一二级焊缝施工方案.docx
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一二级焊缝施工方案.docx
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一二级焊缝施工方案
一、二级焊缝焊接工艺作业设计
一、工程概况
1.1、钢结构工程材料采用Q345B钢,板厚为:
6.8.12.16.25、36、45、50、55mm规格。
1.2、钢结构简图见设计图。
1.3、焊接坡口图也见设计图。
1.4、使用规范标准
序号
名称
编号
1
《钢结构工程施工及验收规范》
GB50205-2001
2
《建筑钢结构焊接规程》
JGJ81-2002
3
《碳钢焊条》
GB51175-85
4
《低合金钢焊条》
GB5118-85
二、焊接准备
2.1、焊接方法
在保证焊缝质量的前提下,为提高焊接效率,高炉的环缝和立缝采用二氧化碳气体保护焊,拼装定位电焊用手工电弧焊。
2.2、焊接材料
焊丝:
H08MnSiA2—Φ1.2mm(实芯焊丝);焊条:
E5015或E5016,焊材必须有出厂质量证明书。
2.3、焊接设备
CO2气保焊机7~10台,型号:
NBC-500;直流焊接,型号:
ZXG-630(兼碳弧气刨用)。
焊机必须安放在通风干燥的地方,有防雨、雪、盗措施,网路电压为380±10%V,网路电压波动较大时,需加装稳压变压器。
三、正式焊接
3.1、焊前预热:
当气温低于5℃时,焊前要进行预热,预热温度为100℃。
预热温度的加热范围以焊缝对口中心线为基准,两侧不应小于焊件厚度的3倍。
3.2、环缝采用分段退焊,层层打渣,每层焊缝接头不允许在同一处,每道焊缝中的焊瘤、飞溅、气孔等要清除干净。
3.3、内侧焊完后,由专人气刨清根,打磨验收合格后,焊外侧焊缝,焊工自检、专检直到合格。
后一层焊道压前一层焊道30-50mm,表面采用叠焊法。
焊接工艺参数
层次
方法
焊接电流
电弧电压
CO2气体流量
打底
CO2焊
150A
25-26V
15L/min
其余
CO2焊
180-200A
28-30V
20L/min
碳弧气刨常用工艺参数
碳棒直径
(mm)
电弧长度
(mm)
空气压力
(Mpa)
极性
电流
(A)
气刨速度
(m/min)
6
1~2
0.39~0.59
直流反接
250~300
0.5~1.0
8
1~2
0.39~0.59
直流反接
350~400
1.0~1.2
3.4、定位点焊,必须由持焊工合格证的工人施焊,点焊材料应在施焊用的材料相同。
点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3,点焊长度宜大于40mm,间距宜为500~600mm,并应填满弧坑。
四、一般要求
4.1、焊条、焊丝均应储存在干燥,通风良好的地方,并设专人保管。
焊条、焊剂在使用时,必须按产品说明书的要求进行烘干,焊条烘干次数不宜超过两次。
电焊条烘烤温度和时间控制
焊条种类
烘烤温度(℃)
保温时间(小时)
酸性焊条
150—200
2
碱性焊条
350—400
2
焊剂
250
2
4.2、不应在焊缝以外的母材上打火引弧。
4.3、施焊前,焊工应检查焊件部位的组装和表面清理的质量,符合要求,方能施焊,焊接连接组装允许偏差:
边缘高差
20 3.0 坡口 角度 ±5º 钝边 ±1.0 顶接间隙 1.0 4.4、对接接头焊缝,其两端应设置引弧板和引出板。 其材质与坡口型或应与被焊件相同,手工焊引弧板和引出板的长度应大于60mm。 宽度大于50mm,焊缝长度大于25mm,焊接完毕,必须用火焰切割引弧板和引出板,并沿受力方向修磨平整,严禁用锤击落。 4.5、采用多层焊时,应将前一道焊缝表面清理干净后再继续施焊,多层焊接宜连续施焊。 4.6、下雪或下雨时不得露天施焊,构件焊接区表面潮湿等必须清除干净,方可施焊。 4.7、碳弧气刨工必须经过培训合格,应采用直流电流反接。 五、焊缝返修处理 焊缝发现质量问题,要及时返修处理,返修不得超过叁次。 如发现裂纹密集型气孔等重要缺陷,需上报技术负责人,经分析原因后,制定处理方案,经总工程师批准后返修,不得擅自处理。 六、焊缝探伤 对接焊缝总长的100%,采用超声波探伤,探伤标准为JB4730-2005中II级。 七、质量及安全要求 7.1、焊缝外观质量达到YBJ208-85III级要求。 7.2、所有焊工需持证上岗,焊前须经培训、考核。 7.3、焊接过程中,焊工自编焊接钢号,对自己施焊部位负责。 技术质量负责人现场监控,实行签字验收制度。 上道工序合格后方可进行下道工序的施工。 7.4、严格按照公司《质量保证手册》和GB/T19001-2000标准建立的质量体系进行有效实施和控制。 7.5、焊工高空操作面必须要有防护栏。 7.6、高空作业必须要挂安全带。 7.7、晚上作业必须要有足够的照明设施。 7.8、炉内作业要有通风设施。 八.吊车梁制作 (1)构件材质及焊接材料 吊车梁材质采用Q345C,焊接材料采用E50系列的焊条,当用自动焊时采用H08MnA焊丝,并配合高锰焊剂HJ431。 (2)构件表面处理及涂装要求 1)构件表面处理方法: 采用喷砂除锈,除锈等级为Sa2 。 2)吊车梁的涂装应按设计及规范要求进行涂刷。 3)刨平面不得涂刷油漆。 4)高强螺栓连接面(范围120mm)内不得涂刷油漆。 (3)主要技术要求 (1)吊车梁的拼接: 上翼缘板的拼接应尽量避开跨中1/4跨度范围,下翼缘应尽量避开跨中1/3跨度范围,腹板的拼接应避开跨中1/5跨度范围。 拼接处采用引弧板(其厚度和坡度与母材相同)的对接焊缝并保证焊透。 三者的对接焊缝不应在同一截面上,应相互错开200㎜以上,主加劲肋与拼缝亦应错开200㎜以上。 腹板的拼接纵缝应在中性轴以上(在受压区)。 (2)吊车梁上、下翼缘板及腹板的对接焊缝,应符合一级焊缝质量要求,上翼缘板与腹板T形焊透焊缝(焊缝宽度等于二倍腹板厚度),下翼缘和腹板直角角焊缝采用自动焊接,应符合二级焊缝质量要求。 (3)翼缘板、腹板对接焊缝的坡口形式,腹板与上翼缘T形连接焊缝的坡口形式,应根据板厚和施工条件,按照《埋弧焊焊缝坡口的基本型式和尺寸》GB/T986――1988的规定选用自动焊(埋弧焊) (4)吊车梁支座加劲板的下端应刨平,在与梁连接时,必须保证支座加劲板与腹板的垂直度和支座加劲下端刨平的水平度。 吊车梁横向加紧板的上端应与上翼缘刨平顶紧后焊接 (5)吊车梁的直角角焊缝表面应做成直线形或凹形。 焊接时应避免咬肉或弧坑等缺陷。 焊接加劲肋的直角焊缝的始末端,应采用回焊等措施避免弧坑。 回焊的长度不小于三倍的直角角焊缝焊脚尺寸。 中间加劲肋靠近下翼缘的直角有焊缝末端应严格避免弧坑和咬肉。 (6)吊车梁系统的孔必须是钻成的,高强螺栓终拧完毕后应及时用油漆封闭。 (7)吊车梁翼缘板、腹板、加劲板其厚度在40㎜以上的应根据《厚度方向性能钢板》GB5313—85厚度方向性能的规定,对每一张原轧钢板进行检验及超声波检验,并满足厚度方向性能Z15级的要求。 (4)吊车梁制作工艺 1)配料 2)号料 A.所有钢板必须有材质证明,其表面不允许有裂纹、汽泡、结疤、夹层等缺陷。 B.号料前应对每块钢板进行矫平,每1m长范围内的挠曲矢高不大于1.5~2mm,用矫正时应清除表面的杂物。 C.吊车梁的H型钢号料应注意留出焊缝收缩量和加工余量。 此量按下式进行。 D.梁的号料长度=设计长度+焊缝收缩量+加工余量(+3) E.腹板预起拱量>16mm F.吊车梁的其它零件应留出加工余量,此量可按下表进行: 余量种类 加工方法 余量值(mm) 切口 氧切厚度在11-19mm 2 切口 氧切厚度在20-50mm 3~4 刨边 氧切后刨边 5 G.号料公差: 长度: ±1.5mm 宽度: ±0.5mm 矩形对角线之差: 1.5mm 3)切割 A.切割前,应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净。 B.钢板均用半自动切割机切割,切割后,断口上不得有裂纹和>1.0mm的缺棱,并应清除边缘上的熔瘤、飞溅物等。 C.切割截面与钢材表面不垂直度不得大于钢材厚度的5%,并且不得大于1.5mm。 4)边缘加工 A.吊车梁腹板与上翼缘连接一侧坡口用刨边机加工,加工后其宽度允差为: ±1mm。 B.所有需刨平的加劲板,其表面平面度不得>0.3mm,对轴线的垂直度不得大于L/1500。 5)钢板拼接 A.根据配料图进行拼接,拼接时应采用引、收弧板(其材质、厚度、坡口与主材相同),并保证焊透。 引入及引出的焊缝长度应不少于25mm。 B.引、收弧板割时,应用砂轮磨平接缝两端的焊疤。 6)零件矫平 所有零件下完料后,应进行矫平,允差与下料时对钢板的要求相同,未矫平的钢板不得流入下道工序。 7)翼腹板组装 A.组装前,应沿翼板焊缝中心线40~50mm范围内进行打磨,达到清除铁锈、油污等杂质的目的。 B.在翼板上画出组装定位线,并沿线间断点焊定位块,然后上胎组对,组对后腹板中心偏移不得>1mm,上、下异缘与腹板的组装间隙不得>1mm。 C.组装定位焊时用的焊材应与正式施焊的焊材相同,定位焊高度不宜超过设计高的2/3,点焊间距500~600mm。 8)矫正 A.将已焊接完毕无损检测合格的H型钢在翼缘矫直机上进行矫正,然后进行火焰矫角度。 B.矫正后允差: 上翼缘不平直度: <1.5mm 翼缘板倾斜度: <3mm 腹板不平直度: <4mm 9)组装加劲板 凡刨平顶紧面及劲板上的孔均以上翼缘上平面为基准线来严格控制定位尺寸。 10)成品矫正及定尺切割 全部焊接完毕,且焊缝质量合格后,方可进行成品矫正,允差按规范要求执行。 11)成品钻孔 用划针划出孔的定位尺寸线,再用洋铳打出孔的定位眼。 号孔允差: 相邻两孔: ±1.5mm 孔眼心位移: ±1mm 号孔经检查合格后,方可进行钻孔。 12)成品检查 成品应进行全面检查,其主要控制尺寸允差: 梁全长: 0~-5mm 梁端最外侧安装孔距离: ±3.0mm 梁端部高度: ±3.0mm 起拱度: +l/5000 腹板局部不平直度每米≤4.0mm 翼缘板对腹板的垂直度: ≤3.0mm 上翼缘与轨道接触面平面度≤1.0㎜ 13)焊接工艺 A.梁所用钢材 吊车梁由Q345C材料制作。 B.焊接方法及材料选用 所有的H型钢上下翼缘与腹板的焊接以及翼缘、腹板的拼接采用埋弧自动焊焊接,电源采用交直流均可,直流时焊丝接正极,焊丝用H08MnA。 焊剂采用HJ431。 C.所有肋板等零件的焊接采用手工电弧焊焊接。 14)母材坡口型式及尺寸 15)组焊措施 A.焊接位置 所有H型钢的焊接采用船形焊,板拼接采用平焊,肋板采用平角焊。 组装胎具: 焊接H型钢时,采用专用胎具,使焊缝成船形焊接位置。 其胎具结构如图 B.焊接顺序 H型钢的焊接,主要是防止其挠曲变形,适当安排焊接顺序,可通过焊缝本身的收缩达到相互抵消上、下挠曲变形的作用,焊接顺序如图。 C.腹板拼接时,如存在纵横两方向拼接时,总的原则是尽量使所有焊缝在自 由状态下收缩,以减少焊接残余应力。 具体顺序如图。 16)施焊要求 焊接前,必须将焊接区域内油污、锈蚀物等杂物清理干净。 厚度大于36mm的板应进行预热和后热。 翼板与腹板的角接,以及无余量的拼接焊缝必须加引弧熄弧板,其材质和坡口型式须与焊件类同,焊接完毕用气割切除并修磨平整,不得用锤击落。 拼接缝的焊接,先用手工电弧焊进行打底焊接,然后用埋弧自动焊焊接,焊接完毕,在反面气刨、打磨清根。 部分主要工艺参数: δ=20mm对接(焊条直径为Φ4mm) 层次 焊接方法 焊接电流(A) 焊接电压(V) 焊速(cm/min) 1 手工电弧焊 160~180 24~26 10~15 2-3 埋弧焊 600~650 30~32 30~45 反1 埋弧焊 650~750 32~34 35~50 δ=45mm对接(焊条直径为Φ4mm) 层次 焊接方法 焊接电流(A) 焊接电压(V) 焊速(cm/min) 1 手工电弧焊 190~250 32~35 10~15 2-4 埋弧焊 650~700 35~38 45~50 反1.2 埋弧焊 680~800 38~40 45~50 腹板δ=20mm与翼板穿透角接 层次 焊接电流(A) 焊接电压(V) 焊速(cm/min) 1 550~600 27~30 40~50 2-3 650~700 32~34 35~40 反1-3 650~700 32~34 35~40 17)焊接材料管理 A.焊丝表面应无锈、油等杂物。 B.焊剂使用前,必须经过烘烤。 埋弧焊时,未熔化的焊剂可收集起来再次使用,但收集时,必须避免氧化铁及熔渣混入,并应过筛,除去过细的粉末和杂质,所领用的焊剂必须当天用完。 C.所用焊条均应经350℃~400℃温度下烘焙1小时,然后置于100℃~150℃低温箱中存放,随用随取,领用焊条时,不得超过4小时的用量,超过时,应重新按原要求烘干,重复烘干次数不应超过3次。 焊缝质量要求 18)检验工艺 A.吊车梁制作时,各专业工程师对各自的每道工序质量控制点进行严格把关。 B.各专业责任工程师和检验人员如发现施工质量和技术问题应向制作人员提出处理意见,若不予执行,有权先令其停工,并上报质保工程师进行处理。 C.质量检验的依据是《钢结构工程施工及验收规范》,施工图纸及工艺指导书。 D.吊车梁制作的每步工序都必须遵循先自检、互检,后专检的原则,每道工序完后,应填写“自检记录”并交工段专检员,工段专检员对实物进行检查,签字认可后,才能转下道工序。 自检记录应填写及时、准确、齐全。 九.高强螺栓的施工方案 高强螺栓的施工作为本工程的关键工序,特编制高强螺栓检验及安装工艺。 (1)引用标准: GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》、JGJ82-91《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》。 (2)高强螺栓的验收和保管 1)高强螺栓连接副(包括螺栓、螺母和垫圈)必须符合设计文件的规定,且有产品合格证,并按国家标准的规定验收。 2)对不同批号的螺栓、其连接副不得混用。 3)高强螺栓连接副在贮放和运转中,应防止受潮、生锈、沾污碰伤或互混批号等情况的发生。 (3)螺栓长度的选择 螺栓长度的选择应根据连接厚度加上下表所列数据和公式: L=L`+n+m+3p 其中,L`--被连接的板叠厚度,㎜ n--垫圈梁,扭剪型n=1,大六角头型n=2 m—螺母公称厚度,㎜ p—螺纹螺距,㎜ 并按照2舍3进的原则以5mm的整数倍取值。 拧紧后丝扣的外露部分不少于3扣螺纹。 高强度螺栓附加长度表 螺栓直径(mm) 12 16 20 22 24 27 30 大六角高强度螺栓(mm) 25 30 35 40 45 50 55 扭剪型高强度螺栓(mm) 25 30 35 40 (4)高强螺栓的现场实验 高强螺栓在施工前必须进行摩擦面的抗滑移系数实验、扭矩系数实验、预拉力复试。 高强螺栓连接面抗滑移系数实验要求符合: 1)应按照每种钢号及表面处理工艺的实际组合做试件,进行实验。 2)每次实验各3组试件,应在制作的同时制备。 如下图 3)抗滑移系数按下式计算 μ=F/nf·∑pt 式中F—试件开始滑移时的拉力荷载,KN nf—摩擦面数(当采用标准试件时取2) ∑pt—实践试件滑移侧预拉力之和,KN 4)逐个在轴力计上使用扭矩扳手紧固螺栓,当轴力计上显示出螺栓预拉力需在 下表范围内,记录扭矩和螺栓预拉力. 扭矩系数计算公式为: K=T/P·d 其中,T—试拧扭矩N·M P—螺栓的螺纹规格,㎜ d—螺栓预拉力KN (5)高强螺栓连接副的安装 1)磨擦面应保持干燥,不得在雨露天安装高强螺栓。 2)高强度螺栓的安装应在结构构件校正合格调整后进行,其穿入方向应以施工方便为准,并力求一致。 高强度螺栓连接副组装时,螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。 对于大六角头高强度螺栓连接副组装时,螺栓头下垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头。 3)安装高强度螺栓时,严禁强行穿入螺栓(如用锤敲打)。 如不能自由穿入时,该孔应用铰刀进行修整,修整后孔的最大直径应不大于1.2倍螺栓直径。 修孔时,为了防止铁屑落入板迭缝中,铰边前应将四周螺栓全部拧紧,使板迭密贴后再进行。 严禁气割扩孔。 4)安装高强度螺栓前,构件的磨擦面应保持干燥,不得在雨中作业。 5)高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时,连接处的螺栓应按一定顺序施拧,一般应由栓群中央顺序向外拧紧。 6)高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成。 (6)高强螺栓施工顺序 高强螺栓施工质量的检验采用TSW型测力扳手随机检其紧固力。 (7)高强度螺栓连接副的施工质量检查和验收 1)大六角头高强度螺栓检查 用小锤(0.3kg)敲击法对高强度螺栓进行普查,以防漏拧。 对每个节点螺栓数的10%,但不少于一个进行扭矩检查。 检查时先在螺杆端面和螺母上画一直线,然后将螺母拧松约60°,再用扭矩扳手重新拧紧,使两线重合,测得此时的扭矩应在0.9Tch~1.1Tch范围内。 Tch按下式计算: Tch=k×p×d 式中Tch——检查扭矩(N·m); p——高强度螺栓预拉力设计值(kN)。 如发现有不符合规定的,应再扩大检查10%,如仍有不合格者,则整个节点的高强度螺栓应重新拧紧。 扭矩检查应在螺栓终拧1h以后、48h之前完成。 2)大六角头高强度螺栓施工质量应有下列原始检查验收记录。 高强度螺栓连接副复验数据、抗滑移系数试验数据、初拧扭矩、终拧扭知、扭矩扳手检查数据和施工质量检查验收记录等。 (8)高强螺栓的油漆 1)对于露天使用或接触腐蚀性气体的钢结构,在高强度螺栓拧紧检验验收合格后,连接处板缝应及时用腻子封闭。 2)经检查合格后的高强度螺栓连接处,应按设计要求进行涂漆防锈。
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