第一篇:「建筑鋼結構焊接分析」建筑鋼結構焊接技術規程
[建筑鋼結構焊接分析]建筑鋼結構焊接技術規程 摘要:本文作者結合焊接技術的重要性,主要闡述了高強鋼焊接、低溫焊接和厚鋼板焊接施工方面的主要工藝,供大家參考借鑒。
關鍵詞:鋼結構;
焊接;
分析 Abstract: Based on the importance of welding technology, this paper mainly elaborates the high-strength steel welding, cold welding and thick steel plate welding these main construction processes, for your reference.Key words: steel structure;welding;analysis 中圖分類號:TU391文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(x)隨著我國經濟的發展,我國在鋼結構施工中,無論是技術手段還是施工材料,都取得了很大的突破,我國雖然早期在鐵結構方面有卓越的成就,但由于2000多年的封建制度的束縛,科學不發達,因此,長期停留于鐵制建筑物的水平。直到19世紀末,我國才開始采用現代化鋼結構。新中國成立后,鋼結構的應用有了很大的發展,不論在數量上或質量上都遠遠超過了過去。在設計、制造和安裝等技術方面都達到了較高的水平,掌握了各種復雜建筑物的設計和施工技術,在全國各地已經建造了許多規模巨大而且結構復雜的鋼結構廠房、大跨度鋼結構民用建筑及鐵路橋梁等。隨著社會的進步和科學技術不斷創新,建筑鋼結構焊接方面的的工藝以及技術也在不斷的更新和完善,近些年新的焊接技術不斷的被創造和使用到工程施工中去,不僅為建筑鋼結構焊接施工帶來了更加簡單快捷的方法,而且實現了鋼結構技術在建筑領域的快速發展,以及鋼結構在建筑方面的質量保證,鋼結構的焊接水平提高起到了至關重要的作用。本文主要結合實際操作過程,對鋼結構焊接工藝進行詳細的論述。高強鋼焊接的施工工藝 1.1 焊接材料的選擇及匹配 1.1.1 強匹配。強節點弱桿件,即與母材規定的最低標準相比,焊接材料熔敷金屬在強度、韌性、塑性等方面要明顯高于標準;
并且焊接接頭位置的各種基本的性能指標至少要與母材料規定的最低標準相匹配;
1.1.2 焊縫的塑性。在進行厚板焊接時,應該根據厚度效應后的強度來選擇適當的焊材,通常當節點的拘束度比較大的時候,可以在1/4 板厚以后選擇強度稍低的焊材;
1.1.3 滿足沖擊韌性的要求。對焊材韌性的選擇是一項非常重要的工作,好韌性的焊材能夠使焊縫以及熱影響區的韌性滿足鋼結構的規定標準。比如在焊接無裂紋鋼種的時候,可以選取低 H 或者超低 H 的焊接材料,同時在鋼板厚度低于50mm 或者溫度在0℃以上的時候,可以不對鋼結構進行預熱。這一方法的明顯優勢就是它的力學指標突出,尤其是在區強比的沖擊性能方面更顯優越;
1.2 高強鋼焊接性能的評價方法 現階段,建筑施工主要采取的評價方法有:碳當量計算評定法;
熱影響區最高硬度試驗評定法;
插銷試驗臨界斷裂應力評定法 1.3 確定最低預熱溫度的常用方法 1.3.1 通過裂紋實驗來進行控制,即通過進行斜 Y 坡口試樣抗裂方面的試驗對最低的預熱溫度進行確認;
1.3.2 通過硬度控制預熱溫度,通常采用的方法是根據一定碳含量的鋼材,其不同板厚 T形接頭角焊縫熱影響區硬度達到 350HV 對應的冷卻速度(540℃時),查表確定焊接線能量;
1.3.3 根據裂紋敏感指數、板厚范圍、拘束度等級、熔敷金屬擴散氫含量確定最低預熱溫度;
1.3.4 根據接頭熱輸入、冷卻時間和鋼材的特定曲線□確定最低預熱溫度;
1.4 對焊接質量的控制方法;
1.4.1 對熱輸入以及冷卻速度進行控制。此方法主要是通過對焊接時的電壓、電流以及焊接時的焊接速度和熔敷金屬在800℃~500℃區間內的冷卻時間的控制,進而完成焊接質量的控制;
1.4.2 對焊縫中各種元素的質量百分比進行必要的控制,主要是指碳、硫、磷、氫、氧等。為了達到這一目的,除了要選擇質量優越的低氫焊接材料外,還要求操作人員擁有較好的操作手法,從而對熔池金屬進行很好的保護;
1.4.3 應力與變形控制。選用高能量密度、低熱輸入的焊接方法,如氣體保護焊;
用小線能量,多層多道焊接;
減小焊接坡口的角度和間隙,減少熔敷金屬填充量;
采用對稱坡口,對稱、輪流施焊;
長焊縫應分段退焊或多人同時施焊;
用跳焊法避免變形和應力集中;
在進行高強鋼的焊接作業時,應從鋼材料自身的強化機理以及供貨時的所處特征出發,全面考察各項性能的指標要求,從而選擇適合的焊材以及評價焊接質量的試驗方法。最后得到適合于生產的焊接工藝,起到相應的指導生產的要求。在進行這一鋼材的焊接時,為了避免其產生冷裂現象,應該注意采取相應的措施。同時為了出現接頭弱化的現象,焊接時應該對層間溫度以及焊接線能量進行較為嚴格的篩選和控制。總的原則還是應該在較低的成本下,盡可能完成高質量的焊接任務。低溫焊接時的施工工藝 2.1 焊接材料的選取 由于是在低溫環境中進行焊接作業,所以為了更好的完成焊接任務,應該盡量選取氫含量較低的焊接材料,并且對焊接材料進行必要的烘焙以及保溫措施。
2.2 焊接前的防護措施 為了達到盡量減少熱量的損失,可以在進行焊接作業的地方構建相應的保護房,從而形成相對密閉的空間。如果條件不允許構建防護房,也可以采取其他一些措施來起到防護熱量損失的作用。在進行一些氣體保護焊接操作時,氣瓶也要進行必要的保溫措施。
2.3 對焊接質量的控制 2.3.1 預熱和層間溫度。相比較于常溫條件下的焊接預熱,低溫焊接時的預熱溫度要稍高,并且需要預熱的區域范圍較大,通常情況下是焊接點周圍大于等于兩倍鋼厚度的范圍,并且這一范圍不小于 100mm。焊接層的溫度通常要高于預熱溫度,或者是不低于相應規定中的最低溫度 20℃,二者之間取較高溫度者;
2.3.2 采用合理的焊接方法。盡量使用窄擺幅,多層多道焊,嚴格控制層間溫度;
2.3.3 焊接后熱及保溫。焊接后及時對焊接接頭進行后熱保溫處理。利于擴散氫氣的逸出,防止因冷速過快而引起的冷裂紋,同時適當的后熱溫度還可以適當降低預熱溫度;
厚鋼板焊接技術 3.1 建筑鋼結構中厚鋼板得到最大的使用,大量鋼結構工程采用厚鋼板,促進了厚鋼板焊接技術的發展,同時也豐富了建筑用鋼的范圍。
3.2 厚鋼板焊接的關鍵是防止由于焊接而產生的裂紋和減少變形,應主要考慮以下幾點 :
3.2.1 選用合理的坡口形式。如盡量選用雙 u 或 X 坡口,如果只能單面焊接,應在保證焊透的前提下,采用小角度、窄間隙坡口,以減小焊接收縮最、提高工作效率、降低焊接殘余應力;
3.2.2 合理的預熱和層間溫度;
3.2.3 后熱和保溫處理;
結束語 在建筑工程中,鋼結構的主要連接方式就通過焊接來完成,焊接技術在建筑工程中發揮著重要的作用。隨著社會的進步和科學技術不斷創新,不論是在物理、化學、冶金,還是在電子、計算機等領域,新技術、新設備、新材料不斷被發現和使用,作為主要的鋼結構連接技術——焊接技術,在我國的建筑鋼結構建設過程中發揮著不可替代的作用。根據相關的資料顯示,在建筑領域一半以上的鋼結構在使用前都需要進行必要的焊接處理加工,由此可見,為了實現鋼結構技術在建筑領域的快速發展,以及鋼結構在建筑方面的質量保證,不斷提高鋼結構的焊接水平就顯得尤為重要。
參考文獻:
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大跨度空間鋼管結構的設計分析和施工技術研究[D];清華大學;x年 [4] 譚曉明.淺談鋼結構焊接安裝施工工藝.中華民居,x(11).
第二篇:建筑鋼結構焊接技術規程
建筑鋼結構焊接技術規程
前 言
根據建設部建標[1999]309號文的要求,規程編制組經廣泛調查研究,認真總結實踐經驗,參考有關國際標準和國外先進標準,并在廣泛征求意見的基礎上,對《建筑鋼結構焊接規程》
(JGJ81—91)進行了全面修訂,制定了本規程。
本規程的主要技術內容是:1總則;2基本規定;3材料;4焊接節點構造;5焊接工藝評定;6焊接工藝;7焊接質量檢查;8焊接補強與加固;9焊工考試。
本次修訂的主要技術內容是:
第一章總則,擴充了適用范圍,明確了建筑鋼結構板厚下限、類型和適用的焊接方法。
第二章基本規定,是新增加的內容。明確規定了建筑鋼結構焊接施工難易程度區分原則、制作與安裝單位資質要求、有關人員資格職責和質量保證體系等。
第三章材料,取消了常用鋼材及焊條、焊絲、焊劑選配表和鋼材碳當量限制,增加了鋼材和焊材復驗要求、焊材及氣體應符合的國家標準、鋼板厚度方向性能要求等。
第四章焊接節點構造,增加了不同焊接方法焊接坡口的形狀和尺寸、管結構各種接頭形式與坡口要求、防止板材產生層狀撕裂的節點形式、構件制作與工地安裝焊接節點形式、承受動載與抗震焊接節點形式以及組焊構件焊接節點的一般規定,并對焊縫的計算厚度作了修訂。第五章焊接工藝評定,對焊接工藝評定規則、試件試樣的制備、試驗與檢驗等內容進行了全面擴充,增加了焊接工藝評定的一般規定和重新進行焊接工藝評定的規定。
第六章焊接工藝,取消了各種焊接方法工藝參數參照表,增加了焊接工藝的一般規定、各種焊接方法選配焊接材料示例、焊接預熱、后熱及焊后消除應力要求、防止層狀撕裂和控制焊接變形的工藝措施。
第七章焊接質量檢查,對焊縫外觀質量合格標準、不同形式焊縫外形尺寸允許偏差及無損檢測要求進行了修訂,增加了焊接檢驗批的劃分規定、圓管T、K、Y節點的焊縫超聲波探傷方法和缺陷分級標準以及箱形構件隔板電渣焊焊縫焊透寬度的超聲波檢測方法。
第八章焊接補強與加固,對鋼結構的焊接與補強加固方法作了修訂和補充,增加了鋼結構受氣相腐蝕作用時其鋼材強度計算方法、負荷狀態下焊縫補強與加固的規定、承受動荷載構件名義應力與鋼材強度設計值之比β的規定、考慮焊接瞬時熱造成構件局部力學性能降低及采取相應安全措施的規定和焊縫強度折減系數等內容。
第九章焊工考試,修訂了考試內容和分類,在焊工手工操作技能考試方面,增加了附加考試和定位焊考試。
本規程由建設部負責管理和對強制性條文的解釋,由主編單位負責具體技術內容的解釋。
本規程主編單位是:中冶集團建筑研究總院(地址:北京市海淀區西土城路33號,郵政編碼:100088)
本規程參加單位是:中建一局鋼結構工程有限公司寶鋼股份有限公司
重慶鋼鐵設計研究總院
北京鋼鐵設計研究總院
武漢鋼鐵集團金屬結構有限責任公司 江南重工集團有限公司 大連重工集團有限公司
深圳建升和鋼結構建筑安裝工程有限公司 上海寶鋼冶金建設公司
中國第二十冶金建設公司鋼結構制造總廠 武鋼集團武漢冶金設備制造公司 北京雙園咨詢監理公司
目次
1總則????????????????????????1 2基本規定??????????????????????2 3材料????????????????????????5 4焊接節點構造????????????????????7 4.1一般規定?????????????????????7 4.2焊接坡口的形狀和尺寸???????????????7 4.3焊縫的計算厚度?????????????????38 4.4組焊構件焊接節點????????????????48 4.5防止板材產生層狀撕裂的節點形式?????????52 4.6構件制作與工地安裝焊接節點形式????????55 4.7承受動載與抗震的焊接節點形式??????????63 5焊接工藝評定???????????????????67 5.1一般規定????????????????????67 5.2焊接工藝評定規則????????????????70 5.3重新進行工藝評定的規定?????????????73 5.4試件和檢驗試樣的制備??????????????75 5.5試件和試樣的試驗與檢驗?????????????85 6焊接工藝?????????????????????89 6.1一般規定????????????????????89 6.2焊接預熱及后熱?????????????????98 6.3防止層狀撕裂的工藝措施????????????100 6.4控制焊接變形的工藝措施????????????100 6.5焊后消除應力處理???????????????101 6.6熔化焊縫缺陷返修???????????????102 7焊接質量檢查??????????????????104 7.1一般規定???????????????????104 7.2外觀檢驗???????????????????105 7.3無損檢測???????????????????108 8焊接補強與加固?????????????????110 9焊工考試????????????????????115 9.1一般規定???????????????????115 9.2考試內容及分類????????????????116 9.3手工操作技能基本考試?????????????118 9.4手工操作技能附加考試?????????????125 9.5手工操作技能定位焊考試????????????131 9.6機械操作技能考試???????????????133 9.7考試記錄、復試、補考、重考、免試和證書????138 附錄A鋼板厚度方向性能級別及其含硫量、斷面收縮率值????????????????140
附錄B建筑鋼結構焊接工藝評定報告格式???????141 附錄C箱形柱(梁)內隔板電渣焊焊縫焊透寬度的
測量????????????????????151
附錄D圓管T、K、Y節點焊縫的超聲波探傷
方法及缺陷分級???????????????153
附錄E工程建設焊工考試結果登記表、合格證格式???157 本規程用詞說明??????????????????160
1總則
1.0.1為在建筑鋼結構焊接中貫徹執行國家的技術經濟政策,做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量,制定本規程。
1.0.2本規程適用于桁架或網架(殼)結構、多層和高層梁/柱框架結構等工業與民用建筑和一般構筑物的鋼結構工程中,鋼材厚度大于或等于3mm的碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼的焊接。適用的焊接方法包括手工電弧焊、氣體保護焊、自保護焊、埋弧焊、電渣焊、氣電立焊、栓釘焊及相應焊接方法的組合。
1.0.3鋼結構的焊接必須遵守國家現行的安全技術和勞動保護等有關規定。
1.0.4鋼結構的焊接除應執行本規程外,尚應符合國家現行有關強制性標準的規定。
2基本規定
2.0.1建筑鋼結構工程焊接難度可分為一般、較難和難三種情況。施工單位在承擔鋼結構焊接工程時應具備與焊接難度相適應的技術條件。建筑鋼結構工程的焊接難度可按下表區分。
表2.0.1建筑鋼結構工程的焊接難度區分原則 2.0.2施工圖中應標明下列焊接技術要求:
1應明確規定結構構件使用鋼材和焊接材料的類型和焊縫質量等級,有特殊要求時,應標明無損探傷的類別和抽查百分比;
2應標明鋼材和焊接材料的品種、性能及相應的國家現行標準,并應對焊接方法、焊縫坡口形式和尺寸、焊后熱處理要求等作出明確規定。對于重型、大型鋼結構,應明確規定工廠制作單元和工地拼裝焊接的位置,標注工廠制作或工地安裝焊縫符號。
2.0.3制作與安裝單位承擔鋼結構焊接工程施工圖設計時,應具有與工程結構類型相適應的設計資質等級或由原設計單位認可。
2.0.4鋼結構工程焊接制作與安裝單位應具備下列條件: 1應具有國家認可的企業資質和焊接質量管理體系; 2應具有2.0.5條規定資格的焊接技術責任人員、焊接質檢人員、無損探傷人員、焊工、焊接預熱和后熱處理人員;
3對焊接技術難或較難的大型及重型鋼結構、特殊鋼結構工程,施工單位的焊接技術責任人員應由中、高級焊接技術人員擔任;
4應具備與所承擔工程的焊接技術難易程度相適應的焊接方法、焊接設備、檢驗和試驗設備;
5屬計量器具的儀器、儀表應在計量檢定有效期內;
6應具有與所承擔工程的結構類型相適應的企業鋼結構焊接規程、焊接作業指導書、焊接工藝評定文件等技術軟件;
7特殊結構或采用屈服強度等級超過390MPa的鋼材、新鋼種、特厚材料及焊接新工藝的鋼結構工程的焊接制作與安裝企業應具備焊接工藝試驗室和相應的試驗人員。2.0.5建筑鋼結構焊接有關人員的資格應符合下列規定:
1焊接技術責任人員應接受過專門的焊接技術培訓,取得中級以上技術職稱并有一年以上焊接生產或施工實踐經驗;
2焊接質檢人員應接受過專門的技術培訓,有一定的焊接實踐經驗和技術水平,并具有質檢人員上崗資質證;
3無損探傷人員必須由國家授權的專業考核機構考核合格,其相應等級證書應在有效期內;并應按考核合格項目及權限從事焊縫無損檢測和審核工作;
4焊工應按本規程第9章的規定考試合格并取得資格證書,其施焊范圍不得超越資格證書的規定;
5氣體火焰加熱或切割操作人員應具有氣割、氣焊操作上崗證;
6焊接預熱、后熱處理人員應具備相應的專業技術。用電加熱設備加熱時,其操作人員應經過專業培訓。
2.0.6建筑鋼結構焊接有關人員的職責應符合下列規定: 1焊接技術責任人員負責組織進行焊接工藝評定,編制焊接工藝方案及技術措施和焊接作業指導書或焊接工藝卡,處理施工過程中的焊接技術問題;
2焊接質檢人員負責對焊接作業進行全過程的檢查和控制,根據設計文件要求確定焊縫檢測部位、填報簽發檢測報告;
3無損探傷人員應按設計文件或相應規范規定的探傷方法及標準,對受檢部位進行探傷,填報簽發檢測報告;
4焊工應按焊接作業指導書或工藝卡規定的工藝方法、參數和措施進行焊接,當遇到焊接準備條件、環境條件及焊接技術措施不符合焊接作業指導書要求時,應要求焊接技術責任人員采取相應整改措施,必要時應拒絕施焊;
5焊接預熱、后熱處理人員應按焊接作業指導書及相應的操作規程進行作業。3材料
3.0.1建筑鋼結構用鋼材及焊接填充材料的選用應符合設計圖的要求,并應具有鋼廠和焊接材料廠出具的質量證明書或檢驗報告;其化學成分、力學性能和其它質量要求必須符合國家現行標準規定。當采用其它鋼材和焊接材料替代設計選用的材料時,必須經原設計單位同意。
3.0.2鋼材的成分、性能復驗應符合國家現行有關工程質量驗收標準的規定;大型、重型及特殊鋼結構的主要焊縫采用的焊接填充材料應按生產批號進行復驗。復驗應由國家技術質量監督部門認可的質量監督檢測機構進行。
3.0.3鋼結構工程中選用的新材料必須經過新產品鑒定。鋼材應由生產廠提供焊接性資料、指導性焊接工藝、熱加工和熱處理工藝參數、相應鋼材的焊接接頭性能數據等資料;焊接材料應由生產廠提供貯存及焊前烘焙參數規定、熔敷金屬成分、性能鑒定資料及指導性施焊參數,經專家論證、評審和焊接工藝評定合格后,方可在工程中采用。
3.0.4焊接T形、十字形、角接接頭,當其翼緣板厚度等于或大于40mm時,設計宜采用抗層狀撕裂的鋼板。鋼材的厚度方向性能級別應根據工程的結構類型、節點形式及板厚和受力狀態的不同情況選擇。鋼板厚度方向性能級別Z15、Z25、Z35相應的含硫量、斷面收縮率應符合附錄A的規定。
3.0.5焊條應符合現行國家標準《碳鋼焊條》(GB/T5117)、《合金鋼焊條》(GB/T5118)的規定。
3.0.6焊絲應符合現行國家標準《熔化焊用鋼絲》(GB/T14957)、《氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》(GB/T8110)及《碳鋼藥芯焊絲》(GB/T10045)、《低合金鋼藥芯焊絲》(GB/T17493)的規定。
3.0.7埋弧焊用焊絲和焊劑應符合現行國家標準《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》(GB/T5293)、《低合金鋼埋弧焊用焊劑》(GB/T12470)的規定。3.0.8氣體保護焊使用的氬氣應符合現行國家標準《氬氣》(GB/T4842)的規定,其純度不應低于99.95%。
3.0.9氣體保護焊使用的二氧化碳氣體應符合國家現行標準《焊接用二氧化碳》(HG/T2537)的規定,大型、重型及特殊鋼結構工程中主要構件的重要焊接節點采用的二氧化碳氣體質量應符合該標準中優等品的要求,即其二氧化碳含量(V/V)不得低于99.9%,水蒸氣與乙醇總含量(m/m)不得高于0.005%,并不得檢出液態水。
4焊接節點構造
4.1一般規定
4.1.1鋼結構焊接節點構造,應符合下列要求: 1盡量減少焊縫的數量和尺寸;
2焊縫的布置對稱于構件截面的中和軸; 3便于焊接操作,避免仰焊位置施焊;
4采用剛性較小的節點形式,避免焊縫密集和雙向、三向相交; 5焊縫位置避開高應力區;
6根據不同焊接工藝方法合理選用坡口形狀和尺寸。4.1.2管材可采用T、K、Y及X形連接接頭(圖4.1.2)。
4.1.3施工圖中采用的焊縫符號應符合現行國家標準《焊縫符號表示方法》(GB324)和《建筑結構制圖標準》(GBJ105)的規定,并應標明工廠車間施焊和工地安裝施焊的焊縫及所有焊縫的部位、類型、長度、焊接坡口形式和尺寸、焊腳尺寸、部分焊透接頭的焊透深度。4.2焊接坡口的形狀和尺寸
4.2.1各種焊接方法及接頭坡口形狀尺寸代號和標記應符合下列規定: 1焊接方法及焊透種類代號應符合表4.2.1/1規定; 2接頭形式及坡口形狀代號應符合表4.2.1/2規定; 3焊接面及墊板種類代號應符合表4.2.1/3規定; 4焊接位置代號應符合表4.2.1/4規定;
5坡口各部分尺寸代號應符合表4.2.1/5規定;標記示例:
手工電弧焊、完全焊透、對接、Ⅰ形坡口、背面加鋼襯墊的單面焊接接頭表示為MC-BⅠ-BS1。
4.2.2焊條手工電弧焊全焊透坡口形狀和尺寸宜符合表4.2.2 的要求。
4.2.3氣體保護焊、自保護焊全焊透坡口形狀和尺寸宜符合表 4.2.3的要求。
4.2.4埋弧焊全焊透坡口形狀和尺寸宜符合表4.2.4的要求。
4.2.5焊條手工電弧焊部分焊透坡口形狀和尺寸宜符合表4.2.5的要求。4.2.6氣體保護焊、自保護焊部分焊透坡口形狀和尺寸宜符合表4.2.6的要求。4.2.7埋弧焊部分焊透坡口形狀和尺寸宜符合表4.2.7的要求。4.3焊縫的計算厚度
4.3.1全焊透的對接焊縫及對接與角接組合焊縫,雙面焊時反面應清根后焊接,加墊板單面焊當坡口形狀、尺寸符合本規程表 4.2.2~4.2.4的要求時,可按全焊透計算。其計算厚度he應為坡口根部至焊縫表面(不計余高)的最短距離。
4.3.2開坡口的部分焊透對接焊縫及對接與角接組合焊縫,其焊縫計算厚度he(見圖4.3.2)應根據焊接方法、坡口形狀及尺寸、焊接位置不同,分別對坡口深度H進行折減。各種類型部分焊透焊縫的計算厚度he應符合表4.3.2的規定。V形坡口α≥60°及U、J形坡口,當坡口尺寸符合表4.2.5~4.2.7的規定時,焊縫計算厚度he應為坡口深度H。4.4組焊構件焊接節點
4.4.1塞焊和槽焊焊縫的尺寸、間距、填焊高度應符合下列規定: 1塞焊縫和槽焊縫的有效面積應為貼合面上圓孔或長槽孔的標稱面積;
2塞焊焊縫的最小中心間隔應為孔徑的4倍,槽焊焊縫的縱向最小間距應為槽孔長度的2倍,垂直于槽孔長度方向的兩排槽孔的最小間距應為槽孔寬度的4倍;
3塞焊孔的最小直徑不得小于開孔板厚度加8mm,最大直徑應為最小直徑值加3mm,或為開孔件厚度的2.25倍,并取兩值中較大者。槽孔長度不應超過開孔件厚度的10倍,最小及最大槽寬規定與塞焊孔的最小及最大孔徑規定相同;
4塞焊和槽焊的填焊高度:當母材厚度等于或小于16mm時,應等于母材的厚度;當母材厚度大于16mm時,不得小于母材厚度的一半,并不得小于16mm; 5塞焊焊縫和槽焊焊縫的尺寸應根據貼合面上承受的剪力計算確定。4.4.2嚴禁在調質鋼上采用塞焊和槽焊焊縫。4.4.3角焊縫的尺寸應符合下列規定:
1角焊縫的最小計算長度應為其焊腳尺寸(hf)的8倍,且不得小于40mm;焊縫計算長度應為焊縫長度扣除引弧、收弧長度;
2角焊縫的有效面積應為焊縫計算長度與計算厚度(he)的乘積。對任何方向的荷載,角焊縫上的應力應視為作用在這一有效面積上; 3斷續角焊縫焊段的最小長度應不小于最小計算長度; 4單層角焊縫最小焊腳尺寸宜按表4.4.3取值,同時應符合設計要求; 5當被焊構件較薄板厚度≥25mm時,宜采用局部開坡口的角焊縫; 6角焊縫十字接頭,不宜將厚板焊接到較薄板上。4.4.4搭接接頭角焊縫的尺寸及布置應符合下列規定:
1傳遞軸向力的部件,其搭接接頭最小搭接長度應為較薄件厚度的5倍,但不小于25mm(圖4.4.4/1)。并應施焊縱向或橫向雙角焊縫;
2單獨用縱向角焊縫連接型鋼桿件端部時,型鋼桿件的寬度W應不大于200mm(圖4.4.4/2),當寬度W大于200mm時,需加橫向角焊或中間塞焊。型鋼桿件每一側縱向角焊縫的長度L應不小于W;
3型鋼桿件搭接接頭采用圍焊時,在轉角處應連續施焊。桿件端部搭接角焊縫作繞焊時,繞焊長度應不小于二倍焊腳尺寸,并連續施焊;
4搭接焊縫沿材料棱邊的最大焊腳尺寸,當板厚小于、等于6mm時,應為母材厚度,當板厚大于6mm時,應為母材厚度減去1~2mm(圖4.4.4/3);
5用搭接焊縫傳遞荷載的套管接頭可以只焊一條角焊縫,其管材搭接長度L應不小于5(t1+t2),且不得小于25mm。搭接焊縫焊腳尺寸應符合設計要求(圖4.4.4-4)。4.4.5不同厚度及寬度的材料對接時,應作平緩過渡并符合下列規定: 1不同厚度的板材或管材對接接頭受拉時,其允許厚度差值(t1-t2)應符合表4.4.5的規定。當超過表4.4.5的規定時應將焊縫焊成斜坡狀,其坡度最大允許值應為1∶2.5;或將較厚板的一面或兩面及管材的內壁或外壁在焊前加工成斜坡,其坡度最大允許值應為1∶2.5(圖4.4.5);
2不同寬度的板材對接時,應根據工廠及工地條件采用熱切割、機械加工或砂輪打磨的方法使之平緩過渡,其連接處最大允許坡度值應為1∶2.5(圖4.4.5e)。4.5防止板材產生層狀撕裂的節點形式
4.5.1在T形、十字形及角接接頭中,當翼緣板厚度等于、大于20mm時,為防止翼緣板產生層狀撕裂,宜采取下列節點構造設計: 1采用較小的焊接坡口角度及間隙(圖4.5.1a),并滿足焊透深度要求; 2在角接接頭中,采用對稱坡口或偏向于側板的坡口(圖4.5.1b); 3采用對稱坡口(圖4.5.1c);
4在T形或角接接頭中,板厚方向承受焊接拉應力的板材端頭伸出接頭焊縫區(圖4.5.1d);
5在T形、十字形接頭中,采用過渡段,以對接接頭取代T形、十字形接頭(圖4.5.1e、f)。
4.6構件制作與工地安裝焊接節點形式
4.6.1構件制作焊接節點形式應符合下列要求:
1桁架和支撐的桿件與節點板的連接節點宜采用圖4.6.1/1的形式;當桿件承受拉應力時,焊縫應在搭接桿件節點板的外邊緣處提前終止,間距a應不小于hf; 2型鋼與鋼板搭接,其搭接位置應符合圖4.6.1/2的要求;
3搭接接頭上的角焊縫應避免在同一搭接接觸面上相交(圖4.6.1/3); 4要求焊縫與母材等強和承受動荷載的對接接頭,其縱橫兩方向的對接焊縫,宜采用T形交叉。交叉點的距離宜不小于200mm,且拼接料的長度和寬度宜不小于300mm(圖4.6.1/4)。如有特殊要求,施工圖應注明焊縫的位置;
5以角焊縫作縱向連接組焊的部件,如在局部荷載作用區采用一定長度的對接與角接組合焊縫來傳遞載荷,在此長度以外坡口深度應逐步過渡至零,且過渡長度應不小于坡口深度的4倍;
6焊接組合箱形梁、柱的縱向角焊縫,宜采用全焊透或部分焊透的對接與角接組合焊縫(圖4.6.1/5)。要求全焊透時,應采用墊板單面焊(圖4.6.1/5b); 10管—球結構中,對由兩個半球焊接而成的空心球,其焊接接頭可采用不加肋和加肋兩種形式(圖4.6.1-9)。
4.6.2工地安裝焊接節點形式應符合下列要求: 1H形框架柱安裝拼接接頭宜采用螺栓和焊接組合節點或全焊節點(圖4.6.2-1a、b)。采用螺栓和焊接組合節點時,腹板應采用螺栓連接,翼緣板應采用單V形坡口加墊板全焊透焊縫連接(圖4.6.2-1c)。采用全焊節點時,翼緣板應采用單V形坡口加墊板全焊透焊縫,腹板宜采用K形坡口雙面部分焊透焊縫,反面不清根;設計要求腹板全焊透時,如腹板厚度不大于20mm,宜采用單V形坡口加墊板焊接(圖4.6.2-1e),如腹板厚度大于20mm,宜采用K形坡口,反面清根后焊接(圖4.6.2-1d); 2鋼管及箱形框架柱安裝拼接應采用全焊接頭,并根據設計要求采用全焊透焊縫或部分焊透焊縫。全焊透焊縫坡口形式應采用單V形坡口加墊板;
3桁架或框架梁中,焊接組合H形、T形或箱形鋼梁的安裝拼接采用全焊連接時,宜采用翼緣板與腹板拼接截面錯位的形
4框架柱與梁剛性連接時,應采用下列連接節點形式:
1)柱上有懸臂梁時,梁的腹板與懸臂梁腹板宜采用高強螺栓連接。梁翼緣板與懸臂梁翼緣板應用V形坡口加墊板單面全焊透焊縫連接(圖4.6.2/4a);
2)柱上無懸臂梁時,梁的腹板與柱上已焊好的承剪板宜用高強螺栓連接,梁翼緣板應直接與柱身用單邊V形坡口加墊板單面全焊透焊縫連接(圖4.6.2/4b); 3)梁與H型柱弱軸方向剛性連接時,梁的腹板與柱的縱筋板宜用高強螺栓連接。梁的翼緣板與柱的橫隔板應用V形坡口加墊板單面全焊透焊縫連接(圖4.6.2/4c)。5管材與空心球工地安裝焊接節點應采用下列形式:
1)鋼管內壁加套管作為單面焊接坡口的墊板時,坡口角度、間隙及焊縫外形要求應符合圖4.6.2/5b要求;
2)鋼管內壁不用套管時,宜將管端加工成30°~60°折線形坡口,預裝配后根據間隙尺寸要求,進行管端二次加工(圖
4.6.2/5c)。要求全焊透時,應進行專項工藝評定試驗和宏觀切片檢驗以確認坡口尺寸和焊接工藝參數。
6管/管連接的工地安裝焊接節點形式應符合下列要求: 1)管/管對接:在壁厚不大于6mm時,可用I形坡口加墊
板單面全焊透焊縫連接(圖4.6.2/6a);在壁厚大于6mm時,可用V形坡口加墊板單面全焊透焊縫連接(圖4.6.2/6b);
2)管/管T、Y、K形相貫接頭:應按第4.3.6條的要求在節點各區分別采用全焊透焊縫和部分焊透焊縫,其坡口形狀及尺寸應符合圖4.3.6/3、圖4.3.6/4要求;設計要求采用角焊縫連接時,其坡口形狀及尺寸應符合圖4.3.6/5的要求。4.7承受動載與抗震的焊接節點形式
4.7.1承受動載時塞焊、槽焊、角焊、對接接頭應符合下列規定: 1承受動載需經疲勞驗算的構件上嚴禁使用塞焊和槽焊;
2承受動載不需要進行疲勞驗算的構件,采用塞焊、槽焊時,孔或槽的邊緣到開孔件鄰近邊垂直于應力方向的凈距離應不小于此部件厚度的5倍,且應不小于孔或槽寬度的2倍;構件端部搭接接頭的縱向角焊縫長度應不小于兩側焊縫間的垂直距離B,且在無塞焊、槽焊等其它措施時,距離B不應超過較薄件厚 度t的16倍(圖4.7.1/1); 3嚴禁使用焊腳尺寸小于5mm的角焊縫; 4嚴禁使用斷續坡口焊縫和斷續角焊縫;
5對接與角接組合焊縫和T形接頭的全焊透坡口焊縫應用角焊縫加強,加強焊腳尺寸應大于或等于接頭較薄件厚度的1/2,但可不超過10mm;
6承受動載需經疲勞驗算的接頭,當拉應力與焊縫軸線垂直時,嚴禁采用部分焊透對接焊縫、背面不清根的無襯墊或未經評定認可的非鋼襯墊單面焊縫及角焊縫; 7除橫焊位置以外,不得使用L形和J形坡口;
8不同板厚的對接接頭承受動載時,不論受拉應力或剪應力、壓應力,均應遵守第4.4.5條的要求做成斜坡過渡。
4.7.2承受動載需經疲勞驗算時,嚴禁使用電渣焊和氣電立焊接頭。4.7.3承受動載構件的組焊節點形式應符合下列要求: 1有對稱橫截面的部件組合焊接時,應以構件軸線對稱布置焊縫,當應力分布不對稱時應作相應修正;
2用多個部件組疊成構件時,應用連續焊縫沿構件縱向將其連接;
3承受動載荷需經疲勞驗算的桁架,其弦桿和腹桿與節點板的搭接焊縫應采用圍焊,桿件焊縫之間間隔應不小于50mm。節點板輪廓及局部尺寸應符合圖4.7.3/1的要求; 4實腹吊車梁橫向加勁板與翼緣板之間的焊縫應避免與吊車梁縱向主焊縫交叉,其焊接節點構造宜采用圖4.7.3/2的形式。
4.7.4抗震結構框架柱與梁的剛性連接節點焊接時,應符合下列要求:
1梁的翼緣板與柱之間的對接與角接組合焊縫的加強焊腳尺寸應大于或等于翼緣板厚的1/4,但可不大于10mm;
2梁的下翼緣板與柱之間宜采用J形坡口單面全焊透焊縫,并應在反面清根后封底焊成平緩過渡形狀;采用L形坡口加墊板單面全焊透焊縫時,焊接完成后應割除全部長度的墊板及引弧板、引出板,打磨清除未熔合或夾渣等缺陷后,再封底焊成平緩過渡形狀; 3引弧板、引出板、墊板割除時,應沿柱/梁交接拐角處切割成圓弧過渡,且切割表面不得有深溝、不得傷及母材;
4引弧板、引出板、墊板的固定焊縫應焊在接頭焊接坡口內和墊板上,不應在焊縫以外的母材上焊接定位焊縫(圖4.7.4)。
5焊接工藝評定
5.1一般規定
5.1.1凡符合以下情況之一者,應在鋼結構構件制作及安裝施工之前進行焊接工藝評定:
1國內首次應用于鋼結構工程的鋼材(包括鋼材牌號與標準相符但微合金強化元素的類別不同和供貨狀態不同,或國外鋼號國內生產); 2國內首次應用于鋼結構工程的焊接材料; 3設計規定的鋼材類別、焊接材料、焊接方法、接頭形式、焊接位置、焊后熱處理制度以及施工單位所采用的焊接工藝參數、預熱后熱措施等各種參數的組合條件為施工企業首次采用。
5.1.2焊接工藝評定應由結構制作、安裝企業根據所承擔鋼結構的設計節點形式、鋼材類型、規格、采用的焊接方法、焊接位置等,制定焊接工藝評定方案,擬定相應的焊接工藝評定指導書,按本規程的規定施焊試件、切取試樣并由具有國家技術質量監督部門認證資質的檢測單位進行檢測試驗。
5.1.3焊接工藝評定的施焊參數,包括熱輸入、預熱、后熱制度等應根據被焊材料的焊接性制訂。
5.1.4焊接工藝評定所用設備、儀表的性能應與實際工程施工焊接相一致并處于正常工作狀態。焊接工藝評定所用的鋼材、焊釘、焊接材料必須與實際工程所用材料一致并符合相應標準要求,具有生產廠出具的質量證明文件。
5.1.5焊接工藝評定試件應由該工程施工企業中技能熟練的焊接人員施焊。5.1.6焊接工藝評定所用的焊接方法、鋼材類別、試件接頭形式、施焊位置分類代號應符合表5.1.6/1~表5.1.6/4及圖5.1.6/1~圖5.1.6/4規定。
5.1.7焊接工藝評定試驗完成后,應由評定單位根據檢測結果提出焊接工藝評定報告,連同焊接工藝評定指導書、評定記錄、評定試樣檢驗結果一起報工程質量監督驗收部門和有關單位審查備案。報告及表格可采用附錄B的格式。5.2焊接工藝評定規則
5.2.1不同焊接方法的評定結果不得互相代替。5.2.2不同鋼材的焊接工藝評定應符合下列規定: 1不同類別鋼材的焊接工藝評定結果不得互相代替; 2Ⅰ、Ⅱ類同類別鋼材中當強度和沖擊韌性級別發生變化時,高級別鋼材的焊接工藝評定結果可代替低級別鋼材;Ⅲ、Ⅳ類同類別鋼材中的焊接工藝評定結果不得相互代替;不同類別的鋼材組合焊接時應重新評定,不得用單類鋼材的評定結果代替。
5.2.3接頭形式變化時應重新評定,但十字形接頭評定結果可代替T形接頭評定結果,全焊透或部分焊透的T形或十字形接頭對接與角接組合焊縫評定結果可代替角焊縫評定結果。
5.2.5板材對接的焊接工藝評定結果適用于外徑大于600mm的管材對接。5.2.6評定試件的焊后熱處理條件應與鋼結構制造、安裝焊接中實際采用的焊后熱處理條件基本相同。
5.2.7焊接工藝參數變化不超過5.3節規定時,可不需重新進行工藝評定。5.2.8焊接工藝評定結果不合格時,應分析原因,制訂新的評定方案,按原步驟重新評定,直到合格為止。
5.2.9施工企業已具有同等條件焊接工藝評定資料時,可不必重新進行相應項目的焊接工藝評定試驗。
5.3重新進行工藝評定的規定
5.3.1焊條手工電弧焊時,下列條件之一發生變化,應重新進行工藝評定: 1焊條熔敷金屬抗拉強度級別變化; 2由低氫型焊條改為非低氫型焊條; 3焊條直徑增大1mm以上。
5.3.2熔化極氣體保護焊時,下列條件之一發生變化,應重新進行工藝評定: 1實芯焊絲與藥芯焊絲的相互變換;藥芯焊絲氣保護與自保護的變換; 2單一保護氣體類別的變化;混合保護氣體的混合種類和比例的變化; 3保護氣體流量增加25%以上或減少10%以上的變化; 4焊炬手動與機械行走的變換; 5按焊絲直徑規定的電流值、電壓值和焊接速度的變化分別超過評定合格值的10%、7%和10%。
5.3.3非熔化極氣體保護焊時,下列條件之一發生變化,應重新進行工藝評定: 1保護氣體種類的變換;
2保護氣體流量增加25%以上或減少10%以上的變化; 3添加焊絲或不添加焊絲的變換;冷態送絲和熱態送絲的變換; 4焊炬手動與機械行走的變換;
5按電極直徑規定的電流值、電壓值和焊接速度的變化分別超過評定合格值的25%、7%和10%。
5.3.4埋弧焊時,下列條件之一發生變化,應重新進行工藝評 定:
1焊絲鋼號變化;焊劑型號變換; 2多絲焊與單絲焊的變化; 3添加與不添加冷絲的變化; 4電流種類和極性的變換;
5按焊絲直徑規定的電流值、電壓值和焊接速度變化分別超過評定合格值的10%、7%和15%。
5.3.5電渣焊時,下列條件之一發生變化,應重新進行工藝評定: 1板極與絲極的變換,有、無熔嘴的變換;
2熔嘴截面積變化大于30%,熔嘴牌號的變換,焊絲直徑 的變化,焊劑型號的變換; 3單側坡口與雙側坡口焊接的變化; 4焊接電流種類和極性變換;
5焊接電源伏安特性為恒壓或恒流的變換;
6焊接電流值變化超過20%或送絲速度變化超過40%,垂直行進速度變化超過20%; 7焊接電壓值變化超過10%; 8偏離垂直位置超過10°; 9成形水冷滑塊與擋板的變換; 10焊劑裝入量變化超過30%。
5.3.6氣電立焊時,下列條件之一發生變化,應重新進行工藝評定: 1焊絲鋼號與直徑的變化; 2氣保護與自保護藥芯焊絲的變換; 3保護氣類別或混合比例的變化;
4保護氣流量增加25%以上或減少10%以上的變化; 5焊絲極性的變換;
6焊接電流變化超過15%或送絲速度變化超過30%,焊接電壓變化超過10%; 7偏離垂直位置超過10°的變化; 8成形水冷滑塊與擋板的變換。
5.3.7栓釘焊時,下列條件之一發生變化,應重新進行工藝評定: 1焊釘直徑或焊釘端頭鑲嵌(或噴涂)穩弧脫氧劑的變換; 2瓷環材料與規格的變換;
3栓焊機與配套栓焊槍形式、型號與規格的變換; 4被焊鋼材種類為Ⅰ、Ⅱ類以外的變換;
5非穿透焊(被焊鋼材上無壓型板直接焊接)與穿透焊(被焊鋼材上有壓型板焊接)的變換;
6穿透焊中被穿透板材厚度、鍍層厚度與種類的變換;
7焊接電流變化超過10%,焊接時間為1s以上時變化超過0.2s或1s以下時變化超過0.1s;
8焊釘伸出長度和提升高度的變化分別超過1mm;
9焊釘焊接位置偏離平焊位置15°以上的變化或立焊、仰焊位置的變換。5.3.8各種焊接方法時,下列條件之一發生變化,應重新進行工藝評定: 1坡口形狀的變化超出規程規定和坡口尺寸變化超出規定允許偏差; 2板厚變化超過表5.2.4規定的適用范圍; 3有襯墊改為無襯墊;清焊根改為不清焊根;
4規定的最低預熱溫度下降15℃以上或最高層間溫度增高50℃以上; 5當熱輸入有限制時,熱輸入增加值超過10%; 6改變施焊位置;
7焊后熱處理的條件發生變化。5.4試件和檢驗試樣的制備
5.4.1試件制備應符合下列要求:
1選擇試件厚度應符合評定試件厚度對工程構件厚度的有效適用范圍;
2母材材質、焊接材料、坡口形狀和尺寸應與工程設計圖的要求一致;試件的焊接必須符合焊接工藝評定指導書的要求。
3試件的尺寸應滿足所制備試樣的取樣要求。各種接頭形式的試件尺寸、試樣取樣位置應符合圖5.4.1/1~圖5.4.1/8的要求。5.4.2檢驗試樣種類及加工應符合下列要求:
1不同焊接接頭形式和板厚檢驗試樣的取樣種類和數量應符合表5.4.2的規定; 2對接接頭檢驗試樣的加工應符合下列規定:
1)拉伸試樣的加工應符合現行國家標準《焊接接頭拉伸試驗方法》(GB—2651)的規定,全截面拉伸試樣按試驗機的能力和要求加工;
2)彎曲試樣的加工應符合現行國家標準《焊接接頭彎曲及壓扁試驗方法》(GB—2653)的規定。加工時應用機械方法去除焊縫加強高或墊板至與母材齊平,試樣受拉面應保留母材原軋制表面;
3)沖擊試樣的加工應符合現行國家標準《焊接接頭沖擊試驗方法》(GB—2650)的規定。其取樣位置應位于焊縫正面并盡量接近母材原表面; 4)宏觀酸蝕試樣的加工應符合圖5.4.2/1的要求。每塊試樣應取一個面進行檢驗,任意兩檢驗面不得為同一切口的兩側面。
3)接頭沖擊試樣的加工應符合圖5.4.2/5的要求;
4)接頭宏觀酸蝕試樣的加工應符合圖5.4.2/6的要求,檢驗面的選取應符合本條第2款的要求。
5斜T形角接接頭、管/球接頭、管/管相貫接頭的宏觀酸條第2款的有關規定。5.5試件和試樣的試驗與檢驗
5.5.1試件的外觀檢驗應符合下列要求: 1對接、角接及T形接頭;
1)用不小于5倍放大鏡檢查試件表面,不得有裂紋、未焊透、未熔合、焊瘤、氣孔、夾渣等缺陷;
2)焊縫咬邊總長度不得超過焊縫兩側長度的15%,咬邊深度不得超過0.5mm; 3)焊縫外形尺寸應符合表5.5.1/1的要求。5.5.2試件的無損檢測
試件的無損檢測可用射線或超聲波方法進行。射線探傷應符合現行國家標準《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》
(GB—3323)的規定,焊縫質量不低于Ⅱ級;超聲波探傷應符合現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》(GB—11345)的規定,焊縫質量不低于BⅠ級。
5.5.3試樣的力學性能、硬度及宏觀酸蝕試驗方法應符合下列規定: 1拉伸試驗方法
1)對接接頭拉伸試驗應符合現行國家標準《焊接接頭拉伸試驗方法》(GB—2651)的規定;
2)栓釘焊接頭拉伸試驗應符合圖5.5.3-1的要求。2彎曲試驗方法 1)對接接頭彎曲試驗應符合現行國家標準《焊接接頭彎曲及壓扁試驗方法》(GB—2653)的規定。彎芯直徑和冷彎角度應符合母材標準對冷彎的要求。面彎、背彎時試樣厚度應為試件全厚度;側彎時試樣厚度應為10mm,試樣寬度應為試件的全厚度,試件厚度超過38mm時應按20~38mm分層取樣;
2)T形接頭彎曲試驗應符合現行國家標準《T型角焊接頭彎曲試驗方法》(GB—7032)的規定,彎芯直徑應為4倍試件厚度;
3)十字形接頭彎曲試驗應符合圖5.5.3/2的要求; 4)栓釘焊接頭彎曲試驗應符合圖5.5.3/3的要求。3沖擊試驗應符合現行國家標準《焊接接頭沖擊試驗方法》(GB—2650)的規定;
4宏觀酸蝕試驗應符合現行國家標準《鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法》(GB—226)的規定;
5硬度試驗應符合現行國家標準《焊接接頭及堆焊金屬硬度試驗方法》(GB—2654)的規定。
5.5.4試樣檢驗應符合下列規定: 1接頭拉伸試驗
1)對接接頭母材為同鋼號時,每個試樣的抗拉強度值應不小于該母材標準中相應規格規定的下限值。對接接頭母材為兩種鋼號組合時,每個試樣的抗拉強度應不小于兩種母材標準相應規定下限值的較低者;
2)十字接頭拉伸時,應不斷于焊縫; 3)栓釘焊接頭拉伸時,應不斷于焊縫。2接頭彎曲試驗
1)對接接頭彎曲試驗:試樣彎至180°后應符合下列規定:各試樣任何方向裂紋及其它缺陷單個長度不大于3mm;各試樣任何方向不大于3mm的裂紋及其它缺陷的總長不大于7mm;四個試樣各種缺陷總長不大于24mm(邊角處非熔渣引起的裂紋不計); 2)T形及十字形接頭彎曲試驗:彎至左右側各60°時應無裂紋及明顯缺陷; 3)栓釘焊接頭彎曲試驗:試樣彎曲至30°后焊接部位無裂紋。3沖擊試驗
焊縫中心及熱影響區粗晶區各三個試樣的沖擊功平均值應分別達到母材標準規定或設計要求的最低值,并允許一個試樣低于以上規定值,但不得低于規定值的70%。4宏觀酸蝕試驗
試樣接頭焊縫及熱影響區表面不應有肉眼可見的裂紋、未熔合等缺陷。5硬度試驗
Ⅰ、Ⅱ類鋼材焊縫及熱影響區最高硬度不宜超過HV350; Ⅲ、Ⅳ類鋼材焊縫及熱影響區硬度應根據工程實際要求進行評定。
6焊接工藝
6.1一般規定
6.1.1鋼材除應符合本規程第3章的相應規定外,尚應符合下列要求: 1清除待焊處表面的水、氧化皮、銹、油污;
2焊接坡口邊緣上鋼材的夾層缺陷長度超過25mm時,應采用無損探傷檢測其深度,如深度不大于6mm,應用機械方法清除;如深度大于6mm,應用機械方法清除后焊接填滿;若缺陷深度大于25mm時,應采用超聲波探傷測定其尺寸,當單個缺陷面積(a×d)或聚集缺陷的總面積不超過被切割鋼材總面積(B×L)的4%時為合格,否則該板不宜使用;
3鋼材內部的夾層缺陷,其尺寸不超過第2款的規定且位置離母材坡口表面距離(b)大于或等于25mm時不需要修理;如該距離小于25mm則應進行修補,其修補方法應符合6.6節的規定;
4夾層缺陷是裂紋時(見圖6.1.1),如裂紋長度(a)和深度(d)均不大于50mm,其修補方法應符合第6.6節的規定;如裂紋深度超過50mm或累計長度超過板寬的20%時,該鋼板不宜使用。6.1.2焊接材料除應符合本規程第3章的有關規定外,尚應符合下列規定: 1焊條、焊絲、焊劑和熔嘴應儲存在干燥、通風良好的地方,由專人保管;
2焊條、熔嘴、焊劑和藥芯焊絲在使用前,必須按產品說明書及有關工藝文件的規定進行烘干。
3低氫型焊條烘干溫度應為350~380℃,保溫時間應為1.5~2h,烘干后應緩冷放置于110~120℃的保溫箱中存放、待用;使用時應置于保溫筒中;烘干后的低氫型焊條在大氣中放置時間超過4h應重新烘干;焊條重復烘干次數不宜超過2次;受潮的焊條不應使用;
4實芯焊絲及熔嘴導管應無油污、銹蝕,鍍銅層應完好無損;
5焊釘的外觀質量和力學性能及焊接瓷環尺寸應符合現行國家標準《圓柱頭焊釘》(GB10433)的規定,并應由制造廠提供焊釘性能檢驗及其焊接端的鑒定資料。焊釘保存時應有防潮措施;焊釘及母材焊接區如有水、氧化皮、銹、漆、油污、水泥灰渣等雜質,應清除干凈方可施焊。受潮的焊接瓷環使用前應經 120℃烘干2h;
6焊條、焊劑烘干裝置及保溫裝置的加熱、測溫、控溫性能應符合使用要求;二氧化碳氣體保護電弧焊所用的二氧化碳氣瓶必須裝有預熱干燥器。
6.1.3焊接不同類別鋼材時,焊接材料的匹配應符合設計要求。
常用結構鋼材采用手工電弧焊、CO2氣體保護焊和埋弧焊進行焊接時,焊接材料可按表6.1.3/1~表6.1.3/3的規定選配。6.1.4焊縫坡口表面及組裝質量應符合下列要求:
1焊接坡口可用火焰切割或機械方法加工。當采用火焰切割時,切割面質量應符合國家現行標準《熱切割、氣割質量和尺寸偏差》(ZBJ/59002.3)的相應規定。缺棱為1~3mm時,應修磨平整;缺棱超過3mm時,應用直徑不超過3.2mm的低氫型焊條補焊,并修磨平整。當采用機械方法加工坡口時,加工表面不應有臺階; 2施焊前,焊工應檢查焊接部位的組裝和表面清理的質量,如不符合要求,應修磨補焊合格后方能施焊。各種焊接方法焊接坡口組裝允許偏差值應符合表4.2.2~4.2.7的規定。坡口組裝間隙超過允許偏差規定時,可在坡口單側或兩側堆焊、修磨使其符合要求,但當坡口組裝間隙超過較薄板厚度2倍或大于20mm時,不應用堆焊方法增加構件長度和減小組裝間隙;
3搭接接頭及T形角接接頭組裝間隙超過1mm或管材T、K、Y形接頭組裝間隙超過1.5mm時,施焊的焊腳尺寸應比設計要求值增大并應符合第4.3節的規定。但T形角接接頭組裝間隙超過5mm時,應事先在板端堆焊并修磨平整或在間隙內堆焊填補后施焊;
4嚴禁在接頭間隙中填塞焊條頭、鐵塊等雜物。6.1.5焊接工藝文件應符合下列要求:
1施工前應由焊接技術責任人員根據焊接工藝評定結果編制焊接工藝文件,并向有關操作人員進行技術交底,施工中應嚴格遵守工藝文件的規定; 2焊接工藝文件應包括下列內容: 1)焊接方法或焊接方法的組合; 2)母材的牌號、厚度及其它相關尺寸; 3)焊接材料型號、規格;
4)焊接接頭形式、坡口形狀及尺寸允許偏差; 5)夾具、定位焊、襯墊的要求;
6)焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊接層次、清根要求、焊接順序等焊接工藝參數規定;
7)預熱溫度及層間溫度范圍; 8)后熱、焊后消除應力處理工藝; 9)檢驗方法及合格標準; 10)其它必要的規定。6.1.6焊接作業環境應符合以下要求:
1焊接作業區風速當手工電弧焊超過8m/s、氣體保護電弧焊及藥芯焊絲電弧焊超過2m/s時,應設防風棚或采取其它防風措施。制作車間內焊接作業區有穿堂風或鼓風機時,也應按以上規定設擋風裝置;
2焊接作業區的相對濕度不得大于90%;
3當焊件表面潮濕或有冰雪覆蓋時,應采取加熱去濕除潮措施;
4焊接作業區環境溫度低于0℃時,應將構件焊接區各方向大于或等于二倍鋼板厚度且不小于100mm范圍內的母材,加熱到20℃以上后方可施焊,且在焊接過程中均不應低于這一溫度。實際加熱溫度應根據構件構造特點、鋼材類別及質量等級和焊接性、焊接材料熔敷金屬擴散氫含量、焊接方法和焊接熱輸入等因素確定,其加熱溫度應高于常溫下的焊接預熱溫度,并由焊接技術責任人員制訂出作業方案經認可后方可實施。作業方案應保證焊工操作技能不受環境低溫的影響,同時對構件采取必要的保溫措施;
5焊接作業區環境超出本條第1、4款規定但必須焊接時,應對焊接作業區設置防護棚并由施工企業制訂出具體方案,連同低溫焊接工藝參數、措施報監理工程師確認后方可實施。6.1.7引弧板、引出板、墊板應符合下列要求:
1嚴禁在承受動荷載且需經疲勞驗算構件焊縫以外的母材上打火、引弧或裝焊夾具; 2不應在焊縫以外的母材上打火、引弧;
3T形接頭、十字形接頭、角接接頭和對接接頭主焊縫兩端,必須配置引弧板和引出板,其材質應和被焊母材相同,坡口形式應與被焊焊縫相同,禁止使用其它材質的材料充當引弧板和引出板;
4手工電弧焊和氣體保護電弧焊焊縫引出長度應大于25mm。其引弧板和引出板寬度應大于50mm,長度宜為板厚的1.5倍且不小于30mm,厚度應不小于6mm;非手工電弧焊焊縫引出長度應大于80mm。其引弧板和引出
板寬度應大于80mm,長度宜為板厚的2倍且不小于100mm,厚度應不小于10mm; 5焊接完成后,應用火焰切割去除引弧板和引出板,并修磨平整。不得用錘擊落引弧板和引出板。
6.1.8定位焊必須由持相應合格證的焊工施焊,所用焊接材料應與正式施焊相當。定位焊焊縫應與最終焊縫有相同的質量要求。鋼襯墊的定位焊宜在接頭坡口內焊接,定位焊焊縫厚度不宜超過設計焊縫厚度的2/3,定位焊焊縫長度宜大于40mm,間距宜為500~600mm,并應填滿弧坑。定位焊預熱溫度應高于正式施焊預熱溫度。當定位焊焊縫上有氣孔或裂紋時,必須清除后重焊。6.1.9多層焊的施焊應符合下列要求:
1厚板多層焊時應連續施焊,每一焊道焊接完成后應及時清理焊渣及表面飛濺物,發現影響焊接質量的缺陷時,應清除后方可再焊。在連續焊接過程中應控制焊接區母材溫度,使層間溫度的上、下限符合工藝文件要求。遇有中斷施焊的情況,應采取適當的后熱、保溫措施,再次焊接時重新預熱溫度應高于初始預 熱溫度;
2坡口底層焊道采用焊條手工電弧焊時宜使用不大于4mm的焊條施焊,底層根部焊道的最小尺寸應適宜,但最大厚度不應超過6mm。
6.1.10栓釘焊施焊環境溫度低于0℃時,打彎試驗的數量應增加1%;當焊釘采用手工電弧焊和氣體保護電弧焊焊接時,其預熱溫度應符合相應工藝的要求。
6.1.11塞焊和槽焊可采用手工電弧焊、氣體保護電弧焊及自保護電弧焊等焊接方法。平焊時,應分層熔敷焊縫,每層熔渣冷卻凝固后,必須清除方可重新焊接;立焊和仰焊時,每道焊縫焊完后,應待熔渣冷卻并清除后方可施焊后續焊道。6.1.12電渣焊和氣電立焊不得用于焊接調質鋼。6.2焊接預熱及后熱
6.2.1除電渣焊、氣電立焊外,Ⅰ、Ⅱ類鋼材匹配相應強度級別的低氫型焊接材料并采用中等熱輸入進行焊接時,板厚與最低預熱溫度要求宜符合表6.2.1的規定。實際工程結構施焊時的預熱溫度,尚應滿足下列規定: 1根據焊接接頭的坡口形式和實際尺寸、板厚及構件拘束條件確定預熱溫度。焊接坡口角度及間隙增大時,應相應提高預熱溫度;
2根據熔敷金屬的擴散氫含量確定預熱溫度。擴散氫含量高時應適當提高預熱溫度。當其它條件不變時,使用超低氫型焊條打底預熱溫度可降低25~50℃。二氧化碳氣體保護焊當氣體含水量符合本規程3.0.8條的要求或使用富氬混合氣體保護焊時,其熔敷金屬擴散氫可視同低氫型焊條;
3根據焊接時熱輸入的大小確定預熱溫度。當其它條件不變時,熱輸入增大5kJ/cm,預熱溫度可降低25~50℃。電渣焊和氣電立焊在環境溫度為0℃以上施焊時可不進行預熱;
4根據接頭熱傳導條件選擇預熱溫度。在其它條件不變時,T形接頭應比對接接頭的預熱溫度高25~50℃。但T形接頭兩側角焊縫同時施焊時應按對接接頭確定預熱溫度。5根據施焊環境溫度確定預熱溫度。操作地點環境溫度低于常溫時(高于0℃),應提高預熱溫度15~25℃。
6.2.2預熱方法及層間溫度控制方法應符合下列規定:
1焊前預熱及層間溫度的保持宜采用電加熱器、火焰加熱器等加熱,并采用專用的測溫儀器測量;
2預熱的加熱區域應在焊接坡口兩側,寬度應各為焊件施焊處厚度的1.5倍以上,且不小于100mm;預熱溫度宜在焊件反面測量,測溫點應在離電弧經過前的焊接點各方向不小于75mm處;當用火焰加熱器預熱時正面測溫應在加熱停止后進行。6.2.3當要求進行焊后消氫處理時,應符合下列規定:
3消氫處理的加熱溫度應為200~250℃,保溫時間應依據工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且總保溫時間不得小于1h確定。達到保溫時間后應緩冷至常溫; 4消氫處理的加熱和測溫方法按6.2.2條的規定執行。
6.2.4Ⅲ、Ⅳ類鋼材的預熱溫度、層間溫度及后熱處理應遵守鋼廠提供的指導性參數要求,或3.0.3條的規定執行。6.3防止層狀撕裂的工藝措施
6.3.1T形接頭、十字接頭、角接接頭焊接時,宜采用以下防止板材層狀撕裂的焊接工藝措施:
1采用雙面坡口對稱焊接代替單面坡口非對稱焊接; 2采用低強度焊條在坡口內母材板面上先堆焊塑性過渡層;
3Ⅱ類及Ⅱ類以上鋼材箱形柱角接接頭當板厚大于、等于80mm時,板邊火焰切割面宜用機械方法去除淬硬層(見圖6.3.1/3); 4采用低氫型、超低氫型焊條或氣體保護電弧焊施焊; 5提高預熱溫度施焊。6.4控制焊接變形的工藝措施
6.4.1宜按下列要求采用合理的焊接順序控制變形:
1對于對接接頭、T形接頭和十字接頭坡口焊接,在工件放置條件允許或易于翻身的情況下,宜采用雙面坡口對稱順序焊接;對于有對稱截面的構件,宜采用對稱于構件中和軸的順序焊接;
2對雙面非對稱坡口焊接,宜采用先焊深坡口側部分焊縫、后焊淺坡口側、最后焊完深坡口側焊縫的順序;
3對長焊縫宜采用分段退焊法或與多人對稱焊接法同時運用; 4宜采用跳焊法,避免工件局部加熱集中。
6.4.2在節點形式、焊縫布置、焊接順序確定的情況下,宜采用熔化極氣體保護電弧焊或藥芯焊絲自保護電弧焊等能量密度相對較高的焊接方法,并采用較小的熱輸入。6.4.3宜采用反變形法控制角變形。
6.4.4對一般構件可用定位焊固定同時限制變形;對大型、厚板構件宜用剛性固定法增加結構焊接時的剛性。
6.4.5對于大型結構宜采取分部組裝焊接、分別矯正變形后再進行總裝焊接或連接的施工方法。6.5焊后消除應力處理
6.5.1設計文件對焊后消除應力有要求時,根據構件的尺寸,工廠制作宜采用加熱爐整體退火或電加熱器局部退火對焊件消除應力,僅為穩定結構尺寸時可采用振動法消除應力;工地安裝焊縫宜采用錘擊法消除應力。
6.5.2焊后熱處理應符合現行國家標準《碳鋼、低合金鋼焊接
構件焊后熱處理方法》(GB/T—6046)的規定。當采用電加熱器對焊接構件進行局部消除應力熱處理時,尚應符合下列要求:
1使用配有溫度自動控制儀的加熱設備,其加熱、測溫、控溫性能應符合使用要求; 2構件焊縫每側面加熱板(帶)的寬度至少為鋼板厚度的 3倍,且應不小于200mm;
3加熱板(帶)以外構件兩側尚宜用保溫材料適當覆蓋。
6.5.3用錘擊法消除中間焊層應力時,應使用圓頭手錘或小型
振動工具進行,不應對根部焊縫、蓋面焊縫或焊縫坡口邊緣的母材進行錘擊。
6.5.4用振動法消除應力時,應符合國家現行標準《振動時效工藝參數選擇及技術要求》(JB/T—5926)的規定。6.6熔化焊縫缺陷返修
6.6.1焊縫表面缺陷超過相應的質量驗收標準時,對氣孔、夾 渣、焊瘤、余高過大等缺陷應用砂輪打磨、鏟鑿、鉆、銑等方法 去除,必要時應進行焊補;對焊縫尺寸不足、咬邊、弧坑未填滿 等缺陷應進行焊補。
6.6.2經無損檢測確定焊縫內部存在超標缺陷時應進行返修,返修應符合下列規定: 1返修前應由施工企業編寫返修方案;
2應根據無損檢測確定的缺陷位置、深度,用砂輪打磨或碳弧氣刨清除缺陷。缺陷為裂紋時,碳弧氣刨前應在裂紋兩端鉆止裂孔并清除裂紋及其兩端各50mm長的焊縫或母材; 3清除缺陷時應將刨槽加工成四側邊斜面角大于10°的坡口,并應修整表面、磨除氣刨滲碳層,必要時應用滲透探傷或磁粉探傷方法確定裂紋是否徹底清除;
4焊補時應在坡口內引弧,熄弧時應填滿弧坑;多層焊的焊層之間接頭應錯開,焊縫長度應不小于100mm;當焊縫長度超過500mm時,應采用分段退焊法;
5返修部位應連續焊成。如中斷焊接時,應采取后熱、保溫措施,防止產生裂紋。再次焊接前宜用磁粉或滲透探傷方法檢查,確認無裂紋后方可繼續補焊;
6焊接修補的預熱溫度應比相同條件下正常焊接的預熱溫度高,并應根據工程節點的實際情況確定是否需用采用超低氫型焊條焊接或進行焊后消氫處理; 7焊縫正、反面各作為一個部位,同一部位返修不宜超過兩次; 8對兩次返修后仍不合格的部位應重新制訂返修方案,經 工程技術負責人審批并報監理工程師認可后方可執行;
9返修焊接應填報返修施工記錄及返修前后的無損檢測報告,作為工程驗收及存檔資料。6.6.3碳弧氣刨應符合下列規定:
1碳弧氣刨工必須經過培訓合格后方可上崗操作;
2如發現“夾碳”,應在夾碳邊緣5~10mm處重新起刨,所刨深度應比夾碳處深2~3mm;發生“粘渣”時可用砂輪打磨。Q420、Q460及調質鋼在碳弧氣刨后,不論有無“夾碳”或“粘渣”,均應用砂輪打磨刨槽表面,去除淬硬層后方可進行焊接。
7焊接質量檢查
7.1一般規定
7.1.1質量檢查人員應按本規程及施工圖紙和技術文件要求,對焊接質量進行監督和檢查。
7.1.2質量檢查人員的主要職責應為:
1對所用鋼材及焊接材料的規格、型號、材質以及外觀進行檢查,均應符合圖紙和相關規程、標準的要求;
2監督檢查焊工合格證及認可施焊范圍; 3監督檢查焊工是否嚴格按焊接工藝技術文件要求及操作規程施焊; 4對焊縫質量按照設計圖紙、技術文件及本規程要求進行驗收檢驗。
7.1.3檢查前應根據施工圖及說明文件規定的焊縫質量等級要求編制檢查方案,由技術負責人批準并報監理工程師備案。檢查方案應包括檢查批的劃分、抽樣檢查的抽樣方法、檢查項目、檢查方法、檢查時機及相應的驗收標準等內容。7.1.4抽樣檢查時,應符合下列要求:
1焊縫處數的計數方法:工廠制作焊縫長度小于等于1000mm時,每條焊縫為1處;長度大于1000mm時,將其劃分為每300mm為1處;現場安裝焊縫每條焊縫為1處;
2可按下列方法確定檢查批:
1)按焊接部位或接頭形式分別組成批;
2)工廠制作焊縫可以同一工區(車間)按一定的焊縫數量組成批;多層框架結構可以每節柱的所有構件組成批;
3)現場安裝焊縫可以區段組成批;多層框架結構可以每層(節)的焊縫組成批。3批的大小宜為300~600處;
4抽樣檢查除設計指定焊縫外應采用隨機取樣方式取樣。
7.1.5抽樣檢查的焊縫數如不合格率小于2%時,該批驗收應定為合格;不合格率大于5%時,該批驗收應定為不合格;不合格率為2%~5%時,應加倍抽檢,且必須在原不合格部位兩側的焊縫延長線各增加一處,如在所有抽檢焊縫中不合格率不大于3%時,該批驗收應定為合格,大于3%時,該批驗收應定為不合格。當批量驗收不合格時,應對該批余下焊縫的全數進行檢查。當檢查出一處裂紋缺陷時,應加倍抽查,如在加倍抽檢焊縫中未檢查出其它裂紋缺陷時,該批驗收應定為合格,當檢查出多處裂紋缺陷或加倍抽查又發現裂紋缺陷時,應對該批余下焊縫的全數進行檢查。
7.1.6所有查出的不合格焊接部位應按6.6節的規定予以補修至檢查合格。7.2外觀檢驗 7.2.1所有焊縫應冷卻到環境溫度后進行外觀檢查,Ⅱ、Ⅲ類鋼材的焊縫應以焊接完成24h后檢查結果作為驗收依據,Ⅳ類鋼應以焊接完成48h后的檢查結果作為驗收依據。
7.2.2外觀檢查一般用目測,裂紋的檢查應輔以5倍放大鏡并在合適的光照條件下進行,必要時可采用磁粉探傷或滲透探傷,尺寸的測量應用量具、卡規。7.2.3焊縫外觀質量應符合下列規定:
1一級焊縫不得存在未焊滿、根部收縮、咬邊和接頭不良等缺陷,一級焊縫和二級焊縫不得存在表面氣孔、夾渣、裂紋和電弧擦傷等缺陷;
2二級焊縫的外觀質量除應符合本條第一款的要求外,尚應滿足表7.2.3的有關規定; 3三級焊縫的外觀質量應符合表7.2.3的有關規定。7.2.4焊縫尺寸應符合下列規定:
1焊縫焊腳尺寸應符合表7.2.4/1的規定: 2焊縫余高及錯邊應符合表7.2.4/2的規定。
7.2.5栓釘焊焊后應進行打彎檢查。合格標準:當焊釘打彎至30°時,焊縫和熱影響區不得有肉眼可見的裂紋,檢查數量應不小于焊釘總數的1%。
7.2.6電渣焊、氣電立焊接頭的焊縫外觀成形應光滑,不得有未熔合、裂紋等缺陷;當板厚小于30mm時,壓痕、咬邊深度不得大于0.5mm;板厚大于或等于30mm時,壓痕、咬邊深度不得大于1.0mm。7.3無損檢測
7.3.1無損檢測應在外觀檢查合格后進行。
7.3.2焊縫無損檢測報告簽發人員必須持有相應探傷方法的Ⅱ級或Ⅱ級以上資格證書。7.3.3設計要求全焊透的焊縫,其內部缺陷的檢驗應符合下列要求:
1一級焊縫應進行100%的檢驗,其合格等級應為現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質量分級法》(GB11345)B級檢驗的Ⅱ級及Ⅱ級以上; 2二級焊縫應進行抽檢,抽檢比例應不小于20%,其合格等級應為現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質量分級法》(GB11345)B級檢驗的Ⅲ級及Ⅲ級以上; 3全焊透的三級焊縫可不進行無損檢測。
7.3.4焊接球節點網架焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級應符合國家現行標準《焊接球節點鋼網架焊縫超聲波探傷及質量分級法》(JG/T3034.1)的規定。7.3.5螺栓球節點網架焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級應符合國家現行標準《螺栓球節點鋼網架焊縫超聲波探傷及質量分級法》(JG/T3034.2)的規定。7.3.6箱形構件隔板電渣焊焊縫無損檢測結果除應符合第7.3.3條的有關規定外,還應按附錄C進行焊縫熔透寬度、焊縫偏移檢測。
7.3.7圓管T、K、Y節點焊縫的超聲波探傷方法及缺陷分級應符合附錄D的規定。7.3.8設計文件指定進行射線探傷或超聲波探傷不能對缺陷性質作出判斷時,可采用射線探傷進行檢測、驗證。
7.3.9射線探傷應符合現行國家標準《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》(GB3323)的規定,射線照相的質量等級應符合AB級的要求。一級焊縫評定合格等級應為《鋼熔化焊對接接
頭射線照相和質量分級》(GB3323)的Ⅱ級及Ⅱ級以上,二級焊縫評定合格等級應為《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》(GB3323)的Ⅲ級及Ⅲ級以上。7.3.10下列情況之一應進行表面檢測:
1外觀檢查發現裂紋時,應對該批中同類焊縫進行100%的表面檢測; 2外觀檢查懷疑有裂紋時,應對懷疑的部位進行表面探傷; 3設計圖紙規定進行表面探傷時; 4檢查員認為有必要時。
7.3.11鐵磁性材料應采用磁粉探傷進行表面缺陷檢測。確因結構原因或材料原因不能使用磁粉探傷時,方可采用滲透探傷。7.3.12磁粉探傷應符合國家現行標準《焊縫磁粉檢驗方法和缺陷磁痕的分級》(JB/T6061)的規定,滲透探傷應符合國家現行標準《焊縫滲透檢驗方法和缺陷跡痕的分級》(JB/T6062)的規定。
7.3.13磁粉探傷和滲透探傷的合格標準應符合本章中外觀檢驗的有關規定。
8焊接補強與加固
8.0.1建筑鋼結構的補強和加固設計應符合現行有關鋼結構加固技術標準的規定。補強與加固的方案應由設計、施工和業主等共同確定。
8.0.2編制補強或加固設計方案時,必須具備下列技術資料:1原結構的設計計算書和竣工圖,當缺少竣工圖時,應測繪結構的現狀圖;
2原結構的施工技術檔案資料,包括鋼材的力學性能、化學成分和有關的焊接性能試驗資料,必要時應在原結構構件上截取試件進行試驗;
3原結構的損壞變形和銹蝕檢查記錄及其原因分析,并根據損壞及銹蝕情況確定桿件(或零件)的實際有效截面; 4現有結構的實際荷載資料。
8.0.3鋼結構的補強或加固設計,應考慮時效對鋼材塑性的不利影響,不應考慮時效后鋼材屈服強度的提高值。在確認原結構鋼材具有良好焊接性能后方可采用焊接方法。8.0.4補強與加固宜不影響生產,盡可能做到施工方便并應滿足安全可靠的要求。對于受氣相腐蝕介質作用的鋼結構構件,當腐蝕削弱平均量超過構件厚度的25%時,應根據所處腐蝕環境按現行國家標準《工業建筑防腐蝕設計規范》(GB50046)進行分類,并對鋼材的強度設計值乘以下列降低系數: 弱腐蝕0.95; 中等腐蝕0.9; 強腐蝕0.85。
8.0.5鋼結構的補強或加固,可采用下列兩種方法:
1卸荷補強或加固:在原位置使構件完全卸荷,或將構件拆下進行補強或加固; 2負荷狀態下的補強或加固:在原位置上未經卸荷或僅部分卸荷狀態下進行補強或加固。8.0.6負荷狀態下進行補強與加固時,應符合下列規定: 1卸除作用于結構上的活荷載;
2根據加固時的實際荷載(包括必要的施工荷載),對構件和連接進行承載力驗算,盡量卸除結構上的荷載。當原有構件中際有效截面的名義應力與其所用鋼材的強度設計值之間的比值β≤0.8(對承受靜態荷載或間接承受動態荷載的構件),或β≤0.4(承受動態荷載的構件)時方可進行補強或加固;
3在受拉構件中,加固焊縫的方向應與構件中拉應力方向基本一致。
4用圓鋼、小角鋼組成的輕型桁架鋼結構不宜在負荷狀態下進行焊接補強和加固。5輕鋼結構中的受拉構件嚴禁在負荷狀態下進行焊接補強和加固。
8.0.7在負荷狀態下用焊接方法補強或加固時,必須考慮焊接過程中因瞬時受熱造成局部范圍內鋼材力學性能降低的因素。除結構應盡可能卸荷外,尚應根據具體情況采取下列安全措施: 1做好臨時支護; 2采用合理的焊接工藝。
8.0.8對有缺損的鋼構件應按鋼結構加固技術標準對其承載能力進行評估,并采取相應措施進行修補。當缺損性質嚴重、影響結構的安全時,應立即采取卸荷加固措施。對一般缺損,可按下列方法進行焊接修復或補強:
1當缺損為裂紋時,應精確查明裂紋的起止點,在起止點鉆直徑為12~16mm的止裂孔,并根據具體情況采用下列方法修補:
1)補焊法:用碳弧氣刨或其它方法清除裂紋并加工成側邊大于10°的坡口,當采用碳弧氣刨加工坡口時,應磨掉滲碳層。應采用低氫型焊條按全焊透對接焊縫的要求進行補焊。補焊前宜按本規程第6.2.2條的規定將焊接處預熱至100~150℃。對承受動荷載的結構尚應將補焊焊縫的表面磨平; 2)雙面蓋板補強法:補強蓋板及其連接焊縫應與構件的開裂截面等強,并應采取適當的焊接順序,以減少焊接殘余應力和焊接變形。
2對孔洞類缺損的修補:應將孔邊修整后采用兩面加蓋板的方法補強;
3當構件的變形不影響其承載能力或正常使用時,可不進行處理;否則應根據變形的大小采用下列方法處理:
1)當變形不大時,應先處理構件的其它缺陷,然后在部分卸載的情況下,宜采用冷加工法矯正;若采用熱加工矯正時,其加熱溫度對調質鋼應不大于590℃,對其它鋼種應不大于650℃。鋼材的加熱溫度高于315℃時,應在空氣中自然冷卻,禁止用澆水等方法加速冷卻;
2)當變形較大,且難以矯正時,應采取加固措施或更換構件。8.0.9焊縫的補強與加固應符合下列要求:
1當焊縫缺陷超出容許值時,應按本規程第6.6節的規定進行返修。在處理原有結構的焊縫缺陷時,應根據處理方案對結構安全影響的程度,分別采取卸荷補焊或負荷狀態下補焊;
2角焊縫補強宜采用增加原有焊縫長度(包括增加端焊縫)或增加焊縫計算厚度的方法。1)當負荷狀態下采用加大焊縫厚度的方法補強時,被補強焊縫的長度應不小于50mm,同時原有焊縫在加固時的應力尚應符合下式要求:
2)補強或加固后的焊縫,其長度與厚度均應符合現行國家標準《鋼結構設計規范》(GB50017)的規定。
8.0.10用于補強或加固的零件及焊縫宜對稱布置。加固焊縫不宜密集、交叉布置,不宜與受力方向垂直。在高應力區和應力集中處,不宜布置加固焊縫。
8.0.11用焊接方法補強鉚接或普通螺栓連接時,補強后接頭的全部荷載應由焊縫承擔。
8.0.12高強度螺栓連接的構件用焊接方法加固時,高強度螺栓摩擦型連接的抗滑力可與焊縫共同工作,但兩種連接各自的計算承載力的比值應在1.0~1.5范圍內。8.0.13補強與加固施焊前應清除待焊區域兩側各50mm范圍內的灰塵、鐵銹、油漆和其它雜物。
8.0.14負荷狀態下焊接補強或加固施工應符合下列要求。1施工工藝的制定原則應符合下列要求:
1)對結構最薄弱的部位或構件應先進行補強或加固;
2)對能立即起到補強或加固作用,且對原結構影響較小的部位或桿件先施焊; 3)加大焊縫厚度時,必須從原焊縫受力較小部位開始施焊。每次熔敷的焊縫厚度不宜大于2mm;當需要多道施焊時,層間溫度應不高于預熱溫度;
4)應根據結構鋼材材質,選擇相應的低氫型焊條,焊條直徑不宜大于4.0mm; 5)焊接電流不宜大于200A;
6)應制訂合理的焊接工藝,采取有效控制焊接變形的措施。施焊順序應盡可能使輸入熱量對構件的中和軸平衡。
2施工單位應對施工荷載進行核算,并應嚴格控制,實際施工時的荷載值不得超過加固設計時所取的施工荷載值;
3焊接補強或加固的施工環境溫度不宜低于10℃。
9焊工考試
9.1一般規定
9.1.1凡從事建筑鋼結構制作和安裝施工的焊工,應進行理論知識考試和操作技能考試,并應符合本章的各項規定。
9.1.2操作技能考試包括熔化焊手工操作技能基本考試、附加考試、定位焊考試和機械操作技能考試;取得熔化焊手工操作技能基本考試和附加考試資格的焊工,均應認定為具備相應的定位焊操作資格。
9.1.3進行資格考試的焊工應根據已經評定合格的焊接工藝參數進行焊接。9.1.4焊工資格考試的焊接工藝方法分類宜符合下列規定: 1手工操作技能 手工電弧焊;熔化極氣體保護焊(包括實芯焊絲及藥芯焊絲);藥芯焊絲自保護焊;非熔化極氣體保護焊;
2機械操作技能埋弧焊;熔化極氣體保護焊;電渣焊(包括絲極、板極和熔嘴電 渣焊);氣電立焊;栓釘焊。
9.1.5焊工考試應由施工企業的焊工技術考試委員會組織和管理,其組成及職責應符合下列要求:
1企業焊工技術考試委員會應由企業主管經理、技術負責人和技術管理、安全、教育、勞資等部門的代表、焊接主管工程師、中高級檢驗人員、考試監督人員等組成,實際操作技能考試監督人員應由熟練焊工或焊接技師擔任。考試委員會可設辦事機構主持日常工作; 2企業焊工技術考試委員會應報經國家主管部門授權的上級管理機構認證、審批; 3企業焊工技術考試委員會的職責應為:確定報考項目及試題;監督考試過程;評定考試結果;核實免試及延長有效期資格;提供試件焊接工藝;建立健全焊工考試檔案管理制度;監督、記錄焊工生產合格率并納入焊工檔案管理。
9.1.6焊工應經理論知識考試合格后方可參加操作技能考試。9.1.7除另有要求外,考試用試板在焊前、焊后均不得進行包括
熱處理、錘擊、預熱、后熱在內的任何處理。試板坡口應光潔平整并清除其表面的水、油污、銹蝕等。
9.1.8焊前試板應打上焊工代碼鋼印和考試項目標識。水平固定或45°固定的管子還應參照時鐘位置打上焊接位置的鐘點標識。
9.1.9除機械操作技能考試外,考試試板不得加引弧板、引出板;考試試板必須按考試規定的位置放置且不應剛性固定。
9.1.10考試焊工應獨立進行各項操作。焊接開始后不得隨意更換試板,不得改變焊接方向和焊接位置。
9.1.11考試用的焊條、焊劑應按規定烘干,隨用隨取。焊絲必須清除油污、銹蝕等污物。采用手工電弧焊進行定位焊時應使用直 徑為3.2mm的焊條,其它考試項目焊接材料的規格應符合工藝評定的要求。9.1.12單面坡口或雙面坡口且要求全焊透的焊縫,可清根和清根后打磨。9.1.13考試過程中,不得對層間和表面焊縫進行打磨或修補,但焊后應將焊渣、飛濺等清除干凈。9.2考試內容及分類
9.2.1焊工資格考試包括理論知識考試和操作技能考試兩部分。9.2.2理論知識考試應以焊工必須掌握的基礎知識及安全知識 為主要內容,并應按申報焊接方法、類別對應出題,內容范圍應符 合下列規定:
1焊接安全知識(《焊接與切割安全》GB9448);
2焊縫符號識別能力(《焊縫符號表示法》GB324、《氣焊、手 工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式和尺寸》GB985); 3焊縫外形尺寸要求(《鋼結構外形尺寸》GB10854);
4焊接方法表示代號(《金屬焊接及釬焊方法在圖樣上的表示代號》GB5185); 5所報考試焊接方法的特點:焊接工藝參數、操作方法、焊接順序及其對焊接質量的影響; 6焊接質量保證、缺陷分級(《焊接質量保證鋼熔化焊接頭的要求和缺陷分級》GB/T12469);
7建筑鋼結構的焊接質量要求。應符合有關鋼結構施工驗收規程、規范的要求; 8與報考類別相適應的焊接材料型號、牌號及使用、保管要求(《碳鋼焊條》GB/T5117、《低合金鋼焊條》GB/T5118、《熔化焊用鋼絲》GB/T14957、《氣體保護焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》GB/T8110、《碳鋼藥芯焊絲》GB10045及《低合金鋼藥芯焊絲》GB/T17493、《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》GB/T5293、《低合金鋼埋弧焊用焊劑》GB/T12470); 9報考類別的鋼材型號、牌號標志和主要合金成分、力學性能及焊接性能; 10焊接設備、裝備名稱、類別、使用及維護要求。應符合一般常規型號; 11焊接缺陷分類及定義、形成原因及防止措施的一般知識(《金屬熔化焊焊縫缺陷分類》GB6417);
12焊接熱輸入與焊接規范參數的換算及熱輸入對性能影響的一般關系; 13焊接應力、變形產生原因、防止措施及熱處理的一般知識。
9.2.3操作技能考試應以檢驗焊工的操作技能為原則,以檢驗焊工遵循工藝指令能力及完成致密焊縫能力為主。其分類及適應認可范圍應符合表9.2.3規定。
9.3.5各種焊接位置加墊板的試件可用不加墊板的坡口全焊透焊縫考試來代替,但不能反之。背面加墊板的考試試件代號應為D,不加墊板可省略。9.3.6手工操作技能基本考試代號省略,附加考試代號為建 2)焊縫邊緣應圓滑平緩過渡到母材;焊縫表面不得有裂
紋、夾渣、氣孔、未熔合和焊瘤;咬邊和表面凹陷深度應不大于0.5mm。對接焊縫兩側咬邊總長應不大于焊縫全長的10%且不大于25mm; 3)焊后試板的角變形Q應不大于3°(圖9.3.10); 4)焊縫錯邊量應不大于10%板厚且不大于2mm。
2射線及超聲波探傷:射線探傷應不低于現行國家標準《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》(GB3323)規定的Ⅱ級要求;超聲波探傷應符合現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》(GB11345)規定的B1級要求; 3冷彎檢驗
1)彎曲條件:彎芯直徑應符合母材標準的彎曲試驗要求;
2)試驗方法:應符合現行國家標準《焊接接頭彎曲及壓扁試驗方法》(GB2653)的規定;對直徑不大于60mm的管材試件,可進行壓扁試驗;
3)合格標準:試件拉伸面任意方向上不得有長度大于3mm的裂紋或其它缺陷,且單個試件裂紋及其它缺陷總長不得大于7mm。9.4手工操作技能附加考試
9.4.1手工操作技能附加考試應符合下列一般規定: 1凡從事高層、超高層鋼結構及其它大型鋼結構構件制作及安裝焊接的焊工,應根據鋼結構的焊接節點形式、采用的焊接方法和焊工所承擔的焊接工作范圍及操作位置要求,由工程承包企業決定附加考試類別,并報監理工程師認可;
2凡申報參加附加考試的焊工必須已取得相應的手工操作基本技能資格證書。9.4.2附加考試的焊接方法和內容應符合下列規定:
1焊接方法分類及考試合格后的認可范圍應符合表9.2.3的規定;
2試件形式及尺寸應符合圖9.4.2/1~9.4.2/4的要求,其認可范圍只限于本類; 2檢驗方法
1)外觀檢驗:宜用5倍放大鏡目測;
2)無損探傷:射線探傷應符合現行國家標準《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》(GB3323)的規定,超聲波探傷應符合現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》(GB11345)的規定;
3)彎曲試驗:對接、角接及對接與角接組合焊縫接頭彎曲試驗應符合現行國家標準《焊接接頭彎曲及壓扁試驗法》(GB2653)的規定;彎曲條件應符合母材標準的規定;試樣尺寸應符合圖9.4.2/1和圖9.4.2/3要求。3焊縫合格標準
1)焊縫外觀應符合下列要求:
試件焊縫表面無裂紋、未焊滿、未熔合、氣孔、夾渣、焊瘤等缺陷;焊縫咬邊深度不大于0.5mm,兩側咬邊總長不超過焊縫長度的10%,且不大于25mm;焊縫錯邊量不大于10%板厚,且不大于2mm。
2)焊縫外形尺寸應符合表9.4.3/2要求;
3)焊縫內部缺陷合格標準:射線探傷應符合Ⅱ級及Ⅱ級以上的規定;超聲波探傷應符合BⅠ級的規定; 4)冷彎試驗合格標準:對接與角接接頭每個冷彎試樣表面任意方向裂紋及其它缺陷單個長度不得大于3mm;每個試樣中長度不大于3mm的缺陷總長不得大于7mm;4個試樣中所有缺陷總長不得大于24mm;以上各項檢驗應全部合格。9.5手工操作技能定位焊考試
9.5.1定位焊只進行手工電弧焊考試,考試分類與認可范圍應符合第9.3節中的有關規定。試件代號及排列方法應符合下列規定: 9.5.2試件形式和考試方法應符合下列規定: 1試件形式應符合圖9.5.2/1要求;
2檢驗方法應符合圖9.5.2/2要求,可采用任意的簡便方法加載至試件斷裂; 3試驗結果合格標準
1)定位焊焊縫外觀檢驗:表面應均勻,無裂紋、未熔合、氣孔、夾渣、焊瘤等缺焰;焊縫咬邊深度應不大于0.5mm,且兩側咬邊總長應不超過焊縫長度的10%; 2)斷面檢驗:焊縫應焊透至根部,不得有未熔合和直徑大于1mm的氣孔、夾渣。9.6機械操作技能考試
9.6.1考試分類與認可范圍應符合下列規定: 1鋼材分類代號與認可范圍應符合表9.3.1的規定;
2焊接材料分類及認可范圍:機械操作技能考試所用焊接材料、保護介質應根據被焊鋼材種類按焊接工藝文件選配,焊工考試不做規定; 3焊接方法分類及認可范圍應符合表9.2.3的規定;
4鋼材厚度、管材外徑的分類及認可范圍應符合表9.6.1/1和9.6.1/2的規定;
9.6.2考試試件尺寸及坡口形式應符合下列規定:
1埋弧焊及熔化極氣體保護焊操作技能考試試件尺寸應符合圖9.6.2/1要求;對于管徑小于600mm管材的考試試件尺寸
可根據產品形式和焊接工藝指導書要求由考試單位自行確定; 2電渣焊、氣電立焊操作技能考試試板尺寸及試樣取樣位置應符合圖9.6.2/2要求。焊接試件應根據焊接工藝要求加引弧板、收弧板;
3栓釘焊考試試件及試樣尺寸應符合圖9.6.2/3要求。9.6.3檢驗項目、方法與合格標準應符合下列規定: 1考試試板的檢驗項目應符合表9.6.3/1規定; 3)彎曲、宏觀及拉伸試驗
對接接頭冷彎試樣制備應符合圖9.6.2/1(a)、圖9.6.2/2的要求,彎曲試驗應符合現行國家標準《焊接接頭彎曲及壓扁試驗法》(GB2653)的規定,試樣冷彎至規定角度后,試樣表面任意方向的裂紋及其它缺陷單個長度應不大于3mm,且單個試樣裂紋及其它缺陷總長應不大于7mm;角接焊縫彎曲試樣的制備應符合圖9.6.2/1(b)的要求,彎曲試驗可以簡便的方法持續加載或重復加載,使焊縫根部受力,直至試樣斷裂或壓彎到兩板平貼。
宏觀試驗應符合現行國家標準《鋼的低倍組織及缺陷腐蝕試驗法》(GB226)的規定;栓釘焊接頭彎曲試樣、拉伸試樣制取應符合圖9.6.2/3(b)的要求。試樣打彎到30°后,焊接區應無裂紋(圖9.6.3/1);試樣拉伸至破壞后,不應在焊縫處斷裂(圖9.6.3/2)。
9.7考試記錄、復試、補考、重考、免試和證書 9.7.1焊工考試宜按附錄E/1記錄考試結果。
9.7.2每一考試項目中僅有一個試樣不合格時,可進行復試。復試時,應重新焊接一塊試板進行全部試驗,試樣檢驗應全部合格該項目方為合格,否則為不合格。同一焊工每次考試復試次數應不超過一次。
9.7.3按本章規定進行考試的焊工,應由企業焊工技術考試委
員會審核其合格項目,并報上級管理機構審批頒發焊工合格證書。焊工合格證有效期為3年,樣式和內容宜符合附錄E/2的要求。9.7.4焊工資格認可的合格證有效期終止前應重新進行考試、換證。重考應符合下列規定:
1重考應進行理論知識及操作技能考試。應對合格證認可資格科目中最難的科目進行操作技能重新考試;
2重考合格后應由企業焊工技術考試委員會審核并持原合格證上報,由原發證的上級管理機構核發新的焊工合格證;
3重考時持有合格證的焊工亦可申請參加比原認可資格更難的資格考試,考試合格后上報、核發新的資格合格證,考試不合格則該焊工必須參加原合格證中最難科目的重考; 4持續中斷焊接操作時間超過半年的原合格焊工重新參加焊接工作時,必須進行原認可資格科目的重新考試。該重考可免去理論知識考試,考試試件可不進行冷彎項目檢驗。9.7.5合格證有效期滿后免試應遵守下列規定:
持證焊工在規定的認可范圍內工作并在合格證的有效期內,焊接質量一貫優良,探傷合格率保持在射線探傷不小于90%、超聲波探傷不小于98%時,可經焊工所在企業的技術管理、質量檢驗兩個部門的主管簽字認可,由企業焊工技術考試委員會核準后報原發證的上級管理機構予以免試,準予免試的焊工資格證 書有效期延長不得超過3年,且不得連續免試。9.7.6合格證注銷應符合下列規定:
1焊工在生產過程中施焊焊縫質量一貫低劣,經質量檢查部門提出,由企業焊工技術考試委員會核準可注銷其合格證,同時應報上級管理機構備案。被注銷合格證的焊工可重新申請參加焊工考試,合格后方可允許在規定的認可范圍進行焊接工作;
2有偽造經歷、弄虛作假、涂改合格證或超越合格證認可范圍施焊者,企業焊工技術考試委員會可取消其考試資格或注銷其資格證書,并應報上級管理機構備案。
附錄C箱形柱(梁)內隔板電渣焊焊縫
焊透寬度的測量
C.0.1應采用垂直探傷法以使用的最大聲程作為探測范圍調整 時間軸,在被探工件無缺陷的部位將鋼板的第一次底面反射回波 調至滿幅的80%高度作為探測靈敏度基準,垂直于焊縫方向從
焊縫的終端開始以100mm間隔進行掃查,并對兩端各50+t1范圍進行全面掃查(圖C.0.1)。
C.0.1應采用垂直探傷法以使用的最大聲程作為探測范圍調整時間軸,在被探工件無缺陷的部位將鋼板的第一次底面反射回波調至滿幅的80%高度作為探測靈敏度基準,垂直于焊縫方向從焊縫的終端開始以100mm間隔進行掃查,并對兩端各50+t1范圍進行全面掃查(圖C.0.1)。
C.0.2焊接前必須在面板外側標記上焊接預定線,探傷時應以該預定線為基準線。C.0.3應把探頭從焊縫一側移動至另一側,底波高度達到40%時的探頭中心位置作為焊透寬度的邊界點,兩側邊界點間距即為焊透寬度。C.0.4缺陷指示長度的測定應符合下列規定:
1焊透指示寬度不足將按第C.0.3條規定掃查求出的焊透指示寬度小于隔板尺寸的沿焊縫長度方向的范圍作為缺陷指示長度;
2焊透寬度的邊界點錯移將焊透寬度邊界點向焊接預定線內側沿焊縫長度方向錯位超過3mm的范圍作為缺陷指示長度;
3缺陷在焊縫長度方向的位置以缺陷的起點表示。
附錄D圓管T、K、Y節點焊縫的 超聲波探傷方法及缺陷分級
D.0.1本附錄適用于支管管徑不小于150mm、壁厚不小于6mm、板厚外徑之比在13%以下的圓鋼管分支節點焊縫的超聲波探傷。
D.0.2本附錄未述及的內容應符合現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質量分級》(GB11345)的規定。
D.0.3本附錄所用術語應符合下列規定:
(圖D.0.3)交叉角θ———主管和支管相交的角度; 相貫角ψ———從主管軸與支管軸組成的平面與支管母線形成的沿支管圓周方向的角度; 偏角θB———支管表面母線和焊縫縱截面的法線或和探傷方向所成的角度。
D.0.4探頭應采選用小芯片(如6mm×6mm)、短前沿、高頻率(5~6MHz)及盡可能大的折射角(或K值),且應能完成1跨距范圍內整個焊縫截面的檢測。
本規程用詞說明
一、為便于在執行本規程條文時區別對待,對要求嚴格程度 不同的用詞說明如下:
1表示很嚴格,非這樣做不可的:
正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴禁”; 2表示嚴格,在正常情況均應這樣做的:
正面詞采用“應”,反面詞采用“不應”或“不得”; 3表示允許稍有選擇,在條件許可時首先這樣做的: 正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;
表示有選擇,在一定條件下可這樣做的,采用“可”。
二、條文中指明應按其它有關標準執行的寫法,為“應符合 ??的規定”或“應按照??執行”。
第三篇:JGJ81-2002建筑鋼結構焊接技術規程
中華人民共和國行業標準
建筑鋼結構焊接技術規程
JGJ81—2002 J218—2002
2002北京
前言
根據建設部建標[1999]309號文的要求,規程編制組經廣泛調查研究,認真總結實踐經驗,參考有關國際標準和國外先進標準,并在廣泛征求意見的基礎上,對《建筑鋼結構焊接規程》(JGJ81—91)進行了全面修訂,制定了本規程。
本規程的主要技術內容是:1總則;2基本規定;3材料; 4焊接節點構造;5焊接工藝評定;6焊接工藝;7焊接質量檢查; 8焊接補強與加固;9焊工考試。
本次修訂的主要技術內容是:
第一章總則,擴充了適用范圍,明確了建筑鋼結構板厚下 限、類型和適用的焊接方法。
第二章基本規定,是新增加的內容。明確規定了建筑鋼結構 焊接施工難易程度區分原則、制作與安裝單位資質要求、有關人 員資格職責和質量保證體系等。
第三章材料,取消了常用鋼材及焊條、焊絲、焊劑選配表和 鋼材碳當量限制,增加了鋼材和焊材復驗要求、焊材及氣體應符 合的國家標準、鋼板厚度方向性能要求等。
第四章焊接節點構造,增加了不同焊接方法焊接坡口的形狀 和尺寸、管結構各種接頭形式與坡口要求、防止板材產生層狀撕 裂的節點形式、構件制作與工地安裝焊接節點形式、承受動載與 抗震焊接節點形式以及組焊構件焊接節點的一般規定,并對焊縫 的計算厚度作了修訂。
第五章焊接工藝評定,對焊接工藝評定規則、試件試樣的制 備、試驗與檢驗等內容進行了全面擴充,增加了焊接工藝評定的 一般規定和重新進行焊接工藝評定的規定。
第六章焊接工藝,取消了各種焊接方法工藝參數參照表,增 加了焊接工藝的一般規定、各種焊接方法選配焊接材料示例、焊 接預熱、后熱及焊后消除應力要求、防止層狀撕裂和控制焊接變 形的工藝措施。第七章焊接質量檢查,對焊縫外觀質量合格標準、不同形式 焊縫外形尺寸允許偏差及無損檢測要求進行了修訂,增加了焊接 檢驗批的劃分規定、圓管T、K、Y節點的焊縫超聲波探傷方法 和缺陷分級標準以及箱形構件隔板電渣焊焊縫焊透寬度的超聲波 檢測方法。
第八章焊接補強與加固,對鋼結構的焊接與補強加固方法作 了修訂和補充,增加了鋼結構受氣相腐蝕作用時其鋼材強度計算 方法、負荷狀態下焊縫補強與加固的規定、承受動荷載構件名義 應力與鋼材強度設計值之比β的規定、考慮焊接瞬時受熱造成 構件局部力學性能降低及采取相應安全措施的規定和焊縫強度折 減系數等內容。
第九章焊工考試,修訂了考試內容和分類,在焊工手工操作 技能考試方面,增加了附加考試和定位焊考試。
本規程由建設部負責管理和對強制性條文的解釋,由主編單 位負責具體技術內容的解釋。
本規程主編單位是:中冶集團建筑研究總院(地址:北京市 海淀區西土城路33號,郵政編碼:100088)
本規程參加單位是:中建一局鋼結構工程有限公司
寶鋼股份有限公司 重慶鋼鐵設計研究總院 北京鋼鐵設計研究總院
武漢鋼鐵集團金屬結構有限責任公司 江南重工集團有限公司 大連重工集團有限公司
深圳建升和鋼結構建筑安裝工程有限公司 上海寶鋼冶金建設公司
中國第二十冶金建設公司鋼結構制造總廠 武鋼集團武漢冶金設備制造公司 北京雙園咨詢監理公司
目次
1總則????????????????????????1 2基本規定??????????????????????2 3材料????????????????????????5 4焊接節點構造????????????????????7 4.1一般規定?????????????????????7 4.2焊接坡口的形狀和尺寸???????????????7 4.3焊縫的計算厚度?????????????????38 4.4組焊構件焊接節點????????????????48 4.5防止板材產生層狀撕裂的節點形式?????????52 4.6構件制作與工地安裝焊接節點形式????????55 4.7承受動載與抗震的焊接節點形式??????????63 5焊接工藝評定???????????????????67 5.1一般規定????????????????????67 5.2焊接工藝評定規則????????????????70 5.3重新進行工藝評定的規定?????????????73 5.4試件和檢驗試樣的制備??????????????75 5.5試件和試樣的試驗與檢驗?????????????85 6焊接工藝?????????????????????89 6.1一般規定????????????????????89 6.2焊接預熱及后熱?????????????????98 6.3防止層狀撕裂的工藝措施????????????100 6.4控制焊接變形的工藝措施????????????100 6.5焊后消除應力處理???????????????101 6.6熔化焊縫缺陷返修???????????????102 7焊接質量檢查??????????????????104 7.1一般規定???????????????????104 7.2外觀檢驗???????????????????105 7.3無損檢測???????????????????108 8焊接補強與加固?????????????????110 9焊工考試????????????????????115 9.1一般規定???????????????????115 9.2考試內容及分類????????????????116 9.3手工操作技能基本考試?????????????118 9.4手工操作技能附加考試?????????????125 9.5手工操作技能定位焊考試????????????131 9.6機械操作技能考試???????????????133 9.7考試記錄、復試、補考、重考、免試和證書????138 附錄A鋼板厚度方向性能級別及其含硫量、斷面收縮率值????????????????140
附錄B建筑鋼結構焊接工藝評定報告格式???????141 附錄C箱形柱(梁)內隔板電渣焊焊縫焊透寬度的
測量????????????????????151
附錄D圓管T、K、Y節點焊縫的超聲波探傷
方法及缺陷分級???????????????153
附錄E工程建設焊工考試結果登記表、合格證格式???157 本規程用詞說明??????????????????160
1總則
1.0.1為在建筑鋼結構焊接中貫徹執行國家的技術經濟政策,做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量,制定本規程。1.0.2本規程適用于桁架或網架(殼)結構、多層和高層梁/柱 框架結構等工業與民用建筑和一般構筑物的鋼結構工程中,鋼材厚 度大于或等于3mm的碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼的焊接。適 用的焊接方法包括手工電弧焊、氣體保護焊、自保護焊、埋弧焊、電渣焊、氣電立焊、栓釘焊及相應焊接方法的組合。
1.0.3鋼結構的焊接必須遵守國家現行的安全技術和勞動保護 等有關規定。
1.0.4鋼結構的焊接除應執行本規程外,尚應符合國家現行有 關強制性標準的規定。
2基本規定
2.0.1建筑鋼結構工程焊接難度可分為一般、較難和難三種情 況。施工單位在承擔鋼結構焊接工程時應具備與焊接難度相適應 的技術條件。建筑鋼結構工程的焊接難度可按下表區分。表2.0.1建筑鋼結構工程的焊接難度區分原則 2.0.2施工圖中應標明下列焊接技術要求:
1應明確規定結構構件使用鋼材和焊接材料的類型和焊縫 質量等級,有特殊要求時,應標明無損探傷的類別和抽查百分 比;
2應標明鋼材和焊接材料的品種、性能及相應的國家現行 標準,并應對焊接方法、焊縫坡口形式和尺寸、焊后熱處理要求 等作出明確規定。對于重型、大型鋼結構,應明確規定工廠制作 單元和工地拼裝焊接的位置,標注工廠制作或工地安裝焊縫符 號。
2.0.3制作與安裝單位承擔鋼結構焊接工程施工圖設計時,應 具有與工程結構類型相適應的設計資質等級或由原設計單位認 可。
2.0.4鋼結構工程焊接制作與安裝單位應具備下列條件: 1應具有國家認可的企業資質和焊接質量管理體系;
2應具有2.0.5條規定資格的焊接技術責任人員、焊接質 檢人員、無損探傷人員、焊工、焊接預熱和后熱處理人員; 3對焊接技術難或較難的大型及重型鋼結構、特殊鋼結構 工程,施工單位的焊接技術責任人員應由中、高級焊接技術人員 擔任;
4應具備與所承擔工程的焊接技術難易程度相適應的焊接 方法、焊接設備、檢驗和試驗設備;
5屬計量器具的儀器、儀表應在計量檢定有效期內; 6應具有與所承擔工程的結構類型相適應的企業鋼結構焊 接規程、焊接作業指導書、焊接工藝評定文件等技術軟件; 7特殊結構或采用屈服強度等級超過390MPa的鋼材、新鋼 種、特厚材料及焊接新工藝的鋼結構工程的焊接制作與安裝企業 應具備焊接工藝試驗室和相應的試驗人員。
2.0.5建筑鋼結構焊接有關人員的資格應符合下列規定: 1焊接技術責任人員應接受過專門的焊接技術培訓,取得 中級以上技術職稱并有一年以上焊接生產或施工實踐經驗; 2焊接質檢人員應接受過專門的技術培訓,有一定的焊接 實踐經驗和技術水平,并具有質檢人員上崗資質證; 3無損探傷人員必須由國家授權的專業考核機構考核合格,其相應等級證書應在有效期內;并應按考核合格項目及權限從事 焊縫無損檢測和審核工作;
4焊工應按本規程第9章的規定考試合格并取得資格證書,其施焊范圍不得超越資格證書的規定;
5氣體火焰加熱或切割操作人員應具有氣割、氣焊操作上 崗證;
6焊接預熱、后熱處理人員應具備相應的專業技術。用電 加熱設備加熱時,其操作人員應經過專業培訓。
2.0.6建筑鋼結構焊接有關人員的職責應符合下列規定: 1焊接技術責任人員負責組織進行焊接工藝評定,編制焊 接工藝方案及技術措施和焊接作業指導書或焊接工藝卡,處理施 工過程中的焊接技術問題;
2焊接質檢人員負責對焊接作業進行全過程的檢查和控制,根據設計文件要求確定焊縫檢測部位、填報簽發檢測報告; 3無損探傷人員應按設計文件或相應規范規定的探傷方法 及標準,對受檢部位進行探傷,填報簽發檢測報告; 4焊工應按焊接作業指導書或工藝卡規定的工藝方法、參 數和措施進行焊接,當遇到焊接準備條件、環境條件及焊接技術 措施不符合焊接作業指導書要求時,應要求焊接技術責任人員采 取相應整改措施,必要時應拒絕施焊;
5焊接預熱、后熱處理人員應按焊接作業指導書及相應的 操作規程進行作業。
3材料
3.0.1建筑鋼結構用鋼材及焊接填充材料的選用應符合設計圖 的要求,并應具有鋼廠和焊接材料廠出具的質量證明書或檢驗報 告;其化學成分、力學性能和其它質量要求必須符合國家現行標 準規定。當采用其它鋼材和焊接材料替代設計選用的材料時,必 須經原設計單位同意。
3.0.2鋼材的成分、性能復驗應符合國家現行有關工程質量驗 收標準的規定;大型、重型及特殊鋼結構的主要焊縫采用的焊接 填充材料應按生產批號進行復驗。復驗應由國家技術質量監督部 門認可的質量監督檢測機構進行。
3.0.3鋼結構工程中選用的新材料必須經過新產品鑒定。鋼材 應由生產廠提供焊接性資料、指導性焊接工藝、熱加工和熱處理 工藝參數、相應鋼材的焊接接頭性能數據等資料;焊接材料應由 生產廠提供貯存及焊前烘焙參數規定、熔敷金屬成分、性能鑒定 資料及指導性施焊參數,經專家論證、評審和焊接工藝評定合格 后,方可在工程中采用。
3.0.4焊接T形、十字形、角接接頭,當其翼緣板厚度等于或 大于40mm時,設計宜采用抗層狀撕裂的鋼板。鋼材的厚度方向 性能級別應根據工程的結構類型、節點形式及板厚和受力狀態的 不同情況選擇。
鋼板厚度方向性能級別Z15、Z25、Z35相應的含硫量、斷面 收縮率應符合附錄A的規定。
3.0.5焊條應符合現行國家標準《碳鋼焊條》(GB/T5117)、《低合金鋼焊條》(GB/T5118)的規定。
3.0.6焊絲應符合現行國家標準《熔化焊用鋼絲》(GB/T 14957)、《氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》(GB/T 8110)及《碳鋼藥芯焊絲》(GB/T10045)、《低合金鋼藥芯焊絲》(GB/T17493)的規定。
3.0.7埋弧焊用焊絲和焊劑應符合現行國家標準《埋弧焊用碳 鋼焊絲和焊劑》(GB/T5293)、《低合金鋼埋弧焊用焊劑》(GB/T12470)的規定。
3.0.8氣體保護焊使用的氬氣應符合現行國家標準《氬氣》(GB/T4842)的規定,其純度不應低于99.95%。3.0.9氣體保護焊使用的二氧化碳氣體應符合國家現行標準 《焊接用二氧化碳》(HG/T2537)的規定,大型、重型及特 殊鋼結構工程中主要構件的重要焊接節點采用的二氧化碳氣體質量應符合該標準中優等品的要求,即其二氧化碳含量(V/V)不得低 于99.9%,水蒸氣與乙醇總含量(m/m)不得高于0.005%,并不得檢出液態水。
4焊接節點構造
4.1一般規定
4.1.1鋼結構焊接節點構造,應符合下列要求: 1盡量減少焊縫的數量和尺寸;
2焊縫的布置對稱于構件截面的中和軸; 3便于焊接操作,避免仰焊位置施焊;
4采用剛性較小的節點形式,避免焊縫密集和雙向、三向相交; 5焊縫位置避開高應力區;
6根據不同焊接工藝方法合理選用坡口形狀和尺寸。
4.1.2管材可采用T、K、Y及X形連接接頭(圖4.1.2)。4.1.3施工圖中采用的焊縫符號應符合現行國家標準《焊縫符 號表示方法》(GB324)和《建筑結構制圖標準》(GBJ105)的規定,并應標明工廠車間施焊和工地安裝施焊的焊縫及所有焊縫 的部位、類型、長度、焊接坡口形式和尺寸、焊腳尺寸、部分焊 透接頭的焊透深度。
4.2焊接坡口的形狀和尺寸
4.2.1各種焊接方法及接頭坡口形狀尺寸代號和標記應符合下 列規定:
1焊接方法及焊透種類代號應符合表4.2.1/1規定; 2接頭形式及坡口形狀代號應符合表4.2.1/2規定; 3焊接面及墊板種類代號應符合表4.2.1/3規定; 4焊接位置代號應符合表4.2.1/4規定; 5坡口各部分尺寸代號應符合表4.2.1/5規定;
標記示例:
手工電弧焊、完全焊透、對接、Ⅰ形坡口、背面加鋼襯墊的 單面焊接接頭表示為MC-BⅠ-BS1。
4.2.2焊條手工電弧焊全焊透坡口形狀和尺寸宜符合表4.2.2 的要求。
4.2.3氣體保護焊、自保護焊全焊透坡口形狀和尺寸宜符合表 4.2.3的要求。
4.2.4埋弧焊全焊透坡口形狀和尺寸宜符合表4.2.4的要求。4.2.5焊條手工電弧焊部分焊透坡口形狀和尺寸宜符合表4.2.5的要求。
4.2.6氣體保護焊、自保護焊部分焊透坡口形狀和尺寸宜符合 表4.2.6的要求。
4.2.7埋弧焊部分焊透坡口形狀和尺寸宜符合表4.2.7的要求。
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
4.3焊縫的計算厚度
4.3.1全焊透的對接焊縫及對接與角接組合焊縫,雙面焊時反 面應清根后焊接,加墊板單面焊當坡口形狀、尺寸符合本規程表 4.2.2~4.2.4的要求時,可按全焊透計算。其計算厚度 he應為坡口根部至焊縫表面(不計余高)的最短距離。
4.3.2開坡口的部分焊透對接焊縫及對接與角接組合焊縫,其 焊縫計算厚度he(見圖4.3.2)應根據焊接方法、坡口形狀及尺寸、焊接位置不同,分別對坡口深度H進行折減。各種類型部分焊透焊縫的計算厚度he應符合表4.3.2的規定。V形坡口α≥60°及U、J形坡口,當坡口尺寸符合表4.2.5~4.2規定時,焊縫計算厚度he應為坡口深度H。
.7的
31 32 33 34 35 36 37 38
4.4組焊構件焊接節點
4.4.1塞焊和槽焊焊縫的尺寸、間距、填焊高度應符合下列規 定:
1塞焊縫和槽焊縫的有效面積應為貼合面上圓孔或長槽孔 的標稱面積;
2塞焊焊縫的最小中心間隔應為孔徑的4倍,槽焊焊縫的 縱向最小間距應為槽孔長度的2倍,垂直于槽孔長度方向的兩排 槽孔的最小間距應為槽孔寬度的4倍;
3塞焊孔的最小直徑不得小于開孔板厚度加8mm,最大直
徑應為最小直徑值加3mm,或為開孔件厚度的2.25倍,并取兩 值中較大者。槽孔長度不應超過開孔件厚度的10倍,最小及最 大槽寬規定與塞焊孔的最小及最大孔徑規定相同;
4塞焊和槽焊的填焊高度:當母材厚度等于或小于16mm 時,應等于母材的厚度;當母材厚度大于16mm時,不得小于母 材厚度的一半,并不得小于16mm;
5塞焊焊縫和槽焊焊縫的尺寸應根據貼合面上承受的剪力 計算確定。
4.4.2嚴禁在調質鋼上采用塞焊和槽焊焊縫。4.4.3角焊縫的尺寸應符合下列規定:
1角焊縫的最小計算長度應為其焊腳尺寸(hf)的8倍,且不得小于40mm;焊縫計算長度應為焊縫長度扣除引弧、收弧 長度;
2角焊縫的有效面積應為焊縫計算長度與計算厚度(he)的乘積。對任何方向的荷載,角焊縫上的應力應視為作用在這一 有效面積上;
3斷續角焊縫焊段的最小長度應不小于最小計算長度; 4單層角焊縫最小焊腳尺寸宜按表4.4.3取值,同時應符 合設計要求;
5當被焊構件較薄板厚度≥25mm時,宜采用局部開坡口的 角焊縫;
6角焊縫十字接頭,不宜將厚板焊接到較薄板上。
4.4.4搭接接頭角焊縫的尺寸及布置應符合下列規定: 1傳遞軸向力的部件,其搭接接頭最小搭接長度應為較薄件厚度的5倍,但不小于25mm(圖4.4.4/1)。并應施焊縱向或 橫向雙角焊縫;
2單獨用縱向角焊縫連接型鋼桿件端部時,型鋼桿件的寬
度W應不大于200mm(圖4.4.4/2),當寬度W大于200mm時,需加橫向角焊或中間塞焊。型鋼桿件每一側縱向角焊縫的長度L應不小于W;
3型鋼桿件搭接接頭采用圍焊時,在轉角處應連續施焊。桿件端部搭接角焊縫作繞焊時,繞焊長度應不小于二倍焊腳尺 寸,并連續施焊;
4搭接焊縫沿材料棱邊的最大焊腳尺寸,當板厚小于、等
于6mm時,應為母材厚度,當板厚大于6mm時,應為母材厚度 減去1~2mm(圖4.4.4/3);
5用搭接焊縫傳遞荷載的套管接頭可以只焊一條角焊縫,其管材搭接長度L應不小于5(t1+t2),且不得小于25mm。搭接焊縫焊腳尺寸應符合設計要求(圖4.4.4-4)。
4.4.5不同厚度及寬度的材料對接時,應作平緩過渡并符合下 列規定:
1不同厚度的板材或管材對接接頭受拉時,其允許厚度差值(t1 -t2)應符合表4.4.5的規定。當超過表4.4.5的規定時 應將焊縫焊成斜坡狀,其坡度最大允許值應為1∶2.5;或將較厚 板的一面或兩面及管材的內壁或外壁在焊前加工成斜坡,其坡度 最大允許值應為1∶2.5(圖4.4.5);
2不同寬度的板材對接時,應根據工廠及工地條件采用熱 切割、機械加工或砂輪打磨的方法使之平緩過渡,其連接處最大 允許坡度值應為1∶2.5(圖4.4.5e)。4.5防止板材產生層狀撕裂的節點形式
4.5.1在T形、十字形及角接接頭中,當翼緣板厚度等于、大 于20mm時,為防止翼緣板產生層狀撕裂,宜采取下列節點構造 設計:
1采用較小的焊接坡口角度及間隙(圖4.5.1a),并滿足 焊透深度要求;
2在角接接頭中,采用對稱坡口或偏向于側板的坡口(圖 4.5.1b);
3采用對稱坡口(圖4.5.1c);
4在T形或角接接頭中,板厚方向承受焊接拉應力的板材端頭伸出接頭焊縫區(圖4.5.1d);
在T形、十字形接頭中,采用過渡段,以對接接頭取代 形、十字形接頭(圖4.5.1e、f)。.6構件制作與工地安裝焊接節點形式
.6.1構件制作焊接節點形式應符合下列要求:
桁架和支撐的桿件與節點板的連接節點宜采用圖4.6.
/1
5T4411 的形式;當桿件承受拉應力時,焊縫應在搭接桿件節點板的外邊 緣處提前終止,間距a應不小于hf;
2型鋼與鋼板搭接,其搭接位置應符合圖4.6.1/2的要求; 3搭接接頭上的角焊縫應避免在同一搭接接觸面上相交(圖4.6.1/3);
4要求焊縫與母材等強和承受動荷載的對接接頭,其縱橫兩方向的對接焊縫,宜采用T形交叉。交叉點的距離宜不小于200mm,且拼接料的長度和寬度宜不小于300mm(圖4.6.1/4)。如有特殊要求,施工圖應注明焊縫的位置;
5以角焊縫作縱向連接組焊的部件,如在局部荷載作用區 采用一定長度的對接與角接組合焊縫來傳遞載荷,在此長度以外 坡口深度應逐步過渡至零,且過渡長度應不小于坡口深度的4倍; 6焊接組合箱形梁、柱的縱向角焊縫,宜采用全焊透或部
分焊透的對接與角接組合焊縫(圖4.6.1/5)。要求全焊透時,應采用墊板單面焊(圖4.6.1/5b);
48
10管—球結構中,對由兩個半球焊接而成的空心球,其焊 接接頭可采用不加肋和加肋兩種形式(圖4.6.1-9)。
4.6.2工地安裝焊接節點形式應符合下列要求: 1H形框架柱安裝拼接接頭宜采用螺栓和焊接組合節點或
全焊節點(圖4.6.2-1a、b)。采用螺栓和焊接組合節點時,49
第四篇:鋼結構焊接規范
鋼結構焊接規范
鋼結構從下料、組對、焊接、檢驗等工藝
鋼結構手工電弧焊焊接施工工藝標準
依據標準:
《建筑工程施工質量驗收統一標準》GB50300-2001 《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001 《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級法》GB11345 《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》GB3323
《焊接球節點鋼網架焊縫超聲波探傷方法及質量分級法》JBJ/T3034.1 《螺栓球節點鋼網架焊縫超聲波探傷方法及質量分級法》JBJ/T3034.2 《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ811、范圍
本工藝標準適用于一般工業與民用建筑工程中鋼結構制作與安裝手工電弧焊焊接工程。
2、施工準備
2.1材料及主要機具
2.1.1電焊條:其型號按設計要求選用,必須有質量證明書。按要求施焊前經過烘焙。嚴禁使用藥皮脫落、焊芯生銹的焊條。設計無規定時,焊接Q235鋼時宜選用E43系列碳鋼結構焊條;焊接16Mn鋼時宜選用E50系列低合金結構鋼焊條;焊接重要結構時宜采用低氫型焊條(堿性焊條)。按說明書的要求烘焙后,放入保溫桶內,隨用隨取。酸性焊條與堿性焊條不準混雜使用。
2.1.2引弧板:用坡口連接時需用弧板,弧板材質和坡口型式應與焊件相同。
2.1.3主要機具:電焊機(交、直流)、焊把線、焊鉗、面罩、小錘、焊條烘箱、焊條保溫桶、鋼絲刷、石棉條、測溫計等。
2.2作業條件
2.2.1熟悉圖紙,做焊接工藝技術交底。
2.2.2施焊前應檢查焊工合格證有效期限,應證明焊工所能承擔的焊接工作。
2.2.3現場供電應符合焊接用電要求。
2.2.4環境溫度低于0℃,對預熱,后熱溫度應根據工藝試驗確定。
3、操作工藝
3.1工藝流程:
作業準備→電弧焊接(平焊、立焊、橫焊、仰焊)→焊縫檢查。
3.2鋼結構電弧焊接:
3.2.1平焊
3.2.1.1選擇合格的焊接工藝,焊條直徑,焊接電流,焊接速度,焊接電弧長度等,通過焊接工藝試驗驗證。
3.2.1.2清理焊口:焊前檢查坡口、組裝間隙是否符合要求,定位焊是否牢固,焊縫周圍不得有油污、銹物。
3.2.1.3烘焙焊條應符合規定的溫度與時間,從烘箱中取出的焊條,放在焊條保溫桶內,隨用隨取。
3.2.1.4焊接電流:根據焊件厚度、焊接層次、焊條型號、直徑、焊工熟練程度等因素,選擇適宜的焊接電流。
3.2.1.5引弧:角焊縫起落弧點應在焊縫端部,宜大于10mm,不應隨便打弧,打火引弧后應立即將焊條從焊縫區拉開,使焊條與構件間保持2~4mm間隙產生電弧。對接焊縫及時接和角接組合焊縫,在焊縫兩端設引弧板和引出板,必須在引弧板上引弧后再焊到焊縫區,中途接頭則應在焊縫接頭前方15~20mm處打火引弧,將焊件預熱后再將焊條退回到焊縫起始處,把熔池填滿到要求的厚度后,方可向前施焊。
3.2.1.6焊接速度:要求等速焊接,保證焊縫厚度、寬度均勻一致,從面罩內看熔池中鐵水與熔渣保持等距離(2~3mm)為宜。
3.2.1.7焊接電弧長度:根據焊條型號不同而確定,一般要求電弧長度穩定不變,酸性焊條一般為3~4mm,堿性焊條一般為2~3mm為宜。
3.2.1.8焊接角度:根據兩焊件的厚度確定,焊接角度有兩個方面,一是焊條與焊接前進方向的夾角為60~75°;二是焊條與焊接左右夾角有兩種情況,當焊件厚度相等時,焊條與焊件夾角均為45°;當焊件厚度不等時,焊條與較厚焊件一側夾角應大于焊條與較薄焊件一側夾角。
3.2.1.9收弧:每條焊縫焊到末尾,應將弧坑填滿后,往焊接方向相反的方向帶弧,使弧坑甩在焊道里邊,以防弧坑咬肉。焊接完畢,應采用氣割切除弧板,并修磨平整,不許用錘擊落。
3.2.1.10清渣:整條焊縫焊完后清除熔渣,經焊工自檢(包括外觀及焊縫尺寸等)確無問題后,方可轉移地點繼續焊接。
3.2.2立焊:基本操作工藝過程與平焊相同,但應注意下述問題:
3.2.2.1在相同條件下,焊接電源比平焊電流小10%~15%。
3.2.2.2采用短弧焊接,弧長一般為2~3mm。
3.2.2.3焊條角度根據焊件厚度確定。兩焊件厚度相等,焊條與焊條左右方向夾角均為450;兩焊件厚度不等時,焊條與較厚焊件一側的夾角應大于較薄一側的夾角。焊條應與垂直面形成600~800角,使角弧略向上,吹向熔池中心。
3.2.2.4收弧:當焊到末尾,采用排弧法將弧坑填滿,把電弧移至熔池中央停弧。嚴禁使弧坑甩在一邊。為了防止咬肉,應壓低電弧變換焊條角度,使焊條與焊件垂直或由弧稍向下吹。
3.2.3橫焊:基本與平焊相同,焊接電流比同條件平焊的電流小10%~15%,電弧長2~4mm。焊條的角度,橫焊時焊條應向下傾斜,其角度為700~800,防止鐵水下墜。根據兩焊件的厚度不同,可適當調整焊條角度,焊條與焊接前進方向為700~900。
3.2.4仰焊:基本與立焊、橫焊相同,其焊條與焊件的夾角和焊件厚度有關,焊條與焊接方向成700~800角,宜用小電流、短弧焊接。
3.3冬期低溫焊接:
3.3.1在環境溫度低于0℃條件下進行電弧焊時,除遵守常溫焊接的有關規定外,應調整焊接工藝參數,使焊縫和熱影響區緩慢冷卻。風力超過4級,應采取擋風措施;焊后未冷卻的接頭,應避免碰到冰雪。
3.3.2鋼結構為防止焊接裂紋,應預熱、預熱以控制層間溫度。當工作地點溫度在0℃以下時,應進行工藝試驗,以確定適當的預熱,后熱溫度。
4、質量標準
4.1一般規定
4.1.1本章適用于鋼結構制作和安裝中的鋼構件焊接和焊釘焊接的工程質量驗收。
4.1.2鋼結構焊接工程可按相應的鋼結構制作或安裝工程檢驗批的劃分原則劃分為一個或若干個檢驗批。
4.1.3碳素結構鋼應在焊縫冷卻到環境溫度、低合金結構鋼應在完成焊接24h以后,進行焊縫探傷檢驗。
4.1.4焊縫施焊后應在工藝規定的焊縫及部位打上焊工鋼印。
4.2鋼構件焊接工程
I主控項目
4.2.1焊條、焊絲、焊劑、電渣焊熔嘴等焊接材料與母材的匹配應符合設計要求及國家現行行業標準《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ81的規定。焊條、焊劑、藥芯焊絲、熔嘴等在使用前,應按其產品說明書及焊接工藝文件的規定進行烘焙和存放。
檢查數量:全數檢查。
檢驗方法:檢查質量證明書和烘焙記錄。
4.2.2焊工必須經考試合格并取得合格證書。持證焊工必須在其考試合格項目及其認可范圍內施焊。
檢查數量:全數檢查。
檢驗方法:檢查焊工合格證及其認可范圍、有效期。
4.2.3施工單位對其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等,應進行焊接工藝評定,并應根據評定報告確定焊接工藝。
檢查數量:全數檢查。
檢驗方法:檢查焊接工藝評定報告。
4.2.4設計要求全焊透的一、二級焊縫應采用超聲波探傷進行內部缺陷的檢驗,超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時,應采用射線探傷,其內部缺陷分級及探傷方法應符合現行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級法》GB11345或《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》GB3323的規定。
焊接球節點網架焊縫、螺栓球節點網架焊縫及圓管T、K、Y形節點相關線焊縫,其內部缺陷分級及探傷方法應分別符合國家現行標準《焊接球節點鋼網架焊縫超聲波探傷方法及質量分級法》JBJ/T3034.1、《螺栓球節點鋼網架焊縫超聲波探傷方法及質量分級法》JBJ/T3034.2、《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ81的規定。
一級、二級焊縫的質量等級及缺陷分級應符合表4.2.4的規定。
檢查數量:全數檢查。
檢驗方法:檢查超聲波或射線探傷記錄。
表4.2.4 一、二級焊縫質量等級及缺陷分級
焊縫質量等級 一級 二級
內部缺陷超聲波探傷 評定等級 Ⅱ Ⅲ
檢驗等級 B級 B級
探傷比例 100% 20%
內部缺陷射線探傷 評定等級 Ⅱ Ⅲ
檢驗等級 AB級 AB級
探傷比例 100% 20%
注:探傷比例的計數方法應按以下原則確定:(1)對工廠制作焊縫,應按每條焊縫計算百分比,且探傷長度應不小于200mm,當焊縫長度不足200mm時,應對整條焊縫進行探傷;(2)對現場安裝焊縫,應按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數計算百分比,探傷長度應不小于200mm,并應不少于1條焊縫。
4.2.5T形接頭、十字接頭、角接接頭等要求熔透的對接和角對接組合焊縫,其焊腳尺寸不應小于t/4(圖4.2.5a、b、c);設計有疲勞驗算要求的吊車梁或類似構件的腹板與上翼緣連接焊縫的焊腳尺寸為t/2(圖4.2.5d),且不應大于10mm。焊腳尺寸的允許偏差為0~4mm。
檢查數量:資料全數檢查;同類焊縫抽查10%,且不應少于3條。
檢驗方法:觀察檢查,用焊縫量規抽查測量。
圖4.2.5焊腳尺寸
4.2.6焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。一級、二級焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷。且一級焊縫不得有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。
檢查數量:每批同類構件抽查10%,且不應少于3件;被抽查構件中,每一類型焊縫按條數抽查5%,且不應少于1條;每條檢查1處,總抽查數不應少于10處。
檢驗方法:觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規和鋼尺檢查,當存在疑義時,采用滲透或磁粉探傷檢查。
Ⅱ一般項目
4.2.7對于需要進行焊前預熱或焊后熱處理的焊縫,其預熱溫度或后熱溫度應符合國家現行有關標準的規定或通過工藝試驗確定。預熱區在焊道兩側,每側寬度均應大于焊件厚度的1.5倍以上,且不應小于100mm;后熱處理應在焊后立即進行,保溫時間應根據板厚按每25mm板厚1h確定。
檢查數量:全數檢查。
檢驗方法:檢查預、后熱施工記錄和工藝試驗報告。
4.2.8二級、三級焊縫外觀質量標準應符合本規范附錄A中表A.0.1的規定。三級對接焊縫應按二級焊縫標準進行外觀質量檢驗。
檢查數量:每批同類構件抽查10%,且不應少于3件;被抽查構件中,每一類型焊縫按條數抽查5%,且不應少于1條;每條檢查1處,總抽查數不應少于10處。
檢驗方法:觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規和鋼尺檢查。
4.2.9焊縫尺寸允許偏差應符合本規范附錄A中表A.0.2的規定。
檢查數量:每批同類構件抽查10%,且不應少于3件;被抽查構件中,每種焊縫按條數各抽查5%,但不應少于1條;每條檢查1處,總抽查數不應少于10處。檢驗方法:用焊縫量規檢查。
4.2.10焊成凹形的角焊縫,焊縫金屬與母材間應平緩過渡;加工成凹形的角焊縫,不得在其表面留下切痕。
檢查數量:每批同類構件抽查10%,且不應少于3件。
檢驗方法:觀察檢查。
4.2.11焊縫感觀應達到:外形均勻、成型較好,焊道與焊道、焊道與基本金屬間過渡較平滑,焊渣和飛濺物基本清除干凈。
檢查數量:每批同類構件抽查10%,且不應少于3件;被抽查構件中,每種焊縫按數量各抽查5%,總抽查處不應少于5處。
檢驗方法:觀察檢查。
鋼結構制作(安裝)焊接工程質量檢驗標準
項目 序號 項目 允許偏差(mm)檢 驗 方 法
主控項目 1 焊接材料品種、規格 第4.3.1條 檢查產品合格證明文件、中文標志及檢驗報告(全數檢查)焊接材料復驗 第4.3.2條 檢查復試報告(全數檢查)材料匹配 第5.2.1條 檢查質量證明書和烘焙記錄(全數檢查)焊工證書 第5.2.2條 檢查焊工合格證及其認可范圍、有效期(所有焊工)5 焊接工藝評定 第5.2.3條 檢查焊接工藝評定報告(全數檢查)內部缺陷 第5.2.4條 檢查焊縫探傷紀錄(全數檢查)組合焊縫尺寸 第5.2.5條 觀察檢查、焊縫量規抽查測量(資料全數檢查,同類焊縫抽查10%,且≥3處)焊縫表面缺陷 第5.2.6條 觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規和鋼尺檢查,必要時,采用滲透或磁粉探傷檢查
—般項目 1 焊接材料外觀質量 第4.3.4條 觀察檢查(按量抽查1%,且≥10包)2 預熱和后熱處理 第5.2.7條 檢查試驗報告(全數檢查)焊縫外觀質量 第5.2.8條 觀察檢查或使用放大鏡、焊縫量規和鋼尺檢查(第5.2.8條)焊縫尺寸偏差 第5.2.9條 觀察檢查第(5.2.9條)凹形角焊縫 第5.2.10條 觀察檢查(同類構件抽查10%,且≥3件)6 焊縫感觀 第5.2.11條 觀察檢查(第5.2.11條)
5、成品保護
5.1焊后不準撞砸接頭,不準往剛焊完的鋼材上澆水。低溫下應采取緩冷措施。
5.2不準隨意在焊縫外母材上引弧。
5.3各種構件校正好之后方可施焊,并不得隨意移動墊鐵和卡具,以防造成構件尺寸偏差。隱蔽部位的焊縫必須辦理完隱蔽驗收手續后,方可進行下道隱蔽工序。
5.4低溫焊接不準立即清渣,應等焊縫降溫后進行。
6、應注意的質量問題
6.1尺寸超出允許偏差:對焊縫長度、寬度、厚度不足,中心線偏移,彎折等偏差,應嚴格控制焊接部位的相對位置尺寸,合格后方準焊接,焊接時精心操作。
6.2焊縫裂紋:為防止裂紋產生,應選擇適合的焊接工藝參數和施焊程序,避免用大電流,不要突然熄火,焊縫接頭應搭接10~15mm,焊接中不允許搬動、敲擊焊件。
6.3表面氣孔:焊條按規定的溫度和時間進行烘焙,焊接區域必須清理干凈,焊接過程中選擇適當的焊接電流,降低焊接速度,使熔池中的氣體完全逸出。
6.4焊縫夾渣:多層施焊應層層將焊渣清除干凈,操作中應運條正確,弧長適當。注意熔渣的流動方向,采用堿性焊條時,必須使熔渣留在熔渣后面。
7、質量記錄
7.1焊接材料質量證明書。
7.2焊工合格證及編號。
7.3焊接工藝試驗報告。
7.4焊接質量檢驗報告、超聲波、射線探傷記錄。
7.5設計變更、洽商記錄。
7.6隱蔽工程驗收記錄。
7.7其它技術文件。
8、安全環保措施
8.1電焊機外殼,必須接地良好,其電源的裝拆應由電工進行。
8.2電焊機要設單獨的開關。開關應放在防雨的閘箱內,拉合時應戴手套側向操作。
8.3焊鉗與把線必須絕緣良好。連接牢固,更換焊條應戴手套。在潮濕的地點工作,應站在絕緣膠板或木板上。
8.4嚴禁在帶壓力的容器或管道上施焊,焊接帶電的設備必須先切斷電源。
8.5焊接貯存過易燃、易爆、有毒物品的容器或管道,必須清除干凈.并將所有孔口打開。
8.6在密閉金屬容器內施焊時,容器必須可靠接地,通風良好,并應有人監護。嚴禁向容器內輸入氧氣。
8.7焊接預熱工件時,應有石棉布或檔板等隔熱措施。
8.8把線、地線,禁止與鋼絲繩接觸,更不用鋼絲繩或機電設備代替零線。所有地線接頭必須連接牢固。
8.9更換場地轉動把線時,應切斷電源,并不得手持把線爬梯登高。
8.10清除焊渣、采用電弧氣刨清根時,應戴防護眼鏡或面罩,防止鐵渣飛濺傷人。
8.11多臺焊機在一起集中施焊時,焊接平臺或焊件必須接地。并應有隔光板。
8.12釷鎢極要放置在密閉鉛盒內,磨削釷鎢極時,必須戴手套、口罩,并將粉塵及時排除。
8.13二氧化碳氣體預熱器的上殼應絕緣,端電壓不應大于36伏。
8.14雷雨時,應停止露天焊接作業。
8.15施焊場地周圍應清易燃易爆物品,或進行覆蓋、隔離。
8.16必須在易燃易燃氣體或液體擴散區施焊時,應經有關部門檢試許可后。方可施焊。
8.17工作結束,應切斷焊機電源并檢查操作地點,確認無起火危險后,方可離開。
第五篇:建筑鋼結構
北京博銳思創建筑鋼結構設計咨詢有限公司是經在鋼結構研發領域工作近30年的教授級高級工程師倡議,由曾參與過國家眾多重點工程項目的注冊結構工程師及一批具有豐富經驗的專業技術人員所創建。公司是國內最早的鋼結構專業設計公司之一,擁有一支敬德修業,經驗豐富的業務團隊, 本專業10年以上工齡設計人員占員工總數的17%,其中3名主要負責人從事鋼結構設計工作超過20年。
北京博銳思創建筑鋼結構設計咨詢有限公司在鋼結構工程設計及二次優化設計方面始終是行業的領跑者。在鋼結構深化設計,鋼結構節點設計,鋼結構工藝設計于一體的基礎上,我公司在鋼結構設計方面兼顧結構受力合理,構造經濟可行的原則,分別在鋼結構高層、別墅、工業廠房、網架及橋梁設計施工方面做出了突出貢獻。同時公司還提供工程造價咨詢,招投標文件施工工藝的編寫,滿足施工單位的技術需求,解決施工單位在設計、施工中的有關問題。
公司通過與同濟大學有關部門的合作,給公司注入新的知識,使公司設計人員的水平不斷得到提高,更好的為鋼結構行業貢獻自身力量;公司還通過與國內外眾多鋼結構公司合作,憑借國際先進的結構分析軟件PKPM 3D3S MIDAS和SAP2000先后完成各種鋼結構的受力分析及建筑物的抗震分析。
公司同時設有鋼結構詳圖設計部,詳圖設計部始終走在鋼結構最前沿的技術服務部門,目前鋼結構詳圖部擁有芬蘭先進的Tekla Structures及英國的StruCad并結合本公司獨特的cad二次開發系統共同完成三維鋼結構實體建模及詳圖構件和節點的設計,并與國際詳圖設計公司合作,打造中國客戶最滿意服務公司
鋼結構詳圖設計部特聘請美國詳圖設計公司的專業設計師定期進行設計交流,讓公司的所有詳圖設計人員及時同國際接軌,已提高詳圖設計部所有人員業務水平的。鋼結構詳圖設計部在長期從事鋼結構詳圖工作中,可根據客戶的工藝要求設計制圖模板,還可根據設計院及客戶需求完成結構設想階段的模型拼裝,給結構設計師及客戶更直觀的三維結構模型。并相繼完成印度,贊比亞,墨西哥、蒙古等國家的重點工程項目,并得到合作單位的高度評價。
鋼結構詳圖設計部根據客戶提供的數據及工藝要求,可以繪制出工程清單(包括材料、螺母與螺釘、嵌板、防水板等構件)的詳細的設計圖紙,還可根據客戶的進料情況設計下料排版圖,讓客戶更大限度的節約成本。
鋼結構詳圖深化設計部有著完備的審核機構,通過自己的設計流程,更完美快捷的完成每一套圖紙,同時發現解決藍圖設計的遺漏錯誤,降低整個工程的造價,確保每一個工程都令客戶百分百滿意。
隨著公司的不斷壯大,北京博銳思創建筑鋼結構設計公司在原有的業務范圍基礎上,又增加了地質勘查,鋼結構檢測,機械(起重設備)設計等部門,并在過去的一年內試運營,得到了客戶的再三肯定,增加了不同領域的深度合作。
博銳思創鋼結構設計公司本著“求實創新,至善至美,用戶至上”的經營宗旨,愿為設計及生產架設橋梁,更好的為鋼結構建筑事業做出貢獻。
博銳思創鋼結構設計公司愿與社會各界人士攜手,共建美好未來!公司業務范圍:
1.鋼結構設計、出圖、蓋章、地質勘查
2.鋼結構優化設計、施工圖深化設計(二次優化)3.起重機(特種設備)鋼結構設計、分析制作 4.鋼結構復雜模型建立、計算分析及節點設計 5.鋼結構方案設計及工程預算
6.鋼結構工程投資咨詢及招投標文件的編制 7.鋼結構工程檢測、探傷及材料復檢 8.建筑鋼結構繪圖軟件的開發
9.其它(建筑效果圖的制作、鋼結構工程施工)
公司網址
http://www.tmdps.cn/ 聯系認:李工
聯系電話:010-57255151