栓钉焊接施工工艺

8 钢结构焊钉焊接施工工艺
8.1 一般规定
8.1.1 实用范围
本标准适用于各类钢结构工程中，公称直径为10～25mm 的焊钉（圆柱头焊钉、熔焊栓钉、剪力钉等）的焊接施工。

8.1.2 参考标准与规范
冷镦和挤压用钢 GB/T6478—2001 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉 GB/T10433—2002 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300—2001 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205—2001 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81—2002 8.1.3材料
1 焊钉
1) 焊钉材料的机械性能应符合表8.1.3-1规定。

表8.1.3-1 焊钉材料及机械相性能
2) 焊钉的形状尺寸应符合图8.1.3-1及表8.1.3-2的规定
图8.1.3-1 焊钉的形状尺寸
注：图中1）表示由制造者选择可制成凹穴形式。

表8.1.3-2 焊钉的形状尺寸(mm)
3) 焊钉表面质量焊钉必不经表面处理。

其表面应平滑、洁净，不得有锈蚀、氧化皮、油脂和毛刺等；其杆部表面不允许有影响使用的裂缝，但头部裂缝的深度（径向）不得超过0.25(d k-d)mm。

2 瓷环
1) 焊接瓷环型式尺寸焊接瓷环型式和尺寸应符合图8.1.3-2和表8.1.3-3的规定。

其中，B1型适用于普通平焊，也适用于13mm和16mm焊钉的穿透平焊；B2型仅适用于19mm焊钉的穿透平焊。

表8.1.3-3 焊接瓷环尺寸(mm)
2) 表面质量焊接瓷环不得有露水和雨水痕迹。

8.2 施工准备
8.2.1 技术准备
1 施工单位应按JGJ81规定进行焊接工艺评定，其结果应符合设计要求和GB50205标准规定。

2 根据工艺评定、设计和图纸深化的结果，编制施工作业指导书，做好施工技术交底。

8.2.2 材料准备
根据设计要求，选用合格的焊钉。

根据焊钉的安装位置按下述要求使用配套瓷环：
1 若直接在压型钢板上安装焊钉，应使用穿透型（B2型）的配套瓷环。

2 若直接在钢梁钢柱上安装焊钉，应使用普通型（B1型）的配套瓷环。

8.2.3 机具准备
1 熔焊栓钉机专用设备。

使用设备必须是焊接工艺评定试件制作的设备，且工艺评定结果合格。

2 角向磨光机。

配合施工的工具，用于安装焊钉时去处钢梁上的非导电型油漆。

3 焊机（交流、直流均可）。

熔焊时必须配套安排中型焊机用于焊钉补焊。

4 烘箱或其它烘烤设备。

必要时用于焊钉和配套使用瓷环的烘烤除湿。

8.2.4 作业条件
1 钢结构构件表面熔焊部位，不允许有油漆、锈、水、油污及其它影响焊缝质量的污渍。

2 作业场地空气环境相对湿度不大于85％。

8.3 施工工艺
8.3.1 工艺流程
焊钉焊接施工工艺流程见图8.3.1
8.3.2 工艺细则
1 划线定位
1) 工具：钢板尺、划针、样冲、榔头。

2）操作：用钢板尺和划针，按设计要求的位置和间距，在构件上划出焊钉的位置并在焊钉位置处打上样冲眼。

3) 要求：符合工程设计要求，位置允许偏差±1mm。

2 清理焊接区域
1) 工具：角磨机、钢丝刷。

2) 操作：用角磨机将构件施焊部位的涂层打磨干净，并用钢丝刷清扫铁屑残渣。

3) 要求：焊接钢构件表面不允许有油漆、其它涂层、水、油脂及其它影响焊缝质量的污渍存在。

8.3.3 试焊
1 机具：熔焊栓钉机及配套的工装是植钉枪。

2 操作
1) 植钉枪的操作：
植钉枪的操作如图8.3.3所示。

熔接长度按表8.1.3-2中WA栏取值。

图8.3.3 植钉枪的操作图
2) 焊钉熔焊操作：按8.2.5条进行。

3 要求：每项工程的每种规格焊钉在正式施焊前，必须试焊一个焊钉，用榔头敲击（或使用套管压）使焊钉弯曲30°，进行弯曲试验，检查是否满足质量要求；若不能满足要求，则应修改施工工艺,调整工艺参数再试，直到满足要求为止。

使用套管进行试验时，套管下端距离焊肉上端的距离不得小于1d。

8.3.4 焊接
1 机具：同5.2.4 第1条。

2 操作
1) 植钉枪的操作：同8.2.4 第2条1)。

2) 熔焊操作过程:
（1）焊接准备
将焊钉放在焊枪的夹持装置中，把相应直径的保护瓷环置于母材上，把焊钉插入瓷环内并与母材接触，如图8.2.5-1所示。

图8.2.5-1 焊接准备（焊钉端部与母材接触）
（2）引弧
按动电源开关，焊钉自动提升，激发电弧，如图8.2.5-2所示。

图8.2.5-2 引弧（按动开关，引导焊钉产生引导电弧）
（3）焊接
焊接电流增大，使焊钉端部和母材局部表面熔化，如图8.2.5-3所示。

图8.2.5-3 焊接（强电流使焊钉端与一部分母材熔化）
（4）加压
设定的电弧燃烧时间达到后，将焊钉自动压入母材，如图8.2.5-4所示。

图8.2.5-4 加压（固定一段时间后，将焊钉压入母材中）
（5）断电
切断电源，熔化金属凝固，并使焊枪保持不动，如图8.2.5-5所示。

图8.2.5-5 断电（熔化金属凝固）
（6）冷却
让焊缝冷却，焊钉端部表面形成均匀的环状焊缝余高，然后敲碎并清除瓷环，焊接完成，如图8.2.5-6所示。

图8.2.5-6 冷却（焊接完成）
3 要求
1）每班焊接完成的焊钉均要从中抽取两个焊钉，用榔头敲击（或使用套管压）使焊钉弯曲30°，进行弯曲试验，检查是否合格，否则应修改施工工艺，调整焊接参数。

使用套管进行试验时，套管下端距离焊肉上端的距离不得小于1d。

2）焊接过程中如果有不饱满或者经过修补的焊钉，每个焊钉均应作弯曲15°试验。

榔头敲击方向应从焊缝不饱满的一侧进行。

d)试验样品的处理
经弯曲试验的焊钉，如果合格可保留弯曲状态；如果不合格可以修补或在该焊钉近处重新补焊一棵焊钉。

8.3.6 焊接工艺参数
焊接电压、电流、及时间（焊钉枪提起和插下）等参数，受设备和焊钉的影响较大，施工单位应按表8.3.6根据所使用的熔焊栓钉机使用说明和本单位焊接工艺评定来确定。

表8.3.6 焊钉焊接电压、电流、时间
8.4 安全环保
1 焊接操作工人应佩戴防护眼罩，穿防护服。

2 单独进行施工电源布设。

3 熔焊栓钉机和焊钉枪要接地可靠。

4 焊接时防止飞溅的熔渣引起火灾。

8.5 质量检验
8.5.1材料检验
1 主控项目
1) 焊钉和焊接瓷环的材质、品种、规格、性能等应符合本标准8.1.3条、GB10433和设计要求。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查焊钉和焊接瓷环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钉应抽样进行机械性能复验，复验结果应符合本标准8.1.3条规定和设计要求。

抽样规则：相同材质、同一生产厂家、相同工艺生产的不同规格尺寸的焊钉，可以按数量在每2万棵及其以下，组成一个检验批，只抽取其中一种焊钉做一组机械性能复验。

检验方法：检查复验报告。

2一般项目
1)焊钉和焊接瓷环的规格、尺寸及偏差应符合本标准8.1.3条和GB/T10433规定。

检查数量：按量抽查1％，且不少于10套。

检验方法：用钢尺和游标卡尺测量。

2) 焊钉外观应符合本标准8.1.3条规定。

检查数量：按量抽查1％，且不少于10个。

检验方法：观察检查。

8.5.2 焊钉焊接检验
1 主控项目
1) 施工单位对其采用的焊钉和钢材焊接应进行焊接工艺评定，其结果应符合设计要求和GB50205、JGJ81标准规定。

瓷环应按其产品说明书进行烘焙。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查焊接工艺评定报告和烘焙记录。

2) 焊钉焊接后应进行弯曲试验，其焊缝和热影响区不应有肉眼可见的裂纹。

检查数量：每批同类构件抽查10％，且不应少于10件；被抽查构件中，每件检查焊钉数量的1％，但不应少于1个。

检查方法：用榔头敲击（或使用套管压）使焊钉弯曲30°后用角尺检查和观察检查。

使用套管进行试验时，套管下端距离焊肉上端的距离不得小于1d。

样品处理：经弯曲试验合格的焊钉，乃保持弯曲状态交货或转序。

2 一般项目
焊缝无气孔、无夹渣，焊脚应均匀；如果存在下列情况之一，应用手工电弧焊进行修补：
1) 焊脚立面的未熔合或不足360°;
2) 焊缝高度≤1mm;
3) 焊缝宽度≤0.5mm;
4) 焊缝咬肉深度≥0.5mm。

检查数量：按总焊钉数量抽查1％，且不应少于10个。

检验方法：用焊接检验尺和观察检查。

8.6 质量记录
8.6.1 质量记录
１图纸会审、设计变更、洽商记录；
２原材料出厂合格证书及进场检（试）验报告；
３施工试验报告及见证检测报告；
４隐蔽工程验收记录；
５施工记录；
６验收批质量验收记录；
７分项工程质量验收记录；。