钢结构焊接作业指导书

钢结构焊接作业指导书编制部门：生产部编制：审核：批准：XXXXX钢结构公司2013年2月钢结构焊接工艺指导书根据我公司现有的技术和装备能力,钢结构工厂制作焊接方法有：手工电弧焊；埋弧自动焊；二氧化碳气体保护焊。

该焊接工艺指导书配合《钢结构工厂制作工艺指导书》使用。

本标准所引用的技术规范与标准分为“执行技术规范与标准”和“参考技术规范与标准”两部分。

2.1执行技术规范与标准2.1.1 GB50205-2002 《钢结构工程施工及验收规范》2.1.2 GB986-88 《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》2.1.3 JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》2.1.4 GB50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》2.1.5 GB5293 《碳素钢埋弧焊用焊剂》2.2参考技术规范与标准2.2.1 《钢结构制作安装手册》2.2.2 《建筑钢结构施工手册》2.2.3 《焊接手册》2.2.4 《钢结构工程施工工艺标准》一、焊接材料1、焊接材料1.1电焊条、埋弧焊丝、二氧化碳气体保护焊丝、埋弧焊剂都应有出厂质量证明书。

钢结构常用钢材所对应的焊材见附表(一)。

一般焊接材料选用附表（一）1.2对各种焊材入库前都要进行严格的质量检查并应符合以下要求：1.2.1气割所用氧气纯度不低于99.5%；乙炔气纯度不低于96.5；二氧化碳气体保护焊所用二氧化碳气纯度不低于99.5%，且含水量应小于0.05%，焊接重要结构时，其含水量应小于0.005%。

1.2.2电焊条的偏心度、药皮强度、药皮耐潮度等应符合要求。

1.2.3二氧化碳气体保护焊丝表面应光滑平整、焊丝的镀铜层均匀牢固、焊丝的挺度应能使焊丝均匀连续送进。

1.2.4埋弧自动焊丝表面无锈蚀、无油垢。

1.2.5埋弧自动焊剂的颗粒度、含硫、磷量、含水量、以及机械夹杂物均应符合要求。

1.3各种焊材应在干燥通风良好的焊材仓库中存放，并应按种类、牌号、批号、规格、入库时间分类堆放，每垛应有明确的标志，不得混放。

1.4发放、烘干焊条和焊剂要有专人负责，要有焊条、焊剂烘干记录、领取和发放记录，尤其不可将碳素钢埋弧焊丝、焊剂与低合金钢埋弧焊丝、焊剂搞混、发错。

1.5当天剩的焊条、焊剂应分别放入保温箱内贮存，不得露天过夜存放。

1.6使用过的焊剂回收后，必须过筛并重新烘干方可再用。

焊条分酸性和碱性焊条，碱性焊条又称低氢型焊条，这种焊条的药皮有较强的吸潮性能，空气的相对湿度高于65%以上时，药皮就开始吸潮，吸潮时间超过4h以上的焊条，在电弧的高温作用下，熔敷金属中的扩散氢升高，焊缝金属中就容易生成氢白点或气孔，因此，焊接材料应储存在湿度低于60%以下，且通风良好的仓库内，使用前应按有关规定进行烘干。

但重复烘干的次数不宜过多，烘干次数过多，药皮中铁合金容易氧化，分解硅酸盐，易老化变质，影响焊接质量。

焊条锈蚀、油污，在高温作用下也会分解出氢和其它气体，使焊缝产生气孔和其他缺陷。

二、操作人员2、焊工2.1必须有钢结构焊接合格证的焊工施焊，并且合格证在有效期内。

停焊时间达6个月及以上，应重新考核。

2.2应有良好的工艺作风，严格按照给定的焊接工艺和焊接技术措施进行焊接，严格遵守规范和公司制定的工艺细则并认真实行质量自检。

2.3焊工在施焊前应认真熟悉作业指导书，凡与作业指导书要求不符时，焊工应拒绝施焊。

当出现重大质量问题时，及时报告技术人员，不得自行处理。

三、手工电弧焊1.适用范围适用于钢结构产品一般零部件的组装焊接，全位置焊接。

2.作业准备2.1内业技术准备应严格按施工图纸的焊接要求，进行焊接工艺评定，分析进行手工电弧焊的焊接接头，根据焊接的母材选择焊接材料，钢结构件组装后的位置，编制手工电弧焊作业指导书，审批和合格后进行技术交底。

2.2外业技术准备制作焊接平台（工装）、准备焊接设备、焊接材料，烘干箱等焊接前准备工作3．手工电弧焊的技术要求3．1使用钢材和焊接材料，应符合相关标准要求，且必须具有制造厂的质量证明书，应明确牌号和批号，未经检验或检验不合格者不得使用3．2操作者必须是合格得持证焊工，且相应得考试项目应合格。

3．3持证焊工必须检查焊缝坡口形式是否符合图样要求。

4.手工电弧焊的作业程序焊接工艺评定→焊接作业指导书→焊接前的准备→焊接平台（工装制作）→焊接构件的装配→点焊固定→焊接→焊接质量的外观检查→无损检测→不合格的进行焊缝返修→成品检验验收5.手工电弧焊操作要求5．1装配前，坡口及其边缘两侧各不少于20mm范围得油污，铁锈，水份等杂物应清楚干净，直至露出金属光泽。

5．2定位焊应由合格焊工担任，定位焊得工艺必须与焊件得焊接工艺箱同，定位焊缝应由良好得熔深，其表面不得有裂纹、气孔、夹渣和未焊透等缺陷。

定位焊尺寸见下表1表1 单位：mm5．3平焊时，各种直径焊条使用电流参见表2。

用同样直径得焊条焊接时，板越厚应选择电流得上限。

立焊，横焊，仰焊用得电流应比平焊电流小10％左右。

表25．4 焊接时焊机电缆与焊件必须牢固连接；严禁在工件表面引弧；焊接过程中当发现气孔，夹渣，裂纹等缺陷应及时除去并补焊；当发现严重裂纹时，应报告有关部门，待处理后再进行焊接；中、厚板焊接尽量采用多层，多道焊，前一道（层）焊缝清理干净（包括焊渣，气孔，裂纹等缺陷）后，方可进行下道焊接；双面焊缝，一般待正面焊后，背面一般采用碳弧气刨清焊根后再施焊；焊接重要结构的对接焊缝时，焊缝的两端应加引弧板和收弧板，焊接完成后应用气割法去除引弧板和收弧板，禁止锤去。

四、二氧化碳气体保护焊1.适用范围适用于钢结构产品的CO2气体保护焊作业。

2.作业准备应严格按施工图和经批准的焊接工艺要求进行焊接。

焊接操作人员必须经过专业培训，并取得相应资格证书方可进行操作。

3.CO2气体保护焊技术要求3.1焊工3.1.1 焊工应熟悉所用焊机的使用性能，正确掌握各开关、旋钮的作用，以便正确操作.3.1.2 焊工必须经过安全技术教育培训，取得安全操作证方可上岗.3.2 焊接3.2.1 焊前准备3.2.1.1 认真熟悉焊件有关图样、工艺文件和技术要求.3.2.1.2 根据焊接位置、接头形式等选择合适的焊接辅助装置.3.2.1.3 应对焊机及附属设备进行检查，确保电路、水路、气路及机械装置的正常运行.3.2.1.4 焊前应将焊件坡口及其两侧10～20mm范围内的表面油污、铁锈、水分和涂料等清理干净.3.2.1.5 焊前应检查焊件的坡口及装配间隙是否符合图样和工艺文件的要求，若不符合应予以调整.坡口形式及尺寸可参考表1选用.3.2.2 焊接工艺参数的选用3.2.2.1 对于受压件的焊接工艺应根据工艺评定试验的结果编制.3.2.2.2其他钢结构焊接工艺参数可按下表选用。

四、电弧电压和焊接电流1、对于一定直径的焊丝来说，在二氧化碳气体保护焊中，采用较低的电弧电压，较小的焊接电流焊接时，焊丝熔化所形成的熔滴把母材和焊丝连接起来，呈短路状态称为短路过渡。

大多数二氧化碳气体保护焊工艺都采用短路过渡焊接。

当电弧电压较高、焊接电流较大时，熔滴呈小颗粒飞落称为颗粒过渡。

φ1.6或φ2.0mm的焊丝自动焊接中厚板时，常采用这种过渡。

φ3mm以上的焊丝应用较少。

ΦO.6～φ1.2mm的焊丝主要采用短路过渡，随着焊丝直径的增加，飞溅颗粒的数量就相应增加。

当采用φ1.6mm的焊丝，仍保持短路过渡时，飞溅就会非常严重。

2、二氧化碳气体保护焊焊丝直径选用表(mm)焊接电流与电弧电压是关键的工艺参数。

为了使焊缝成形良好、飞溅减少、减少焊接缺陷，电弧电压和焊接电流要相互匹配，通过改变送丝速度来调节焊接电流。

飞溅最少时的典型工艺参数和生产所用的工艺参数范围详见表.3、二氧化碳气体保护焊工艺参数在小电流焊接时，电弧电压过高，金属飞溅将增多；电弧电压太低，则焊丝容易伸人熔池，使电弧不稳。

在大电流焊接时，若电弧电压过大，则金属飞溅增多，容易产生气孔；电压太低，则电弧太短，使焊缝成形不良。

4、气体流量：二氧化碳气体流量与焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等有关。

气体流量应随焊接电流的增大、焊接速度的增加和焊丝伸出长度的增加而加大。

一般二氧化碳气体流量的范围为8～25L/min。

如果二氧化碳气体流量太大，由于气体在高温下的氧化作用，会加剧合金元素的烧损，减弱硅、锰元素的脱氧还原作用，在焊缝表面出现较多的二氧化硅和氧化锰的渣层，使焊缝容易产生气孔等缺陷；如果二氧化碳气体流量太小，则气体流层挺度不强，对熔池和熔滴的保护效果不好，也容易使焊缝产生气孔等缺陷。

5、焊接速度:随着焊接速度的增大，则焊缝的宽度、余高和熔深都相应地减小。

如果焊接速度过快，气体的保护作用就会受到破坏，同时使焊缝的冷却速度加快，这样就会降低焊缝的塑性，而且使焊缝成形不良。

反之，如果焊接速度太慢，焊缝宽度就会明显增加，熔池热量集中，容易发生烧穿等缺陷。

6、焊丝伸出长度：指焊接时焊丝伸出导电嘴的长度。

焊丝伸出长度增加，则使焊丝的电阻值增加，造成焊丝熔化速度加快，当焊丝伸出长度过长时，因焊丝过热而成段熔化，结果使焊接过程不稳定、金属飞溅严重、焊缝成形不良和气体对熔池的保护作用减弱；反之，当焊丝伸出长度太短时，则焊接电流增加，并缩短了喷嘴与焊件之间的距离，使喷嘴过热，造成金属飞溅物粘住或堵塞喷嘴，从而影响气流的流通。

一般，细丝二氧化碳气体保护焊，焊丝伸出长度为8～14mm；粗丝二氧化碳气体保护焊，焊丝伸出长度为10～20mm。

7、直流回路电感：在焊接回路中，为使焊接电弧稳定和减少飞溅，一般需串联合适的电感。

当电感值太大时，短路电流增长速度太慢，就会引起大颗粒的金属飞溅和焊丝成段炸断，造成熄弧或使起弧变得困难；当电感值太小时，短路电流增长速度太快，会造成很细颗粒的金属飞溅，使焊缝边缘不齐，成形不良。

再者，盘绕的焊接电缆线就相当于一个附加电感，所以一旦焊接过程稳定下来以后，就不要随便改动。

8、焊接电流：焊接电压既电弧电压：提供焊接能量。

电弧电压越高，焊接能量越大，焊丝熔化速度越快，焊接电流越大。

焊弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压，可用下列公式表示：U电弧=U输出-U损如果焊机安装符合安装要求，损耗电压主要指电缆加长所带来的电压损耗，电焊机电缆需要加长，调节输出电压时可参考下表：五、埋弧自动焊5.1焊接原理：焊接电弧是在焊剂层下的焊丝与母材之间产生，电弧热使其周围的母材、焊丝和焊剂熔化以致部分蒸发，金属和焊剂的蒸发气体形成一个气泡，电弧就在这个气泡内燃烧。

气泡上部被一层熔化了的焊剂——熔渣构成的外膜所包围，这层外膜以及覆盖在上面的未熔化的焊剂共同对焊接起隔离空气、绝热、和屏蔽光辐射作用。

焊丝熔化的熔滴落下与已局部熔化的母材混合而构成金属熔池，部分熔渣因密度小而浮在熔池表面。