国标对焊缝质量的要求Word文档格式.docx
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规范中对焊条、焊丝、保护气体的要求及检测标准的配套实施(方法、手段、互补性等尽量与国际标准在通用性方面接轨、JIS、EN、AWS);
c)、对焊接工艺评定(6章)的要求及焊接工艺(7章)的要求均有明确规定和要求
对焊接工艺评定规定应以施工现场的环境条件相结合;
对施焊的条件参数制定要求与用材的焊接性一致来考虑、用材强调要有生产厂家质量证明文件;
对于A、B、C级的焊接难度的工艺免评定作了年份的规定(6.1.9),D级强调结合工程项目进行焊接工艺评定(本次评审中强调焊接工艺评定是企业的自觉行为),对焊接工艺的替代规则做了规定(6.2),对于免予焊接工艺评定的规定(6.6)作了说明。
另外,在焊接工艺及实施评定中对试样的结构、尺寸、焊缝尺寸、焊缝高度及宽度的要求都有明确规定及通过示图给与说明。
d)、对焊接试样评定的检验(6.5.2)
1、外观检验
2、无损检验
3、破坏性检验
e)、焊接检验
分类:
自检——过程检验;
本单位(自有检测人员)、委托(检测资质单位);
监检——具有检验资质的独立第三方选派的资质人员的检测。
这些都强调了人员及资质、资格的重要性。
另外,检测要求追求合理化:
检测的实施以安全、经济、可行为前提,不搞一刀切(这在以后的章节中还要介绍)
f)、焊工考试(第十章)
手工操作技能考试、焊接机械操作技能考试
考委会的组成:
强调业主、技术责任人、管理、安全、教育、劳资、焊接主管工程师、中高级检验人员、考试监考人员的各方代表;
考试内容:
理论、实践(理论合格后方可参加实践考试)。
三、新标准与老标准在结构上的差异
老标准新标准
1总则1总则
2基本规定2、术语
3、材料3、基本规定
4、焊接接点构造4、材料
5、焊接工艺评定5、焊接连接构造
6、焊接工艺6、焊接工艺评定
7、焊接质量检查7、焊接工艺
8、焊接补强与加固8、焊接质量控制
9、焊工考试9、焊接补强与加固
10、焊工考试
四、新标准《钢结构焊接规范》与GB50205《钢结构施工质量验收规范》的适应性
4.1、新标准规定的适用范围是:
在荷载条件、钢材厚度以及焊接方法等方面规定了本规范的适用范围。
并没有规定本规范适用的具体结构类型,一般桁架或网架(壳)结构、多层和高层梁—柱框架结构的工业与民用建筑钢结构、公路桥梁钢结构、电站电力塔架、非压力容器罐体以及各种设备钢构架、工业炉窑罐壳体、照明塔架、通廊、工业管道支架、厂区、人行过街天桥或城市钢结构跨线桥等钢结构的焊接均可依据或参考本规范规定执行。
对于有特殊技术要求领域的钢结构,根据设计要求和专门标准的规定补充特殊规定后,仍可适用或参照执行。
本条所列的焊接方法包括了目前我国钢结构制作、安装中广泛应用的全部焊接方法,充分反映了我国钢结构的发展和焊接技术的进步。
可以说新标准在钢结构的制作安装要求上基本全部概括了GB50205标准中关于钢结构验收的质量内容、同时对原JGJ81标准作了较大的修正。
在钢结构表观质量检测、表面质量检测、内部质量检测的参照依据上与适用标准上基本遵守原标准精神,但对适用标准的版本作了更新,另外在质量控制上比老标准的质量检查要求更具体,更强调焊前、焊中、焊后的质量控制(学习国外的成功经验)。
4.2、对不同的焊接质量等级要求有不同等级的技术人员与检验人员
根据不同的焊接难度等级(A、B、C、D)选用不同的检验人员:
对承担焊接难度等级为C级和D级的施工单位,其焊接技术人员应具备高级技术职称。
无损检测人员应具备Ⅲ级资格(该要求高于GB50205、CMA认证要求和国家实验室认可规定);
说明:
鉴于目前国内钢结构工程承包的实际情况,结合近二十年来的实际施工经验和教训,要求承担钢结构工程制作安装的企业必须具有相应的资质等级、设备条件、焊接技术质量保证体系,并配备具有金属材料、焊接结构学、焊接工艺及设备等方面专业知识的焊接技术责任人员,强调对施工企业焊接相关从业人员的资质要求,明确其职责,是非常必要的。
随着大中城市现代化的进程,在钢结构的设计中越来越多地采用一些超高、超大新型钢结构。
这些结构中焊接节点设计复杂,接头拘束度较大,一旦发生质量问题,尤其是裂纹,往往对工程的安全、工期和投资造成很大损失。
目前,重大工程中经常采用一些进口钢材或新型国产钢材,这样就要求施工企业全面了解其冶炼、铸造、轧制上的特点,掌握钢材的焊接性,进而制订正确的焊接工艺措施,确保焊接施工质量。
因此本条中特别规定特殊结构或采用高强度钢材、特厚材料及焊接新工艺的钢结构工程,其制作、安装单位应具备相应的焊接工艺试验室和基本的焊接试验开发技术人员是很必要的。
4.3、与钢结构焊接质量相关的人员应符合以下要求
1焊接技术人员应具有中级以上技术职称,并接受过专门的焊接技术培训,且有一年以上焊接生产或施工实践经验;
2焊接检验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,并具有检验人员上岗资格证;
3无损检测人员必须由专业机构考核合格,其资格证书应在有效期内,并按考核合格项目及权限从事无损检测和审核工作(新的国标GB/T9445-2008强调了技能的细分这比其他证书有优越之处);
4焊工应按本规范第10章规定考试合格,并取得资格证书,其施焊范围不得超越资格证书的规定;
5焊接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(深圳项目的运用很普遍)。
【说明】焊接相关人员,包括焊工、焊接技术人员、焊接检验人员、无损检测人员、焊接热处理人员,是焊接实施的直接或间接参与者,是焊接质量控制环节中的重要组成部分,焊接从业人员的专业素质是关系到焊接质量的关键因素,2008年北京奥运会场馆钢结构工程的成功建设和四川彩虹大桥的倒塌,从正反两个方面都说明了加强焊接从业人员管理的重要性。
近年来,随着我国钢结构的突飞猛进,焊接从业人员的数量急剧增加,但由于国内没有相应的准入机制和标准,缺乏对相关人员的考核管理(目前只有对焊工和检测人员的考试规定),致使国内一些钢结构企业尤其是中小企业焊接从业人员尤其是技术管理人员良莠不齐,十分混乱,造成一些钢结构工程在生产制作、施工安装过程中的粗制滥造,给整个工程质量埋下安全隐患,这对于我国蒸蒸日上的钢结构行业无疑是一个亟待解决的问题,因此本规范对焊接相关人员的资格作出了明确规定,借以加强对各类人员的管理(高速列车项目、世博项目、供水项目—设计合理性问题、钢结构制作、检测打官司)。
4.4、钢结构焊接工程相关人员的职责应符合下列规定:
1焊接技术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焊接检验人员负责对焊接作业进行全过程的检查和控制,出具检查报告;
3无损检测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,出具检测报告(上海的钢结构上岗制度);
4焊工应按照焊接工艺文件的要求施焊;
5焊接热处理人员应按照焊接作业指导书及相应的操作规程进行作业(作业指导书的重要性)。
【说明】本条对焊接相关人员的职责作出了规定,其中焊接检验人员负责对焊接作业进行全过程的检查和控制,出具检查报告,所谓检查报告,是根据若干检测报告的结果,通过对材料、人员、工艺、过程或质量的核查进行综合判断,确定其相对于特定要求的符合性,或在专业判断的基础上,确定相对于通用要求的符合性,并出具的书面报告,如焊接工艺评定报告、焊接材料复验报告等,检测报告与检查报告不同,检测报告是对某一产品的一种或多种特性进行测试并提供检测结果,如材料力学性能检测报告、无损检测报告等。
出具检测报告、检查报告的检测机构或检查机构均应有具有相应检测、检查资质,其中,检测机构应通过国家认证认可监督管理委员会的CMA计量认证(具备国家有关法律、行政法规规定的基本条件和能力,可以向社会出具具有证明作用的数据和结果)或中国合格评定国家认可委员会的试验室认可(符合ISO/IEC17025《检测和校准试验室能力的通用要求》(CNAS-CL01《检测和校准试验室能力认可准则》)的要求—对检测能力、仪器设备、评定水准、检验等级和验收等级的说明)。
五、新标准对执行检验标准运用上的要求
5.1、焊接质量控制要求:
焊接质量控制和检验应分为以下两类:
1)自检:
施工单位在制造、安装过程中进行的检验。
由施工单位自有或聘用有资质的检测人员进行。
2)监检:
由具有检验资质的独立第三方选派具有检测资质的人员进行检验。
【说明】自检是钢结构焊接质量保证体系中的重要步骤,涉及焊接作业的全过程,包括过程质量控制、检验和产品最终检验.自检人员的资质要求除应满足本规范相关的规定外,其无损检测人员数量的要求尚需满足产品所需检测项目每项不少于两名二级及二级以上人员的规定。
监检同自检一样是产品质量保证体系的一部分,但需由具有资质的独立第三方来完成。
监检的比例需根据设计要求及结构的重要性确定。
对于焊接难度等级为A、B级的结构,监检的主要内容是无损检测,而对于焊接难度等级为C、D级的结构其监检内容还应包括过程中的质量控制和检验。
见证检验应由具有资质的独立第三方来完成。
但见证检验是业主或政府行为,不在产品质量保证范围内。
5.2、质量控制和检验的一般程序包括焊前检验、焊中检验和焊后检验,应符合以下规定:
1焊前检验
1)按设计文件和相关规程、标准的要求对工程中所用钢材、焊接材料的规格、型号(牌号)、材质、外观及质量证明文件进行确认;
2)焊工合格证及认可范围;
3)焊接工艺技术文件及操作规程;
4)坡口形式、尺寸及表面质量;
5)组对后构件的形状、位置、错边量、角变形、间隙等;
6)焊接环境、焊接设备等;
7)定位焊缝的尺寸及质量;
8)焊接材料的烘干、保存及领用;
9)引弧板、引出板和衬垫板的装配质量。
2焊中检验
1)焊接工艺参数:
电流、电压、焊接速度、预热温度、层间温度及后热温度和时间等;
2)多层多道焊焊道缺欠的处理;
3)采用双面焊清根的焊缝,应在清根后进行外观检查及规定的无损检测;
4)多层多道焊中焊层、焊道的布置及焊接顺序等。
3焊后检验主要包括:
1)焊缝的外观质量与外形尺寸检测;
2)焊缝的无损检测;
3)焊接工艺规程记录及检验报告的确认。
【说明】本条款强调了过程检验的重要性,对过程检验的程序和内容进行了确定。
就焊接产品质量控制而言过程控制比焊后无损检测显得更为重要,特别是对高强钢或特种钢,产品制造过程中工艺参数对产品性能和质量的影响更为直接,产生的不利效果更难于恢复,同时也是用常规无损检测方法无法检测到的。
因此正确的过程检验程序和方法是保证产品质量的重要手段。
检查前应根据钢结构所承受的载荷性质、施工详图及技术文件规定的焊缝质量等级要求编制检查和试验计划,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。
【说明】焊缝在结构中所处的位置不同,承受荷载不同,破坏后产生的危害程度也不同,因此对焊缝质量的要求理应不同。
如果一味提高焊缝的质量要求将造成不必要的浪费。
本规范参照美国《钢结构焊接规范》AWSD1.1根据承受荷载不同将焊缝分成动载和静载结构,并提出不同的质量要求。
同时要求按设计图及说明文件规定荷载形式和焊缝等级,在检查前按照科学的方法编制检查方案,并由质量工程师批准后实施。
设计文件对荷载形式和焊缝等级要求不明确的应依据现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017及本规范的相关规定执行,并须经原设计单位签认。
5.3、对于受载不同需采用不同的检验方式
5.3.1承受静荷载结构焊接质量的检验
5.3.1.1抽样方法应符合以下规定:
1焊缝处数的计数方法:
工厂制作焊缝长度小于等于1000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)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;
2)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。
【说明】在《钢结构工程施工及验收规范》GB50205中部分探伤的要求是对每条焊缝按规定的百分比进行探伤,且每处不小于200mm。
这样规定虽然对保证每条焊缝质量是有利的,但检查工作量大,检查成本高,特别是结构安装焊缝都不长,大部分焊缝为梁-柱连接焊缝,每条焊缝的长度大多在250mm~300mm之间。
以概率论为基础的抽样理论表明,制定合理的抽样方案(包括批的构成、采样规定、统计方法),抽样检查的结果完全可以代表该批的质量,这也是与钢结构设计以概率论为基础相一致的。
为了组成抽样检查中的检查批,首先必须知道焊缝个体的数量。
一般情况下,作为检查对象的钢结构安装焊缝长度大多较短,通常将一条焊缝作为一个焊缝个体。
在工厂制作构件时,箱形钢柱(梁)的纵焊缝、H形钢柱(梁)的腹板-翼板组合焊缝较长,此时可将一条焊缝划分为每300mm为一个检查个体。
检查批的构成原则上以同一条件的焊缝个体为对象,检查批的构成一方面要使检查结果具有代表性,另一方面有利于统计分析缺陷产生的原因,便于质量管理。
取样原则上按随机取样方式,随机取样方法有多种,例如将焊缝个体编号,使用随机数表来规定取样部位等。
但要强调的是对同一批次抽查焊缝的取样,自检、监检及见证检验所抽查的对象应尽可能避免重复,只有这样才能达到更有效的控制焊缝质量的目的。
5.3.1.2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。
【说明】本条实际上是引入允许不合格率的概念,事实上,在一批检查个数中要达到100%合格往往是不切实际的,规定小于抽样数的2%为允许不合格率是根据近几年来检验钢结构焊缝的经验适当提高要求确定的,反映了目前我国钢结构焊接施工水平。
5.3.1.3无损检测的基本要求应符合以下规定:
1无损检测应在外观检测合格后进行。
Ⅲ、Ⅳ类钢材及焊接难度等级为C、D级的结构应在焊接完成24h后无损检测结果作为验收依据;
当钢材标称屈服强度大于690MPa(调质状态),以焊接完成48h后无损检测结果作为验收依据。
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。
3设计要求全焊透的焊缝,其内部缺欠的检测应符合下列要求。
1)一级焊缝应进行100%的检测,其合格等级应符合本规范8.2.6条中B级检验的Ⅱ级或Ⅱ级以上要求;
2)二级焊缝应进行抽检,抽检比例应不小于20%,其合格等级应符合本规范8.2.6条中B级检测的Ⅲ级或Ⅲ级以上要求。
3)三级焊缝应根据设计要求进行相关的无损检测(该条强调了对3级焊缝的检查)。
这一条与GB50205有差异(以前的误区是没质量要求)
【说明】如果未进行外观检测而经无损检测合格的焊缝,当焊缝外观质量不合格时,必然要按规定进行返修,而此时还需进行外观检测和无损检测。
按本条规定,则可避免不必要的重复。
裂纹可在焊接、焊缝冷却及以后的相当长的一段时间内产生。
Ⅰ、Ⅱ类钢材产生焊接延迟裂纹的可能性很小,因此规定在焊缝冷却到室温进行外观检测后即可进行无损检测。
Ⅲ、Ⅳ类钢材若焊接工艺不当则具有产生焊缝延迟裂纹的可能性,且裂纹延迟时间较长,有些国外规范规定此类钢焊接裂纹的检查应在焊后48小时进行(江阴铁塔裂纹、戴尔厂房裂纹)。
考虑到工厂存放条件、现场安装进度、工序衔接的限制以及随着时间延长,产生延迟裂纹的几率逐渐减小等因素,本规范对Ⅲ、Ⅳ类钢材及焊接难度等级为C、D级的结构规定以24h后无损检测的结果作为验收的依据,对钢材标称屈服强度大于690MPa(调质状态)的钢材,考虑产生延迟裂纹的可能性更大,故规定以焊后48h的无损检测结果作为验收依据。
无损检测是技术性较强的专业技术,按照我国各行业无损检测人员资格考核管理的规定,Ⅰ级人员只能在Ⅱ级或Ⅲ级人员的指导下从事检测工作。
因此,规定Ⅰ级人员不能独立签发检测报告。
内部缺陷的检测一般可用超声波探伤和射线探伤。
射线探伤具有直观性、一致性好的优点,但其成本高、操作程序复杂、检测周期长,尤其是钢结构中大多为T形接头和角接头,射线检测的效果差,且射线探伤对裂纹、未熔合等危害性缺陷的检出率低。
超声波探伤则正好相反,操作程序简单、快速,对各种接头形式的适应性好,对裂纹、未熔合的检测灵敏度高,因此世界上很多国家对钢结构内部质量的控制采用超声波探伤。
本规范原则规定钢结构焊缝内部缺陷的检测宜采用超声波探伤,如有特殊要求,可在设计图纸或订货合同中另行规定。
本规范将二级焊缝的局部检验定为抽样检验。
这一方面是基于钢结构焊缝的特殊性;
另一方面,目前我国推行全面质量管理已有多年的经验,采用抽样检测是可行的,在某种程度上更有利于提高产品质量。
5.3.1.4超声波检测应符合以下规定:
1对接及角接焊透或局部焊透焊缝检测的检验等级应根据质量要求分为A、B、C三级,检验的完善程度A级最低,B级一般,C级最高,应根据结构的材质、焊接方法、使用条件及承受载荷的不同,合理的选用检验级别(范围扩展)。
2对接及角接焊透或局部焊透焊缝检测的检验范围的确定应符合以下规定:
1)A级检验采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检验,只对能扫查到的焊缝截面进行探测,一般不要求作横向缺欠的检验。
母材厚度大于50mm时,不得采用A级检验。
2)B级检验原则上采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验,受几何条件限制时,可在焊缝单面、单侧采用两种角度探头(两角度之差大于15度)进行检验。
母材厚度大于100mm时,采用一种角度探头进行双面双侧检验,受几何条件限制时,可在焊缝单面双侧,采用两种角度探头(两角度之差大于15度)进行检验,检验应覆盖整个焊缝截面。
条件允许时应作横向缺欠检验
3)C级检验至少应采用两种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验。
同时应作两个扫查方向和两种探头角度的横向缺欠检验。
母材厚度大于100mm时,采用双面双侧检验。
其他附加要求是:
a对接焊缝余高应磨平,以便探头在焊缝上作平行扫查
b焊缝两侧斜探头扫查经过母材部分应用直探头作检查
c焊缝母材厚度大于等于100mm,窄间隙焊缝母材厚度大于等于40mm时,一般增加串列式扫查,扫查方法见附录C。
3检验灵敏度应符合表8.2.6-1距离-波幅曲线的要求
表8.2.6-1距离-波幅曲线
厚度(mm)
判废线(dB)
定量线(dB)
评定线(dB)
3.5~150
φ3×
40
40-6
40-14
4缺欠等级评定应符合表8.2.6-2的规定
5当检测板厚在3.5~8mm范围时,其超声波检测的技术参数应参照现行国家标准《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T203执行。
6焊接球节点网架、螺栓球节点网架及圆管T、K、Y节点焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合国家现行标准《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T203的规定(该标准概括了GB/T11345和GB/T2970、GB/T7233、JG/T3034,1、JG/T3034.2)。
表8.2.6-2超声波探伤缺陷等级评定
评定等级
检验等级
A
B
C
板厚
3.5~50
Ⅰ
2/3T;
最小8
T/3;
最小6
最大40
Ⅱ
3/4T;
最大70
最大50
Ⅲ
<T;
最小16
最小12
最大90
最大75
Ⅳ
超过Ⅲ者
7箱形构件隔板电渣焊焊缝无损检测结果除应符合本章第8.2.5条的相关规定外,还应按附录C进行焊缝焊透宽度、焊缝偏移检测。
8若对超声波探伤检测结果有疑义时,可采用射线探伤进行检测、验证。
9下列情况之一宜在焊前用UT对焊接坡口两侧钢板和T形、十字形接头焊缝处的翼板或在焊后进行翼板的层状撕裂检测:
1)发现钢板有夹层缺欠;
2)翼、腹板厚度大于等于20mm,非厚度方向性能钢板以及腹板厚度大于翼缘板的节点,并且垂直于该翼板厚度方向的工作应力较大。
10超声波检测设备及工艺要求应符合现行国家标准《
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