钢结构的焊接方案设计.docx

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钢结构的焊接方案设计

一、编制依据

1.建设单位提供的施工蓝图和有关技术文件。

2.国家有关钢结构施工的现行规范、规程、验评标准。

3.公司同类工程施工经验和企业工法。

二、钢结构工程分布及结构特征

钢结构工程分布及结构特征一览表

工程名称

钢结构分布及结构特征

生料均化库

钢支架；库顶钢梁；钢梯；钢栏杆；钢平台；

钢支撑；钢檩条；

总控制室

压缩空气站

钢篦子；钢门窗；钢爬梯；钢盖板；

原料粉磨

屋面材料为镀锌薄钢板压型板；楼梯为钢梯、钢平台，直、弧型吊车梁，门窗为钢门窗。

煤粉制备

钢平台；钢梯；钢门窗；钢托架

烧成窑头

钢走道；钢栏杆；钢梯；钢输送桁架；钢平台

烧成窑中

钢梯

烧成窑尾

喂料平台以上为钢结构；有钢栏杆钢梯；钢门窗

三、质量控制点

钢结构的加工制作、组装、运输吊装是关键控制点，其施工过程可大致分以下四个阶段：

施工准备→钢结构加工→成品运输→现场安装

四、施工准备

1.施工技术准备

1.1施工前组织好图纸的自审工作，检查图纸设计的深度能否满足施工的要求，核对图纸上构件的数量和安装尺寸，检查构件之间有无矛盾，构造是否便于施工，并及早与设计单位联系，将问题解决在施工前。

1.2从施工图中摘出零件，编制工艺流程表。

1.3根据设计图纸算出各种材质、规格的材料用量，及早提出材料计划，落实货源，根据生产进度安排合理的材料进出场计划。

1.4核对来料的规格尺寸和重量，仔细核对材质，根据来料尺寸和要料要求，统筹安排合理配料，确保拼接位置。

1.5根据施工总体计划，编制钢结构生产计划。

2.生产准备

2.1加工场地布置

2.1.1综合考虑产品的品种、特点、批量；工艺流程；进度要求；每班的工作量和所需生产面积；生产加工设备，运输能力；结合施工现场情况，选择合适的加工场地。

2.1.2生产场地布置时应考虑以下原则

a.按流水顺序安排生产场地，尽量减少运输量，避免倒流水。

b.根据生产需要合理安排操作面积，以保证安全操作，并要保证材料和零件有必需的堆放场地。

c.保证成品、半成品能顺利运出。

d.便利供电、供气、照明线路的布置。

2.2机具准备：

根据产品的加工需要，提前做好必需机器和工具的调拨或添置。

2.3劳力准备：

选调公司具有大型钢结构施工经验，并且经过专业培训获得特种作业上岗证的技术工人组成专业队。

按工序划分流水段，按工序定机定人。

2.4根据工作量和进度计划，安排作业计划，同时做出劳动力和机具平衡计划。

3.材料及主要机具

3.1电焊条：

其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。

按要求施工前经过烘陪。

严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。

按说明书的要求烘陪后，放入保温筒内，随用随取。

3.2引弧板：

用坡口连接时需用引弧板，弧板材质和坡口型应与焊接件相同。

3.3主要机具：

电焊机（交、直流）焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温筒、钢丝刷、石棉布、测温计等。

五、操作工艺

5.1放样：

（1）放样工作包括：

核对图纸的安装尺寸和孔距，以1：

1的大样放出节点；核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。

样板用0.50—0.75mm的铁皮或塑料板制作，样杆一般用铁皮或扁铁制作，长度较短时可用木尺杆。

（2）放样号料用的工具及设备、计量长度的计量器具必需经计量部门检定合格后方可使用。

（3）样板、样杆上应注明工号、图号、零件号、数量及加工边、坡口部位、弯折线和弯折方向、孔径和滚圆半径。

样板精度要求

偏差名称

平行线距离和分段尺寸

宽、长度

孔距

两对角线差

加工样板角度

偏差极限

±0.5mm

±0.5mm

±0.5mm

1.0mm

±20′

（4）放样时铣、刨的工件要考虑加工余量，焊接构件要按工艺要求放出焊接收缩量。

加工边一般留加工余量5mm。

焊接收缩余量依情况不对，而参照有关资料的经验数字。

5.2号料

号料的工作内容包括：

检查核对材料；在材料上划出、切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置；打冲孔；标出零件位置。

号料应注意以下问题：

a.据配料表和样板进行套裁，尽可能节约材料。

b.应有利于切割和保证零件质量。

c.当工艺有规定时，应按规定的方向取料。

5.3钢结构电弧焊接

5.3.1平焊

⑴选择合适的焊接工艺，焊条直径、焊接电流、焊接速度、焊接电弧长度等，通过焊接工艺实验验证。

⑵清理焊口，焊前检查坡口，组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。

⑶烘陪焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温箱内，随用随取。

⑷焊接电流：

根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。

⑸引弧：

角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，时焊条与构件间保持2-4mm的间隙产生电弧。

对接焊缝及对接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板。

必须在引弧板上引焊后再焊到焊缝区，中途接头应在焊缝接头前方15-20mm处打火引弧，将焊件预热后在将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。

⑹焊接速度：

要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2-3mm）为宜。

⑺焊接电弧长度：

根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变。

⑻焊接角度：

根据两焊件的厚度而确定，焊接角度有两个方面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为60-75度，二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为45度；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。

⑼收弧：

每条焊缝焊倒末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，时焊坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。

焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整、不许用锤击落。

⑽清渣：

整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，方可转移地点继续焊接。

5.3.2立焊：

基本操作工艺过程与平焊相同，但应注意下述问题：

⑴在相同条件下，焊接电源比平焊电流小10％-15％。

⑵采用短弧焊接，弧长一般为2-3mm。

⑶焊条角度根据焊件厚度确定。

两焊件厚度相等，焊条与焊条左右方向夹角均为45度；两焊件不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄的一侧的夹角。

焊条应与垂直面形成60°-80°角，使电弧略向上，吹向熔池中心。

⑷收弧：

当焊到末尾，采用排弧法将弧坑填满，把电弧移至熔池中央停弧，严禁使弧坑甩在一边。

为了防止咬肉，应压低电弧变换焊条角度，使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。

5.3.3、横焊:

与平焊相同焊接电流比同条件平焊的电流小10%-15%，电弧长2-4mm.焊条的角度，横焊十焊条应向下倾斜，其角度为70-80度，防止铁水下坠，根据两焊件的厚度不同，可适当调整焊条的角度，焊条与焊接前进方向为70-90度。

5.3.4、仰焊：

基本与立焊相同。

6焊接要求

（1）钢材的矫正有冷矫正和热矫正，矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤、划痕深度不得大于0.5mm。

（2）尺寸要求严格的加劲板、隔板、腹板和有孔眼的节点板，均应进行坡口加工。

（3）制孔：

各种孔的直径，允许偏差应复合规范的有关规定，当超过规定值时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。

（4）拼装和连接：

把制备完成的半成品和零件按图纸规定连成整体。

（5）组装前零件、部件应经检查合格；连接接触面和沿焊缝边缘30—50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢应清除干净。

（6）所有螺栓均应带配套垫圈和螺母，连接构件螺栓孔径，普通螺栓比公称直径大2mm。

螺杆长度按连接件厚度确定，但应保证拧紧后螺母外留有不少于三个丝扣的长度。

所有刚架构件须现场放样，尺寸核对无误后方可下料施工。

焊缝均为满焊。

焊接和焊接检验，焊工应有合格证，焊接检验应符合《建筑钢结构焊接规程》。

（7）成品矫正检验：

构件组装完毕，按规范要求进行检验。

超出允许范围的各种矫正方法矫正，直至合格，检验合格后，对加工过程中造成的焊疤、凹坑应予补焊并铲磨平整。

对临时支撑、夹具应予割除。

（8）构件在涂层之前应进行除锈处理，锈除得干净则可提高底漆的附着力,直接关系到涂层质量的好坏，除锈方法为：

喷射除锈。

六、质量标准

1、保证项目：

焊接材料应符合设计要求和有关标准规定，应检查质量证明书。

Ⅰ、Ⅱ5级焊缝必须经探伤检验，检查探伤报告。

焊缝表面Ⅰ、Ⅱ级焊缝不得有裂纹、焊留、烧穿、弧坑等缺陷。

Ⅱ级焊缝不等有表面气孔、加渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷。

且Ⅰ级焊缝不等的有咬边未焊满等缺陷。

2、基本项目：

焊缝外观：

焊缝外形均匀，焊道与焊道、焊岛与基本金属之间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净。

表面气孔：

Ⅰ、Ⅱ级焊缝不允许，Ⅲ级焊缝每50mm长度焊缝允许直径小于0.4t；且3mm气孔2个，气孔间距小于等于6倍孔径。

咬边：

Ⅰ级焊缝不允许。

Ⅱ级焊缝:

咬边深度小于等于0.05t，切小于等于0.5mm，连续长度小于等于100mm，且两侧咬边总长度小于等于10%焊缝长度。

Ⅲ级焊缝：

咬边深度小于等于0.1t，且小于等于1mm。

3、允许偏差:

项次

项目

允许偏差

检验方法

1级

2级

3级

1

对接焊缝

焊缝余高（mm）

b∠20

0.5-2

0.5-2.5

0.5-3.5

用焊缝量规检查

b≥20

0.5-3

0.5-3.5

0-3.5

焊缝错边

＜0.1t且不于2.0

＜0.1t且不于2.0

＜0.15t且不于3.0

2

角焊接

焊角尺寸（mm）

ht≤6

0~+1.5

ht＞6

0~3

焊缝余高（mm）

ht≤6

0~+1.5

ht＞6

0~+3

3

组合焊缝焊角尺寸（mm）

T型接头、十字接头、交接头

＞t/4

起重量≥50t，中级工作制吊车梁T型接头

t/2且不大于10

七、环境、职业健康安全技术措施

1、电焊机应在生产厂家铭牌规定的电压下使用，每台电焊机都设单独的控制开关，熔丝应符合要求。

2、电焊机运行应在规定的范围内调整使用，应在规定的温升范围内运行。

3、安装适应作好防雨措施，以免受潮，一次线距开关箱不得超过5米，一二次线接线柱应加防护罩。

4、电焊机应有可靠的接地保护。

5、电焊条头统一回收到指定地点，防止污染环境。

6、钢结构焊接操作人员须佩带全安全防护用品。