熔透的坡口焊缝，焊缝质量等级须达到二级标准。7.2.4 焊接H型钢腹板和翼缘板角焊缝表面，应做成直线或弧形，焊接中应避免咬肉和弧坑等缺陷，焊缝的始末端，必须采用回焊等措施避免弧坑和咬肉的发生，回焊长度不小于3倍直角焊缝焊角尺寸。7.2.5 所有引弧板割去处，均应机械加工，一般可用砂轮修磨使之与主体金属齐平。焊接H型钢的翼缘板边缘，当用手工气割或剪板机切割时，应沿全长刨边；当采用自动或半自动切割时，可局部修整。7.2.6 焊接H型钢翼缘板边缘要整齐光洁，切忌有凹坑与
13、缺棱等。焊接H型钢焊后不允许下挠。8 安全措施8.1 安全教育 组织工人认真学习公司三大体系中的安全管理方法，认真贯彻执行劳动保护、安全生产、消防工作的各类法规、条例、规定，遵守安全生产制度和规定，同时建立相应的安全管理体系。8.2 安全措施8.2.1 专职安全员、焊工、电工、气割工、机械操作工等特殊工种人员必须持证上岗。8.2.2 车间的机械设备必须有书面操作规程，操作人员必须持证上岗，严格按照操作规程操作，不得带病或酒后作业，且实行定机定人。8.2.3 机械设备管理人员必须经常检查机械设备的安全防护装置并予以维修和保养，及时更换失灵和损坏的部件。8.2.4 按照规定做好“三上岗”、“一讲评
14、”活动，及做好上岗交底、上岗检查、上岗记录及周安全评比活动，定期检查工地安全活动、安全防火、生活卫生，做好检查活动的有关记录。9 环保措施9.1 环保教育 组织工人认真学习公司三大体系中的管理方法，组织工人学习环境保护法和执行当地环保部门的有关规定，并充分发挥大型集团公司的优势，会同有关部门组织环境监测、调查和掌握环境状态，并督促全体职工自觉做好保护工作，并认真接受环保部门的监督指导。同时建立相应的管理体系。9.2 水污染的防治措施9.2.1 生产期间的排水系统的建立与日常维护，雨季和汛期的强排水措施须经过沉淀后方可排入就近的市政雨水窨井内，并制定措施方案（包括设置沉淀池），确保排水通畅。9.2.2 设专人负责，保证作业区排水沟的畅通，作业区域内无积水，保证作业区道路
