一、总则 1、范围
本标准规定了钢结构埋弧自动焊的施工要求、方法和质量控制标准。
本标准适用于桁架、多层或高层框架结构、门式刚架等工业与民用建筑钢结构中的组合 H 型钢、箱型构件的焊接。 2、规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,内容随最新版本更新适用于本标准。
GB50300—2013建筑工程施工质量验收统一标准 GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范 GB/T 985.2-2008 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸 GB/T5293-2018 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 GB/T12470-2018 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂 GB/T14957-1994 熔化焊用钢丝 JGJ81-2011 建筑钢结构焊接技术规程 二、施工准备 1 技术准备
1.1 构件制作前,施工单位应根据设计技术要求及相关规范的规定进行焊接工艺评定,编制《焊接工艺评定报告》。
1.2 根据评定报告、钢结构技术规范、设计技术文件的有关要求编制焊接工艺文件,进行施工技术交底。 2 物资准备
2.1 钢材及焊接材料的选用应符合设计技术的要求,并具有材料质量证明书或检验报告,其成分、性能等应符合国家现行标准规定。
2.2 钢材复验应符合有关工程质量验收标准的规定。大型、重型及特殊钢结构的主要焊缝采用的焊丝应按生产批号进行复验。
2.3 埋弧焊用焊丝和焊剂应符合《熔化焊用钢丝》GB/T14957-1994、《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293-2018 和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470-2018的规定。
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2.4 焊丝、焊剂的存放场所应干燥、通风,无油污、锈蚀等,镀铜层完好无损,使用前按规定进行烘干。 3 施工设施准备 3.1 工具用具
主要工具用具:埋弧焊机、焊接滚轮架、焊剂烘干箱、空压机、碳弧气刨、角磨机或风铲等。 3.2 检测装置
检测设备、仪器:超声波探伤仪、磁粉探伤仪、数字温度仪、温湿度仪、焊接检验尺、焊缝量规、卡规、游标卡尺、钢卷尺。 4 作业条件准备
4.1 焊剂在使用前应去除灰尘、铁屑和其他杂物,并按要求进行烘焙。焊丝应仔细清理,去除铁锈和油污等杂质。
4.2 焊接作业区的相对湿度不应大于 90%。
4.3 焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时,应采取去湿除潮措施。
4.4 焊接作业区环境温度低于 0℃时,应将构件焊接区周围不小于 100mm 范围内的母材,加热到 20℃以上方可施焊,焊接过程中不应低于这一温度。 4.5 现场供电容量应符合焊接用电要求。 4.6 构件组装工序已结束,并经检验合格。 三、 施工工艺 1 施工工艺流程
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2 操作要求 2.1 坡口加工
a) 坡口加工宜采用机械方法,也可采用等离子切割、氧—乙炔切割等热加工方法。采用热加工方法加工坡口后,应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层,并将凹凸不平处打磨平整。
b) 坡口加工后应进行外观检查,坡口表面不得有裂纹、分层等缺陷。设计有要求时,应进行磁粉或渗透检验。 2.2 焊口检查清理
a) 复查焊接坡口的尺寸和焊接接头的组对情况,如坡口角度、钝边大小、组对间隙、接头错边量等。焊接接头的形式和尺寸应符合要求,组对的间隙、错边量应严格按设计文件或相应标准规范要求进行控制。
b) 焊接坡口可用焊接检验尺检查。当缺棱为 1mm~3mm 时,应修磨平整;缺棱超过 3mm 时,应用直径不大于 3.2mm 的低氢型焊条补焊,并修磨平整。当用机械方法加工时,坡口表面不应有台阶。
c) 接头组对间隙超过允许偏差时,可用性能相近的焊条在坡口单侧或两侧堆焊、修磨使其符合要求。
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d) 焊件的组对应垫置牢固,并采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和变形。 e) 施焊前,应对焊接部位进行清理,去除油污、锈迹等,焊接部位应干燥。 2.3 焊接
a) 焊接前应按工艺文件的要求调整好焊接电流、电弧电压、焊接速度、送丝速度等参数后方可正式施焊。
b) 构件的定位焊采用手工电弧焊进行,应采用与母材性能相近且抗裂抗气孔性能好的焊条,其质量与最终焊缝的要求相同。定位焊缝宜在第一道埋弧焊缝的背面,其长度、厚度和间距,应能保证焊缝在正式施焊过程中不致开裂。定位焊过程中发现缺陷应立即清除,重新定位焊。定位焊时需与母材焊接的组对工装卡具,其材质宜与母材相同或为同一类别号;拆除工装卡具时不应损伤母材,拆除后应将残留焊疤打磨修至与母材表面齐平。
c) T 形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端必须配置引弧板,其材质应和母材相同,长度为板厚的 2 倍且不小于 100mm,宽度应大于 80mm,厚度不小于 10mm。焊缝引出长度应大于 80mm。焊接完成后,应用火焰切割去除引弧板,并用角向磨光机修磨平整。
d) 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。
e) 工艺要求预热或保持层间温度时,宜采用电加热器、火焰加热器等加热,并采用数字温度仪等测量。 2.4 焊缝检查
a)焊缝的外观检验应待所有焊缝冷却到环境温度后进行,低合金钢焊缝应以焊接完成 24h 后的检查结果为验收依据。应采用观察检查,裂纹的检查可用 5 倍放大镜并在合适的光照条件下进行,必要时采用磁粉检验或渗透检验方法。焊缝尺寸的测量应使用焊接检验尺、焊缝量规、卡规等。焊缝外观质量和尺寸应符合本标准的有关规定。外观检验不合格的焊缝,应及时进行处置并重新检验。
b) 焊缝的无损检验应在外观检验合格后进行,检验要求及合格标准应符合设计文件或本标准的规定。 2.5 不符合的处置
a) 外观检验不符合时,对气孔、夹渣、余高过大、表面裂纹等缺陷应用砂轮打磨等方法去除,必要时采用手工电弧焊进行补焊;对焊缝尺寸不足、咬边等进行手工补焊。
b) 焊缝内部存在的超标缺陷应按照工程技术负责人批准的返修施工方案进行返修。同一部位的返修次数不应超过两次。
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3 季节性施工
雨、雾天气时,禁止露天施工。冬季施工时可采取预热措施。 四、质量控制标准 1 主控项目
1.1 焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求,其与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2011的规定,使用前应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。
1.2 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验,复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。
1.3 焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。
1.4 施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等,应进行焊接工艺评定,并应根据评定报告确定焊接工艺。
1.5 设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,应采用射线探伤,其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-2013 或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323-2005 的规定。焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管 T、K、Y形节点相贯线焊缝,其内部缺陷分级及探伤方法应分别符合国家现行标准《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级》JG/T3034.1-1996、《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级》JG/T3034.2-1996 和《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2011 的规定。
一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合下表中的规定。
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一、二级焊缝质量等级及缺陷分级
1.6 焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。
1.7 T 形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝,其焊脚尺寸不应小于 t /4(图 a.b.c);设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为 t /2(图d),且不应大于 10mm。焊脚尺寸的允许偏差为 0mm~4mm。
焊脚尺寸
2 一般项目
2.1 焊剂不应受潮结块。
2.2 对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝,其预热温度或后热温度应符合国家现行有关标准的规定或通过工艺试验确定。预热区在焊道两侧,每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍且不小于100mm;后热处理应在焊后立即进行,保温时间根据板厚按每25mm板厚1h确定。
2.3 焊缝尺寸允许偏差按下表的规定执行。
2.4二级、三级焊缝外观质量标准应符合下表的规定。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。
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2.5焊成凹形的角焊缝,焊缝金属与母材间应平缓过渡;加工成凹形的角焊缝,不得在其表面留下切痕。
2.6焊缝观感应达到:外形均匀、成型较好,焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡平滑,焊渣和飞溅物基本清除干净。
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五、产品防护
1 构件焊接后,应对变形进行矫正。一般采用热矫正,加热温度不宜高于 650℃。 2 构件上的焊瘤、毛刺及飞溅物清理干净,并按图纸及相关规定要求做好编号及代码标识等。 3 钢构件宜一次运送到安装场所,尽量避免二次倒运。
4 工厂制作的构件,验收合格后才能包装。包装应保护构件不受损坏,并符合交通运输管理部门的有关规定。
六、环境因素及危险源控制措施 1 环境因素控制措施
1.1 原材料、半成品、成品按规格、品种堆放整齐,设有标志牌。成品应及时采取防护措施,减少污染。
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1.2 现场的射线探伤,应按射线源的强度设置合适的警戒区,并明确标识。 1.3 废料及时清理,并在指定地点堆放。
1.4 施工区的强噪声设备尽可能远离居民区设置,并避免夜间施工。 2 危险源控制措施
2.1 用电由专职电工负责,保证安全用电。电动工具应具有漏电保护措施。 2.2 作业过程中应正确使用劳动保护用具。所有人员必须戴安全帽。 2.3 施工设备应专人负责,按规定使用管理,保证设备的安全性能。
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