-钢结构二氧化碳气体保护焊焊接施工工艺标准

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5 钢结构二氧化碳气体保护焊焊接施工工艺标准

5.1 适用范围

本标准规定了碳钢和低合金钢的二氧化碳气体保护焊焊接施工的施工要求、方法和质量标准，适用于工业与民用建筑中桁架或网架（壳）结构、多层或高层框架结构等钢结构的焊接施工。

5.2 编制依据的标准、规范

GB985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与寸GB50205 钢结构工程施工质量验收规范

GB/T8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢钢丝

JGJ81 建筑钢结构焊接技术规程

5.3 术语和符号

5.3.1 术语

1 母材

被焊接的材料统称。

2 焊缝金属

构成焊缝的金属，一般是熔化的母材和填充金属凝固形成的那部分金属。

3 层间温度

多层焊时，停焊后继续焊之前，其相邻焊道应保持的最低温度。

4 余高

高出焊趾连线部分的焊缝高度。

5 定位焊缝

焊前为装配和固定焊接接头的位置而施焊的短焊缝。

6 船形焊

T形、十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接。

5.3.2 符号

1 t—板厚

2 B—焊缝宽度

3 h f—焊脚尺寸

5.4 施工准备

5.4.1 技术准备

1构件制作前，施工单位应按设计图纸及相关规范的要求进行焊接工艺评定试验。

2 根据工艺评定试验的结果和钢结构技术规范规程、设计技术文件的有关要求编制焊接作业指导书，进行施工技术交底。

5.4.2 材料准备

1 钢材及焊接材料的选用应符合设计技术的要求，并具有质量合格证明书或检验报告，其成分、性能等应符合国家现行标准规定。如无质量合格证明书或对其质量有怀疑时，须经理化性能检验合格后方可使用。

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接填充材料应按生产批号进行复验。

3 焊丝应符合GB/T8110《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢丝》、GB/T14957《熔化焊用钢丝》及GB/T10045《碳钢药芯焊丝》、GB/T17493《低合金钢药芯焊丝》的规定。

4 焊丝的存放场所应干燥、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。

5 所用的二氧化碳气体应符合HG/T2537《焊接用二氧化碳》的规定，大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接点采用的二氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求，即其二氧化碳含量（V/V）不得低于99.9%，水蒸气含量（m/m）不得高于0.005%，并不得验出液态水。

5.4.3 施工机具准备

表5.4.3.1 焊接用机械设备

设备名称设备型号数量设备能力

CO2焊机NBC-500S 2 500A

焊接滚轮架HGZ—5A 1 5t

翼缘矫正机YTJ—50 1 50mm

表 5.4.3.2 工厂加工检验设备、仪器、工具

设备名称设备型号数量设备能力超声波探伤仪ECHOPE220 1 10～500mm

数字温度仪RKCDP—500 1 0～1300℃数字钳形电流表2003 1 2000A，1000V 温湿度仪WHM5 1 温10～40℃，湿0～100%

焊缝检验尺D53 1

磁粉探伤仪DA—400S 1

游标卡尺0～150mm 1 0～150mm

钢卷尺50m 1 50m

5.4.4 作业条件准备

1作业区风速超过2m/s时，应设防风蓬或采取其他防风措施。

2焊接作业区的相对湿度不得大于90% 。

3焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取去湿除潮措施。

4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。

5构件组装工序已结束，并经检验合格。

5.5 施工工艺

5.5.1 施工工艺流程

5.5.2 操作工艺

1 施工准备

1）坡口加工

---坡口形式和坡口尺寸应按设计文件或焊接工艺卡规定要求进行。

---不等厚对接焊件坡口加工应符合GB50205《钢结构工程施工质量

图5.5.1 施工工艺流程图

---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。在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。

---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。若设计有要求时，进行磁粉或渗透检验。

2）组对

---焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于10mm 范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净。

---焊件接头线对时，应严格控制错边量，错边量的选取按设计文件

焊口检焊 校 检

清理施结

质量

施工不

---焊件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和变形。

3）定位焊

---定位焊的焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等应与正式施焊要求相同。

---定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式施焊过程中不致开裂。

---定位焊后立即对定位焊缝进行检查，如有缺陷应立即清除，重新定位焊。

---在定位焊时需与母材焊接的组对工卡具，其材质宜与母材相同或为同一类别号。拆除工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。

2 焊口检查清理

1）焊接坡口可用焊接检验尺检查。当缺棱为1-3mm时，应修磨平整；缺棱超过3mm时，应用不大于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。

2）当坡口角度、钝边、组对间隙的允许偏差不符合规范和设计要求时，应经修磨补焊合格后方可施焊。

3）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

4）T形接头、十字接头、角接接头和对接接头主焊缝两端、主焊道两端，应设置引弧板和熄弧板，其材质和被焊母材相同，宽度应大于50mm，长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm，厚度不应小于6mm。焊缝引出长度应大于25mm。

3 焊接

1）根据板厚的不同选择焊丝直径，参见表5.5.2.1。为减少杂质含量，尽量选择直径较大的焊丝。焊接电流和电弧电压的选择参见表5.5.2.2 。

表5.5.2.1 焊丝直径的选择

母材厚度≤4 ＞4

焊丝直径Φ0.5～Φ1.2 Φ1.0～Φ2.5 表5.5.2.2 常用焊接电流和电弧电压的范围

焊丝直径（mm）

短路过渡细颗粒过渡

电流（A）电压（V）电流（A）电压（V）

0.5 30～60 16～18

0.6 30～70 17～19

0.8 50～100 18～21

1.0 70～120 18～22

1.2 90～150 19～23 160～400 25～38

1.6 140～200 20～24 200～500 26～40

2.0 200～600 27～40

2.5 300～700 28～42

3.0 500～800 32～44

2）半自动焊时，焊速不应超过0.5m/min 。

3）二氧化碳气体保护焊必须采用直流反接。

4）焊接过程中，应随时检查焊丝是否在焊道的中心位置上，严禁焊丝过偏。

5）焊接电压随焊接过程而变化，焊接过程中随时注意调整电压。

6）焊接过程中应随时检查焊件的炽热状态，一般约在800℃(樱红色)以上时熔合良好；当不足800℃时，应调整焊接工艺参数，适当增加焊道内焊接总热输入量。

7）在组装好的构件上施焊，应严格遵循焊接工艺规定的参数以及焊接顾序，以控制焊后构件变形。

8）定位焊应采用正式的焊接工艺，其焊缝与最终焊缝有相同的质量要求，发现气孔或裂纹时，必须清除后重焊。

9）因焊接而变形的构件，可用机械（冷矫）或在严格控制温度的条件下加热（热矫）的方法进行矫正。热矫正时，同一部位加热不得超

过2次，并应缓慢冷却，不得用水骤冷。

10）焊接完成后，应用火焰切割去引弧板和引出板，并修磨平整。不得用锤击落引弧板和引出板。

11）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。

4 焊缝检查

1）焊缝外观检验

----焊缝表面成型良好，焊缝边缘应圆滑过渡到母材，焊缝表面不允许有裂纹、气孔、未熔合等缺陷。焊缝外形尺寸和表面缺陷应符合设计文件或相应标准规定的要求。

----焊缝外观不合格的焊缝，不允许进行其它项目的检查，或进行焊接热处理。

2）焊缝的无损检验

----焊缝的无损检验按设计文件或相应标准规定和本工艺标准的要求执行。

5.5.3 关键要求

1 材料的关键要求

1) 所用钢材及焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。发生材料代用时，需征得原设计单位的认可。

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。

3) 焊丝不应有明显锈蚀和弯曲。

2 技术关键要求

焊工应严格按照焊接工艺文件及技术操作规程施焊。发现按照工艺评定规范焊接质量不稳定时，应报告技术负责人重做工艺评定，以使质量稳定。

3 质量关键要求

焊接质量检查应由取得质量检查员岗位证书的专业技术人员进行

5.6 质量控制

5.6.1 主控项目

1 焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家标准和设计要求。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查焊接材料的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。

2 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符含现行国家产品标准和设计要求。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查复验报告．

3 焊丝、熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求和国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》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。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查质量证明书和烘焙记录。

4 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极其认可范围内施焊。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查焊工合格证及其认可范围、有效期。

5 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。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查焊接工艺评定报告。

6设计要求全熔透的一、二级焊缝应采用超产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含现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB1l345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。

一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表5.6.1.1的规定。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查焊缝探伤报告。

表5.6.1.1 一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级焊缝质量等级一级二级

内部缺陷超声波探

伤评定等级ⅡⅢ检验等级B级B级探伤比例100％20％

内部缺陷射线探伤评定等级ⅡⅢ检验等级AB级AB级探伤比例100％20％

注：探伤比例的记数方法应按以下原则确定：(1)对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm；当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；(2)对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不小于1条焊缝。

7 焊缝表面不得裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。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、末焊满、根部收缩等缺陷。

检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝按条数抽查5％，且不应少于l条，每条检查1处，总抽查数不应少于10处。

检验方法：观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查；当存在疑义时，采用渗透或磁粉探伤检查。

8 T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接组合焊缝，其焊角尺寸不应小于t／4；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，且不应大于10mm。焊脚尺寸的允许偏差为O～4mm。

检查数量：资料全数检查；同类焊缝抽查10％，且不应少于3条。

检验方法：观察检查，用焊缝量规抽查测量。

5.6.2 一般项目

1.焊剂不应受潮结块

检查数量：按量抽查1％，且不应少于10包。

检查方法：肉眼观察。

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。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查预、后热施工记录和工艺试验报告。

3 二级、三级焊缝外观质量标准应符合表5.5.2.1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。

检查数量：每批同类构件抽查10%，但不应少于3件，每一类型焊缝应按条数各抽查5%，但不应少于1条；每条检查1处，总抽查处不应少于1O处。

检验方法，观察检查或使用放大镜、钢尺和焊缝量规检查。

表5.6.2.1 二级、三级焊缝外观质量标准（mm）项目允许偏差

缺陷项目二级三级

未焊满（指不满足设计要求）≤0.2+0.02t，且≤1.0 ≤0.2+0.04t，且≤2.0

每100.0焊缝内缺陷总长≤25.0

根部收缩≤0.2+0.02t，且≤1.0 ≤0.2+0.04t，且≤2.0

长度不限

咬边≤0.05t，且≤0.5；连续长度≤100，

两侧咬边总长度≤总抽查长度的10％

≤0.1t，且≤1.0，长度

不变

弧坑裂纹—允许存在个别长度≤5.0的弧坑裂纹电弧擦伤—允许存在个别电弧擦伤

接头不良缺口深度0.05t，且≤0.5 缺口深度0.1t，且≤1.0

每1000.0焊缝不应超过1处

表面夹渣—深≤0.2t，长≤0.5t，且≤20.0

表面气孔—每50.0焊缝长度内允许直径≤0.4t，且≤3.0的允许2个，孔距≥6倍孔径

注：t为连接处较薄的扳厚。

4.焊缝尺寸允许偏差应符合表

5.

6.2-1的规定。

表5.6.2-1焊缝尺寸允许偏差

序号项目

允许偏差

一、二级三级

1 对接焊缝余高B＜20：0－3.0

B≥20：0－4.0

B＜20：0－4.0

B≥20：0－5.0

2 对接焊缝错边＜0.15t且≤2.0 ＜0.15t且≤3.0

3 焊脚尺寸h f≤6: 0-1.5 h t＞6: 0-3.0

4 角焊缝余高h f≤6: 0-1.

5 h t＞6: 0-3.0

检查数量：每批同类构件抽查10％，但不应少于3件，被抽查构件中，每种焊缝按数量抽查5％，但不应少于1条；每条检查1处，总抽查处不应少于10处。

检验方法，用焊缝量规检查。

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。

检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件。

检验方法：观察检查。

6 焊缝感观应达到：外形均匀，成型良好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净。

检查数量：每批同共构件抽查10％，但不应少于 3件；被抽查构件中，每种焊缝按数量各抽查5％，总抽查处小应少于5处。

检验方法：观察检查。

5.7 成品保护

5.7.1构件焊接后，应对变形进行矫正，一般采用热矫正，加热温度不宜大于650℃。

5.7.2构件上的焊瘤、毛刺及飞溅物清理干净。

5.7.3构件应按图纸及相关规定要求做好编号及代码标识等。

5.7.4构件制作完成后的尺寸偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》和设计图纸的规定。

5.7.5钢构件宜一次运送到安装场所，尽量避免二次倒运。

5.7.6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。

5.8 环保及安全措施

5.8.1环保措施

1.原材料、半成品、成品按规格、品种堆放整齐,设有标志牌。

2.对施工人员进行文明施工教育，加强文明施工意识。

3.成品应及时采取防护措施，减少污染。

4.废料及时清理，并在指定地点堆放。

5.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。

5.8.2安全措施

1.认真贯彻执行国家有关安全生产法规和施工安全规程，树立“安全第一”的思想，坚持预防为主的方针，定期开展安全教育和安全检查。

2.临时用电专人负责，保证安全用电。电动工具应具有漏电保护措施。

3.所有人员必须戴安全帽。高空作业必须系安全带，并严禁上下抛掷物品。

4.施工设备应专人负责，按规定规程使用管理，保证设备的安全性能。

5.做好防暑降温、防风防雨及劳动保护工作。

6.搞好现场消防防火工作。

5.9质量记录

本标准应形成以下质量记下录：

04-B1019 技术交底记录

04-B1048 焊工持有效证件上岗登记表

G1004-04 原材料、钢构件、配件进场检查验收记录

G1008-04 焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）烘焙记录

G1009-04 另、构件（后）热处理记录

G2001-04 钢结构制作（安装）焊接分项工程检验批质量验收记

录表

G3001-04 钢结构制作（安装）焊接分项工程检验批质量验收检查、测试及允许偏差记录（一、二及三）

以上质量记录按陕西省建筑工程施工质量验收配套表格中的表样填写，当建设工程监督单位另有要求时，可按规定执行。