钢结构焊接通用工艺.docx
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钢结构焊接通用工艺
钢结构焊接通用工艺
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年月
1.焊接材料同钢材的匹配
1.1药皮焊条手工电弧焊(SMAW)用药皮焊条
钢号
等级
SMAW用药皮焊条
型号
牌号
Q235
A
E4303
J422
B
E4303
J422
J427
J426
C
E4315
D
E4316
Q295
A
E4303
J422
B
E4315,E4316,E4328
J427,J426,J426Fe
Q345
A
E5003
J502
B
E5003,E5015,E5016,E5018
J502,J507,J506,J506Fe
C
E5015,E5016,E5018
J507,J506,J506Fe
D
E5015,E5016,E5018
J507,J506,J506Fe
E
专题另定
专题另定
Q390
A
E5015
E5016
E5515-D3,E5515-G
E5516-D3,E5516-G
J507
J506
J557,J557MoV
J556,J556MoV
B
C
D
E
专题另定
专题另定
Q420
A
E5515-D3,E5515-G
E5516-D3,E5516-G
J507
J506
J557,J557MoV
J556,J556MoV
B
C
D
E
专题另定
专题另定
Q460
C
E6015-D1,E6015-G
E6016-D1,E6016-G
J607,J607Ni
J606,J606Ni
D
E
专题另定
专题另定
1.2埋弧焊(SAW)焊丝
钢号
等级
SAW焊丝牌号
Q235
A
H08A
B
H08A
C
H08A
D
H08A
Q295
A
H08MnA
B
H08MnA
Q345
A
H08MnA,H10Mn2
B
H08MnA,H10Mn2
C
H08MnA,H10Mn2
D
H08MnA,H10Mn2
E
专题另定
Q390
A
H08MnA,H10Mn2,H08MnMoA
B
H08MnA,H10Mn2,H08MnMoA
C
H08MnA,H10Mn2,H08MnMoA
D
H08MnA,H10Mn2,H08MnMoA
E
专题另定
Q420
A
H10Mn2,H08MnMoA
B
H10Mn2,H08MnMoA
C
H10Mn2,H08MnMoA
D
H10Mn2,H08MnMoA
E
专题另定
Q460
C
H08Mn2MoA
D
H08Mn2MoVA
E
专题另定
1.3埋弧焊(SAW)用焊剂
钢号
等级
SAW焊剂型号
常用焊剂牌号
Q235
A
F4A0
HJ431
HJ330
B
F4A0
C
F4A0
D
F4A2
Q295
A
F5004
HJ431
HJ330
B
F5014
Q345
A
F5004
SJ101
B
F5014
C
F5024
D
F5034
E
专题另定
Q390
A
F5011
通过PQR确定
B
F5011
C
F5021
D
F5031
E
F5041
Q420
A
F6011
通过PQR确定
B
F6011
C
F6021
D
F6031
E
F6041
Q460
C
F6021
通过PQR确定
D
F6031
E
F6041
注:
焊剂型号的含义:
●F-焊剂。
●第一位数字――熔敷金属的σb。
σb(MPa)
σs(MPa)
δ(%)
4
5
480~650
>380
>22.0
6
550~690
>460
>20.0
7
620~760
>540
>17.0
8
690~820
>610
>16.0
9
760~900
>680
>15.0
10
820~970
>750
>14.0
●第二位数字――试样状态。
0
焊态
1
焊后热处理状态
●第三位数字――熔敷金属冲击功≥27J时的试验温度。
温度(℃)
akv(J)
0
/
/
1
0
≥27
2
-20
3
-30
4
-40
5
-50
6
-60
8
-80
10
-100
●第四位数字――焊剂渣系代号。
1.4实芯焊丝气体保护焊(GMAW)用焊丝
钢号
等级
GMAW焊丝牌号
Q235
A
ER49-1
B
ER49-1
C
ER50-6
D
专题另定
Q295
A
ER49-1
B
ER50-3
Q345
A
ER49-1
B
ER50-3
C
ER50-2
D
ER50-2
E
专题另定
Q390
A
ER50-3
B
ER50-3
C
ER50-3
D
ER50-2
E
专题另定
Q420
A
ER55-D2
B
ER55-D2
C
ER55-D2
D
ER55-D2
E
专题另定
Q460
C
ER55-D2
D
ER55-D2
E
专题另定
1.5药芯焊丝气保护焊(FCAW)用焊丝〔天泰焊材(昆山)有限公司产品〕
钢号
等级
FCAW焊丝牌号
Q235
A
FCAW-S(自保)用:
TWE-704-0
TWE-707-0
B
C
FCAW-G(气保)用:
TWE-711
TM-70C
FCAW-S(自保)用:
专题另定
D
FCAW-G(气保)用:
TWE711Ni
FCAW-S(自保)用:
专题另定
E
专题另定
专题另定
Q345
A
FCAW-S(自保)用:
TWE-704-0
TWE-707-0
B
C
FCAW-G(气保)用:
TWE-711
TM-70C
FCAW-S(自保)用:
专题另定
D
FCAW-G(气保)用:
TWE711Ni
FCAW-S(自保)用:
专题另定
E
专题另定
Q390
A
FCAW-S(自保)用:
TWE-704-0
TWE-707-0
B
C
FCAW-G(气保)用:
TWE-711
TM-70C
FCAW-S(自保)用:
专题另定
D
FCAW-G(气保)用:
TWE711Ni
FCAW-S(自保)用:
专题另定
E
专题另定
Q420
A
FCAW-S(自保)用:
TWE-704-0
TWE-707-0
B
C
FCAW-G(气保)用:
TWE-711
TM-70C
FCAW-S(自保)用:
专题另定
D
FCAW-G(气保)用:
TWE711Ni
FCAW-S(自保)用:
专题另定
E
专题另定
Q460
C
FCAW-G(气保)用:
TWE-711
TM-70C
FCAW-S(自保)用:
专题另定
D
FCAW-G(气保)用:
TWE711Ni
FCAW-S(自保)用:
专题另定
E
专题另定
1.6栓钉焊用栓钉
钢号
栓钉
Q235
ML15
Q345
ML15
Q390
另定
Q420
Q460
1.7栓钉焊用瓷环
型式
用途
适用栓钉直径(mm)
B1(细小型)
不穿透平焊
Ф8,Ф10,Ф13,Ф16,Ф19,Ф22
B2(粗大型)
穿透平焊
Ф13,Ф16,Ф19
2.坡口清洁
2.1清洁工作要求:
A.烘并抹去油渍。
B.烘去水渍。
C.刮去油漆、泥土等污垢。
D.磨去切割硬化层和锈斑,直至呈现金属光泽。
2.2清洁范围:
A.坡口部位。
B.上下两边坡口侧面30mm的范围。
C.坡口两端左右两侧各30mm的范围。
3.焊接材料的烘焙
3.1药皮焊条
A.酸性焊条:
使用前应烘焙到150℃,保温1h,然后存放在手提式保温筒内,盖紧盖子,随用随取。
4h内未用完的焊条,可退库再烘焙。
B.碱性低氢型焊条:
使用前应烘焙350℃,保温2h,然后存放在手提式保温筒内,盖紧盖子,随用随取。
4h内未用完的焊条,可退库再烘焙,但最多只允许烘焙2次。
3.2焊剂
A.熔炼型焊剂:
使用前应烘到250℃,保温1h。
只准在大气中暴露4h,过时的应重新烘焙,但最多只允许烘焙2次。
B.烧结型焊剂:
使用前应烘到300~350℃,保温2h。
只准在大气中暴露4h,过时的应重新烘焙,但最多只允许烘焙2次。
3.3药芯焊丝:
使用前应烘到100℃,不必保温。
(焊丝盘应为钢质,不可用塑料盘。
)
3.4熔化咀:
使用前应烘干到100℃。
3.5瓷环:
使用前应烘干到100℃
4.电焊机的保养和鉴定
4.1电焊机的外表应保持清洁。
4.2电焊机的导线应保持绝缘良好。
4.3电焊机的电源特性,以及电焊接电流和电弧电压(或焊接电压)的调节功能应保持正常,每三年必须经计量部门检查和鉴定一次,并应贴上鉴定证明标签。
5.常用的组装要求
5.1各类接头的组装允许偏差列于下表:
5.2板制H型钢的组装要求:
A.拼缝错开:
B.翼板拼接长度:
C.腹板拼接长度和宽度:
5.3吊车梁和吊车桁架不允许下挠。
5.4桁架构件的轴线应交汇于节点,其允许误差应≤3mm。
6.定位焊
6.1定位焊可用SMAW或GMAW或FCAW施焊,其焊接参数同正式焊接。
6.2药皮焊条或实芯焊丝或药芯焊丝应同正式焊接一样经过烘焙。
6.3定位焊缝的厚度不宜过大,以焊牢为原则,如担心焊得不牢,可增加定位焊缝的长度,缩小定位焊缝的间距。
6.4定位焊缝的长度可>40mm。
6.5定位焊缝的间距宜为500~600mm。
6.6应特别注意,定位焊缝的坡口及其两侧各30mm范围内应做好清洁工作,其要求同正式焊接。
6.7应特别注意,厚工件在定位焊前应作预热,其要求同正式焊接。
6.8定位焊缝不准残留弧坑和弧坑裂纹,以及其它缺陷。
6.9不合格的定位焊缝应用碳刨刨去,打磨光洁,重新焊接,不准留存不合格的定位焊缝。
7.引弧板和引出板
7.1应成对地使用引弧板和引出板。
7.2引弧板和引出板只需使用Q235钢板制作。
7.3引弧板和引出板应与母材做到五同:
A.同样的厚度。
B.同样的坡口,严禁用碳弧气刨刨出坡口。
C.同样的下料方法(剪切或切割)。
D.同样的打磨方法。
E.同样的清洁要求。
7.4厚工件用的引弧板和引出板应和厚工件一样作焊前预热,并且其预热温度应略高于厚工件的。
7.5一般引弧板和引出板的尺寸应为:
A.SAW,GMAW,FCAW:
≥80mmX150mm。
B.SMAW:
≥50mmX60mm。
7.6引弧板和引出板必须同工件焊牢,焊厚工件时,引弧板和引出板同厚工件之间,在侧面应加焊立角焊缝。
7.7焊厚工件时,为释放焊接应力,可在引弧板和引出板上开缺口。
7.8焊完后,引弧板和引出板只可割去,不准用锤击落。
8.焊接环境
8.1雨雪天不准露天施焊,。
8.2工件表面潮湿时,应在烘干后再施焊。
8.3对焊接区域风速的限制:
A.SMAW:
ν≥8m/sec时不准焊接。
B.GMAW,FCAW:
ν≥2m/sec时不准施焊。
8.4相对湿度>90%时应暂停施焊。
8.5环境温度<0℃时,应把待焊部位(宽度各≥100mm范围)的工件加热到20℃以上,才准施焊。
其后的焊接环境温度也不能<20℃。
8.6栓钉焊如无法避免在0℃以下施焊,则其击弯检验的比例应从1%增加到2%。
8.7电渣焊应安排在0℃以上的环境下施焊。
9.预热
钢号
较厚工件的厚度t(mm)
t<25
25≤t≤40
40<t≤60
60<t≤80
t>80
Q235
——
——
60℃
80℃
100℃
Q345
——
60℃
80℃
100℃
140℃
Q390
Q420
Q460
通过PQR确定
10.道间温度控制
焊道间温度应该控制在最低预热温度~200℃之间,严禁>230℃。
11.背面清根、打磨及判断
焊后工件时,在正面焊了几个焊道以后,应翻转工件,在反面再焊几个焊道。
在开始焊接反面第一个焊道前,应用碳弧气刨刨去正面第一个焊道焊缝的底部,连同正面的第一个焊道的焊渣也清除干净,然后用砂轮打磨该部位的弧槽,至呈现金属光泽。
最后在MT判断该部位无裂纹之后,才能预热和施焊。
12.后热(去氢)
焊后立即对焊缝及其两侧宽度各大于1.5倍工件厚度(但不小于100mm)范围内的工件加热到200~250℃,每25mm工件厚度保温不小于0.5小时,然后铺盖石棉毯或者炒热的砂缓冷,或自然冷却。
13.预热、道间温度控制和后热的加热方法
13.1使用配有自动记录仪的履带式电感应加热器加热。
13.2使用长柄氧乙炔火焰枪加热,并用红外线数字显示的测温表尽可能在加热面的背面,多处多次地测量温度。
14.焊接参数
14.1SMAW:
焊接位置
Ф(mm)
I(A)
U(V)
ν(cm/min)
F
1.6
2
2.5
3.2
4
4.8
5.8
25~40
40~60
50~80
100~120
160~210
200~270
260~300
22~24
/
H
1.6
2
2.5
3.2
4
4.8
5.8
20~35
35~55
45~75
95~125
155~200
190~260
250~290
23~24
/
V
1.6
2
2.5
3.2
4
4.8
5.8
20~30
30~50
40~70
90~120
150~190
185~250
240~280
23~24
/
14.2SAW(F)
焊道
Ф(mm)
I(A)
U(V)
ν(cm/min)
打底
4
500~550
32
50
中间
4.8
550~650
33~34
40~45
盖面
4.8
650~750
34~35
40~42
14.3GMAW
焊接位置
Ф(mm)
I(A)
U(V)
ν(cm/min)
F
1.2
250~350
33~35
/
H
1.2
220~330
33~35
/
V
1.2
200~300
33~35
/
14.4FCAW
焊接位置
Ф(mm)
I(A)
U(V)
ν(cm/min)
F
1.2
250~350
33~35
/
H
1.2
220~330
33~35
/
V
1.2
200~300
33~35
/
14.5SW
Ф(mm)
I(A)
t(sec)
透
不透
透
不透
13
/
950
/
0.7
16
1500
1250
1.0
0.8
19
1800
1550
1.2
1.0
22
/
1800
/
1.2
15.焊接变形的防止
15.1SMAW长焊缝的逆向分段焊法
15.2GMAW、FCAW长焊缝从中间向两端分开的焊法
15.3SMAW、GMAW、FCAW的对称施焊法:
15.4SAW、ESW的三同(两焊枪同步、同方向、同参数)施焊法
15.5从下向上的施焊法
15.6强调焊接顺序
A厚钢板的对接:
B箱型构件:
C十字型构件:
15.7钢板对接的反变形法
16.变形的矫正
16.1冷矫:
A环境温度要求:
a.Q235构件大于—16℃。
b.Q345构件大于—12℃。
c.Q390、Q420、Q460构件通过试验确定。
B方法:
a.锤击矫正,尽量少用。
b.滚矫:
c.扳矫:
d.压矫:
e.顶矫:
16.2热矫
A.火焰温度600~900℃(最佳800~900℃)。
B.加热部位:
a.大部分:
凸出部位。
b.修正下挠或增加上拱时:
c.浇水激冷:
Q235可以;Q345、Q390、Q420、Q460严禁。
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