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1、中国京冶工程技术钢构分公司埋弧自动焊焊接施工工艺标准第二次修订版 2021-11-25发布 2021-12-01实施中国京冶工程技术钢构分公司 发布目 录第一局部：总 那么3第二局部：标准与标准444第三局部：埋弧自动焊接技术5：553.3 焊前准备工作683.5 埋弧焊焊接参考标准12第四局部：埋弧自动焊质量控制164.1 焊接过程164.2 当焊接零件及组对工艺不符合要求时：164.3 焊缝尺寸不符合要求164.4 气孔和气纹斑164.5 弧坑和熔坑174.6 未焊透174.7 咬边174.8 夹渣174.9 裂纹18第五局部：埋弧自动焊焊接质量自检标准20第六局部：埋弧焊使用的考前须知2
2、4第一局部：总 那么?埋弧自动焊焊接施工工艺标准?以下简称“本标准是由中国京冶工程技术钢构分公司以下简称“京冶钢构贯彻了?建筑钢结构焊接技术规程?JGJ81-2002、?埋弧焊焊缝坡口的根本形式和尺寸?(GB986-88)等，并根据操作人员素质、设备和工艺特点、以及多个工程的加工经验编制而成的企业标准。本标准假设有与国家标准相抵触之处，那么以国家标准为准。本标准适用于工业与民用建筑钢结构工程中普通碳素结构钢和低合金钢结构钢的焊接。本标准同设计详图和设计说明一起，作为本公司建筑工程的单层、多层、高层结构中钢板埋弧自动焊过程中必须执行的技术要求及检验标准。本标准制定的主要目的是为了使生产工人及质量
3、检查员在日常工作中使用方便，同时，也使操作者容易理解与掌握产品质量的要求，从而保证产品的质量。 为了提高本标准质量，请各车间班组在执行过程中认真总结经验，积累资料，随时将有关意见和建议反响给工艺技术部，以便做进一步修改、完善。本标准自2021年12月01日起实施 本标准由中国京冶工程技术钢构分公司提出本标准由工艺技术部负责起草本标准主要求起草人：聂金华 殷小珠第二局部：标准与标准本标准所引用的技术标准与标准分为“执行技术标准与标准和“参考技术标准与标准两局部。执行技术标准与标准2.1.1 GB50205-2002 ?钢结构工程施工质量验收标准?2.1.2 GB986-88 ?埋弧焊焊缝坡口的根
4、本形式和尺寸?2.1.3 JGJ81-2002 ?建筑钢结构焊接技术规程?2.1.4 GB50205-2001 ?钢结构工程施工质量验收标准?2.1.5 GB5293 ?碳素钢埋弧焊用焊剂?参考技术标准与标准2.2.1 ?钢结构制作安装手册?2.2.2 ?建筑钢结构施工手册?2.2.3 ?焊接手册?2.2.4 ?钢结构工程施工工艺标准?第三局部：埋弧自动焊接技术焊接原理： 焊接电弧是在焊剂层下的焊丝与母材之间产生，电弧热使其周围的母材、焊丝和焊剂熔化以致局部蒸发，金属和焊剂的蒸发气体形成一个气泡，电弧就在这个气泡内燃烧。气泡上部被一层熔化了的焊剂熔渣构成的外膜所包围，这层外膜以及覆盖在上面的未
5、熔化的焊剂共同对焊接起隔离空气、绝热、和屏蔽光辐射作用。焊丝熔化的熔滴落下与已局部熔化的母材混合而构成金属熔池，局部熔渣因密度小而浮在熔池外表。随着焊丝向前移动，电弧力将熔池中熔化金属推向熔池前方，在随后的冷却过程中，这局部熔化金属凝固成焊缝。熔渣凝固成渣壳，覆盖在焊缝金属外表上。在焊接过程中，熔渣除了对熔池和焊缝金属起机械保护作用外，还与熔化金属发生冶金反响如脱氧、去杂质、渗合金等，从而影响焊缝金属的化学成分。埋弧焊焊接施工工艺流程清理待焊接部位坡口面及周围厚板的焊接按工艺文件的要求对坡口及周围进行焊前预热、焊后保温等工艺措施检查构件组装、加工及定位焊按工艺标准调整焊接工艺参数按合理的焊接顺
6、序进行焊接焊缝返修焊接完毕并自检后交验不合格焊缝外观满足厂标交过程检验员检查焊缝修磨不合格工作结束，关闭电源，将焊枪、打磨等工具摆放整齐施工现场清扫，焊剂清理后回收3.3 焊前准备工作焊剂及焊丝的选择根据目前钢结构的钢材类型，常用埋弧焊丝和焊剂的选择如下表：表类别适用母材焊丝牌号焊剂牌号备注低碳钢Q235H08AHJ431H08MnAHJ431s=340Mpa级低合金钢Q345H08AHJ431薄板不开坡口对接H08MnAHJ431H10Mn2 SJ101、HJ431H08MnAHJ431中厚板开坡口对接H10Mn2SJ101焊接材料的保管和使用埋弧焊用焊剂的烘焙温度如下表： 表焊剂类型烘陪温
7、度烘焙时间h熔炼焊剂150350约1烧结焊剂200400约1焊接低碳钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不超过24h；焊接低合金钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不超过8h；烧结焊剂经高温烘焙后，应转入100150的低温保温箱中存放，从保温箱中取出时间不超过4h。焊接所用的埋弧焊焊剂必须在二级库领取；埋弧焊过程中，未熔化的焊剂可以反复使用，但一般不超过10次。 埋弧自动焊焊接方式的选择根据工厂的设备情况，埋弧自动焊主要有小车式埋弧自动焊和门型埋弧自动焊，根据产品类型的不同选择相应的焊接方式，通常钢板的拼接采用小车式埋弧自动焊，箱型梁柱、工字梁柱等工件采用门型埋弧自动焊。 焊接前对设备的检查焊接前，先检查整个
8、焊接系统的设备和工具全部运转正常，并确保平安的条件下才能运行，而且在焊接过程中应注意保持。主要检验指标如下：1焊接的电压电流表和焊接速度调节钮上的刻度，应与焊接速度与刻度关系曲线相对应；2焊剂要完全覆盖熔池，不能露出弧光；3机体行走平稳，使用轨道时要保证平直和无振动；4焊丝传送正常，无时快时慢现象；5焊嘴的角度和位置准确。埋弧自动焊坡口的制备根据钢板厚度和技术要求制备坡口，坡口尺寸符合工艺标准，要求使用半自动火焰切割机切割坡口。坡口加工完毕后，应对坡口面及周围50mm的范围内进行打磨，去除铁锈、氧化皮及焊点等杂物。组装和定位焊接头的组装是指组合件或者分组件的装配，它直接影响焊缝质量、强度和变形
9、。应严格控制错边和间隙的允差，参照下表、序号接头示意图焊缝等级错边允差(mm)1一、二三2一、二三当出现局部间隙过大时，可用性能相近的电弧焊进行修补。不允许随便塞入金属垫片或焊条头。定位焊是为了装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接。使用与母材性能相近而抗裂性能好的焊条。定位焊焊缝尺寸要求如下表： 表34焊脚尺寸mm焊缝长度mm焊缝间距mm备注454060500600引弧板和引出板通常始焊和终焊处最易产生焊接缺陷，例如焊瘤、弧坑等，防止这些缺陷落在接头的始末端，从而保证焊缝质量均匀。引弧板材质应与母材相同，其坡口尺寸形状也应与母材相同。埋弧焊焊缝引出长度应大于60mm，其引弧、引出板的板宽不小于
10、100mm，长度不小于150mm；引弧板及熄弧板的设置形式及点焊位置如下示意图所示：埋弧焊的焊接衬垫和打底焊焊接衬垫是为了防止烧穿，保证接头根部焊透和焊缝反面成形。垫板的厚度视母材的板厚而定，一般在510mm之间，其宽度在2050mm之间。打底焊就是焊接有坡口的接头时，在接头根部焊接的第一条焊道。其目的是使埋弧焊能焊透而不至于烧穿。埋弧自动焊接的打底焊可以采用手工电弧焊和CO2气体保护焊，焊条和焊丝的选择要与母材相匹配，焊完打底焊道后，须打磨或刨削接头根部，以保证在无缺陷的清洁金属上熔敷第一道正面埋弧焊缝。埋弧焊焊接标准的选择焊接标准是决定焊缝截面形状的重要参数，也是控制焊缝质量的重要手段。焊
11、接标准参数主要是指焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝直径和送丝速度等。所谓焊缝截面形状，一般是指对接焊缝宽度b、熔透深度h和余高e；角接焊缝的焊脚K、喉深H、凹凸度C和下陷等见图31： 图31焊缝截面形状.1 焊接电流对焊缝形状的影响 焊接电流是决定熔深的主要参数，一般情况下，电流越大，熔深越深。随着电流的增加，由于电弧潜入熔池的深度增加，使电弧缩短，电弧摆动能力减弱，因此，这时熔宽增加不明显，假设继续增加电流，电弧产生的热量大，焊丝熔化量增加，这时，熔深反倒不再增加。当焊接电流较高时，由于熔深增大，熔宽变化不大，这时焊缝截面的形状系数变小，这样的焊缝结晶方向不利于气体和杂质上浮逸出，容易产生
12、气孔、夹渣和裂纹，为了改善这一情况，在增加焊接电流的同时，还必须相应的提高电弧电压，以利于得到较为适宜的焊缝形状。当采用直流电源时，由于电弧较为稳定，电弧对母材的加热较为集中，因此，其熔深在采用相同电流值的情况下比交流电源要深，另外，在直流电源时采用反极性工件接负接法要比正极性接法要深，它与手工电弧焊时相反。焊接电流对焊缝截面形状的影响规律见图3-2b焊缝宽度 ； h焊缝深度； e余高；I电流 图32 焊接电流对焊缝截面形状的影响 电弧电压对焊缝形状的影响随着电弧电压的增加，焊缝的宽度将明显增加，而熔深和余高那么有所下降。电弧电压的增加，实际上就是电弧长度的增加，这样母材加热面积增加，从而焊缝
13、的熔宽也增加。当电弧拉长后，焊剂的熔化量也会相应的增加，而焊缝余高和熔深反而会有所减小，因此，单一的过分增加电弧电压，容易造成未焊透，焊部粗糙，脱渣困难，严重时还会造成焊缝咬边。电弧电压对焊缝宽度、熔深和余高的影响规律见图33：b焊缝宽度 ; h焊缝深度; e余高; v电弧电压 图33 电弧电压对焊缝截面的影响3.4.3 焊接速度的影响增加焊接速度时，焊缝的线能量将减小，焊缝宽度明显变窄，而余高那么稍有增加。当焊接速度过快时如每小时超过40米左右，由于电弧对母材加热时间缩短，故熔深会逐渐减小。不适当的提高焊接速度，有发生母材未焊透和边缘未熔合的危险，但适当的提高焊接速度，对减小焊接变形是有利的。焊接速度与熔深,熔宽的关系见图34：b焊缝宽度；h焊缝深度；Vc焊接速度米/小时图34 焊接速度与熔深、熔宽的关系3.4.4 焊丝直径的影响随着焊丝直径的减小，电流密度那么增加，母材的熔深增大，成形系数提高，因此生产效率也将随之提高。由于增加了熔深，因此可以降低对母材的开槽要求，这样不但可以节省人工和焊丝消耗量，同时，还可节省电能和减小工件变形。焊丝直径与电流密度，熔深的关系见表：
