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⑵斜撑翼缘对接:
横焊;
⑶框架梁与钢柱焊接:
平焊;
⑷连接板与钢柱焊接:
立焊;
⑸栓钉与钢梁焊接。
2.焊接方法与设备
2.1.焊接方法
现场安装焊缝全部采用半自动CO2气体保护焊。
2.2.焊接设备
焊接设备及辅助设备表表2.2-1
序号
名称
型号
功率
单位
数量
用途
1
CO2半自动焊
YM-500KHIHGG
45kw
台
8
结构焊接
3
碳弧气刨
YD-630
50kw
2
返修清根
4
空气压缩机
0.6-1m3
7.5kw
碳弧气刨风源
5
电热干燥箱
XCT-500℃
5.5kw
瓷环烘焙
6
电动角向磨光机
日产φ110/150
2kw
10/10
修磨、清渣
7
交流焊机
BX3-500
34.2kw
零星焊接
电弧螺柱焊机
RSN-2500
80kw
栓钉焊接
9
气割
套
构件修理、预热
3.焊接材料
3.1.焊丝
选用辽宁锦泰JM-56实芯焊丝(国标ER50-6),焊丝直径1.2mm。
焊接材料进场必须经过复验,合格后方可在本工程使用。
焊丝应无油污、锈蚀,镀铜层应完好无损。
3.2.CO2气体
采用优等品气体,纯度不低于99.9%(V/V),水蒸汽及乙醇总含量不得高于0.005%,并不得检出液态水和油。
3.3.瓷环
保护瓷环应保持干燥,使用前应置于烘箱中经120℃烘干1~2小时。
4.焊接工艺
4.1.焊接环境
4.1.1.相对湿度控制(<90%),雨天作业区域必须设置防雨措施,根据本工程特点:
无论钢柱对接、柱与梁连接、梁与梁连接、梁与预埋件焊接,均应采取防雨和防雨水浸流措施。
4.1.2.采用手工电弧焊作业时,风大于5m/s时未设置防风棚或没有防风措施的部位严禁施焊;
采用CO2气体保护焊风速>1m/s时,要设挡风装置。
4.1.3.原则上雨天严禁电焊作业,特殊情况需抢工期时,必须在施焊点的上部搭设防雨棚,并在四周设置挡风棚方可施工。
4.2.焊前准备
4.2.1.焊工资格审查:
正式施焊焊工必须通过本工程附加焊工考试,并持证上岗。
持单项合格证者,只能在规定项目内施焊,不许进行其它项目。
正式施焊必须按照本工艺进行焊接。
4.2.2.采用角向磨光机将坡口及其两侧50mm范围内清理干净。
不得存在油污、锈、氧化皮和水。
4.2.3.焊前预热。
厚度大于30mm时必须焊前预热。
采用氧-乙炔火焰对待焊部位进行加热。
加热区域在坡口两侧,宽度应各为焊件施焊处厚度的1.5倍以上,且不小于100mm;
预热温度在焊件反面测量,测温点在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm;
正面测温在加热停止后进行。
4.3.焊接层次
4.3.1.采用多层多道焊(下图示意)。
每一道焊接完成后及时清理焊渣及表面飞溅物,发现影响焊接质量的缺陷时,必须清除后方可再焊。
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、下限符合工艺参数要求。
遇到中断施焊的情况,应采取适当的后热保温措施,再次焊接时,重新预热高于初始预热温度。
多层多道焊示意图4.3-1
4.4.焊接工艺
构件组装定位焊完毕后,严格按工艺试验规定的参数和作业顺序施焊。
工艺实施应遵循下述流程:
4.4.1焊接顺序
4.4.1.1整个框架而言,应从整个结构的中部施焊,先形成稳定框架而后向外扩展续焊。
4.4.1.2单节柱之间,先焊上层梁,再焊下层梁。
4.4.1.3梁焊接全部完成后再进行柱子对接焊接,施焊时两名焊工同时对称施焊。
4.4.1.4焊接过程中,要始终进行梁标高、水平度、垂直度及钢柱垂直度的监控,发现异常,应及时暂停,通过改变焊接顺序和加热校正等特殊处理方法来校正误差。
4.4.1.5H型梁翼缘与柱或梁的焊接顺序。
在下翼缘板的腹板两侧坡口内顺序轮换分层填充焊接至填满坡口,再焊接上翼缘的全焊透焊缝(见图4-4)。
4.4.1.6十字形柱-柱焊接顺序。
由两名焊工对称施焊(见图4-1)。
4.4.1.7H形柱焊接顺序同十字柱焊接顺序(见图4-2)。
4.4.1.8箱形柱焊接顺序。
箱形柱中对称的两个柱面板要求由两名焊工同时对称施焊。
首先在无连接板的一侧焊至1/3板厚,割去柱间连接板,并同时换侧对称施焊,接着两人分别继续在另一侧施焊,如此轮换直至焊完整个接头(见图4-3)。
4.4.2定位焊规定
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焊缝设计厚度的2/3,定位焊焊缝长度宜大于40㎜,间距宜为500~600㎜,并应填满弧坑。
定位焊预热温度高于施焊预热温度。
当定位焊焊缝上有气孔或裂纹时,必须清除后重焊。
4.4.3焊工钢印标识
焊工焊接完毕,将事先分配的钢印号统一打在焊口上部5㎝处。
(钢梁焊工钢印打在上翼缘上部5㎝处)
4.5.焊接工艺参数
4.5.1CO2气体保护焊工艺参数
CO2气体保护焊接工艺参数表4.5-1
焊接类型
板厚
(mm)
道次
气体流量(L/min)
焊接电流
(A)
焊接电压(V)
预热温度(℃)
焊接速度
(mm/min)
横焊
60-90
打底
25-30
280-320
38-41
1OO-120
350-450
层间焊
盖面
36-60
80-100
20-36
280-310
36-38
60-80
36-40
270-290
平焊
18-50
290-310
310-320
立焊
12-32
25
180-200
26-28
4.5.2栓钉焊工艺参数
栓钉焊接工艺参数表4.5-2
项目
普通焊接
穿透焊
1500A
焊接时间
0.85S
1.1S
瓷环伸出长度
5㎜
7~9㎜
栓钉提升高度
2.5㎜
3.0㎜
4.6.垫板及引弧板规定
4.6.1不应在焊缝以外的母材上打火、引弧。
4.6.2角接头及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。
4.6.3气保焊缝引出长度大于25mm,引弧板和引出板宽度>
50mm,长度为板厚的1.5倍且≮30mm,厚度6mm。
4.6.4焊接完成后,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。
4.7.焊后保温缓冷措施
本工程地处重庆市区,最低温度一般高于5℃,因此在焊接工艺评定阶段并未考虑保温缓冷措施。
实际施工考虑到厚板焊接工艺的重要性,对钢柱对接焊缝进行保温缓冷。
措施参考消氢处理办法,即焊缝焊完以后立即覆盖5㎝厚玻璃岩棉,保温时间按照每25㎜板厚不小于0.5小时、且保温时间不少于1小时。
注意在缓冷期间,每半小时测温一次并记录,保证缓冷过程受控。
4.8.栓焊工艺
4.8.1栓钉焊接工艺流程
栓钉试验合格→检查现场栓钉、瓷环(受潮烘干)→清理现场、放线→栓焊机进场、检测性能良好→焊枪检查→确定焊接参数→力学性能试验合格→穿透焊除锌措施→焊前试件试验合格→施焊栓钉(焊中检查)→外观检查、弯曲试验(自检)→专验→监理验收。
4.8.2栓钉焊接前的准备工作
4.8.2.1焊工资质审查:
对每一个参加施焊的焊工,按照焊接参数进行焊工资质审查。
4.8.2.2焊接时,焊钉不应有锈蚀坑、氧化皮、油脂、受潮或其它有害焊接物质。
4.8.2.3瓷环应保持干燥,受潮的瓷环在使用前应置于120℃的烘箱中烘烤2h。
4.8.2.4栓焊机必须连接在独立电源上(三相380V),电源变压器的容量应在90~110kVA,容量大小应随栓钉直径变化。
为保证焊接电弧的稳定,不许随意调整工作电压,可通过焊接电流和通电时间进行调节。
4.8.3栓焊施工班前检验
每天开工前,最先焊接的两个栓钉应做弯曲检验和外观检查和弯曲试验
4.8.4栓焊施工中的检验
4.8.4.1栓焊施工中,若焊接设备和已确认的焊接参数有变动,必须按规定的焊接参数要求进行检验。
4.8.4.2施焊过程中对焊接部位应随时检查,焊缝有缺陷的应及时进行修补。
5.质量标准
5.1.焊缝等级
现场安装焊缝质量等级为二级,探伤等级BⅢ,无损检测比例100%。
5.2.焊缝外观检查标准及尺寸允许偏差
焊缝的焊波应均匀,不得有裂纹、未熔合、焊瘤等缺陷,焊接区应无焊接飞溅物。
5.2.1二、三级焊缝外观质量标准
二、三级焊缝外观质量标准表5.2-1
允许偏差(㎜)
缺陷类型
二级
三级
未焊满
(指不足设计要求)
≤0.2+0.02t,且≤1.0
≤0.2+0.04t,且≤2.0
每100.0焊缝内缺陷总长≤25.0
根部收缩
0.2+0.02t,且≤1.0
长度不限
咬边
≤0.05t,且0.5;
连续长度≤100.0,且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长
≤0.1t且≤1.0,长度不限
弧坑裂纹
不允许
允许存在个别长度≤5.0的弧坑裂纹
电弧擦伤
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度0.05t,且≤0.5
缺口深度0.1t,且≤1.0
每1000.0焊缝不应超过1处
表面夹渣
深≤0.2t长≤0.5t,且≤20.0
表面气孔
每50.0焊缝长度内允许直径≤0.4t,且≤3.0的气孔2个,孔距≥6倍孔径
注:
表内t为连接处较薄的板厚。
5.2.2对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差
对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差(㎜)表5.2-2
图例
允许偏差
对接焊缝余高C
B<20:
0~3.0
B≥20:
0~4.0
0~5.0
对接焊缝错边d
d<0.15t,
且≤2.0
且≤3.0
部分熔透组合焊缝和角焊缝外形尺寸允许偏差(㎜)表5.2-3
焊脚尺寸hf
hf≤6:
0~1.5
hf>6:
角焊缝余高C
hf>8.0㎜的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0㎜,但总长度不得超过焊缝长度10%;
5.3.无损检测
本工程无损检测采用超声波探伤方法对焊缝进行检测,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。
焊缝自检由我公司委托有相应探伤资质的重庆市建设工程质量检验检测中心来承担,第三方检测和监理见证探伤统一由业主委托深圳市生富检测技术有限公司。
安装焊缝焊接完24小时后,自检探伤。
5.4.栓钉焊接质量检查
首先对成型焊肉进行外观检查(见表5.4-1),外观检查合格后,应在主要构件上逐批进行1%的抽样打弯30°
检查,若栓钉根部无裂纹则认为合格。
若不合格则加倍检查,仍有不合格者则全部检查。
表外观检验判定标准与允许偏差表5.4-1
检验方法
焊肉尺寸
360°
范围内焊肉高>
1㎜
焊肉宽>
0.5㎜
目测
焊肉质量
无气泡和夹渣
焊缝咬肉
咬肉深度≤0.5㎜,并已打磨去掉咬肉处的锋锐部位
栓钉焊后高度
焊后高度偏差<
±
2㎜
钢尺测量
6.焊缝返修
6.1焊缝表面缺陷超过施工质量验收标准的规定时
对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大之缺陷,应用砂轮打磨、铲凿、钻等方法去除;
对焊缝尺寸不足、局部缺陷、咬边、弧坑不满等应进行焊补。
6.2经无损检测确定焊缝内部的超标缺陷必须返修时
6.2.1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,在碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔并应清除裂纹两端50mm长的母材。
6.2.2应将刨槽开成每侧边坡口面角度大于15°
的坡口形状,并修整表面、磨除气刨渗碳层,必要时应用渗透或磁粉探伤方法确认裂纹已彻底清除。
6.2.3焊补时应在坡口内引弧,熄弧时应填满弧坑,多层焊层应错开接头,焊缝长度应在100mm以上,补焊长度小于500mm,应从中间起弧,并采用逆向焊接法。
熄弧处宜超出槽边20mm。
6.2.4当焊缝出现裂缝时,应由焊接技术负责人主持进行原因分析,制定出措施后方可返修,对于2次返修不合格的焊缝,应会同设计或有关部门研究处理。
6.2.5返修焊接部位应一次连续焊成,如因故中断焊接时,应采取后热、保温措施,防止产生裂纹。
再次焊接前应用磁粉或渗透方法检测,确认无裂纹后方可继续补焊。
6.2.6焊接补修的预热温度应比同样条件下的一般焊接预热温度高25~50℃。
6.2.7同一部位(焊缝正、反面各作为一个部位)焊补次数不宜超过2次。
对2次返修后仍不合格的部位应重新制定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。
6.2.8返修焊接应填报焊补施工记录及补焊前后的无损检验报告,以供工程验收及存档。
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