焊接工艺规程内容

2024-05-12

焊接工艺规程内容(精选8篇)

篇1:焊接工艺规程内容

焊接工艺规程

一、材料介绍

1.Q345化学成分如下表(%):

元素

C≤

Mn

Si≤

P≤

S≤

Al≥

V

Nb

Ti

含量

0.2

1.0-1.6

0.55

0.035

0.035

0.015

0.02-0.15

0.015-0.06

0.02-0.2

Q345C力学性能如下表(%):

机械性能指标

伸长率(%)

试验温度0℃

抗拉强度MPa

屈服点MPa≥

数值

δ5≥22

J≥34

σb(470-650)

σs(324-259)

其中壁厚介于16-35mm时,σs≥325Mpa;壁厚介于

35-50mm时,σs≥295Mpa

2.Q345钢的焊接特点

2.1

碳当量(Ceq)的计算

Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5

计算Ceq=0.49%,大于0.45%,可见Q345钢焊接性能不是很好,需要在焊接时制定严格的工艺措施。

2.2

Q345钢在焊接时易出现的问题

2.2.1

热影响区的淬硬倾向

Q345钢在焊接冷却过程中,热影响区容易形成淬火组织-马氏体,使近缝区的硬度提高,塑性下降。结果导致焊后发生裂纹。

2.2.2

冷裂纹敏感性

Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。

二、焊接施工流程

坡口准备→点固焊→预热→里口施焊→背部清根(碳弧气刨)→外口施焊

→里口施焊→自检/专检→焊后热处理→无损检验(焊缝质量一级合格)

三、焊接工艺参数的选择

通过对Q345钢的焊接性分析,制定措施如下:

1.焊接材料的选用

由于Q345钢的冷裂纹倾向较大,应选用低氢型的焊接材料,同时考虑到焊接接头应与母材等强的原则,选用E5015

(J507)型电焊条。

化学成分见下表(%):

元素

C

Mn

Si

S

P

Cr

Mo

V

Ti

含量

0.071

1.11

0.53

0.009

0.016

0.02

0.01

0.01

0.01

力学性能见下表:

机械性能指标

σb(Mpa)

σs(Mpa)

δ5(%)

Ψ(%)

AkvJ-30℃

数值

440

540

164

114

2.坡口形式:(根据图纸和设备供货)

3.焊接方法:采用手工电弧焊(D)。

4.焊接电流:为了避免焊缝组织粗大,造成冲击韧性下降,必须采用小规范焊接。具体措施为:选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺(焊接顺序如图一所示)。焊道的宽度不大于焊条的3倍,焊层厚度不大于5mm。第一层至第三层采用Ф3.2电焊条,焊接电流100-130A;第四层至第六层采用Ф4.0的电焊条,焊接电流120-180A。

5.预热温度:由于Q345钢的Ceq>0.45%,在焊接前应进行预热,预热温度T0=100-150℃,层间温度Ti≤400℃。

6.焊后热处理参数:为了降低焊接残余应力,减小焊缝中的氢含量,改善焊缝的金属组织和性能,在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温度为:600-640℃,恒温时间为2小时(板厚40mm时),升降温速度为125℃/h。

四、现场焊接顺序:

1.焊前预热

在翼缘板焊接前,首先对翼缘板进行预热,恒温30分钟后开始焊接。

焊接的预热、层间温度、热处理由热处理控温柜自动控制,采用远红外履带式加热炉片,微电脑自动设定曲线和记录曲线,热电偶测量温度。预热时热电偶的测点距离坡口边缘15mm-20mm。

2.焊接

2.1

为了防止焊接变形,每个柱接头采用二人对称施焊,焊接方向由中间向两边施焊。在焊接里口时(里口为靠近腹板的坡口),第一层至第三层必须使用小规范操作,因为它的焊接是影响焊接变形的主要原因。在焊接一至三层结束后,背面进行清根。在使用碳弧气刨清根结束后,必须对焊缝进行机械打磨,清理焊缝表面渗碳,露出金属光泽,防止表层碳化严重造成裂纹。外口焊接应一次焊完,最后再焊接

里口的剩余部分。

2.2

当焊接第二层时,焊接方向应与第一层方向相反,以此类推。每层焊接接头应错开15-20mm。

2.3

两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持一致。

2.4

在焊接中应从引弧板开始施焊,收弧板上结束。焊接完成后割掉并打磨干净。

3.焊后热处理:焊口焊接完成后应在12小时内进行热处理。如不能及时进行热处理应采取保温、缓冷措施。在进行热处理时,应采用两根热电偶测温,热电偶点焊在焊口的里外侧。

Q345钢的焊接温度曲线如下图

4.焊接检验

根据《钢结构工程施工及验收规范》的要求,焊口采用超声波探伤法进行检验,检验比例为100%。

五、现场技术管理

1.编制详细的焊接施工作业指导书。

2.全过程控制焊接工艺是确保质量的核心。

每个柱接头的焊接时,应有专人监控焊接工艺,如焊工不按作业指导书施工应立即终止焊接。在焊接过程中,热处理人员应全程监控层间温度,如超标应立即通知焊工暂停。

3.提高施工人员质量意识是贯彻焊接工艺的关键

在施工前,进行全员交底,并且开取施工工艺卡。交底中详细讲解焊接工艺特点及严格控制现场焊接工艺的必要性和控制要点。

六、结论

按此焊接工艺措施施工,经过实际施工的验证,此焊接工艺措施不仅能在现场指导对Q345钢的焊接,而且能够保证焊接质量。

对Q345钢,是一种可焊性很好的钢材,采用埋弧焊丝H08MnA没有问题。只是焊剂,所用的SJ301属烧结焊剂,建议用熔炼焊剂HJ431完全满足质量要求,并且对焊剂的烘干要求也不是太高。q345钢板也就是热轧钢16Mn,这种钢的焊接性比较好,对焊接线能量的敏感性比正火钢以及调质钢等小,在选择焊接材料的时候除了要考虑强度匹配的问题,还要考虑熔合比和冷却速度以及热处理等方面因素。

q345钢板埋弧焊是采用H08MNA和H08A,要具体情况而定。当不开坡口对接焊时,由于母材溶入量较多,用普通的低碳钢焊丝H08A配合高硅高锰焊剂即能达到要求。如是大坡口对接焊时,由于母材熔入量减少,如再用H08A就使焊缝的强度偏低,因此要采用含Mn高的焊丝H08MNA或H10Mn2来补充焊缝中的含Mn量。另外不开坡口的角焊缝时,虽然母材的溶入量也不多,但是由于冷却速度比对接焊接时大,因此在焊接的时候还是采用低碳钢焊丝效果好些,如采用H08MNA或H10Mn2可能会引起焊缝强度偏高、塑性偏低的后果

焊接Q345R对应的焊丝为H10Mn2

+SJ101或者H10MnSi+HJ431

表7

低合金高强钢焊接材料的选用

钢 号

强度级别

(MPa)

手弧焊

埋 弧 焊

电 渣 焊

CO2焊焊丝

焊条

焊剂

焊丝

焊剂

焊丝

09Mn2

09Mn2Si

09MnV

294

E43

HJ430

HJ431

SJ301

H08A

H08MnA

H10MnSi

H08Mn2Si

H08Mn2SiA

16Mn

16MnCu

14MnNb

343

E50

SJ501

薄板:H08A

H08MnA

HJ431

HJ360

H08MnMoA

H08Mn2Si

H08Mn2SiA

YJ502-1

YJ502-3

YJ506-4

HJ431

HJ430

中板开坡口对接

开I形坡口对接

SJ301

H08MnA

H10Mn2

HJ350

厚板深坡口

H10Mn2

H08MnMoA

15MnV

15MnVCu

16MnNb

392

E50

E55

HJ430

HJ431

开I形坡口对接

H08MnA

中板开坡口对接

H10Mn2

H10MnSi

HJ431

HJ360

H10MnMo

H08Mn2MoVA

H08Mn2Si

H08Mn2SiA

HJ250

厚板深坡口

HJ350

SJ101

H08MnMoA

15MnVN

15MnVNCu

15MnVTiRe

441

E55

E60

SJ431

H10Mn2

HJ431

HJ360

H10MnMo

H08Mn2MoVA

H08Mn2Si

H08Mn2SiA

HJ350

HJ250

SJ101

H08MnMoA

H08Mn2MoA

18MnMoNb

14MnMoV

14MnMoVCu

490

E60

E70

HJ250

HJ350

SJ101

H08Mn2MoA

H08Mn2MoVA

H08Mn2NiMo

HJ431

HJ360

H10Mn2MoA

H10Mn2MoVA

H10Mn2NiMoA

H08Mn2SiMoA

16Mn钢的焊接工艺。

16Mn钢属于碳锰钢,碳当量为0.345%~0.491%,屈服点等于343MPa(强度级别属于343MPa级)。16Mn钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大,所以在低温下(如冬季露天作业)或在大刚性、大厚度结构上焊接时,为防止出现冷裂纹,需采取预热措施。不同板厚及不同环境温度下16Mn钢的预热温度,见表8。

16Mn钢手弧焊时应选用

E50型焊条,如碱性焊条E5015、E5016,对于不重要的结构,也可选用酸性焊条E5003、E5001。对厚度小、坡口窄的焊件,可选用E4315、E4316焊条。

表8

焊接16Mn钢的预热温度

焊件厚度(mm)

不同气温下的预热温度计(℃)

16以上

16~24

25~40

40以上

不低于-10℃不预热,-10℃以下预热100~150℃

不低于-5℃不预热,-5℃以下预热100~150℃

不低于0℃不预热,0℃以下预热100~150℃

均预热100~150℃

16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431(开I形坡口对接)或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431(中板开坡口对接),当需焊接厚板深坡口焊缝时,应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。

16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢,用于制造焊接结构的16Mn钢均为16MnR和16Mng钢。

低温用钢的焊接工艺。

工作温度等于或低于-20℃的低碳素结构钢和低合金钢称为低温用钢,其牌号及成分,见表9。对低温用钢的主要要求是应保证在使用温度下具有足够的塑性及抵抗脆性破坏的能力。

表9

低温容器用钢的牌号及成分

化学成分(质量分数)(%)

C

Mn

Si

V

Ti

16MnDR

09MnTiCuREDR

09Mn2VDR

06MnNbDR

≤0.20

≤0.12

≤0.12

1.20~1.60

1.40~1.70

1.40~

0.20~0.60

≤0.40

0.20~0.05

0.04~0.10

0.03~0.08

≤0.07

1.70

1.20~1.60

0.17~0.37

化学成分(质量分数)(%)

Cu

Nb

RE

S

P

16MnDR

09MnTiCuREDR

09Mn2VDR

06MnNbDR

0.20~0.40

0.02~0.05

0.15(加入量)

0.035

0.035

0.035

0.030

0.035

0.035

0.035

0.030

低温用钢由于含碳量低,淬硬倾向和冷裂倾向小,所以焊接性良好。焊接时,为避免焊缝金属及热影响区形成粗晶组织而降低低温韧性,要求采用小的焊接线能量,焊接电流不宜过大,宜用快速多道焊以减轻焊道过热,并通过多层焊的重热作用细化晶粒,多道焊时要控制层间温度不得过高,如焊接06MnNbDR低温用钢时,层间温度不得大于300℃。

焊接低温用钢的焊条,见表10。

表10

焊接低温用钢焊条

焊条型号

J506G

J507GR

W707

W707Ni

W907Ni

W107Ni

E5016G

E5015G

TW70-7Cu

E5515C1

E5515C2

TW10-7Cu

焊接-40℃工作的16MnDR

焊接-70℃工作的09Mn2V及09MnTiCuRe钢

焊接-70℃工作的低温钢及2.5%Ni钢

焊接-90℃工作的3.5%Ni钢

焊接-100℃工作的06MnNb、06AINbCuN及3.5%Ni钢

低温用钢焊后可进行消除应力热处理,以降低焊接结构的脆断倾向。

3)埋弧焊焊接材料的选配:

钢材

焊剂型号,焊丝牌号

牌号

等级

Q235

A、B、C

F4A0——H08A

D

F4A2——H08A

Q345

A

F5004——H08A,F5004——H08MnA,F5004——H10Mn2

B

F5014——H08A,F5014——H08MnA,F5014——H10Mn2

F5011——H08A,F5011——H08MnA,F5011——H10Mn2

C

F5024——H08A,F5024——H08MnA,F5024——H10MnA

F5021——H08A,F5021——H08MnA,F5021——H10MnA

D

F5034——H08A,F5034——H08MnA,F5034——H10MnA

F5031——H08A,F5031——H08MnA,F5031——H10MnA

E

F5041

篇2:焊接工艺规程内容

焊接工艺规程

编制:

审批:

1.焊前准备

1.1坡口准备和焊接区的清理

施焊前应认真检查坡口型式和尺寸是否满足工艺要求,焊接接头应符合工艺规定的装配间隙。坡口表面及每侧应将水、铁锈、油污、积渣等清理干净,清理的范围:

1)埋弧自动焊对接缝40~50mm

2)其他焊接方法对接缝10~20mm

3)角焊缝焊角K+10~20mm

1.2 焊接材料的准备

1)焊接材料应放置于通风、干燥且相对湿度不大于60%的专用库房内,由专人保管、烘焙、发放。使用前进行外观检查,并严格按使用说明书规定烘干;

2)焊丝使用前清除表面油污和锈斑;

3)烘干后的焊条应保存在100~150℃的恒温箱内,随用随取,焊工应配备焊条保温箱。

CHE507/CHE506350℃烘焙1小时,随烘随用;

2.焊件组装

1)焊件对接要平齐,角焊缝连接的焊件应尽可能贴紧,除工艺特殊要求外一般不留间隙。焊件组装局部间隙不超过5mm,累计长度不大于焊缝全长的15%时允许作堆焊处理,堆焊要求为:

a)堆焊时严禁填充异物;

b)堆焊后修磨平整达到规定尺寸并保持原坡口形状;

c)根据堆焊长度和间隙大小,对堆焊部位的焊缝酌情进行探伤检验。

2)定位焊

a)定位焊的质量要求及工艺措施应与正式焊缝相同;

b)

一、二类焊缝定位焊应由持有效合格证书的焊工承担;

c)定位焊应有一定的强度,但其厚度一般不应超过正式焊缝的1/2,通常为4~6mm,长度为60mm,间

距为100~400mm为宜;

d)定位焊的引弧、熄弧均应在坡口内进行,定位焊后的裂纹、气孔、夹渣等缺陷均应清除。

3.焊接形式及工艺规范参数见焊接工艺卡

4.操作技术

1)多层多道焊接宜连续施焊,焊道之间应均匀搭接,交接处不应形成凹槽、咬边或凸鼓等缺陷,层间接头应错开30mm以上,收弧时必须填满弧坑;

2)手工电弧焊焊缝长度大于1000mm时宜采用分段退位焊法施焊,角焊缝转角处应连续绕角施焊,起落弧点距焊缝端部宜大于10mm;

3)压力钢管焊接焊工布置和焊接顺序:安排4~6名焊工分段退步焊接,岔管焊接顺序:管节纵缝—管节环缝—月牙板对接焊缝—月牙板与管壳对接焊缝

4)焊接完毕后,作业人员应进行焊缝外观检查,清理焊缝及其两侧的熔渣及飞溅,焊件表面被电弧,碳弧气刨

及气割损伤处和焊疤应修磨平整。

篇3:谈化工机械设备焊接工艺规程

1 金属材料的焊接性

绝大多数金属材料都可以焊接, 但其焊接工艺的难易程度差别很大。因此各种金属材料的焊接性能是不相同的。

1.1 焊接性的概念

焊接性是指金属材料在一定的工艺条件下, 通过焊接形成优质接头的难易程度。如果用普通的焊接工艺条件就能获得优质接头, 则其焊接性好;反之, 如果要用很复杂的工艺条件才能获得优质接头, 则认为其焊接性差。工艺条件是指焊接方法、焊接材料、焊接规范、工艺措施 (焊前预热、焊后热处理、接头形式、坡口形式及尺寸、环境温度、焊缝空间位置等) 。优质接头是指焊接接头的使用性能, 如承载能力、抗腐蚀性能和耐磨性能等。

1.2 焊接性评定

焊接性可通过估算的方法来评定。影响钢材焊接性的主要因素是其化学成分, 各种元素中, 含碳量对钢的影响最大, 含碳量越高, 焊接性越差, 故常把钢材中各种元素的影响折合成相当碳量成分的影响。

1.3 焊接性试验

焊接性试验是焊接生产中用以鉴定新材料、焊接材料和制定焊接工艺的重要手段之一。它包括抗裂性试验 (即工艺焊接性试验) 和焊接接头使用性能试验两方面。焊接性试验是将待试验母材按一定的结构设计, 用预先选定的焊接材料和制定的焊接工艺进行焊前准备和施焊, 焊后在室温放置一定时间, 然后解剖焊接接头, 检测裂纹情况, 同时还要进行力学性能试验或金相检验。

2 焊接工艺规程

2.1 焊接结构工艺性

焊接结构的设计不仅会影响焊接的难易程度, 同时对焊接接头的质量、生产率等有重大的影响。

熔焊时, 焊件接缝所处的空间位置按其焊缝倾角及转角的不同, 可分为平焊、横焊、立焊和仰焊位置。对某些需在机械加工后进行焊接的焊接结构, 为避免加工精度受到影响, 焊缝设计应远离加工表面。焊缝布置应考虑到操作空间, 以满足焊接时运条角度的需要。点焊或缝焊的焊缝位置必须符合柱状电极或滚轮电极的焊接特点。

2.2 焊接方法选择

焊接方法主要根据焊件材质、接头厚度、焊缝位置和坡口形式等来选择。

2.3 焊接材料选择

焊接过程中的各种填充金属及为了提高焊接质量而附加的保护物质统称为焊接材料。主要包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体和钎剂、钎料等。选择焊接材料时, 一般应按焊缝和母材等强度原则来选择, 其次还应考虑工艺因素及各种焊接方法的冶金特点对接头性能的影响。焊接材料标准或产品样本上所列性能都是焊材熔敷金属 (不含母材金属) 性能, 而焊接接头性能取决于焊缝金属和焊接工艺, 目前没有任一焊接材料在焊接过程中可以作用于焊接接头中的热影响区而改变它的性能, 从选用焊接材料来说只能考虑焊缝金属性能, 为保证焊接接头性能还需焊接工艺配合。J B/T4709-2000中原则规定“焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求”作为选用焊接材料总方针:J B/T4709-2000将GB 150中的低合金钢按其使用性能分为强度型低合金钢、耐热型低合金钢和低温型低合金钢, 这样划分实际上也与它们的焊接特点相适应。

2.4 焊接接头与坡口形式

焊接接头就是用焊接方法连接的不可拆接头。由于焊件的结构形状、厚度及使用条件不同, 常用的接头形式有对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头。对接接头是把同一平面上的两被焊工件相对焊接起来而形成的接头, 受力状况好, 应力集中程度较小, 是比较理想的接头形式。T形接头是把互相垂直的或成一定角度的被焊工件用角焊缝连接起来的接头, 承载能力好, 应用较多;角接头主要承受剪应力, 多用于平盖与筒体连接;搭接接头应用很少。

根据设计或工艺需要, 将被焊工件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽, 称为坡口。熔焊接头焊前加工坡口的目的在于保证焊缝焊透及调整熔合比, 从而保证焊接质量。为了使焊缝根部能焊透, 一般板厚大于6m m时应开坡口, 坡口形式有V形、X形、U形、双U形和K形等。开坡口时要留钝边, 以防止烧穿, 并留有一定间隙使根部焊透。选择坡口间隙时主要考虑:保证焊透, 坡口容易加工, 节省焊条及焊后变形量小。

2.5 焊接规范

焊接规范是指影响焊接质量和生产率的各个工艺参数的总称。其主要参数包括:焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊条或焊丝直径等。由于它直接影响着焊缝的熔深、宽度与高度, 因此正确选择焊接规范是保证焊缝质量的重要条件。

2.5.1 焊接电流

增大电流能提高生产率, 增加熔深, 适于焊厚板。但电流过大易造成咬边而影响成形质量;相反, 电流过小也易造成夹渣及未焊透缺陷。总之, 焊接电流既不能太小, 又不能过大, 只有适当选择才能保证焊接质量。

2.5.2 电弧电

电弧电压主要影响焊缝的尺寸和形状。电弧电压过高时, 会形成浅而宽的焊缝, 易导致未焊透和咬边等缺陷;但电弧电压过低时, 会形成高而窄的焊缝, 使边缘熔合不良。选择时电弧电压应与焊接电流相适应, 随着电流的提高, 电弧电压也应相应增大。

2.5.3 焊接速度

焊接速度对焊缝的外观有直接的影响。焊接速度过快, 易产生未焊透、咬边、气孔等缺陷;速度太慢会导致焊瘤、溢流等缺陷的形成。焊接速度必须与所选定的焊接电流、电弧电压相匹配才能形成质量良好的焊缝。

2.5.4 焊条或焊丝直径

主要考虑板厚、接头形式、焊接位置等。板厚大, 可选较粗直径的焊条或焊丝。

2.6 焊接技术要求

一般的焊接技术要求主要有:选择焊接方法;选择焊条;焊缝布置;焊接工艺上的特殊要求 (如在某部位要堆焊, 要求焊前预热及焊后热处理等) ;检验方面的要求;水压试验要求;气密性试验以及后处理要求等。

对化工设备设计图纸提出技术要求时, 必须全面考虑化工工艺要求, 结构强度、刚度和几何尺寸要求, 以及制造厂的具体情况, 制订出既保证设备在操作中安全可靠又符合制造上多快好省原则的技术要求。

参考文献

[1]孙秀敏.化工机械北京:中国石化出版社.2009.[1]孙秀敏.化工机械北京:中国石化出版社.2009.

篇4:焊接工艺规程内容

【关键词】机械加工;工艺规程;工序

经审定批准的工艺规程是工厂生产活动中的关键性指导文件,对机械加工有着及其重要的意义。零件机械加工工艺规程一般包括:零件加工的工艺路线,各工序的具体加工内容,切削用量、工时定额以及所采用的设备和工艺装备等。下面我们重点介绍机械加工工艺规程编制的两个核心环节:工艺规程设计和工序内容设计。

1.工艺规程设计

1.1定位基准的选择

定位基准有粗基准和精基准之分。在加工中,首先使用的是粗基准,但在选择定位基准时,为了保证零件的加工精度,首先考虑的是选择精基准,精基准选定后,再考虑合理的选择粗基准。

1.1.1精基准的选择

选择精基准时,重点要考虑如何减少工件的定位误差,以保证工件的加工精度,同时也要考虑工件装卸方便,夹具结构简单。最重要的两个原则是:基准重合原则和基准统一原则。

基准重合原则是指以工序基准作定位基准,以避免产生基准不重合误差。而工序基准又应与设计基准重合,这样设计基准、工序基准、定位基准均重合,从而避免了工序尺寸换算及基准不重合误差的产生。

基准统一原则是指当零件上有许多表面需要进行多道工序加工时,应尽可能在各工序的加工中选用同一组基准定位。这样可以较好的保证各个加工面的位置精度,同时各工序所用夹具定位方式统一,夹具结构相似,可减小夹具的设计、制造工作量。

1.1.2粗基准的选择

选择粗基准时,重点考虑如何保证各个加工面都能分配到合理的加工余量,保证加工面与不加工面的尺寸和位置精度,同时还应为后续工序提供可靠的精基准。要注意的是,粗基准应尽量避免重复使用,特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。因粗基准是毛面,表面粗糙、形状误差大,如果二次装夹使用同一粗基准,两次装夹中加工出的表面就会产生较大的相互位置误差。

1.2表面加工方案的选择

在拟定零件的工艺路线时,首先要确定各个表面的加工方法。选择表面加工方法时应考虑以下几方面的问题:

一是要保证加工表面的加工精度和表面的粗糙度要求。一般总是首先根据零件主要表面的技术要求个工厂的具体条件,现选定它的最终加工方法,然后再逐一选定各有关前导工序的加工方法。

二是应考虑生产率和经济性的要求。大批大量生产时,应尽量采用高效率的先进的加工方法,如拉削内孔与平面等。但在年产量不大的情况下,应采用一般的加工方法,如镗孔或钻、扩、铰或刨平面等。

三是应考虑工件的材料。如有色金属就不宜采用磨削的方法进行精加工,而淬火钢的精加工就需采用磨削加工的方法。

1.3加工阶段的划分

在选定了零件上各表面的加工方法后,还需进一步确定这些加工方法在工艺路线中的顺序及位置,这与加工阶段的划分有关。当零件的加工质量要求特别高时,一般都要经过粗加工、半精加工和精加工三个阶段,如果零件精度要求特别高或表面粗糙度值要求特别小时,还要经过光整加工阶段。当然,划分加工阶段并不是绝对的。对于刚性好,加工精度要求不高或余量不大的工件就不必划分加工阶段;有些精度要求高的重型件,由于运输安装费时费工,一般也不划分加工阶段,而是在一次装夹下完成全部粗加工和精加工任务。

1.4机械加工顺序的安排

主要应遵循以下原则:

一是先基面后其他。选作精基准的表面应该优先加工,以便为后续工序的加工提供精基准。

二是先粗后精。整个零件的加工工序,应该是粗加工工序在前,相继分别为半精加工、精加工、光整加工工序。

三是先主后次。先加工零件的主要表面及装配基准面,然后再加工其他次要表面。

四是先面后孔。对于箱体支架等类型的零件,平面的轮廓尺寸较大,用它定位比较稳定,因此选平面作精基准,先加工平面,然后用平面定位加工孔,这要有利于保证孔的加工精度。

1.5工序集中与工序分散

零件上加工表面的加工方法选择好后,就可确定组成该零件的加工工艺过程的工序数。确定工序数有两种截然不同的原则。一个是工序集中原则,一个是工序分散原则。所谓工序集中,就是把工件上较多的加工内容集中在一道工序中进行,而整个工艺过程由数量比较少的复杂工序组成;所谓工序分散,就是在每道工序中仅仅对工件上很少的几个面进行加工,整个工艺过程由数量比较多的简单工序组成。

应该说工序集中和分散各有特点,必须根据生产类型、工厂的设备条件、零件的结构特点和技术要求等具体的生产确定。

2.工序内容设计

2.1加工设备选择

零件的加工精度和生产率在很大程度上是由使用的机床所决定的。要根据已确定的工艺基本特征,结合零件的结构和质量要求,选择出既能保证加工质量,又经济合理的机床和工艺装备。这时应该认真查阅有关手册或实地调查,应将选定的机床或工装的有关参数记录下来,如机床的型号、规格、工作台宽、T型槽尺寸;刀具形式、规格、与机床的连接关系;夹具、专用刀具设计要求,与机床的连接方式等等。

2.2刀具选择

在加工设备定下来以后,刀具的选择则主要取决于个工序的加工方法、工件材料、加工精度、所用机床性能、生产率及经济性等。选择时主要确定刀具的材料、型号、主要切削参数等。

在生产中,应该尽量采用标准刀具,必要时可采用高效复合刀具和其他一些专用刀具。

2.3切削用量的确定

确定切削用量时,应在基础、刀具、加工余量等确定以后,综合考虑工序的具体内容、加工精度、生产率、刀具寿命等因素。

选择切削用量的基本原则是:首先选取尽可能大的背吃刀量;其次要根据机床动力和刚性限制条件或已加工表面粗糙度的规定等,选取尽可能大的进给量,最后利用切削用量手册选取或用公式计算确定最佳切削速度。

2.4工序尺寸及公差计算

计算各个工序加工时所应达到的工序尺寸及其公差是工序设计的主要工作之一。工序尺寸及其公差的确定与工序余量的大小、工序尺寸的标注方法、甚至基准选择、中间工序安排等密切相关,就其性质和特点而言,一般可以归纳为以下两大类:

一类是当定位基准(或工序基准)与设计基准重合时,某表面本身各次加工工序尺寸的计算。对于这类问题,当决定了各工序间余量和工序所能达到的加工精度后,就可以计算各工序的尺寸和公差。计算的顺序是从最后一道工序开始,由后向前推算。

另一类是基准不重合时工序尺寸的计算。在零件的加工过程中,为了加工和检验方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因,往往不能直接采用设计基准为定位基准,形状复杂的零件在加工过程中需要多次转换定位基准。这时工序尺寸的计算就比较复杂,应利用尺寸链原理来进行分析和计算,并对工序间余量进行必要的验算,以确定工序尺寸及其公差。

【参考文献】

[1]赵如福.金属机械加工工艺人员手册[M].上海科学技术出版社,1990.

篇5:焊接规程(本站推荐)

一、遵守安全制度

1、学生在实训期间必须遵守中心的安全制度和各工种的安全操作规程,听从车间的指导老师的指导。未经许可不得随意离开。

2、学生在各车间实训时,均不准穿凉鞋、戴围巾。女同学必须戴工作帽,不准穿短裙子。

3、实训时必须按焊接操作规穿戴防护用品。

4、不准违章操作;未经允许,不准启动、扳动任何非自用的设备、电器、工具、附件、量具等。

5、在实训室内应按指定的地点进行实习,不得随意走动、禁止吸烟、追逐、打闹、喧哗、打电话等。

6、操作时必须虚心学习、注意听讲,认真观看示范表演。所用机器、设备、工具等未充分了解其性能及使用方法前,不得草率进行操作。实习完后必须整理好机具,把实习地点打扫清洁。

7、对违反上述规定的要批评教育;不听从指导或多次违反的,要令其检查或暂停实训;情节严重和态度恶劣的,实训成绩不予通过,并报教务处给予纪律处分。

8、实训场地一切保安防火设备不得随意挪动或摆弄。

二、遵守组织纪律

1、严格遵守劳动纪律。上班时不得擅自离开工作场所,不能干私活及做其他与实训无关的事情。

2、学生必须严格遵守实训的考勤制度。实训中一般不准请事假,特殊情况需请事假,要经中心领导批准,并经实训教师允许后方可离开。

3、病假要本系部准假条及时请假,特殊情况(包括在校外生病)必须尽早补交正式的证明,否则以旷课论处。所缺课程要及时补上。

4、不得迟到、早退。对迟到、早退者,除批评教育外,在评定实训成绩时要按规定扣分。

5.考试不准作弊。对考试作弊者,按学校有关规定严肃处理。6.在实习中,要按指导老师的要求进行操作,不经指导老师允许而私自变更操作工序或顺序造成事故,除本人作出检查外,损坏的设备,工夹量具等原则上按原价赔偿。

三、按时完成作业

1、凡是实训教师和实训指导人员布置的预习、复习教材内容以及思考题等,要认真完成。

2、必须按时完成实训报告,并按时交给实训教师批改。不认真做实训报告的,要重做;凡不做实训报告或未按要求做完的,不予评定实训总成绩。

实训室学生守则

1、在实训室上课时必须提前5分钟进入实训室,迟到15分钟以上者不得进入实训室,需补做实训课时应由本人申请,经同意后安排其它时间补做。

2、保持实训室卫生,不带一切影响实训室卫生、安全的物品进入实训室。

3、服从指导教师、管理人员的安排,按规定位置分组就座、分组使用实训设备。

4、实训前必须认真预习实训指导书和有关理论,了解实训内容、目的、要求、方法和注意事项,做好有关准备

5、爱护设备,严格遵守设备的操作规程。

6、节约用电和实训耗材,杜绝浪费。

7、加强防火、防盗、安全用电意识,注意人身和设备安全,遇到事故时应立即切断电源,并向指导教师报告,采取紧急措施。

8、发现设备损坏,要及时如实报告,故意损坏设备者按学院相关规定处理和赔偿。

9、保持室内整洁、安静,不大声喧哗,不随意走动。

10、实训课完毕后应如实做好记录,将设备等物品整理归位,清理实训场所,经实训指导教师检查设备及实验记录后,方可离开实训室。

电焊气割”十不焊、割”规定

(一)焊工必须持证上岗,无特种作业安全操作证的人员,不准进行焊、割作业。

(二)凡属一、二、三级动火范围的焊、割作业,未竟办理动火审批手续,不准进行焊、割。

(三)焊工不了解焊、割现场周围情况,不得进行焊、割。

(四)焊工不了解焊件内部是否安全时,不得进行焊、割。

(五)各种装过可燃气体、易燃液体和有毒物质的容器。未经彻底清洗、排除危险性之前,不准进行焊、割。

(六)用可燃材料作保温层、冷却层、隔热设备的部位,或火星能飞溅到的地方,在未采取切实可靠的安全措施之前,不准焊、割。

(七)有压力或密闭的管道、容器,不准焊、割。

(八)焊、割部位附近有易燃、易爆物品,在未作清理或未采取有效的安全措施之前,不准焊、割。

(九)附近有与明火作业相抵触的工种在作业时,不准焊、割。

(十)与外单位相连的部位,在没有弄清有无险情,或明知存在危险而未采取有效的措施之前,不准焊、割。

手工电弧弧焊安全操作规程

1、保证人身安全。电焊工进行焊接作业时应穿戴好劳保用品,戴好防护镜和面罩。

2、保证设备安全。工作前应仔细检查其一二次导线绝缘是否完整及焊机外壳接地是否良好,防止因接触不良发热而损坏设备。3.施焊时焊接二次线不得搭在身上,地线不得踩在脚下;

4、严禁在焊接时调节电流或拉闸。

5、不准赤手接触焊接后的焊件,应用火钳夹持翻动焊件。

6、清渣时要注意清渣方向,防止伤害他人和自己。

7、防止焊钳搁置在工作台上,造成短路。

8、防止焊接烟尘危害人体呼吸器官。

9、发现焊机出现异常时,应立即停止工作,切断电源,并及时向指导教师报告。

10、操作完毕或检查焊机时,必须切断电源。

11、整理工具及材料,搞好环境卫生。

气焊、气割安全操作规程

1、焊前应检查焊炬、割炬的射吸力,焊嘴,割嘴是否堵塞,胶管是否漏气等。

2、氧气瓶与乙炔瓶要分开、安全、稳定摆放。严禁油污,不得随意搬动。

3、严格按操作顺序点火:先开氧气,后开乙炔,再点火。

4、严禁在氧气和乙炔阀同时开启时,用手或其它物体堵塞焊咀、割咀,严禁用已然火炬放在工件上或对准他人、胶管等物件。

5、不用手接触被焊工件和焊丝的焊接端,以免烫伤。

6、气焊熄灭时,先关乙炔后关氧气以免回火。发现回火,应立即关闭氧气、乙炔,并报告指导老师。

7、不能将炽热件压在输气胶管上。

8、下班时,整理好工具及物件,搞好环境卫生。

氧气瓶安全技术操作规程

(1)在搬运使用前,先要检查瓶嘴气阀安全胶圈是否齐全,瓶身、瓶嘴是否有油类等。

(2)装卸时,瓶嘴阀门朝同一方向,防止 互相撞,损坏和爆炸。(3)在强烈阳光下运输时,要用帆布遮盖。

(2)开启氧气阀门时,要用专用工具,动作要缓慢,不要面对减压表,但应观察压力表指针是否灵活正常。

(2)氧气瓶中的氧气不允许全部用完,应留有lkg/c㎡以上的剩余压力,并将阀门拧紧,写上“空瓶”标记。

(6)气、电焊混合作业的场地,要防止氧气瓶带电,如地面铁板,要垫木板或胶垫加以绝缘。

(2)检查瓶阀时,只准用肥皂水检验。(2)氧气瓶不准改用充装其它气体使用。(9)库房周围不得放易燃物品。

(2)库内温度不得超过30℃,距离热源明火在10米以外。

乙炔气瓶安全技术操作规定

(1)乙炔瓶不应遭受剧烈震动和撞击,使用时要注意固定,防止倾倒以免引起乙炔瓶爆炸。

(2)乙炔瓶在使用时应直立放置,不能躺卧,以免丙酮流出。对已卧躺的乙炔瓶,使用前必须先立牢静止十五分钟后,再接减压器使用,否则危险。

(2)乙炔减压器与乙炔瓶阀的连接必须可靠,严禁在漏气情况下使用。(3)开启乙炔瓶阀应缓慢,不要超过一圈半,一般只需开启43转。(4)乙炔瓶体表面的温度不得超过30℃-40℃,因为温度过高会降低丙酮对乙炔的溶解度,而使瓶内乙炔压力急剧增高。

(5)乙炔气瓶在使用时必须装设专用减压器。回火防止器,工作前必须检查是否好用,否则禁止使用,开启时,操作者应站在阀门的侧后方,动作要轻缓。

(6)使用压力不超过0.05Mpa,输气流量不应超过1.5-2.0米3/时瓶。(7)乙炔气瓶阀冻结时,严禁用明火烘烤,必要时可用40℃以下温水解冻。

(8)乙炔气瓶内气体严禁用尽,必须留有不低于0.03MPa以上规定的余压。

(9)使用时乙炔气瓶不得靠近热源和电器设备。

(10)严禁与氧气瓶氯气瓶及易燃品同室贮存,要有消防器材,要有醒目的防火标志。

(11)乙炔气瓶的漆色必须保持完好,不得任意涂改。

氩弧焊工安全操作规程

1.遵守“焊工一般安全规程”。工作前检查设备,工具是否良好。

2.检查焊接电源,控制系统是否有接地线,传动部分加润滑油。转动要正常,氩气、水源必须畅通。如有漏水现象,应立即通知修理。

3.采用高频引弧必须经常检查是否漏电。

4.设备发生故障应停电检修,操作人员不得自行修理。

5.在电弧附近不准赤身和裸暴其它部位,不准在电弧附近吸烟、进食,以免臭氧、烟尘吸入体内。

6.磨钍钨极时必须戴口罩、手套,并遵守砂轮机操作规程。最好选用铈钨极(放射量小些)。砂轮机必须装抽风装置。7.操作时需要拔出钍钨极时,必须先切断直流电源。

8.赤手接触钨极后,必须用肥皂或流水冲洗干净。用过的防护用品,不得带出车间。

9.手工氩弧焊操作,应随时佩戴静电防尘口罩。操作时尽量减少高频电作用时间。连续工作不得超过6小时。

10.氩弧焊工作场地必须空气流通。工作中应开动通风排毒设备。通风装置失效时,应停止工作。

11.氩气瓶不许撞砸,立放必须有支架,并远离明火3米以上。

12.在容器内部进行氩弧焊时,应戴专用面罩,以减少吸入有害烟气。容器外应设人监护和配合。

13.钍钨棒应存放于铅盒内,避免由于大量钍钨棒集中在一起时,其放射性剂量超出安全规定而致伤人体。

二氧化碳气体保护焊安全操作规程

1、作业前,二氧化碳气体应预热15min。开气时,操作人员必须站在瓶嘴的侧面。

2、作业前,应检查并确认焊丝的进给机构、电线的连接部分、二氧化碳气体的供应系统及冷却水循环系统合乎要求,焊枪冷却水系统不得漏水。

3、二氧化碳气体瓶宜放阴凉处,其最高温度不得超过30℃,并应放置牢靠,不得靠近热源。

4、二氧化碳气体预热器端的电压,不得大于36V,作业后,应切断电源。

5、焊接操作及配合人员必须按规定穿戴劳动防护用品。必须采取防止触电、烫伤和火灾等事故的安全措施。

6、焊接铜、铝、锌、锡等有色金属时,应通风良好,焊接人员应戴防毒面罩、呼吸滤清器或采取其他防毒措施。

7、当消除焊缝焊渣时,应戴防护眼镜,头部应避开敲击焊渣飞溅方向。

埋弧焊机安全操纵规程

1、埋弧焊机操纵职员必须经过电弧焊接工作的专门培训,持证上岗,非本机操纵职员,严禁擅自操纵设备。

2、作业前检查电缆尽缘情况,如有损坏立即停止使用,确认各部导线连接良好,控制箱外壳和接线板上的罩壳盖好。

3、作业过程中,操纵职员要精神集中,正确操纵,留意机械情况,不得擅自离岗或将机器交给其他无证职员操纵,严禁无关职员进进作业区。

4、作业工程中,任何职员均不得蹬上龙门架顶层平台进行观察、检验或检查工作。如必须蹬顶作业,必须先停车断电。

5、焊接进行中,不许铲药皮、清渣,铲药皮清渣时要戴护目镜。

6、认真及时做好保养工作,保持机械完好状态,机械不得带病工作,运转中发现不正常,立即停机断电检查,排除故障方可使用。

7、操纵职员放工时,要将机械停放在待命位置,关机断电,锁好电闸箱,清理现场杂物,焊渣。

等离子切割安全操作规程

1.应检查并确认电源、气源、水源无漏电、漏气、漏水,接地或接零安全可靠。

2.小车、工件应放在适当位置,并应使工件和切割电路正极接通,切割工作面下应设有熔渣坑。

3.应根据工件材质、种类和厚度选定喷嘴孔径,调整切割电源、气体流量和电极的内缩量。

4.设备送电后严禁触及带电部分,并打开通风设备。严禁用双手同时触及割炬的正负两极。

5.操作人员必须戴好防护面罩、电焊手套、帽子、滤膜防尘口罩和隔音耳罩。不戴防护镜的人员严禁直接观察等离子弧,裸露的皮肤严禁接近等离子弧。

6.切割时,操作人员应站在上风处操作。可从工作台下部抽风,并宜缩小操作台上的敞开面积。

7.切割时,当空载电压过高时,应检查电器接地、接零和割炬手把绝缘情况,应将工作台与地面绝缘,或在电气控制系统安装空载断路继电器。

8.高频发生器应设有屏蔽护罩,用高频引弧后,应立即切断高频电路。

篇6:焊接结构装配技术操作规程

1、主题内容和适用范围

本标准规定了焊接结构件装配的操作规程

本标准适用于本厂各种焊接结构的装配

2、引用标准

YB/JQ   101.1    钢铁企业机修设备制造通用技术条件   焊接结构件

3、准备工作

3.1熟悉图纸和工艺文件,了解焊接结构的特点和技术要求,考虑装配措施、装配顺序。

3.2根据焊接结构的要求,并结合车间情况,选择合理的装配作业场地。准备好装配平台,装配用工具和胎夹具。自制胎夹具应有以下要求:

3.2.1结构简单,使用方便,能够保证产品精度要求。

3.2.2装拆方便,安全可靠。

3.2.3尽可能做成通用的胎夹具。

3.3根据图纸检查零件尺寸、数量是否符合规定,对于领用的标准件、外购件必须是验收合格品,不合格的不能使用。

3.4装配零件必须清理、矫正

3.4.1气割零件的边缘和气割焊接坡口面应清除挂渣飞溅,对重要的焊接头,其坡面必须用砂轮打磨光亮。

3.4.2手工焊焊缝两侧10 mm内,应将氧化皮油污及其他脏物清除干净。

3.4.3对于自动焊焊缝和角焊缝,应将焊缝两侧30—40 mm范围内的铁锈、油污等脏物清除。

3.4.4零件必须矫正,并符合图纸和工艺的要求,才可用于装配。

3.5根据零件的材质、板厚选取合适的定位焊方法,并调整好相应的工艺参数。

4、装配

4.1为保证质量,根据焊接结构的形状特点,应尽量选用以下的装配方法:

4.1.1按预先划好的位置线或地样进行装配。

4.1.2按档板、定位夹具、胎型进行装配。

4.1.3按预先制作的工艺孔、槽及凸台等进行装配。

4.2大型复杂的结构先部分组装,后整体组装。

4.3对需在工地组装的焊接结构,按工艺规定进行装配。

4.4装配焊接结构的定位焊要焊牢,不得有缺陷。

4.4.1定位焊长度一般为5—30mm,间距按强度要求确定,一般约300—400mm。

4.4.2定位焊缝要对称,不得在焊缝交叉处定位焊,且要离开交叉处50mm左右定位焊。

4.4.3定位焊焊缝不许超过焊接要求焊缝的1/2高度。

4.4.4定位焊焊缝出现裂纹,必须铲除重焊。

4.4.5定位焊要用与正式焊接同型与的焊条,焊条直径可根据工作厚度选取(见表1)

表1           定位焊焊条规格

4.5装配时要充分注意焊接变形对几何尺寸的影响,采取必须的措施。

4.5.1按工艺要求严格控制焊缝的装配间隙。

4.5.2装配时相邻焊缝间距不得小于300 mm。

4.6拼接装配

4.6.1拼接要在平台上进行,接口间隙按工艺要求,板面错移不大于2 mm。

4.6.2除工艺要求外,凡20 mm以上钢板拼接须在接口处放置与接口形式相同的引弧板、熄弧板,长度水小于50 mm。

4.6.3V型坡口的板斜拼接,必须考虑收缩弯曲,需在装配时顶弯,其两头坡度1:200间隙2 mm。

4.6.4对接接头错偏量应小于钢板厚度的1/20,但最大不超过2 mm。

4.7装配搭接接头,长度偏差不大于+5 mm、-2 mm。

4.8圆形管状工件装配

4.8.1先对直缝,后对腰缝,必须两头平齐,曲率均匀。

4.8.2相邻两节圆筒的纵焊缝要错开,其错开距离不小于200 mm。

4.8.3圆节的曲率用2/5—1/3圆周的样板检测,检测合格后再点固。

4.9各种型钢接头装配,必须按照工艺要求进行。

4.10装配好的结构,应在其变形的方向施加外力,造成限制变形的条件,或反变形。若结构对称,可将两结构件背面联在一起,以减少焊接变形。

篇7:建筑钢结构焊接技术规程

前 言

根据建设部建标[1999]309号文的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,对《建筑钢结构焊接规程》

(JGJ81—91)进行了全面修订,制定了本规程。

本规程的主要技术内容是:1总则;2基本规定;3材料;4焊接节点构造;5焊接工艺评定;6焊接工艺;7焊接质量检查;8焊接补强与加固;9焊工考试。

本次修订的主要技术内容是:

第一章总则,扩充了适用范围,明确了建筑钢结构板厚下限、类型和适用的焊接方法。

第二章基本规定,是新增加的内容。明确规定了建筑钢结构焊接施工难易程度区分原则、制作与安装单位资质要求、有关人员资格职责和质量保证体系等。

第三章材料,取消了常用钢材及焊条、焊丝、焊剂选配表和钢材碳当量限制,增加了钢材和焊材复验要求、焊材及气体应符合的国家标准、钢板厚度方向性能要求等。

第四章焊接节点构造,增加了不同焊接方法焊接坡口的形状和尺寸、管结构各种接头形式与坡口要求、防止板材产生层状撕裂的节点形式、构件制作与工地安装焊接节点形式、承受动载与抗震焊接节点形式以及组焊构件焊接节点的一般规定,并对焊缝的计算厚度作了修订。第五章焊接工艺评定,对焊接工艺评定规则、试件试样的制备、试验与检验等内容进行了全面扩充,增加了焊接工艺评定的一般规定和重新进行焊接工艺评定的规定。

第六章焊接工艺,取消了各种焊接方法工艺参数参照表,增加了焊接工艺的一般规定、各种焊接方法选配焊接材料示例、焊接预热、后热及焊后消除应力要求、防止层状撕裂和控制焊接变形的工艺措施。

第七章焊接质量检查,对焊缝外观质量合格标准、不同形式焊缝外形尺寸允许偏差及无损检测要求进行了修订,增加了焊接检验批的划分规定、圆管T、K、Y节点的焊缝超声波探伤方法和缺陷分级标准以及箱形构件隔板电渣焊焊缝焊透宽度的超声波检测方法。

第八章焊接补强与加固,对钢结构的焊接与补强加固方法作了修订和补充,增加了钢结构受气相腐蚀作用时其钢材强度计算方法、负荷状态下焊缝补强与加固的规定、承受动荷载构件名义应力与钢材强度设计值之比β的规定、考虑焊接瞬时热造成构件局部力学性能降低及采取相应安全措施的规定和焊缝强度折减系数等内容。

第九章焊工考试,修订了考试内容和分类,在焊工手工操作技能考试方面,增加了附加考试和定位焊考试。

本规程由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由主编单位负责具体技术内容的解释。

本规程主编单位是:中冶集团建筑研究总院(地址:北京市海淀区西土城路33号,邮政编码:100088)

本规程参加单位是:中建一局钢结构工程有限公司宝钢股份有限公司

重庆钢铁设计研究总院

北京钢铁设计研究总院

武汉钢铁集团金属结构有限责任公司 江南重工集团有限公司 大连重工集团有限公司

深圳建升和钢结构建筑安装工程有限公司 上海宝钢冶金建设公司

中国第二十冶金建设公司钢结构制造总厂 武钢集团武汉冶金设备制造公司 北京双园咨询监理公司

目次

1总则„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 2基本规定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 3材料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 4焊接节点构造„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 4.1一般规定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 4.2焊接坡口的形状和尺寸„„„„„„„„„„„„„„„7 4.3焊缝的计算厚度„„„„„„„„„„„„„„„„„38 4.4组焊构件焊接节点„„„„„„„„„„„„„„„„48 4.5防止板材产生层状撕裂的节点形式„„„„„„„„„52 4.6构件制作与工地安装焊接节点形式„„„„„„„„55 4.7承受动载与抗震的焊接节点形式„„„„„„„„„„63 5焊接工艺评定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„67 5.1一般规定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„67 5.2焊接工艺评定规则„„„„„„„„„„„„„„„„70 5.3重新进行工艺评定的规定„„„„„„„„„„„„„73 5.4试件和检验试样的制备„„„„„„„„„„„„„„75 5.5试件和试样的试验与检验„„„„„„„„„„„„„85 6焊接工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„89 6.1一般规定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„89 6.2焊接预热及后热„„„„„„„„„„„„„„„„„98 6.3防止层状撕裂的工艺措施„„„„„„„„„„„„100 6.4控制焊接变形的工艺措施„„„„„„„„„„„„100 6.5焊后消除应力处理„„„„„„„„„„„„„„„101 6.6熔化焊缝缺陷返修„„„„„„„„„„„„„„„102 7焊接质量检查„„„„„„„„„„„„„„„„„„104 7.1一般规定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„104 7.2外观检验„„„„„„„„„„„„„„„„„„„105 7.3无损检测„„„„„„„„„„„„„„„„„„„108 8焊接补强与加固„„„„„„„„„„„„„„„„„110 9焊工考试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„115 9.1一般规定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„115 9.2考试内容及分类„„„„„„„„„„„„„„„„116 9.3手工操作技能基本考试„„„„„„„„„„„„„118 9.4手工操作技能附加考试„„„„„„„„„„„„„125 9.5手工操作技能定位焊考试„„„„„„„„„„„„131 9.6机械操作技能考试„„„„„„„„„„„„„„„133 9.7考试记录、复试、补考、重考、免试和证书„„„„138 附录A钢板厚度方向性能级别及其含硫量、断面收缩率值„„„„„„„„„„„„„„„„140

附录B建筑钢结构焊接工艺评定报告格式„„„„„„„141 附录C箱形柱(梁)内隔板电渣焊焊缝焊透宽度的

测量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„151

附录D圆管T、K、Y节点焊缝的超声波探伤

方法及缺陷分级„„„„„„„„„„„„„„„153

附录E工程建设焊工考试结果登记表、合格证格式„„„157 本规程用词说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„160

1总则

1.0.1为在建筑钢结构焊接中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规程。

1.0.2本规程适用于桁架或网架(壳)结构、多层和高层梁/柱框架结构等工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构工程中,钢材厚度大于或等于3mm的碳素结构钢和低合金高强度结构钢的焊接。适用的焊接方法包括手工电弧焊、气体保护焊、自保护焊、埋弧焊、电渣焊、气电立焊、栓钉焊及相应焊接方法的组合。

1.0.3钢结构的焊接必须遵守国家现行的安全技术和劳动保护等有关规定。

1.0.4钢结构的焊接除应执行本规程外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。

2基本规定

2.0.1建筑钢结构工程焊接难度可分为一般、较难和难三种情况。施工单位在承担钢结构焊接工程时应具备与焊接难度相适应的技术条件。建筑钢结构工程的焊接难度可按下表区分。

表2.0.1建筑钢结构工程的焊接难度区分原则 2.0.2施工图中应标明下列焊接技术要求:

1应明确规定结构构件使用钢材和焊接材料的类型和焊缝质量等级,有特殊要求时,应标明无损探伤的类别和抽查百分比;

2应标明钢材和焊接材料的品种、性能及相应的国家现行标准,并应对焊接方法、焊缝坡口形式和尺寸、焊后热处理要求等作出明确规定。对于重型、大型钢结构,应明确规定工厂制作单元和工地拼装焊接的位置,标注工厂制作或工地安装焊缝符号。

2.0.3制作与安装单位承担钢结构焊接工程施工图设计时,应具有与工程结构类型相适应的设计资质等级或由原设计单位认可。

2.0.4钢结构工程焊接制作与安装单位应具备下列条件: 1应具有国家认可的企业资质和焊接质量管理体系; 2应具有2.0.5条规定资格的焊接技术责任人员、焊接质检人员、无损探伤人员、焊工、焊接预热和后热处理人员;

3对焊接技术难或较难的大型及重型钢结构、特殊钢结构工程,施工单位的焊接技术责任人员应由中、高级焊接技术人员担任;

4应具备与所承担工程的焊接技术难易程度相适应的焊接方法、焊接设备、检验和试验设备;

5属计量器具的仪器、仪表应在计量检定有效期内;

6应具有与所承担工程的结构类型相适应的企业钢结构焊接规程、焊接作业指导书、焊接工艺评定文件等技术软件;

7特殊结构或采用屈服强度等级超过390MPa的钢材、新钢种、特厚材料及焊接新工艺的钢结构工程的焊接制作与安装企业应具备焊接工艺试验室和相应的试验人员。2.0.5建筑钢结构焊接有关人员的资格应符合下列规定:

1焊接技术责任人员应接受过专门的焊接技术培训,取得中级以上技术职称并有一年以上焊接生产或施工实践经验;

2焊接质检人员应接受过专门的技术培训,有一定的焊接实践经验和技术水平,并具有质检人员上岗资质证;

3无损探伤人员必须由国家授权的专业考核机构考核合格,其相应等级证书应在有效期内;并应按考核合格项目及权限从事焊缝无损检测和审核工作;

4焊工应按本规程第9章的规定考试合格并取得资格证书,其施焊范围不得超越资格证书的规定;

5气体火焰加热或切割操作人员应具有气割、气焊操作上岗证;

6焊接预热、后热处理人员应具备相应的专业技术。用电加热设备加热时,其操作人员应经过专业培训。

2.0.6建筑钢结构焊接有关人员的职责应符合下列规定: 1焊接技术责任人员负责组织进行焊接工艺评定,编制焊接工艺方案及技术措施和焊接作业指导书或焊接工艺卡,处理施工过程中的焊接技术问题;

2焊接质检人员负责对焊接作业进行全过程的检查和控制,根据设计文件要求确定焊缝检测部位、填报签发检测报告;

3无损探伤人员应按设计文件或相应规范规定的探伤方法及标准,对受检部位进行探伤,填报签发检测报告;

4焊工应按焊接作业指导书或工艺卡规定的工艺方法、参数和措施进行焊接,当遇到焊接准备条件、环境条件及焊接技术措施不符合焊接作业指导书要求时,应要求焊接技术责任人员采取相应整改措施,必要时应拒绝施焊;

5焊接预热、后热处理人员应按焊接作业指导书及相应的操作规程进行作业。3材料

3.0.1建筑钢结构用钢材及焊接填充材料的选用应符合设计图的要求,并应具有钢厂和焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告;其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准规定。当采用其它钢材和焊接材料替代设计选用的材料时,必须经原设计单位同意。

3.0.2钢材的成分、性能复验应符合国家现行有关工程质量验收标准的规定;大型、重型及特殊钢结构的主要焊缝采用的焊接填充材料应按生产批号进行复验。复验应由国家技术质量监督部门认可的质量监督检测机构进行。

3.0.3钢结构工程中选用的新材料必须经过新产品鉴定。钢材应由生产厂提供焊接性资料、指导性焊接工艺、热加工和热处理工艺参数、相应钢材的焊接接头性能数据等资料;焊接材料应由生产厂提供贮存及焊前烘焙参数规定、熔敷金属成分、性能鉴定资料及指导性施焊参数,经专家论证、评审和焊接工艺评定合格后,方可在工程中采用。

3.0.4焊接T形、十字形、角接接头,当其翼缘板厚度等于或大于40mm时,设计宜采用抗层状撕裂的钢板。钢材的厚度方向性能级别应根据工程的结构类型、节点形式及板厚和受力状态的不同情况选择。钢板厚度方向性能级别Z15、Z25、Z35相应的含硫量、断面收缩率应符合附录A的规定。

3.0.5焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》(GB/T5117)、《合金钢焊条》(GB/T5118)的规定。

3.0.6焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》(GB/T14957)、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》(GB/T8110)及《碳钢药芯焊丝》(GB/T10045)、《低合金钢药芯焊丝》(GB/T17493)的规定。

3.0.7埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》(GB/T5293)、《低合金钢埋弧焊用焊剂》(GB/T12470)的规定。3.0.8气体保护焊使用的氩气应符合现行国家标准《氩气》(GB/T4842)的规定,其纯度不应低于99.95%。

3.0.9气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合国家现行标准《焊接用二氧化碳》(HG/T2537)的规定,大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接节点采用的二氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求,即其二氧化碳含量(V/V)不得低于99.9%,水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%,并不得检出液态水。

4焊接节点构造

4.1一般规定

4.1.1钢结构焊接节点构造,应符合下列要求: 1尽量减少焊缝的数量和尺寸;

2焊缝的布置对称于构件截面的中和轴; 3便于焊接操作,避免仰焊位置施焊;

4采用刚性较小的节点形式,避免焊缝密集和双向、三向相交; 5焊缝位置避开高应力区;

6根据不同焊接工艺方法合理选用坡口形状和尺寸。4.1.2管材可采用T、K、Y及X形连接接头(图4.1.2)。

4.1.3施工图中采用的焊缝符号应符合现行国家标准《焊缝符号表示方法》(GB324)和《建筑结构制图标准》(GBJ105)的规定,并应标明工厂车间施焊和工地安装施焊的焊缝及所有焊缝的部位、类型、长度、焊接坡口形式和尺寸、焊脚尺寸、部分焊透接头的焊透深度。4.2焊接坡口的形状和尺寸

4.2.1各种焊接方法及接头坡口形状尺寸代号和标记应符合下列规定: 1焊接方法及焊透种类代号应符合表4.2.1/1规定; 2接头形式及坡口形状代号应符合表4.2.1/2规定; 3焊接面及垫板种类代号应符合表4.2.1/3规定; 4焊接位置代号应符合表4.2.1/4规定;

5坡口各部分尺寸代号应符合表4.2.1/5规定;标记示例:

手工电弧焊、完全焊透、对接、Ⅰ形坡口、背面加钢衬垫的单面焊接接头表示为MC-BⅠ-BS1。

4.2.2焊条手工电弧焊全焊透坡口形状和尺寸宜符合表4.2.2 的要求。

4.2.3气体保护焊、自保护焊全焊透坡口形状和尺寸宜符合表 4.2.3的要求。

4.2.4埋弧焊全焊透坡口形状和尺寸宜符合表4.2.4的要求。

4.2.5焊条手工电弧焊部分焊透坡口形状和尺寸宜符合表4.2.5的要求。4.2.6气体保护焊、自保护焊部分焊透坡口形状和尺寸宜符合表4.2.6的要求。4.2.7埋弧焊部分焊透坡口形状和尺寸宜符合表4.2.7的要求。4.3焊缝的计算厚度

4.3.1全焊透的对接焊缝及对接与角接组合焊缝,双面焊时反面应清根后焊接,加垫板单面焊当坡口形状、尺寸符合本规程表 4.2.2~4.2.4的要求时,可按全焊透计算。其计算厚度he应为坡口根部至焊缝表面(不计余高)的最短距离。

4.3.2开坡口的部分焊透对接焊缝及对接与角接组合焊缝,其焊缝计算厚度he(见图4.3.2)应根据焊接方法、坡口形状及尺寸、焊接位置不同,分别对坡口深度H进行折减。各种类型部分焊透焊缝的计算厚度he应符合表4.3.2的规定。V形坡口α≥60°及U、J形坡口,当坡口尺寸符合表4.2.5~4.2.7的规定时,焊缝计算厚度he应为坡口深度H。4.4组焊构件焊接节点

4.4.1塞焊和槽焊焊缝的尺寸、间距、填焊高度应符合下列规定: 1塞焊缝和槽焊缝的有效面积应为贴合面上圆孔或长槽孔的标称面积;

2塞焊焊缝的最小中心间隔应为孔径的4倍,槽焊焊缝的纵向最小间距应为槽孔长度的2倍,垂直于槽孔长度方向的两排槽孔的最小间距应为槽孔宽度的4倍;

3塞焊孔的最小直径不得小于开孔板厚度加8mm,最大直径应为最小直径值加3mm,或为开孔件厚度的2.25倍,并取两值中较大者。槽孔长度不应超过开孔件厚度的10倍,最小及最大槽宽规定与塞焊孔的最小及最大孔径规定相同;

4塞焊和槽焊的填焊高度:当母材厚度等于或小于16mm时,应等于母材的厚度;当母材厚度大于16mm时,不得小于母材厚度的一半,并不得小于16mm; 5塞焊焊缝和槽焊焊缝的尺寸应根据贴合面上承受的剪力计算确定。4.4.2严禁在调质钢上采用塞焊和槽焊焊缝。4.4.3角焊缝的尺寸应符合下列规定:

1角焊缝的最小计算长度应为其焊脚尺寸(hf)的8倍,且不得小于40mm;焊缝计算长度应为焊缝长度扣除引弧、收弧长度;

2角焊缝的有效面积应为焊缝计算长度与计算厚度(he)的乘积。对任何方向的荷载,角焊缝上的应力应视为作用在这一有效面积上; 3断续角焊缝焊段的最小长度应不小于最小计算长度; 4单层角焊缝最小焊脚尺寸宜按表4.4.3取值,同时应符合设计要求; 5当被焊构件较薄板厚度≥25mm时,宜采用局部开坡口的角焊缝; 6角焊缝十字接头,不宜将厚板焊接到较薄板上。4.4.4搭接接头角焊缝的尺寸及布置应符合下列规定:

1传递轴向力的部件,其搭接接头最小搭接长度应为较薄件厚度的5倍,但不小于25mm(图4.4.4/1)。并应施焊纵向或横向双角焊缝;

2单独用纵向角焊缝连接型钢杆件端部时,型钢杆件的宽度W应不大于200mm(图4.4.4/2),当宽度W大于200mm时,需加横向角焊或中间塞焊。型钢杆件每一侧纵向角焊缝的长度L应不小于W;

3型钢杆件搭接接头采用围焊时,在转角处应连续施焊。杆件端部搭接角焊缝作绕焊时,绕焊长度应不小于二倍焊脚尺寸,并连续施焊;

4搭接焊缝沿材料棱边的最大焊脚尺寸,当板厚小于、等于6mm时,应为母材厚度,当板厚大于6mm时,应为母材厚度减去1~2mm(图4.4.4/3);

5用搭接焊缝传递荷载的套管接头可以只焊一条角焊缝,其管材搭接长度L应不小于5(t1+t2),且不得小于25mm。搭接焊缝焊脚尺寸应符合设计要求(图4.4.4-4)。4.4.5不同厚度及宽度的材料对接时,应作平缓过渡并符合下列规定: 1不同厚度的板材或管材对接接头受拉时,其允许厚度差值(t1-t2)应符合表4.4.5的规定。当超过表4.4.5的规定时应将焊缝焊成斜坡状,其坡度最大允许值应为1∶2.5;或将较厚板的一面或两面及管材的内壁或外壁在焊前加工成斜坡,其坡度最大允许值应为1∶2.5(图4.4.5);

2不同宽度的板材对接时,应根据工厂及工地条件采用热切割、机械加工或砂轮打磨的方法使之平缓过渡,其连接处最大允许坡度值应为1∶2.5(图4.4.5e)。4.5防止板材产生层状撕裂的节点形式

4.5.1在T形、十字形及角接接头中,当翼缘板厚度等于、大于20mm时,为防止翼缘板产生层状撕裂,宜采取下列节点构造设计: 1采用较小的焊接坡口角度及间隙(图4.5.1a),并满足焊透深度要求; 2在角接接头中,采用对称坡口或偏向于侧板的坡口(图4.5.1b); 3采用对称坡口(图4.5.1c);

4在T形或角接接头中,板厚方向承受焊接拉应力的板材端头伸出接头焊缝区(图4.5.1d);

5在T形、十字形接头中,采用过渡段,以对接接头取代T形、十字形接头(图4.5.1e、f)。

4.6构件制作与工地安装焊接节点形式

4.6.1构件制作焊接节点形式应符合下列要求:

1桁架和支撑的杆件与节点板的连接节点宜采用图4.6.1/1的形式;当杆件承受拉应力时,焊缝应在搭接杆件节点板的外边缘处提前终止,间距a应不小于hf; 2型钢与钢板搭接,其搭接位置应符合图4.6.1/2的要求;

3搭接接头上的角焊缝应避免在同一搭接接触面上相交(图4.6.1/3); 4要求焊缝与母材等强和承受动荷载的对接接头,其纵横两方向的对接焊缝,宜采用T形交叉。交叉点的距离宜不小于200mm,且拼接料的长度和宽度宜不小于300mm(图4.6.1/4)。如有特殊要求,施工图应注明焊缝的位置;

5以角焊缝作纵向连接组焊的部件,如在局部荷载作用区采用一定长度的对接与角接组合焊缝来传递载荷,在此长度以外坡口深度应逐步过渡至零,且过渡长度应不小于坡口深度的4倍;

6焊接组合箱形梁、柱的纵向角焊缝,宜采用全焊透或部分焊透的对接与角接组合焊缝(图4.6.1/5)。要求全焊透时,应采用垫板单面焊(图4.6.1/5b); 10管—球结构中,对由两个半球焊接而成的空心球,其焊接接头可采用不加肋和加肋两种形式(图4.6.1-9)。

4.6.2工地安装焊接节点形式应符合下列要求: 1H形框架柱安装拼接接头宜采用螺栓和焊接组合节点或全焊节点(图4.6.2-1a、b)。采用螺栓和焊接组合节点时,腹板应采用螺栓连接,翼缘板应采用单V形坡口加垫板全焊透焊缝连接(图4.6.2-1c)。采用全焊节点时,翼缘板应采用单V形坡口加垫板全焊透焊缝,腹板宜采用K形坡口双面部分焊透焊缝,反面不清根;设计要求腹板全焊透时,如腹板厚度不大于20mm,宜采用单V形坡口加垫板焊接(图4.6.2-1e),如腹板厚度大于20mm,宜采用K形坡口,反面清根后焊接(图4.6.2-1d); 2钢管及箱形框架柱安装拼接应采用全焊接头,并根据设计要求采用全焊透焊缝或部分焊透焊缝。全焊透焊缝坡口形式应采用单V形坡口加垫板;

3桁架或框架梁中,焊接组合H形、T形或箱形钢梁的安装拼接采用全焊连接时,宜采用翼缘板与腹板拼接截面错位的形

4框架柱与梁刚性连接时,应采用下列连接节点形式:

1)柱上有悬臂梁时,梁的腹板与悬臂梁腹板宜采用高强螺栓连接。梁翼缘板与悬臂梁翼缘板应用V形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接(图4.6.2/4a);

2)柱上无悬臂梁时,梁的腹板与柱上已焊好的承剪板宜用高强螺栓连接,梁翼缘板应直接与柱身用单边V形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接(图4.6.2/4b); 3)梁与H型柱弱轴方向刚性连接时,梁的腹板与柱的纵筋板宜用高强螺栓连接。梁的翼缘板与柱的横隔板应用V形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接(图4.6.2/4c)。5管材与空心球工地安装焊接节点应采用下列形式:

1)钢管内壁加套管作为单面焊接坡口的垫板时,坡口角度、间隙及焊缝外形要求应符合图4.6.2/5b要求;

2)钢管内壁不用套管时,宜将管端加工成30°~60°折线形坡口,预装配后根据间隙尺寸要求,进行管端二次加工(图

4.6.2/5c)。要求全焊透时,应进行专项工艺评定试验和宏观切片检验以确认坡口尺寸和焊接工艺参数。

6管/管连接的工地安装焊接节点形式应符合下列要求: 1)管/管对接:在壁厚不大于6mm时,可用I形坡口加垫

板单面全焊透焊缝连接(图4.6.2/6a);在壁厚大于6mm时,可用V形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接(图4.6.2/6b);

2)管/管T、Y、K形相贯接头:应按第4.3.6条的要求在节点各区分别采用全焊透焊缝和部分焊透焊缝,其坡口形状及尺寸应符合图4.3.6/3、图4.3.6/4要求;设计要求采用角焊缝连接时,其坡口形状及尺寸应符合图4.3.6/5的要求。4.7承受动载与抗震的焊接节点形式

4.7.1承受动载时塞焊、槽焊、角焊、对接接头应符合下列规定: 1承受动载需经疲劳验算的构件上严禁使用塞焊和槽焊;

2承受动载不需要进行疲劳验算的构件,采用塞焊、槽焊时,孔或槽的边缘到开孔件邻近边垂直于应力方向的净距离应不小于此部件厚度的5倍,且应不小于孔或槽宽度的2倍;构件端部搭接接头的纵向角焊缝长度应不小于两侧焊缝间的垂直距离B,且在无塞焊、槽焊等其它措施时,距离B不应超过较薄件厚 度t的16倍(图4.7.1/1); 3严禁使用焊脚尺寸小于5mm的角焊缝; 4严禁使用断续坡口焊缝和断续角焊缝;

5对接与角接组合焊缝和T形接头的全焊透坡口焊缝应用角焊缝加强,加强焊脚尺寸应大于或等于接头较薄件厚度的1/2,但可不超过10mm;

6承受动载需经疲劳验算的接头,当拉应力与焊缝轴线垂直时,严禁采用部分焊透对接焊缝、背面不清根的无衬垫或未经评定认可的非钢衬垫单面焊缝及角焊缝; 7除横焊位置以外,不得使用L形和J形坡口;

8不同板厚的对接接头承受动载时,不论受拉应力或剪应力、压应力,均应遵守第4.4.5条的要求做成斜坡过渡。

4.7.2承受动载需经疲劳验算时,严禁使用电渣焊和气电立焊接头。4.7.3承受动载构件的组焊节点形式应符合下列要求: 1有对称横截面的部件组合焊接时,应以构件轴线对称布置焊缝,当应力分布不对称时应作相应修正;

2用多个部件组叠成构件时,应用连续焊缝沿构件纵向将其连接;

3承受动载荷需经疲劳验算的桁架,其弦杆和腹杆与节点板的搭接焊缝应采用围焊,杆件焊缝之间间隔应不小于50mm。节点板轮廓及局部尺寸应符合图4.7.3/1的要求; 4实腹吊车梁横向加劲板与翼缘板之间的焊缝应避免与吊车梁纵向主焊缝交叉,其焊接节点构造宜采用图4.7.3/2的形式。

4.7.4抗震结构框架柱与梁的刚性连接节点焊接时,应符合下列要求:

1梁的翼缘板与柱之间的对接与角接组合焊缝的加强焊脚尺寸应大于或等于翼缘板厚的1/4,但可不大于10mm;

2梁的下翼缘板与柱之间宜采用J形坡口单面全焊透焊缝,并应在反面清根后封底焊成平缓过渡形状;采用L形坡口加垫板单面全焊透焊缝时,焊接完成后应割除全部长度的垫板及引弧板、引出板,打磨清除未熔合或夹渣等缺陷后,再封底焊成平缓过渡形状; 3引弧板、引出板、垫板割除时,应沿柱/梁交接拐角处切割成圆弧过渡,且切割表面不得有深沟、不得伤及母材;

4引弧板、引出板、垫板的固定焊缝应焊在接头焊接坡口内和垫板上,不应在焊缝以外的母材上焊接定位焊缝(图4.7.4)。

5焊接工艺评定

5.1一般规定

5.1.1凡符合以下情况之一者,应在钢结构构件制作及安装施工之前进行焊接工艺评定:

1国内首次应用于钢结构工程的钢材(包括钢材牌号与标准相符但微合金强化元素的类别不同和供货状态不同,或国外钢号国内生产); 2国内首次应用于钢结构工程的焊接材料; 3设计规定的钢材类别、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理制度以及施工单位所采用的焊接工艺参数、预热后热措施等各种参数的组合条件为施工企业首次采用。

5.1.2焊接工艺评定应由结构制作、安装企业根据所承担钢结构的设计节点形式、钢材类型、规格、采用的焊接方法、焊接位置等,制定焊接工艺评定方案,拟定相应的焊接工艺评定指导书,按本规程的规定施焊试件、切取试样并由具有国家技术质量监督部门认证资质的检测单位进行检测试验。

5.1.3焊接工艺评定的施焊参数,包括热输入、预热、后热制度等应根据被焊材料的焊接性制订。

5.1.4焊接工艺评定所用设备、仪表的性能应与实际工程施工焊接相一致并处于正常工作状态。焊接工艺评定所用的钢材、焊钉、焊接材料必须与实际工程所用材料一致并符合相应标准要求,具有生产厂出具的质量证明文件。

5.1.5焊接工艺评定试件应由该工程施工企业中技能熟练的焊接人员施焊。5.1.6焊接工艺评定所用的焊接方法、钢材类别、试件接头形式、施焊位置分类代号应符合表5.1.6/1~表5.1.6/4及图5.1.6/1~图5.1.6/4规定。

5.1.7焊接工艺评定试验完成后,应由评定单位根据检测结果提出焊接工艺评定报告,连同焊接工艺评定指导书、评定记录、评定试样检验结果一起报工程质量监督验收部门和有关单位审查备案。报告及表格可采用附录B的格式。5.2焊接工艺评定规则

5.2.1不同焊接方法的评定结果不得互相代替。5.2.2不同钢材的焊接工艺评定应符合下列规定: 1不同类别钢材的焊接工艺评定结果不得互相代替; 2Ⅰ、Ⅱ类同类别钢材中当强度和冲击韧性级别发生变化时,高级别钢材的焊接工艺评定结果可代替低级别钢材;Ⅲ、Ⅳ类同类别钢材中的焊接工艺评定结果不得相互代替;不同类别的钢材组合焊接时应重新评定,不得用单类钢材的评定结果代替。

5.2.3接头形式变化时应重新评定,但十字形接头评定结果可代替T形接头评定结果,全焊透或部分焊透的T形或十字形接头对接与角接组合焊缝评定结果可代替角焊缝评定结果。

5.2.5板材对接的焊接工艺评定结果适用于外径大于600mm的管材对接。5.2.6评定试件的焊后热处理条件应与钢结构制造、安装焊接中实际采用的焊后热处理条件基本相同。

5.2.7焊接工艺参数变化不超过5.3节规定时,可不需重新进行工艺评定。5.2.8焊接工艺评定结果不合格时,应分析原因,制订新的评定方案,按原步骤重新评定,直到合格为止。

5.2.9施工企业已具有同等条件焊接工艺评定资料时,可不必重新进行相应项目的焊接工艺评定试验。

5.3重新进行工艺评定的规定

5.3.1焊条手工电弧焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定: 1焊条熔敷金属抗拉强度级别变化; 2由低氢型焊条改为非低氢型焊条; 3焊条直径增大1mm以上。

5.3.2熔化极气体保护焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定: 1实芯焊丝与药芯焊丝的相互变换;药芯焊丝气保护与自保护的变换; 2单一保护气体类别的变化;混合保护气体的混合种类和比例的变化; 3保护气体流量增加25%以上或减少10%以上的变化; 4焊炬手动与机械行走的变换; 5按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分别超过评定合格值的10%、7%和10%。

5.3.3非熔化极气体保护焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定: 1保护气体种类的变换;

2保护气体流量增加25%以上或减少10%以上的变化; 3添加焊丝或不添加焊丝的变换;冷态送丝和热态送丝的变换; 4焊炬手动与机械行走的变换;

5按电极直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分别超过评定合格值的25%、7%和10%。

5.3.4埋弧焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评 定:

1焊丝钢号变化;焊剂型号变换; 2多丝焊与单丝焊的变化; 3添加与不添加冷丝的变化; 4电流种类和极性的变换;

5按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度变化分别超过评定合格值的10%、7%和15%。

5.3.5电渣焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定: 1板极与丝极的变换,有、无熔嘴的变换;

2熔嘴截面积变化大于30%,熔嘴牌号的变换,焊丝直径 的变化,焊剂型号的变换; 3单侧坡口与双侧坡口焊接的变化; 4焊接电流种类和极性变换;

5焊接电源伏安特性为恒压或恒流的变换;

6焊接电流值变化超过20%或送丝速度变化超过40%,垂直行进速度变化超过20%; 7焊接电压值变化超过10%; 8偏离垂直位置超过10°; 9成形水冷滑块与挡板的变换; 10焊剂装入量变化超过30%。

5.3.6气电立焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定: 1焊丝钢号与直径的变化; 2气保护与自保护药芯焊丝的变换; 3保护气类别或混合比例的变化;

4保护气流量增加25%以上或减少10%以上的变化; 5焊丝极性的变换;

6焊接电流变化超过15%或送丝速度变化超过30%,焊接电压变化超过10%; 7偏离垂直位置超过10°的变化; 8成形水冷滑块与挡板的变换。

5.3.7栓钉焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定: 1焊钉直径或焊钉端头镶嵌(或喷涂)稳弧脱氧剂的变换; 2瓷环材料与规格的变换;

3栓焊机与配套栓焊枪形式、型号与规格的变换; 4被焊钢材种类为Ⅰ、Ⅱ类以外的变换;

5非穿透焊(被焊钢材上无压型板直接焊接)与穿透焊(被焊钢材上有压型板焊接)的变换;

6穿透焊中被穿透板材厚度、镀层厚度与种类的变换;

7焊接电流变化超过10%,焊接时间为1s以上时变化超过0.2s或1s以下时变化超过0.1s;

8焊钉伸出长度和提升高度的变化分别超过1mm;

9焊钉焊接位置偏离平焊位置15°以上的变化或立焊、仰焊位置的变换。5.3.8各种焊接方法时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定: 1坡口形状的变化超出规程规定和坡口尺寸变化超出规定允许偏差; 2板厚变化超过表5.2.4规定的适用范围; 3有衬垫改为无衬垫;清焊根改为不清焊根;

4规定的最低预热温度下降15℃以上或最高层间温度增高50℃以上; 5当热输入有限制时,热输入增加值超过10%; 6改变施焊位置;

7焊后热处理的条件发生变化。5.4试件和检验试样的制备

5.4.1试件制备应符合下列要求:

1选择试件厚度应符合评定试件厚度对工程构件厚度的有效适用范围;

2母材材质、焊接材料、坡口形状和尺寸应与工程设计图的要求一致;试件的焊接必须符合焊接工艺评定指导书的要求。

3试件的尺寸应满足所制备试样的取样要求。各种接头形式的试件尺寸、试样取样位置应符合图5.4.1/1~图5.4.1/8的要求。5.4.2检验试样种类及加工应符合下列要求:

1不同焊接接头形式和板厚检验试样的取样种类和数量应符合表5.4.2的规定; 2对接接头检验试样的加工应符合下列规定:

1)拉伸试样的加工应符合现行国家标准《焊接接头拉伸试验方法》(GB—2651)的规定,全截面拉伸试样按试验机的能力和要求加工;

2)弯曲试样的加工应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验方法》(GB—2653)的规定。加工时应用机械方法去除焊缝加强高或垫板至与母材齐平,试样受拉面应保留母材原轧制表面;

3)冲击试样的加工应符合现行国家标准《焊接接头冲击试验方法》(GB—2650)的规定。其取样位置应位于焊缝正面并尽量接近母材原表面; 4)宏观酸蚀试样的加工应符合图5.4.2/1的要求。每块试样应取一个面进行检验,任意两检验面不得为同一切口的两侧面。

3)接头冲击试样的加工应符合图5.4.2/5的要求;

4)接头宏观酸蚀试样的加工应符合图5.4.2/6的要求,检验面的选取应符合本条第2款的要求。

5斜T形角接接头、管/球接头、管/管相贯接头的宏观酸条第2款的有关规定。5.5试件和试样的试验与检验

5.5.1试件的外观检验应符合下列要求: 1对接、角接及T形接头;

1)用不小于5倍放大镜检查试件表面,不得有裂纹、未焊透、未熔合、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷;

2)焊缝咬边总长度不得超过焊缝两侧长度的15%,咬边深度不得超过0.5mm; 3)焊缝外形尺寸应符合表5.5.1/1的要求。5.5.2试件的无损检测

试件的无损检测可用射线或超声波方法进行。射线探伤应符合现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》

(GB—3323)的规定,焊缝质量不低于Ⅱ级;超声波探伤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》(GB—11345)的规定,焊缝质量不低于BⅠ级。

5.5.3试样的力学性能、硬度及宏观酸蚀试验方法应符合下列规定: 1拉伸试验方法

1)对接接头拉伸试验应符合现行国家标准《焊接接头拉伸试验方法》(GB—2651)的规定;

2)栓钉焊接头拉伸试验应符合图5.5.3-1的要求。2弯曲试验方法 1)对接接头弯曲试验应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验方法》(GB—2653)的规定。弯芯直径和冷弯角度应符合母材标准对冷弯的要求。面弯、背弯时试样厚度应为试件全厚度;侧弯时试样厚度应为10mm,试样宽度应为试件的全厚度,试件厚度超过38mm时应按20~38mm分层取样;

2)T形接头弯曲试验应符合现行国家标准《T型角焊接头弯曲试验方法》(GB—7032)的规定,弯芯直径应为4倍试件厚度;

3)十字形接头弯曲试验应符合图5.5.3/2的要求; 4)栓钉焊接头弯曲试验应符合图5.5.3/3的要求。3冲击试验应符合现行国家标准《焊接接头冲击试验方法》(GB—2650)的规定;

4宏观酸蚀试验应符合现行国家标准《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》(GB—226)的规定;

5硬度试验应符合现行国家标准《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》(GB—2654)的规定。

5.5.4试样检验应符合下列规定: 1接头拉伸试验

1)对接接头母材为同钢号时,每个试样的抗拉强度值应不小于该母材标准中相应规格规定的下限值。对接接头母材为两种钢号组合时,每个试样的抗拉强度应不小于两种母材标准相应规定下限值的较低者;

2)十字接头拉伸时,应不断于焊缝; 3)栓钉焊接头拉伸时,应不断于焊缝。2接头弯曲试验

1)对接接头弯曲试验:试样弯至180°后应符合下列规定:各试样任何方向裂纹及其它缺陷单个长度不大于3mm;各试样任何方向不大于3mm的裂纹及其它缺陷的总长不大于7mm;四个试样各种缺陷总长不大于24mm(边角处非熔渣引起的裂纹不计); 2)T形及十字形接头弯曲试验:弯至左右侧各60°时应无裂纹及明显缺陷; 3)栓钉焊接头弯曲试验:试样弯曲至30°后焊接部位无裂纹。3冲击试验

焊缝中心及热影响区粗晶区各三个试样的冲击功平均值应分别达到母材标准规定或设计要求的最低值,并允许一个试样低于以上规定值,但不得低于规定值的70%。4宏观酸蚀试验

试样接头焊缝及热影响区表面不应有肉眼可见的裂纹、未熔合等缺陷。5硬度试验

Ⅰ、Ⅱ类钢材焊缝及热影响区最高硬度不宜超过HV350; Ⅲ、Ⅳ类钢材焊缝及热影响区硬度应根据工程实际要求进行评定。

6焊接工艺

6.1一般规定

6.1.1钢材除应符合本规程第3章的相应规定外,尚应符合下列要求: 1清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污;

2焊接坡口边缘上钢材的夹层缺陷长度超过25mm时,应采用无损探伤检测其深度,如深度不大于6mm,应用机械方法清除;如深度大于6mm,应用机械方法清除后焊接填满;若缺陷深度大于25mm时,应采用超声波探伤测定其尺寸,当单个缺陷面积(a×d)或聚集缺陷的总面积不超过被切割钢材总面积(B×L)的4%时为合格,否则该板不宜使用;

3钢材内部的夹层缺陷,其尺寸不超过第2款的规定且位置离母材坡口表面距离(b)大于或等于25mm时不需要修理;如该距离小于25mm则应进行修补,其修补方法应符合6.6节的规定;

4夹层缺陷是裂纹时(见图6.1.1),如裂纹长度(a)和深度(d)均不大于50mm,其修补方法应符合第6.6节的规定;如裂纹深度超过50mm或累计长度超过板宽的20%时,该钢板不宜使用。6.1.2焊接材料除应符合本规程第3章的有关规定外,尚应符合下列规定: 1焊条、焊丝、焊剂和熔嘴应储存在干燥、通风良好的地方,由专人保管;

2焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前,必须按产品说明书及有关工艺文件的规定进行烘干。

3低氢型焊条烘干温度应为350~380℃,保温时间应为1.5~2h,烘干后应缓冷放置于110~120℃的保温箱中存放、待用;使用时应置于保温筒中;烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过4h应重新烘干;焊条重复烘干次数不宜超过2次;受潮的焊条不应使用;

4实芯焊丝及熔嘴导管应无油污、锈蚀,镀铜层应完好无损;

5焊钉的外观质量和力学性能及焊接瓷环尺寸应符合现行国家标准《圆柱头焊钉》(GB10433)的规定,并应由制造厂提供焊钉性能检验及其焊接端的鉴定资料。焊钉保存时应有防潮措施;焊钉及母材焊接区如有水、氧化皮、锈、漆、油污、水泥灰渣等杂质,应清除干净方可施焊。受潮的焊接瓷环使用前应经 120℃烘干2h;

6焊条、焊剂烘干装置及保温装置的加热、测温、控温性能应符合使用要求;二氧化碳气体保护电弧焊所用的二氧化碳气瓶必须装有预热干燥器。

6.1.3焊接不同类别钢材时,焊接材料的匹配应符合设计要求。

常用结构钢材采用手工电弧焊、CO2气体保护焊和埋弧焊进行焊接时,焊接材料可按表6.1.3/1~表6.1.3/3的规定选配。6.1.4焊缝坡口表面及组装质量应符合下列要求:

1焊接坡口可用火焰切割或机械方法加工。当采用火焰切割时,切割面质量应符合国家现行标准《热切割、气割质量和尺寸偏差》(ZBJ/59002.3)的相应规定。缺棱为1~3mm时,应修磨平整;缺棱超过3mm时,应用直径不超过3.2mm的低氢型焊条补焊,并修磨平整。当采用机械方法加工坡口时,加工表面不应有台阶; 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。各种焊接方法焊接坡口组装允许偏差值应符合表4.2.2~4.2.7的规定。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时,不应用堆焊方法增加构件长度和减小组装间隙;

3搭接接头及T形角接接头组装间隙超过1mm或管材T、K、Y形接头组装间隙超过1.5mm时,施焊的焊脚尺寸应比设计要求值增大并应符合第4.3节的规定。但T形角接接头组装间隙超过5mm时,应事先在板端堆焊并修磨平整或在间隙内堆焊填补后施焊;

4严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物。6.1.5焊接工艺文件应符合下列要求:

1施工前应由焊接技术责任人员根据焊接工艺评定结果编制焊接工艺文件,并向有关操作人员进行技术交底,施工中应严格遵守工艺文件的规定; 2焊接工艺文件应包括下列内容: 1)焊接方法或焊接方法的组合; 2)母材的牌号、厚度及其它相关尺寸; 3)焊接材料型号、规格;

4)焊接接头形式、坡口形状及尺寸允许偏差; 5)夹具、定位焊、衬垫的要求;

6)焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接层次、清根要求、焊接顺序等焊接工艺参数规定;

7)预热温度及层间温度范围; 8)后热、焊后消除应力处理工艺; 9)检验方法及合格标准; 10)其它必要的规定。6.1.6焊接作业环境应符合以下要求:

1焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时,应设防风棚或采取其它防风措施。制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时,也应按以上规定设挡风装置;

2焊接作业区的相对湿度不得大于90%;

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;

4焊接作业区环境温度低于0℃时,应将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材,加热到20℃以上后方可施焊,且在焊接过程中均不应低于这一温度。实际加热温度应根据构件构造特点、钢材类别及质量等级和焊接性、焊接材料熔敷金属扩散氢含量、焊接方法和焊接热输入等因素确定,其加热温度应高于常温下的焊接预热温度,并由焊接技术责任人员制订出作业方案经认可后方可实施。作业方案应保证焊工操作技能不受环境低温的影响,同时对构件采取必要的保温措施;

5焊接作业区环境超出本条第1、4款规定但必须焊接时,应对焊接作业区设置防护棚并由施工企业制订出具体方案,连同低温焊接工艺参数、措施报监理工程师确认后方可实施。6.1.7引弧板、引出板、垫板应符合下列要求:

1严禁在承受动荷载且需经疲劳验算构件焊缝以外的母材上打火、引弧或装焊夹具; 2不应在焊缝以外的母材上打火、引弧;

3T形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端,必须配置引弧板和引出板,其材质应和被焊母材相同,坡口形式应与被焊焊缝相同,禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板;

4手工电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于25mm。其引弧板和引出板宽度应大于50mm,长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm,厚度应不小于6mm;非手工电弧焊焊缝引出长度应大于80mm。其引弧板和引出

板宽度应大于80mm,长度宜为板厚的2倍且不小于100mm,厚度应不小于10mm; 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。

6.1.8定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊,所用焊接材料应与正式施焊相当。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,定位焊焊缝长度宜大于40mm,间距宜为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。6.1.9多层焊的施焊应符合下列要求:

1厚板多层焊时应连续施焊,每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物,发现影响焊接质量的缺陷时,应清除后方可再焊。在连续焊接过程中应控制焊接区母材温度,使层间温度的上、下限符合工艺文件要求。遇有中断施焊的情况,应采取适当的后热、保温措施,再次焊接时重新预热温度应高于初始预 热温度;

2坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时宜使用不大于4mm的焊条施焊,底层根部焊道的最小尺寸应适宜,但最大厚度不应超过6mm。

6.1.10栓钉焊施焊环境温度低于0℃时,打弯试验的数量应增加1%;当焊钉采用手工电弧焊和气体保护电弧焊焊接时,其预热温度应符合相应工艺的要求。

6.1.11塞焊和槽焊可采用手工电弧焊、气体保护电弧焊及自保护电弧焊等焊接方法。平焊时,应分层熔敷焊缝,每层熔渣冷却凝固后,必须清除方可重新焊接;立焊和仰焊时,每道焊缝焊完后,应待熔渣冷却并清除后方可施焊后续焊道。6.1.12电渣焊和气电立焊不得用于焊接调质钢。6.2焊接预热及后热

6.2.1除电渣焊、气电立焊外,Ⅰ、Ⅱ类钢材匹配相应强度级别的低氢型焊接材料并采用中等热输入进行焊接时,板厚与最低预热温度要求宜符合表6.2.1的规定。实际工程结构施焊时的预热温度,尚应满足下列规定: 1根据焊接接头的坡口形式和实际尺寸、板厚及构件拘束条件确定预热温度。焊接坡口角度及间隙增大时,应相应提高预热温度;

2根据熔敷金属的扩散氢含量确定预热温度。扩散氢含量高时应适当提高预热温度。当其它条件不变时,使用超低氢型焊条打底预热温度可降低25~50℃。二氧化碳气体保护焊当气体含水量符合本规程3.0.8条的要求或使用富氩混合气体保护焊时,其熔敷金属扩散氢可视同低氢型焊条;

3根据焊接时热输入的大小确定预热温度。当其它条件不变时,热输入增大5kJ/cm,预热温度可降低25~50℃。电渣焊和气电立焊在环境温度为0℃以上施焊时可不进行预热;

4根据接头热传导条件选择预热温度。在其它条件不变时,T形接头应比对接接头的预热温度高25~50℃。但T形接头两侧角焊缝同时施焊时应按对接接头确定预热温度。5根据施焊环境温度确定预热温度。操作地点环境温度低于常温时(高于0℃),应提高预热温度15~25℃。

6.2.2预热方法及层间温度控制方法应符合下列规定:

1焊前预热及层间温度的保持宜采用电加热器、火焰加热器等加热,并采用专用的测温仪器测量;

2预热的加热区域应在焊接坡口两侧,宽度应各为焊件施焊处厚度的1.5倍以上,且不小于100mm;预热温度宜在焊件反面测量,测温点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处;当用火焰加热器预热时正面测温应在加热停止后进行。6.2.3当要求进行焊后消氢处理时,应符合下列规定:

3消氢处理的加热温度应为200~250℃,保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不得小于1h确定。达到保温时间后应缓冷至常温; 4消氢处理的加热和测温方法按6.2.2条的规定执行。

6.2.4Ⅲ、Ⅳ类钢材的预热温度、层间温度及后热处理应遵守钢厂提供的指导性参数要求,或3.0.3条的规定执行。6.3防止层状撕裂的工艺措施

6.3.1T形接头、十字接头、角接接头焊接时,宜采用以下防止板材层状撕裂的焊接工艺措施:

1采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接; 2采用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层;

3Ⅱ类及Ⅱ类以上钢材箱形柱角接接头当板厚大于、等于80mm时,板边火焰切割面宜用机械方法去除淬硬层(见图6.3.1/3); 4采用低氢型、超低氢型焊条或气体保护电弧焊施焊; 5提高预热温度施焊。6.4控制焊接变形的工艺措施

6.4.1宜按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形:

1对于对接接头、T形接头和十字接头坡口焊接,在工件放置条件允许或易于翻身的情况下,宜采用双面坡口对称顺序焊接;对于有对称截面的构件,宜采用对称于构件中和轴的顺序焊接;

2对双面非对称坡口焊接,宜采用先焊深坡口侧部分焊缝、后焊浅坡口侧、最后焊完深坡口侧焊缝的顺序;

3对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用; 4宜采用跳焊法,避免工件局部加热集中。

6.4.2在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定的情况下,宜采用熔化极气体保护电弧焊或药芯焊丝自保护电弧焊等能量密度相对较高的焊接方法,并采用较小的热输入。6.4.3宜采用反变形法控制角变形。

6.4.4对一般构件可用定位焊固定同时限制变形;对大型、厚板构件宜用刚性固定法增加结构焊接时的刚性。

6.4.5对于大型结构宜采取分部组装焊接、分别矫正变形后再进行总装焊接或连接的施工方法。6.5焊后消除应力处理

6.5.1设计文件对焊后消除应力有要求时,根据构件的尺寸,工厂制作宜采用加热炉整体退火或电加热器局部退火对焊件消除应力,仅为稳定结构尺寸时可采用振动法消除应力;工地安装焊缝宜采用锤击法消除应力。

6.5.2焊后热处理应符合现行国家标准《碳钢、低合金钢焊接

构件焊后热处理方法》(GB/T—6046)的规定。当采用电加热器对焊接构件进行局部消除应力热处理时,尚应符合下列要求:

1使用配有温度自动控制仪的加热设备,其加热、测温、控温性能应符合使用要求; 2构件焊缝每侧面加热板(带)的宽度至少为钢板厚度的 3倍,且应不小于200mm;

3加热板(带)以外构件两侧尚宜用保温材料适当覆盖。

6.5.3用锤击法消除中间焊层应力时,应使用圆头手锤或小型

振动工具进行,不应对根部焊缝、盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击。

6.5.4用振动法消除应力时,应符合国家现行标准《振动时效工艺参数选择及技术要求》(JB/T—5926)的规定。6.6熔化焊缝缺陷返修

6.6.1焊缝表面缺陷超过相应的质量验收标准时,对气孔、夹 渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣等方法 去除,必要时应进行焊补;对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满 等缺陷应进行焊补。

6.6.2经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修,返修应符合下列规定: 1返修前应由施工企业编写返修方案;

2应根据无损检测确定的缺陷位置、深度,用砂轮打磨或碳弧气刨清除缺陷。缺陷为裂纹时,碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔并清除裂纹及其两端各50mm长的焊缝或母材; 3清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角大于10°的坡口,并应修整表面、磨除气刨渗碳层,必要时应用渗透探伤或磁粉探伤方法确定裂纹是否彻底清除;

4焊补时应在坡口内引弧,熄弧时应填满弧坑;多层焊的焊层之间接头应错开,焊缝长度应不小于100mm;当焊缝长度超过500mm时,应采用分段退焊法;

5返修部位应连续焊成。如中断焊接时,应采取后热、保温措施,防止产生裂纹。再次焊接前宜用磁粉或渗透探伤方法检查,确认无裂纹后方可继续补焊;

6焊接修补的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度高,并应根据工程节点的实际情况确定是否需用采用超低氢型焊条焊接或进行焊后消氢处理; 7焊缝正、反面各作为一个部位,同一部位返修不宜超过两次; 8对两次返修后仍不合格的部位应重新制订返修方案,经 工程技术负责人审批并报监理工程师认可后方可执行;

9返修焊接应填报返修施工记录及返修前后的无损检测报告,作为工程验收及存档资料。6.6.3碳弧气刨应符合下列规定:

1碳弧气刨工必须经过培训合格后方可上岗操作;

2如发现“夹碳”,应在夹碳边缘5~10mm处重新起刨,所刨深度应比夹碳处深2~3mm;发生“粘渣”时可用砂轮打磨。Q420、Q460及调质钢在碳弧气刨后,不论有无“夹碳”或“粘渣”,均应用砂轮打磨刨槽表面,去除淬硬层后方可进行焊接。

7焊接质量检查

7.1一般规定

7.1.1质量检查人员应按本规程及施工图纸和技术文件要求,对焊接质量进行监督和检查。

7.1.2质量检查人员的主要职责应为:

1对所用钢材及焊接材料的规格、型号、材质以及外观进行检查,均应符合图纸和相关规程、标准的要求;

2监督检查焊工合格证及认可施焊范围; 3监督检查焊工是否严格按焊接工艺技术文件要求及操作规程施焊; 4对焊缝质量按照设计图纸、技术文件及本规程要求进行验收检验。

7.1.3检查前应根据施工图及说明文件规定的焊缝质量等级要求编制检查方案,由技术负责人批准并报监理工程师备案。检查方案应包括检查批的划分、抽样检查的抽样方法、检查项目、检查方法、检查时机及相应的验收标准等内容。7.1.4抽样检查时,应符合下列要求:

1焊缝处数的计数方法:工厂制作焊缝长度小于等于1000mm时,每条焊缝为1处;长度大于1000mm时,将其划分为每300mm为1处;现场安装焊缝每条焊缝为1处;

2可按下列方法确定检查批:

1)按焊接部位或接头形式分别组成批;

2)工厂制作焊缝可以同一工区(车间)按一定的焊缝数量组成批;多层框架结构可以每节柱的所有构件组成批;

3)现场安装焊缝可以区段组成批;多层框架结构可以每层(节)的焊缝组成批。3批的大小宜为300~600处;

4抽样检查除设计指定焊缝外应采用随机取样方式取样。

7.1.5抽样检查的焊缝数如不合格率小于2%时,该批验收应定为合格;不合格率大于5%时,该批验收应定为不合格;不合格率为2%~5%时,应加倍抽检,且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处,如在所有抽检焊缝中不合格率不大于3%时,该批验收应定为合格,大于3%时,该批验收应定为不合格。当批量验收不合格时,应对该批余下焊缝的全数进行检查。当检查出一处裂纹缺陷时,应加倍抽查,如在加倍抽检焊缝中未检查出其它裂纹缺陷时,该批验收应定为合格,当检查出多处裂纹缺陷或加倍抽查又发现裂纹缺陷时,应对该批余下焊缝的全数进行检查。

7.1.6所有查出的不合格焊接部位应按6.6节的规定予以补修至检查合格。7.2外观检验 7.2.1所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查,Ⅱ、Ⅲ类钢材的焊缝应以焊接完成24h后检查结果作为验收依据,Ⅳ类钢应以焊接完成48h后的检查结果作为验收依据。

7.2.2外观检查一般用目测,裂纹的检查应辅以5倍放大镜并在合适的光照条件下进行,必要时可采用磁粉探伤或渗透探伤,尺寸的测量应用量具、卡规。7.2.3焊缝外观质量应符合下列规定:

1一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷,一级焊缝和二级焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷;

2二级焊缝的外观质量除应符合本条第一款的要求外,尚应满足表7.2.3的有关规定; 3三级焊缝的外观质量应符合表7.2.3的有关规定。7.2.4焊缝尺寸应符合下列规定:

1焊缝焊脚尺寸应符合表7.2.4/1的规定: 2焊缝余高及错边应符合表7.2.4/2的规定。

7.2.5栓钉焊焊后应进行打弯检查。合格标准:当焊钉打弯至30°时,焊缝和热影响区不得有肉眼可见的裂纹,检查数量应不小于焊钉总数的1%。

7.2.6电渣焊、气电立焊接头的焊缝外观成形应光滑,不得有未熔合、裂纹等缺陷;当板厚小于30mm时,压痕、咬边深度不得大于0.5mm;板厚大于或等于30mm时,压痕、咬边深度不得大于1.0mm。7.3无损检测

7.3.1无损检测应在外观检查合格后进行。

7.3.2焊缝无损检测报告签发人员必须持有相应探伤方法的Ⅱ级或Ⅱ级以上资格证书。7.3.3设计要求全焊透的焊缝,其内部缺陷的检验应符合下列要求:

1一级焊缝应进行100%的检验,其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》(GB11345)B级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上; 2二级焊缝应进行抽检,抽检比例应不小于20%,其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》(GB11345)B级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上; 3全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。

7.3.4焊接球节点网架焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合国家现行标准《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》(JG/T3034.1)的规定。7.3.5螺栓球节点网架焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合国家现行标准《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》(JG/T3034.2)的规定。7.3.6箱形构件隔板电渣焊焊缝无损检测结果除应符合第7.3.3条的有关规定外,还应按附录C进行焊缝熔透宽度、焊缝偏移检测。

7.3.7圆管T、K、Y节点焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合附录D的规定。7.3.8设计文件指定进行射线探伤或超声波探伤不能对缺陷性质作出判断时,可采用射线探伤进行检测、验证。

7.3.9射线探伤应符合现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323)的规定,射线照相的质量等级应符合AB级的要求。一级焊缝评定合格等级应为《钢熔化焊对接接

头射线照相和质量分级》(GB3323)的Ⅱ级及Ⅱ级以上,二级焊缝评定合格等级应为《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323)的Ⅲ级及Ⅲ级以上。7.3.10下列情况之一应进行表面检测:

1外观检查发现裂纹时,应对该批中同类焊缝进行100%的表面检测; 2外观检查怀疑有裂纹时,应对怀疑的部位进行表面探伤; 3设计图纸规定进行表面探伤时; 4检查员认为有必要时。

7.3.11铁磁性材料应采用磁粉探伤进行表面缺陷检测。确因结构原因或材料原因不能使用磁粉探伤时,方可采用渗透探伤。7.3.12磁粉探伤应符合国家现行标准《焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级》(JB/T6061)的规定,渗透探伤应符合国家现行标准《焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级》(JB/T6062)的规定。

7.3.13磁粉探伤和渗透探伤的合格标准应符合本章中外观检验的有关规定。

8焊接补强与加固

8.0.1建筑钢结构的补强和加固设计应符合现行有关钢结构加固技术标准的规定。补强与加固的方案应由设计、施工和业主等共同确定。

8.0.2编制补强或加固设计方案时,必须具备下列技术资料:1原结构的设计计算书和竣工图,当缺少竣工图时,应测绘结构的现状图;

2原结构的施工技术档案资料,包括钢材的力学性能、化学成分和有关的焊接性能试验资料,必要时应在原结构构件上截取试件进行试验;

3原结构的损坏变形和锈蚀检查记录及其原因分析,并根据损坏及锈蚀情况确定杆件(或零件)的实际有效截面; 4现有结构的实际荷载资料。

8.0.3钢结构的补强或加固设计,应考虑时效对钢材塑性的不利影响,不应考虑时效后钢材屈服强度的提高值。在确认原结构钢材具有良好焊接性能后方可采用焊接方法。8.0.4补强与加固宜不影响生产,尽可能做到施工方便并应满足安全可靠的要求。对于受气相腐蚀介质作用的钢结构构件,当腐蚀削弱平均量超过构件厚度的25%时,应根据所处腐蚀环境按现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046)进行分类,并对钢材的强度设计值乘以下列降低系数: 弱腐蚀0.95; 中等腐蚀0.9; 强腐蚀0.85。

8.0.5钢结构的补强或加固,可采用下列两种方法:

1卸荷补强或加固:在原位置使构件完全卸荷,或将构件拆下进行补强或加固; 2负荷状态下的补强或加固:在原位置上未经卸荷或仅部分卸荷状态下进行补强或加固。8.0.6负荷状态下进行补强与加固时,应符合下列规定: 1卸除作用于结构上的活荷载;

2根据加固时的实际荷载(包括必要的施工荷载),对构件和连接进行承载力验算,尽量卸除结构上的荷载。当原有构件中际有效截面的名义应力与其所用钢材的强度设计值之间的比值β≤0.8(对承受静态荷载或间接承受动态荷载的构件),或β≤0.4(承受动态荷载的构件)时方可进行补强或加固;

3在受拉构件中,加固焊缝的方向应与构件中拉应力方向基本一致。

4用圆钢、小角钢组成的轻型桁架钢结构不宜在负荷状态下进行焊接补强和加固。5轻钢结构中的受拉构件严禁在负荷状态下进行焊接补强和加固。

8.0.7在负荷状态下用焊接方法补强或加固时,必须考虑焊接过程中因瞬时受热造成局部范围内钢材力学性能降低的因素。除结构应尽可能卸荷外,尚应根据具体情况采取下列安全措施: 1做好临时支护; 2采用合理的焊接工艺。

8.0.8对有缺损的钢构件应按钢结构加固技术标准对其承载能力进行评估,并采取相应措施进行修补。当缺损性质严重、影响结构的安全时,应立即采取卸荷加固措施。对一般缺损,可按下列方法进行焊接修复或补强:

1当缺损为裂纹时,应精确查明裂纹的起止点,在起止点钻直径为12~16mm的止裂孔,并根据具体情况采用下列方法修补:

1)补焊法:用碳弧气刨或其它方法清除裂纹并加工成侧边大于10°的坡口,当采用碳弧气刨加工坡口时,应磨掉渗碳层。应采用低氢型焊条按全焊透对接焊缝的要求进行补焊。补焊前宜按本规程第6.2.2条的规定将焊接处预热至100~150℃。对承受动荷载的结构尚应将补焊焊缝的表面磨平; 2)双面盖板补强法:补强盖板及其连接焊缝应与构件的开裂截面等强,并应采取适当的焊接顺序,以减少焊接残余应力和焊接变形。

2对孔洞类缺损的修补:应将孔边修整后采用两面加盖板的方法补强;

3当构件的变形不影响其承载能力或正常使用时,可不进行处理;否则应根据变形的大小采用下列方法处理:

1)当变形不大时,应先处理构件的其它缺陷,然后在部分卸载的情况下,宜采用冷加工法矫正;若采用热加工矫正时,其加热温度对调质钢应不大于590℃,对其它钢种应不大于650℃。钢材的加热温度高于315℃时,应在空气中自然冷却,禁止用浇水等方法加速冷却;

2)当变形较大,且难以矫正时,应采取加固措施或更换构件。8.0.9焊缝的补强与加固应符合下列要求:

1当焊缝缺陷超出容许值时,应按本规程第6.6节的规定进行返修。在处理原有结构的焊缝缺陷时,应根据处理方案对结构安全影响的程度,分别采取卸荷补焊或负荷状态下补焊;

2角焊缝补强宜采用增加原有焊缝长度(包括增加端焊缝)或增加焊缝计算厚度的方法。1)当负荷状态下采用加大焊缝厚度的方法补强时,被补强焊缝的长度应不小于50mm,同时原有焊缝在加固时的应力尚应符合下式要求:

2)补强或加固后的焊缝,其长度与厚度均应符合现行国家标准《钢结构设计规范》(GB50017)的规定。

8.0.10用于补强或加固的零件及焊缝宜对称布置。加固焊缝不宜密集、交叉布置,不宜与受力方向垂直。在高应力区和应力集中处,不宜布置加固焊缝。

8.0.11用焊接方法补强铆接或普通螺栓连接时,补强后接头的全部荷载应由焊缝承担。

8.0.12高强度螺栓连接的构件用焊接方法加固时,高强度螺栓摩擦型连接的抗滑力可与焊缝共同工作,但两种连接各自的计算承载力的比值应在1.0~1.5范围内。8.0.13补强与加固施焊前应清除待焊区域两侧各50mm范围内的灰尘、铁锈、油漆和其它杂物。

8.0.14负荷状态下焊接补强或加固施工应符合下列要求。1施工工艺的制定原则应符合下列要求:

1)对结构最薄弱的部位或构件应先进行补强或加固;

2)对能立即起到补强或加固作用,且对原结构影响较小的部位或杆件先施焊; 3)加大焊缝厚度时,必须从原焊缝受力较小部位开始施焊。每次熔敷的焊缝厚度不宜大于2mm;当需要多道施焊时,层间温度应不高于预热温度;

4)应根据结构钢材材质,选择相应的低氢型焊条,焊条直径不宜大于4.0mm; 5)焊接电流不宜大于200A;

6)应制订合理的焊接工艺,采取有效控制焊接变形的措施。施焊顺序应尽可能使输入热量对构件的中和轴平衡。

2施工单位应对施工荷载进行核算,并应严格控制,实际施工时的荷载值不得超过加固设计时所取的施工荷载值;

3焊接补强或加固的施工环境温度不宜低于10℃。

9焊工考试

9.1一般规定

9.1.1凡从事建筑钢结构制作和安装施工的焊工,应进行理论知识考试和操作技能考试,并应符合本章的各项规定。

9.1.2操作技能考试包括熔化焊手工操作技能基本考试、附加考试、定位焊考试和机械操作技能考试;取得熔化焊手工操作技能基本考试和附加考试资格的焊工,均应认定为具备相应的定位焊操作资格。

9.1.3进行资格考试的焊工应根据已经评定合格的焊接工艺参数进行焊接。9.1.4焊工资格考试的焊接工艺方法分类宜符合下列规定: 1手工操作技能 手工电弧焊;熔化极气体保护焊(包括实芯焊丝及药芯焊丝);药芯焊丝自保护焊;非熔化极气体保护焊;

2机械操作技能埋弧焊;熔化极气体保护焊;电渣焊(包括丝极、板极和熔嘴电 渣焊);气电立焊;栓钉焊。

9.1.5焊工考试应由施工企业的焊工技术考试委员会组织和管理,其组成及职责应符合下列要求:

1企业焊工技术考试委员会应由企业主管经理、技术负责人和技术管理、安全、教育、劳资等部门的代表、焊接主管工程师、中高级检验人员、考试监督人员等组成,实际操作技能考试监督人员应由熟练焊工或焊接技师担任。考试委员会可设办事机构主持日常工作; 2企业焊工技术考试委员会应报经国家主管部门授权的上级管理机构认证、审批; 3企业焊工技术考试委员会的职责应为:确定报考项目及试题;监督考试过程;评定考试结果;核实免试及延长有效期资格;提供试件焊接工艺;建立健全焊工考试档案管理制度;监督、记录焊工生产合格率并纳入焊工档案管理。

9.1.6焊工应经理论知识考试合格后方可参加操作技能考试。9.1.7除另有要求外,考试用试板在焊前、焊后均不得进行包括

热处理、锤击、预热、后热在内的任何处理。试板坡口应光洁平整并清除其表面的水、油污、锈蚀等。

9.1.8焊前试板应打上焊工代码钢印和考试项目标识。水平固定或45°固定的管子还应参照时钟位置打上焊接位置的钟点标识。

9.1.9除机械操作技能考试外,考试试板不得加引弧板、引出板;考试试板必须按考试规定的位置放置且不应刚性固定。

9.1.10考试焊工应独立进行各项操作。焊接开始后不得随意更换试板,不得改变焊接方向和焊接位置。

9.1.11考试用的焊条、焊剂应按规定烘干,随用随取。焊丝必须清除油污、锈蚀等污物。采用手工电弧焊进行定位焊时应使用直 径为3.2mm的焊条,其它考试项目焊接材料的规格应符合工艺评定的要求。9.1.12单面坡口或双面坡口且要求全焊透的焊缝,可清根和清根后打磨。9.1.13考试过程中,不得对层间和表面焊缝进行打磨或修补,但焊后应将焊渣、飞溅等清除干净。9.2考试内容及分类

9.2.1焊工资格考试包括理论知识考试和操作技能考试两部分。9.2.2理论知识考试应以焊工必须掌握的基础知识及安全知识 为主要内容,并应按申报焊接方法、类别对应出题,内容范围应符 合下列规定:

1焊接安全知识(《焊接与切割安全》GB9448);

2焊缝符号识别能力(《焊缝符号表示法》GB324、《气焊、手 工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》GB985); 3焊缝外形尺寸要求(《钢结构外形尺寸》GB10854);

4焊接方法表示代号(《金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号》GB5185); 5所报考试焊接方法的特点:焊接工艺参数、操作方法、焊接顺序及其对焊接质量的影响; 6焊接质量保证、缺陷分级(《焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级》GB/T12469);

7建筑钢结构的焊接质量要求。应符合有关钢结构施工验收规程、规范的要求; 8与报考类别相适应的焊接材料型号、牌号及使用、保管要求(《碳钢焊条》GB/T5117、《低合金钢焊条》GB/T5118、《熔化焊用钢丝》GB/T14957、《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110、《碳钢药芯焊丝》GB10045及《低合金钢药芯焊丝》GB/T17493、《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293、《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470); 9报考类别的钢材型号、牌号标志和主要合金成分、力学性能及焊接性能; 10焊接设备、装备名称、类别、使用及维护要求。应符合一般常规型号; 11焊接缺陷分类及定义、形成原因及防止措施的一般知识(《金属熔化焊焊缝缺陷分类》GB6417);

12焊接热输入与焊接规范参数的换算及热输入对性能影响的一般关系; 13焊接应力、变形产生原因、防止措施及热处理的一般知识。

9.2.3操作技能考试应以检验焊工的操作技能为原则,以检验焊工遵循工艺指令能力及完成致密焊缝能力为主。其分类及适应认可范围应符合表9.2.3规定。

9.3.5各种焊接位置加垫板的试件可用不加垫板的坡口全焊透焊缝考试来代替,但不能反之。背面加垫板的考试试件代号应为D,不加垫板可省略。9.3.6手工操作技能基本考试代号省略,附加考试代号为建 2)焊缝边缘应圆滑平缓过渡到母材;焊缝表面不得有裂

纹、夹渣、气孔、未熔合和焊瘤;咬边和表面凹陷深度应不大于0.5mm。对接焊缝两侧咬边总长应不大于焊缝全长的10%且不大于25mm; 3)焊后试板的角变形Q应不大于3°(图9.3.10); 4)焊缝错边量应不大于10%板厚且不大于2mm。

2射线及超声波探伤:射线探伤应不低于现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323)规定的Ⅱ级要求;超声波探伤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)规定的B1级要求; 3冷弯检验

1)弯曲条件:弯芯直径应符合母材标准的弯曲试验要求;

2)试验方法:应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验方法》(GB2653)的规定;对直径不大于60mm的管材试件,可进行压扁试验;

3)合格标准:试件拉伸面任意方向上不得有长度大于3mm的裂纹或其它缺陷,且单个试件裂纹及其它缺陷总长不得大于7mm。9.4手工操作技能附加考试

9.4.1手工操作技能附加考试应符合下列一般规定: 1凡从事高层、超高层钢结构及其它大型钢结构构件制作及安装焊接的焊工,应根据钢结构的焊接节点形式、采用的焊接方法和焊工所承担的焊接工作范围及操作位置要求,由工程承包企业决定附加考试类别,并报监理工程师认可;

2凡申报参加附加考试的焊工必须已取得相应的手工操作基本技能资格证书。9.4.2附加考试的焊接方法和内容应符合下列规定:

1焊接方法分类及考试合格后的认可范围应符合表9.2.3的规定;

2试件形式及尺寸应符合图9.4.2/1~9.4.2/4的要求,其认可范围只限于本类; 2检验方法

1)外观检验:宜用5倍放大镜目测;

2)无损探伤:射线探伤应符合现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323)的规定,超声波探伤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)的规定;

3)弯曲试验:对接、角接及对接与角接组合焊缝接头弯曲试验应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验法》(GB2653)的规定;弯曲条件应符合母材标准的规定;试样尺寸应符合图9.4.2/1和图9.4.2/3要求。3焊缝合格标准

1)焊缝外观应符合下列要求:

试件焊缝表面无裂纹、未焊满、未熔合、气孔、夹渣、焊瘤等缺陷;焊缝咬边深度不大于0.5mm,两侧咬边总长不超过焊缝长度的10%,且不大于25mm;焊缝错边量不大于10%板厚,且不大于2mm。

2)焊缝外形尺寸应符合表9.4.3/2要求;

3)焊缝内部缺陷合格标准:射线探伤应符合Ⅱ级及Ⅱ级以上的规定;超声波探伤应符合BⅠ级的规定; 4)冷弯试验合格标准:对接与角接接头每个冷弯试样表面任意方向裂纹及其它缺陷单个长度不得大于3mm;每个试样中长度不大于3mm的缺陷总长不得大于7mm;4个试样中所有缺陷总长不得大于24mm;以上各项检验应全部合格。9.5手工操作技能定位焊考试

9.5.1定位焊只进行手工电弧焊考试,考试分类与认可范围应符合第9.3节中的有关规定。试件代号及排列方法应符合下列规定: 9.5.2试件形式和考试方法应符合下列规定: 1试件形式应符合图9.5.2/1要求;

2检验方法应符合图9.5.2/2要求,可采用任意的简便方法加载至试件断裂; 3试验结果合格标准

1)定位焊焊缝外观检验:表面应均匀,无裂纹、未熔合、气孔、夹渣、焊瘤等缺焰;焊缝咬边深度应不大于0.5mm,且两侧咬边总长应不超过焊缝长度的10%; 2)断面检验:焊缝应焊透至根部,不得有未熔合和直径大于1mm的气孔、夹渣。9.6机械操作技能考试

9.6.1考试分类与认可范围应符合下列规定: 1钢材分类代号与认可范围应符合表9.3.1的规定;

2焊接材料分类及认可范围:机械操作技能考试所用焊接材料、保护介质应根据被焊钢材种类按焊接工艺文件选配,焊工考试不做规定; 3焊接方法分类及认可范围应符合表9.2.3的规定;

4钢材厚度、管材外径的分类及认可范围应符合表9.6.1/1和9.6.1/2的规定;

9.6.2考试试件尺寸及坡口形式应符合下列规定:

1埋弧焊及熔化极气体保护焊操作技能考试试件尺寸应符合图9.6.2/1要求;对于管径小于600mm管材的考试试件尺寸

可根据产品形式和焊接工艺指导书要求由考试单位自行确定; 2电渣焊、气电立焊操作技能考试试板尺寸及试样取样位置应符合图9.6.2/2要求。焊接试件应根据焊接工艺要求加引弧板、收弧板;

3栓钉焊考试试件及试样尺寸应符合图9.6.2/3要求。9.6.3检验项目、方法与合格标准应符合下列规定: 1考试试板的检验项目应符合表9.6.3/1规定; 3)弯曲、宏观及拉伸试验

对接接头冷弯试样制备应符合图9.6.2/1(a)、图9.6.2/2的要求,弯曲试验应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验法》(GB2653)的规定,试样冷弯至规定角度后,试样表面任意方向的裂纹及其它缺陷单个长度应不大于3mm,且单个试样裂纹及其它缺陷总长应不大于7mm;角接焊缝弯曲试样的制备应符合图9.6.2/1(b)的要求,弯曲试验可以简便的方法持续加载或重复加载,使焊缝根部受力,直至试样断裂或压弯到两板平贴。

宏观试验应符合现行国家标准《钢的低倍组织及缺陷腐蚀试验法》(GB226)的规定;栓钉焊接头弯曲试样、拉伸试样制取应符合图9.6.2/3(b)的要求。试样打弯到30°后,焊接区应无裂纹(图9.6.3/1);试样拉伸至破坏后,不应在焊缝处断裂(图9.6.3/2)。

9.7考试记录、复试、补考、重考、免试和证书 9.7.1焊工考试宜按附录E/1记录考试结果。

9.7.2每一考试项目中仅有一个试样不合格时,可进行复试。复试时,应重新焊接一块试板进行全部试验,试样检验应全部合格该项目方为合格,否则为不合格。同一焊工每次考试复试次数应不超过一次。

9.7.3按本章规定进行考试的焊工,应由企业焊工技术考试委

员会审核其合格项目,并报上级管理机构审批颁发焊工合格证书。焊工合格证有效期为3年,样式和内容宜符合附录E/2的要求。9.7.4焊工资格认可的合格证有效期终止前应重新进行考试、换证。重考应符合下列规定:

1重考应进行理论知识及操作技能考试。应对合格证认可资格科目中最难的科目进行操作技能重新考试;

2重考合格后应由企业焊工技术考试委员会审核并持原合格证上报,由原发证的上级管理机构核发新的焊工合格证;

3重考时持有合格证的焊工亦可申请参加比原认可资格更难的资格考试,考试合格后上报、核发新的资格合格证,考试不合格则该焊工必须参加原合格证中最难科目的重考; 4持续中断焊接操作时间超过半年的原合格焊工重新参加焊接工作时,必须进行原认可资格科目的重新考试。该重考可免去理论知识考试,考试试件可不进行冷弯项目检验。9.7.5合格证有效期满后免试应遵守下列规定:

持证焊工在规定的认可范围内工作并在合格证的有效期内,焊接质量一贯优良,探伤合格率保持在射线探伤不小于90%、超声波探伤不小于98%时,可经焊工所在企业的技术管理、质量检验两个部门的主管签字认可,由企业焊工技术考试委员会核准后报原发证的上级管理机构予以免试,准予免试的焊工资格证 书有效期延长不得超过3年,且不得连续免试。9.7.6合格证注销应符合下列规定:

1焊工在生产过程中施焊焊缝质量一贯低劣,经质量检查部门提出,由企业焊工技术考试委员会核准可注销其合格证,同时应报上级管理机构备案。被注销合格证的焊工可重新申请参加焊工考试,合格后方可允许在规定的认可范围进行焊接工作;

2有伪造经历、弄虚作假、涂改合格证或超越合格证认可范围施焊者,企业焊工技术考试委员会可取消其考试资格或注销其资格证书,并应报上级管理机构备案。

附录C箱形柱(梁)内隔板电渣焊焊缝

焊透宽度的测量

C.0.1应采用垂直探伤法以使用的最大声程作为探测范围调整 时间轴,在被探工件无缺陷的部位将钢板的第一次底面反射回波 调至满幅的80%高度作为探测灵敏度基准,垂直于焊缝方向从

焊缝的终端开始以100mm间隔进行扫查,并对两端各50+t1范围进行全面扫查(图C.0.1)。

C.0.1应采用垂直探伤法以使用的最大声程作为探测范围调整时间轴,在被探工件无缺陷的部位将钢板的第一次底面反射回波调至满幅的80%高度作为探测灵敏度基准,垂直于焊缝方向从焊缝的终端开始以100mm间隔进行扫查,并对两端各50+t1范围进行全面扫查(图C.0.1)。

C.0.2焊接前必须在面板外侧标记上焊接预定线,探伤时应以该预定线为基准线。C.0.3应把探头从焊缝一侧移动至另一侧,底波高度达到40%时的探头中心位置作为焊透宽度的边界点,两侧边界点间距即为焊透宽度。C.0.4缺陷指示长度的测定应符合下列规定:

1焊透指示宽度不足将按第C.0.3条规定扫查求出的焊透指示宽度小于隔板尺寸的沿焊缝长度方向的范围作为缺陷指示长度;

2焊透宽度的边界点错移将焊透宽度边界点向焊接预定线内侧沿焊缝长度方向错位超过3mm的范围作为缺陷指示长度;

3缺陷在焊缝长度方向的位置以缺陷的起点表示。

附录D圆管T、K、Y节点焊缝的 超声波探伤方法及缺陷分级

D.0.1本附录适用于支管管径不小于150mm、壁厚不小于6mm、板厚外径之比在13%以下的圆钢管分支节点焊缝的超声波探伤。

D.0.2本附录未述及的内容应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级》(GB11345)的规定。

D.0.3本附录所用术语应符合下列规定:

(图D.0.3)交叉角θ———主管和支管相交的角度; 相贯角ψ———从主管轴与支管轴组成的平面与支管母线形成的沿支管圆周方向的角度; 偏角θB———支管表面母线和焊缝纵截面的法线或和探伤方向所成的角度。

D.0.4探头应采选用小芯片(如6mm×6mm)、短前沿、高频率(5~6MHz)及尽可能大的折射角(或K值),且应能完成1跨距范围内整个焊缝截面的检测。

本规程用词说明

一、为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下:

1表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2表示严格,在正常情况均应这样做的:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

表示有选择,在一定条件下可这样做的,采用“可”。

篇8:焊接工艺规程内容

高压反应釜为聚氨酯项目的关键设备,材质S32168+Q345R,主体壁厚6+172mm,其设计温度(260℃)、设计压力(16Mpa)均较高,操作介质:有机溶剂、氢气、催化剂,介质特性易爆。对产品的焊接质量、覆层抗腐蚀性能要求较高。本文主针对厚壁复合板的焊接性,进行理论分析和探讨,提出工艺措施,通过工艺试验,验证工艺措施的可行性。编制了合理的焊接工艺规程,并在产品制造过程中得以实施,保证厚壁复合板设备的焊接质量,提高了生产效率。

1厚壁复合板的焊接性分析

厚壁复合板的焊接,采用基层与覆层分别焊接,基层与复层交界处宜采用过渡层焊接。

1.1基层焊接分析

基层用Q345R钢板,壁厚172mm,正火状态供货,其化学成分见表1。

由碳当量计算公式Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15,可计算出Q345R钢的碳当量为Ceq=0.44%。一般当Ceq≥0.4时,钢材的淬硬倾向随碳当量的增加逐渐明显,说明Q345R钢材具有一定的冷裂纹倾向。随着板厚的增加,坡口焊接填充金属量增加,拘束应力越来越大,冷裂纹倾向也随之增大。因此为了保证基层焊接质量,必须选择合理的焊接工艺和措施:(1)合理的设计焊接坡口型式及安排焊接顺序,减少填充金属量,降低焊接接头的拘束度;(2)焊材使用前应严格按要求烘干,随用随取,坡口及两侧清理干净,严格控制氢的来源;(3)进行严格的焊前预热并控制合理的层间温度,焊后在不低于预热温度的条件下,立即进行后热消氢处理,覆盖保温棉缓冷;(4)严格控制焊接线能量,采用多层多道焊,改善热影响区组织,避免近焊缝晶粒粗大。

1.2过渡层的焊接

为避免焊接裂纹及硬度突变而采取的工艺措施:(1)选用Cr、Ni合金元素含量较高的焊材;(2)在基层上形成过渡层,完全覆盖基层;(3)选用低线能量,不摆动,快速焊,减小熔深。

1.3覆层(S32168)焊接

为避免产生裂纹及晶间腐蚀。因此应采用必要的焊接工艺措施:(1)严格控制材料中硫、磷等有害杂质的含量;(2)采用能够形成焊缝双相组织的焊材,从而打乱奥氏体柱状晶的方向性,减少了晶间低熔点共晶的偏析量;(3)采用低线能量、快速多层焊、不摆动,提高熔池的冷却速度;(4)可根据产品结构、材质及腐蚀条件等情况进行焊后消除残余应力热处理;(5)覆层焊缝最后焊接。

2焊接试验

2.1焊接坡口型式

厚壁复合板设备壁厚较厚,基层焊接工作量较大,覆层需重点保护,防止铁离子污染,避免表面增碳,提高抗晶间腐蚀性能。因此焊接坡口的设计尤为重要,以保证焊透、提高焊接质量、减少填充量和焊接变形为目的。基层外侧采用窄间隙坡口,坡口相对较窄,可大大减少焊缝金属的填充量,降低成本,提高生产效率,同时减小焊接变形;基层内侧采用单V型坡口,不留钝边,易于单面焊双面成型,保证焊透,深度8mm,满足外侧窄间隙埋弧焊时的钝边要求,防止焊穿;覆层内侧剥离,防止合金元素的稀释和碳渗透,坡口尽量小,减少焊接量,节约成本。坡口形式见图1。

2.2焊接工艺措施

修磨并清理坡口及其两侧20mm范围内的水、铁锈、油污等杂物,并露出金属光泽;焊前坡口及两侧150mm范围内均匀预热120-150℃。组对留出反变形量,中间焊缝垫起15-20mm高,中间留有2-3mm间隙。手工电弧焊焊接内侧基层,单面焊双面成型,保证焊透,层间严格清渣。覆层表面涂抹防飞溅剂,保护好覆层。焊至距覆层表面4.5-5mm,层间温度不低于预热温度,且不高于300℃。在不低于预热温度下,窄间隙埋弧自动焊焊接外侧基层,层间严格清渣,严格按工艺控制线能量。焊后不低于预热温度下立即消氢处理:200℃~250℃×3小时,覆盖保温棉缓冷。打磨清理内侧基层,保证表面平滑,不平度≤1mm。焊接过渡层,选用Cr、Ni含量较高的焊条,已补偿焊缝合金元素铬、镍的稀释。焊至距覆层表面2-2.5mm,完全覆盖基层,层间严格清渣。焊接覆层,采用小线能量、快速多道焊、不摆动,层间温度≤150℃,焊至与覆层圆滑过渡,修平磨光。外观检查:焊缝表面无气孔、焊瘤、凹陷、咬边等缺陷,焊波均匀,焊缝金属与母材过渡圆滑。合格后,进行100%PT(内表面)+100%MT(外表面)检测,按JB/T4730-2005,I级合格;100%UT(C级)检测,按JB/T4730.3-2005,I级合格;100%RT(B级),按JB/T4730.2-2005,II级合格。无损检测合格后,试件按GB/T3583-2014≤承压设备焊后热处理规程≥进行炉内消除残余应力热处理:620±20℃,保温3.5h,升降温速度55℃~60℃/h。

2.3焊接接头性能试验

基层按NB/T47016-2011≤承压设备焊接工艺试件的力学性能试验≥进行力学性能检验,复层按GB/T4334-2008方法E≤不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法≥进行晶间腐蚀试验。

2.4试验结果

试样按相关标准进行了试验,基层力学性能见表2;复层晶间腐蚀性能见表3。

3试验结论

通过对厚壁复合板材料的焊接性分析,并合理的设计坡口型式及安排焊接顺序,选用合适的焊接参数等措施进行的焊接试验,其基层焊接接头的力学性能,复层的抗腐蚀性能均满足图纸及相关标准的要求。

4应用于大型产品焊接

我公司为某石化公司制造的20000L的高压反应釜设备,其材质为Q345R+S32168,主体厚度172+4mm,其内径φ2500mm,单台净重75吨,4批次共30台。应用上述工艺规程进行焊接,焊接完毕后进行无损检测。焊接接头外观检查要求:不得有裂纹、未熔合、未焊透、咬边等焊接缺陷。并对焊接接头进行100%PT(内表面)+100%MT(外表面)检测,按JB/T4730-2005,I级合格;100%UT(C级)检测,按JB/T4730.3-2005,I级合格;100%RT(B级),按JB/T4730.2-2005,II级合格。该批设备的A、B类焊接接头经射线检测,一次合格率达99.6%,其它无损检测未发现缺陷。

5结束语

通过对厚壁复合板材料的焊接性试验,制定了切实可行的焊接工艺规程,成功的应用于大型、批次、厚壁复合板设备的生产制造,为厚壁复合板设备的焊接积累了经验,提高了我公司制造厚壁复合板设备的能力。

摘要:通过对厚壁复合板材料焊接性的分析与探讨,针对厚壁复合板焊接制订了工艺规程,通过试验验证焊接接头无损检测合格率较高,覆层抗腐蚀性能满足图纸要求。该焊接工艺规程成功的应用于某大型厚壁复合板设备的生产制造,对厚壁复合板设备的焊接积累了经验。

关键词:厚壁复合板,工艺规程,焊接

参考文献

[1]陈裕川.钢制压力容器焊接工艺.北京:机械工业出版社,2007.

[2]中国机械工程学会焊接学会.焊接手册[S].北京:机械工业出版社,2003(02).

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