高强钢超长、超厚板现场焊接工法
中建三局股份钢结构公司
二00七年二月
高强钢超长、超厚板现场焊接工法
中建三局股份钢结构公司
一、前言
近年来，随着经济的发展、产钢量的提高，钢结构工程由于其优越的力学和环保节能等性能得到了迅速的发展，特别是2008年奥运会、2010年上海世博会、2010年广州亚运会即将在我国举行，大型体育场馆、公共建筑、构筑物以及大跨经的厂房及市政共用工程等建设方兴未艾，给我国的钢结构设计施工带来了前所未有的挑战。随着各类特大型复杂钢结构工程的涌现，高强超厚板（如60~100mm 厚的Q390D、Q420D、Q460E等材质钢板）的现场焊接就越来越多，焊接难度也越来越大，特别是多杆件汇交形成的复杂节点，为满足节点构造要求和现场吊装要求，一些超长、超厚焊缝在施工现场进行焊接也就在所难免，而高强钢材的可焊性程度、焊接参数、焊接应力和变形控制等受现场条件、焊接位臵及环境的影响，存在较多的不确定性因素，尚无成熟的规范及焊接工艺参数作参照。研究、探索高强超厚板现场焊接工艺具有十分重要的理论意义和实际意义，也是十分必要迫切需要解决的问题；同时对施工单位也提出很高的要求，需要根据工程本身特点与实际工况，依托传统、成熟的焊接技术，开展科技创新、大胆探索，进行施工工艺革新。
中建三局股份钢结构公司近年来在钢结构厚板焊接方面不断总结经验，推陈出新。通过在中央电视台新台址工程CCTV主楼钢结构安装中，以10根超大型复杂蝶形节点的多箱型分体钢柱为代表的超长、超厚焊缝的成功焊接，总结了一整套关于高强钢超长、超厚
板的现场焊接思路和方法，形成本焊接工法。
二、工法特点
2.1使用半自动实芯焊丝C02气体保护焊（FCAW-G）和半自动药芯焊丝C02气体保护焊（GMAW）相结合的焊接方法，模拟工况进行焊接工艺试验，获取焊接参数。
2.2用电脑控制的电加热设备进行焊前预热、焊中层间温度控制以及焊后后热消氢处理，确保母材受热均匀，有效控制了冷裂纹的产生，提高了焊接工效、保障了连续施焊，避免了大量火焰烘烤工的集中作业，节约了焊接时间和焊接成本。
2.3采取分段退焊顺序，并在焊前、焊中与焊后用全站仪进行时实监测，及时调整加热能量，减少焊接变形。
2.4焊后48小时焊接探伤和15天后延迟裂纹探伤检验，进一步保障了焊接质量。
三、适用范围
本工法适用于厚板、长焊缝的焊接，最适用于钢结构安装工程中高强材质Q390D、Q420D、Q460E的长焊缝的二氧化碳气体半自动保护焊、立焊位臵的焊接；对于其它板厚在100mm以上的现场焊缝焊接同样具有很大的参考价值。
四、工艺原理
4.1 施工前，根据焊接形式有针对性地进行焊接工艺评定。
4.2 钢分体安装，先安装本体钢柱、并部分焊接，然后安装分离下来的一部分钢柱。
4.3 焊接前先对焊接坡口两侧的母材进行超声波无损探伤检测，检查母材内部有无缺陷，同时用焊缝量规对焊缝坡口大小、角度以及安装组对情况进行仔细的检查。
4.4 使用电加热技术进行焊接预热、后热加热保温，保证钢柱整体温度同步均匀加热和降温。
4.5 焊接过程中采用分层、分道、对称、同速分段退焊的方法进行施焊。
4.6 在整个焊接过程中，采用高精度全站仪对钢柱的关键部位进行跟踪测量，如钢柱的轴线有偏移，则及时通过调整焊接顺序和电加热的热输入量技术对钢柱进行校正。
4.7 焊接完成48小时后采用超声波无损探伤和磁粉探伤检测焊缝的焊接质量，15天后对焊缝再次进行检查，防止延迟裂纹的产生。
五、工艺流程
六、施工要点
6.1、焊接材料选择
根据钢结构母材和焊接方法，选用匹配的焊接材料，如下表：
6.2焊接工艺参数
焊前预热、层间温度、后热温度参考表
半自动实芯（药芯）焊丝CO2气体保护焊的焊接参数 (立焊)
6.3焊接工艺评定
制定焊接工艺评定指导书，严格模拟实际工况，按照预定工艺参数进行焊接试件的制作，冷至常温48小时后，进行UT探伤、力学性能试验检测，确定最佳的焊接工艺参数和焊接方法。
6.4、焊接接头的准备
焊接前应认真检查母材坡口的间隙是否超标，如有超标应在坡口表面用小热输入、多层、多道堆焊方法减小间隙，使坡口角度和
间隙达到标准后方可正常施焊。
检查边缘是否光滑，确保无影响焊接的割痕缺口，质量应符合GB50205—2001规范规定的要求，若发现问题应用磨光机认真打磨处理，全格后方可进行焊接。
6.5、焊接顺序和焊接方法
分体钢柱的立向焊缝纵向通长分布在钢柱内箱体一侧，焊接熔敷金属量大，由于焊接收缩变形产生的焊接应力对结构质量将造成不利因素，而且母体横截面大刚性大对子体形成很大约束，因此控制焊接应力、防止厚板在焊接时的冷裂纹及层状撕裂，将是主要的技术重点，在焊接施工前必须制定出合理的焊接顺序及方法，并严格按照制定的焊接顺序和方法进行焊接作业。
6.5.1、安装及焊接顺序
6.5.1.1、整体顺序
母体（本体）与下节柱焊接→母体与子体立焊缝的焊接→子体和母体部分与下节柱焊接
6.5.1.2、母体与子体的焊接顺序及方法
母体与子体的焊接方法为分层退焊，其焊接顺序总体为：多人同时、分段、对称焊接；
每名操作焊工在焊接所在分段时，应再将所在分段分为两段或三段，以三段为例焊接顺序为：
先从上面的1/3处向上面焊接，焊完一层后再从中间的1/3处由下向上焊接中间的1/3段的第一层，然后再从此分段的底部向上焊接下面1/3段的第一层，这样完成第一层的焊接；接着再由下向上焊接上面1/3段的第二层，依次类推直到焊接完所在分段部位的全部焊接。
母体与子体焊接顺序如下示意图：
分体钢柱立焊缝焊接分段示意图
说明：焊1、焊2、焊3代表某焊工在焊接此分段焊缝的焊接先后顺序。
分体钢柱立焊缝焊接顺序示意图
6.5.2、焊接方法
采用薄层多道窄摆幅和分段退焊的焊接方法进行施焊，严格控制单道焊缝的厚度和宽度，减少焊接热输入，以减小降低焊缝的机械性能因素，单道焊缝厚度应不大于5mm、摆动宽度不大于20mm。
分段退焊焊接接头的处理：
在分段退焊上段焊缝时，每一层焊接至上一区域分段处止焊，再退至下段与下一区域分段处起焊，焊接至上一段起焊处止。在某一段焊接前，需将上段焊缝起焊处和下区域止焊处的焊接缺陷需用碳弧气刨和砂论清除干净，并将接头处处理成缓坡形状，达到焊接要求，每一层的焊缝接头必须错开不小于50㎜，以避免焊接缺陷的集中。
立向焊缝接头处理示意图
6.6、焊接工艺要求
6.6.1、预热
由于超长焊缝需要安排大量的焊工分段同时连续施焊，为保证焊接的质量，减小焊接应力，焊前预热非常重要。为达到所需要的温度，焊前预热的预热方式主要以电加热为主，对局部电加热无法加热到的地方采用火焰加热的方式进行，预热温度为：不低于120℃。
测温点位于焊缝两侧并离焊缝中心75mm处，预热时间4～5小时。加热范围如下图所示：
加热范围示意图
6.6.2、层温控制
与预热一样，超长焊缝层温控制十分困难，焊接时焊缝分段焊接的长度，应控制在一定长度1m左右，需随时对焊接焊缝进行测温监控，层间温度应控制在不低于预热时的温度（即层间温度应不低于120℃），发现层温过低时，必须立即进行加热补偿，待达到要求后再进行焊接。
6.6.3、后热及保温
分体钢柱与主体的斜立向焊缝，由于是分段焊接完成，先焊接完成段的焊缝温度需保持在接近后一段焊接部位焊缝的温度。因此应及时放臵电加热器进行后热处理。
在放臵电加热设备的过程中，为了防止焊缝温度降低应先用火焰对焊缝进行补偿加热，保证整个焊缝的温度不低于焊接过程中的最高层间温度（即150℃）。当电加热器的温度升高到150℃时，停止
火焰加热，从而保证焊缝的均匀收缩，减少焊缝分段焊接的收缩产生的应力。
后热温度应控制在不低于250℃，加热到所需温度后恒温2小时再进行保温覆盖缓冷至常温。
6.6.4、若遇气候条件恶劣，不能连续施焊时，应立即采取上述后热措施，再次开始焊接前应按上述规定重新预热。
6.7、焊接时的其它注意事项
1、在开始施焊前，应对参焊人员进行详细的交底，并对焊接人员明确其所在的焊接部位；
2、在焊接过程中，应准备至少两台备用焊机，以防止某台焊机出现故障后立即有焊机投入使用而不至于某一焊接部位停焊；
3、在焊接过程中，每一个班组应准备至少一名焊工，以防止某焊工发生不可预见的紧急情况后，立即有人投入焊接而不至于某一焊接部位停焊；
4、在整个焊接过程中，安排专人全程进行监护，一来对焊接质量进行监督，二来对焊接工人进行防护，以免发生意外。同时，监护人员还要认真、详细地做好焊接过程中各项参数的记录。
5、若在夏季焊接，由于天气炎热，焊接时焊工都在封闭的环境中施焊，在焊接过程中应对焊接工人做好防暑降温的后勤保障。七、主要机具、设备
CPXS-500型二氧化碳半自动气体保护焊焊机：16台
XF200型空气压缩机：4台
TH-10型碳弧气刨：10把
气割设备：10套
超声波探伤仪：1套
焊缝量规：2把
电子测温议：16把
DWK-360kw电脑温控仪：1台；
陶瓷磁铁式电加热器：若干
八、劳动力配备
劳动力需要根据所焊接焊缝的用长度、板厚、所需焊接时和允许展开的作业面确定，以焊缝长度为14m、板厚为100mm、两条焊缝同时对称焊接时的劳动力需求建议如下表：
得，此柱焊接时3班24小时连续作业，每班15人（其中1人
为后备补充人员，以防正常施焊的焊工因劳累过度而发生意外），共连续焊接72小时。
九、质量控制
9．1防止焊接变形及应力的措施
9.1.1分层、分道退焊的方法进行施焊。
9.1.2分区域多机对称焊接。在焊接过程中首先选用技能优秀的
焊工，在对称位臵的两名焊工，应尽量保持同时、同速施焊，并选择相同的焊接电流参数及每层的焊接厚度，保证相同的焊接热输入，使收缩趋于同步。
9.1.3使用电加热设备进行焊接预热、后热处理，保证钢柱整体温度同步均匀加热和降温。
9.1.4在焊接过程中应严格控制层间温度，同一区域在焊接过程中，焊接操作人员及监护人员应随时对施焊区域的温度进行检测，当层间温度低于120℃时，应及时用火焰加热法（使用大号烤枪）进行补热，当层间温度高于200℃时，应立即停焊，待温度自然降至规定层间温度时，再进行焊接。
9．2防止冷裂纹及层状撕裂措施
9.2.1针对长焊缝特点采取多人分段分层退焊焊接，即由多名焊接技工，同热输入量、匀速焊接，并保持连续施焊，使焊接应力分散，有效的减小峰值应力，减少焊接冷裂纹及层状撕裂的产生倾向。并且两条长焊缝采取完全对称、同时焊接措施。
9.2.2使用优秀焊工，减少焊缝缺陷及碳弧气刨的使用。碳弧气刨使用后应采用角向磨光机磨去刨削部位表面附着的高碳晶粒，避免焊缝裂纹的产生。
9.2.3控制坡口尺寸和焊缝截面积，防止过量熔敷金属导致收缩和应力增大。
尽量控制焊缝表面的余高，并使之平缓过渡，以减少焊趾部位的应力集中。焊缝余高应控制在0.5～3mm以内。
9.2.4焊前预热和层间温度的控制。预热主要采用电加热器进行加热,加热区域为被焊接头中较厚板的1.5倍板厚范围，但不得小于100mm区域，加热温度应不低于120℃，由于柱截面特点而不可能在
厚板的反面加热，为了使全板厚预热温度达到均衡，在母体侧扩大加热一块腹板。焊接前应认真检测焊接区的加热温度,确保加热温度满足要求。
9.2.5焊后热处理及后热保温是防止层状撕裂的关键所在，在焊接完毕后确认外观检查合格后，立即进行消氢后热和长时间保温处理，有效的消除焊接应力及扩散氢的及时逸出，从根本上解决由于焊接应力集中及扩散氢积累含量过高而发生层状撕裂的难题。
9.2.6使用高纯度的二氧化碳气体进行焊接，其纯度应保证：CO2含量≥99.9％，水蒸气与乙醇总含量（V/V）不得高于0.005％，并不得检出液态水。药芯焊丝开盘后应连续用完避免受潮。
9.2.7采用50级焊丝，使焊缝与母材达到强匹配，避免超强匹配。这是防止母材产生层状撕裂的重要措施之一。
9.2.8为减小长焊缝的拘束应力，该柱与下柱的焊接接头待长焊缝完成和验收后进行。
9.3、焊后质量检测
整条焊缝焊接完毕并经后热保温处理、待冷却48小时后，按设计要求对焊缝进行100％的超声波探伤和磁粉探伤检测。
为保证焊接质量、防止冷裂纹的发生，在焊接15天后对焊缝进行再次超声波探伤检测。
十、安全注意事项
由于焊接工作量巨大、焊接时间长，且上下十多名焊工同时进行焊接，所以焊接前需搭设安全、稳固、封闭的安全操作平台，以保证焊接过程中所有焊工能够安全地操作。
焊接安全操作平台使用脚手管搭设，当焊缝过长时，必须搭设多层隔断封闭式平台，由下到上分成多个区段同时进行焊接，在焊接的
过程中，上部区域的焊接作业不得影响下部区域的焊接操作，达到安全稳固的要求。
由于分体连接焊缝超长均需分层分段焊退焊完成、还需由下到上分成多个焊接区域，并在各区域增加相应高度的活动操作平台，可供焊接人员随时上、下移动位臵，按规定的焊接方法和顺序进行施焊。
焊接安全操作平台的搭设如下示意图：
焊接防护棚搭设示意图
十一、工程实例及效益分析
中央电视台新台址工程A标段主塔楼外框钢柱截面大，钢板厚（最大板厚达100㎜），由于结构受力要求，部分外框钢柱分节后的单节重量达120t，超出现场吊装设备（最大吊装设备为M1280D塔吊，最大起重能力为80t）的起重能力，根据设计要求钢柱无法减小分节，为减少单节钢柱重量，满足吊装，需要将钢柱部分箱体或牛腿与主体分离后进行安装(如下图所示)。安装时先将主箱体吊装、测校、部分焊接，然后再进行分体部分的拼装，校正后进行焊接。
主楼钢结构安装中焊接难度最大的10根外框超重钢柱，采用了分体安装、现场半自动实芯+药芯焊丝CO2气体保护焊接的工艺。单条焊缝最大长度为14880mm，钢板厚度为100mm，填充金属量约0.55t，焊接位臵全部为斜立向位臵、超长焊缝和超厚板的焊接。施工时用14名焊工同时焊接，52名焊工参与，连续3昼夜，焊接完成一组超长超厚立焊缝。所有焊缝自检、第三方探伤检测，全部一次性100%合格，且通过了业主和北京市质量监督检查站的复检。
中央电视台新台址工程CCTV由于10根超重分体钢柱的超长、超厚焊缝现场焊接的成功，使本工程无论在经济效益和社会效益，都取得了显著成效，同时也提高了复杂钢结构施工的技术水平，而且为后期悬臂钢结构部分的深化设计及安装方面解决吊装受限方面提供了可借鉴的方法。
10.1设备、措施投入方面：通过将超过现有塔吊起重量的钢柱分体后安装、现场焊接的方案，减小了大型吊装机械的投入及大量安装措施的增加，节约了施工投入资金至少100万元，取得了明显的经济效益。
10.2工期方面：革新传统焊接工艺，加快了焊接时间，为下部结构的尽快安装创造了条件。
10.3质量方面：通过电脑控制电加热、实时监控、焊后反复探伤检测等多种手段，有效地保障了焊接质量，控制了焊接变形，确保了结构位形满足设计要求。
10.4根据查新资料表明，高强钢超长、超厚板立焊缝现场焊接的工艺在我国房建领域属首次应用，施工中无类似的工程可以借鉴。本工程中10根超重钢柱超长焊缝的顺利完成，将添补我国此项焊接施工工艺的空白，为今后类似工程的施工提供理论依据和实际操作方法。同时也提高了施工单位的知名度和核心技术竞争力。
高强钢超长、超厚板现场焊接工法申报书
中建三局股份钢结构公司
二00七年二月
新式钢结构焊接作业接火方 式 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
新式钢结构焊接作业接火方式 中建钢构汤超越 随着社会的发展，绿色、集约、生态的观念逐渐深入人心，建筑施工也越来越重视安全，关注环境，要求文明。钢结构因其施工的特殊性需要大量的焊接与切割作业，动火一直是钢结构的重要部分，而如何防火接火则一直困扰着钢结构的施工。这不仅是出于对现场防火的安全考虑，也是应对文明施工的必要措施。 传统的钢结构接火盆是用铁皮做成盒子状，再在盒子里放置石棉布加水，然后设置在焊接点下方，以达到接住焊接火花，防止火灾的目的，但由于焊接面的尺寸不一，而且此类接火盆一般只能运用于钢梁与钢梁之间的焊接，加上接火盆本身体积大、重量大，在现实运用中的作用往往不尽如人意。 考虑到焊接点尺寸问题，如果有一种接火盆可以自行调节大小，那就可以运用于多个焊接面，也容易形成规范化的制作和管理；考虑到用铁皮制作的接火盆过于笨重，不易携带，如果有一种接火盆可以使用轻便的材料或者优化原有结构那就可以很好的解决这个问题。 为了应对项目施工的要求，通过建模假设的方式，提出了一种新式接火盆的方案--伞状型接火盆
这种设想的接火盆在理论上能达到降低自身重量和自动调节接火面积的作用。我们只需制作一个伞状骨架，在伞的把手上多设几个按扣，每一个按扣都可以控制伞撑开的程度，然后在撑开的伞面铺设石棉布加水，铺设石棉布也可以自行决定铺设的大小范围，从而形成一个接火斗，接火斗按扣撑开的越大，也就是伞面越平整，接火的面积越大但斗子变小，接火斗也越接近一个平面；接火斗按扣撑开的越小，伞面越突起，接火的面积小但斗子大效果好。而且此类接火盆只需几根杆件做成的骨架，在理论上甚至可以用一把伞完全代替，其重量上相比一般接火盘小很多，携带也十分便利，不用时可以收起来，即美观又实用。 如果条件允许，我们可以直接用石棉布架在骨架上面作为伞的表面，这种形成一个整体后，免去了铺设石棉布的过程，但这样也加重了重量，并且在在不需要撑开很大的时候石棉布反而会成为阻碍，其中利弊需要项目结合实际情况再做考虑。 这类设想的接火盆思路清晰，制作也不复杂，有存在钢钢结构焊接的工程项目可以考虑运用。
目录 1、编制说明 (2) 2、编制依据 (2) 3、工程概况 (2) 4、施工准备 (3) 5、施工方法 (4) 6、施工技术组织措施计划 .......................................................... 错误！未定义书签。 9、资源需求计划 (12) 10、施工进度计划 (12)
1、编制说明 为了尽快对辽阳石化分公司芳烃厂80万吨/年PTA装置精致工段钢结构预制及安装，确保整体施工顺利进行，特编制此方案。 本方案适用于新PTA装置精致工段钢结构的焊接部分。 2、编制依据 2.1《钢结构工程施工及验收规程》GB50205-2001； 2.2《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81—2002）； 2.4施工图纸； 2.5《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》国质检锅[2002]109号；2.6焊接工艺评定：91-3 2.7施工现场实际空间情况； 2.8《施工技术方案管理规定》Q/JH121.20402.03－2003 2.9《石油化工施工安全技术规程》SH3505 2.10《压力容器无损检测》JB4730-94 2.11《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000 2.12《钢制压力容器焊接规程》JB4709-2000 2.13《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89 3、工程概况 3.1工程情况简介 辽阳石化分公司芳烃厂80万吨/年PTA装置精制工段钢结构安装包括C区管廊钢结构安装(约为280t)；E区加氢反应器、PTA结晶器平台框架安装(约为
260t)、TA料仓平台框架制作安装（约为16t）；F区干燥机平台框架安装（约为15t）、离心机房吊车梁安装（约为20t）、屋架及其它框架安装（约为100t）、F1-1414、F1-1418、F1-1428设备支架及平台框架安装（约为38t）；G区PTA产品班料仓平台框架制作安装（约为31 t）；N区梯子平台护栏制作安装；中间罐（M）区管架制作安装（约为13t）；C、E、F、G、M区梯子护栏安装。在我方所预制安装的钢结构需焊接的厚度为4~20mm。 3.2现场情况 新PTA装置现场布置在原装置的西侧和北侧，此现场作业空间狭小，通行道路狭窄且道路不平整，交叉作业情况比较多，而且在现场安装钢结构必须使用吊车。同时由于原装置还继续处于出产之中以致对无损检测工作产生一定的影响。 4、施工准备 4.1施工现场准备： 4.1.1、为了保证焊接施工的顺利进行，焊接设备应分别集中放置在离焊接区或 离焊接区较近的焊机棚内。放置焊接设备的场地保证通风良好、干燥、维护方便。施焊前应对焊接设备进行检查，并确认其工作性能稳定可靠； 4.1.2、施工所需劳动力和工装备等应在施工进行前准备齐全，并具备使用条件， 可保证连续施工； 4.1.3、施工所需水源、电源、气源应在施工前接通； 4.1.4、平整施工现场的道路，为施工提供便利条件，消防道路畅通； 4.1.5、备有必要的消防器材。 4.2施工技术准备：
高强钢焊接通用工艺 一、适用范围 本工艺适用于本公司已通过焊接工艺评定的船用高强钢的焊接，对于尚未做过焊接工艺评定的高强度钢不在本通用工艺适用范围内。 二、工艺内容 1．焊接材料的选用及焊接方法 1.1.焊接方法主要采用埋弧自动焊，CO 气体保护焊及手工电弧焊。 2 焊丝TWE-711，1.2.焊接材料采用自动焊丝H10Mn2G（牌号为BHM-5），焊剂HJ331，CO 2焊条TL-507。定位焊采用手工电弧焊。自动焊丝在焊前需经100℃保温，手工焊条及焊剂需经350℃~400℃烘焙1~2个小时后方可保温使用。以上材料一旦受潮，则禁止使用。 2．定位焊及装配要求 2.1.定位焊装配时要避免强力装配，对接错边量不得超过1mm，定位焊缝长度为50mm， 角焊缝的焊喉厚度应小于正式焊缝的厚度，严禁在非焊接处引弧。正式焊接前焊道两侧10mm及坡口内均应打磨干净，不得有油污、水份、毛刺、铁锈等杂物，定位焊缝若有裂纹，则在正式焊接前要求彻底去除。 2.2.装配马板、起吊马板及加强排等的焊缝应离开正式焊缝的边缘不少于30mm。拆除时， 不允许用锤击法拆除，只能用气割拆除后用碳刨铲平，不得损伤母材表面，然后用砂轮磨平。 2.3.因所用的船用钢板均为高强钢，所以所有的焊接，无论是正式焊接还 ．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．是定位焊接， 包括补焊，均应在焊前进行预热，预热温度为 ．．．℃。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．120 3．焊接要求及施工工艺 3.1.高强钢的长直焊缝对接采用埋弧自动焊，采用多层多道焊。正面焊缝焊3层7~8道， 反面焊缝焊2层5道。正面焊缝焊完后，反面焊缝碳刨清根，用8mm碳棒扣槽8mm(出白为止)，再采用自动焊接。为减少焊接变形，焊正面焊缝时放5mm的反变形，焊反面焊缝时加马板固定。在焊接时需控制焊接线能量，保持层间温度在120℃左右。 焊接坡口见图3-1，焊接参数见附表1。 3.2.每焊完一道焊缝后，需将焊渣清理干净，并检查焊缝中有无气孔、裂纹等缺陷，如 有上述缺陷，必须将其彻底清除后，方可继续焊接下一道焊缝。 3.3.高强钢其它各种位置的对接采用手工电弧焊及CO2气体保护焊，手工焊条为 TL-507，焊丝为TWE-711及Supercored81-K2。Supercored81-K2焊丝仅用于大于60mm厚的高强钢的对接焊。25mm及以下的钢板之间的对接采用CO2衬垫焊，开V型坡口；大于25mm的钢板之间的对接采用CO2焊，开双面不对称X型坡口。为防止焊接收缩引起焊接变形，在焊前需加排，加强排的规格为-20×200×300，间隔150mm。焊完一面焊缝后，将排移到另一面。坡口详见图3-2。焊接参数详见附表2。
焊接工艺评定报告 共4页第3页工程名称 :莱钢万和冶金辅料轻烧白云石工程 评定报告编号JSQDGP－ 01 工艺指导书编号JSQDGP－ 01 《建筑钢结构焊接技术规程》项目质量负责人武习依据标准 JGJ81－ 2002 试样焊接单位施焊日期2010-5-25 焊工资格证书代号TS6JTAI1800 母材钢号Q235 母材轧制状态热轧生产厂柳钢 化学成分和力学性能 C Mn Si S P σ a σ b δ 5 A kv (%) (%) (%) (%) (%) (MP a) (MP a) (%) (J) 标准024 256 410 26 35 合格证310 425 36 直径烘干制度 焊接材料生产厂牌号类型备注 （mm）（℃× h） 天津大桥焊材 焊条THJ422E4303Φ200×1--- 集团有限公司 焊接方法SMAW焊接位置平焊、立焊接头形式角接、对接 焊接工艺参数见焊接工艺评定指导书清根工艺层间清理 焊接设备型号BX5极性交流 评定结论：本评定按《建筑钢结构焊接技术规程》（ JGJ18－2002 ）规定，根据工程情况编制工艺评定指导书、 焊接试件、制取并检验试样，测定性能，确认试验纪录正确，评定结果为：合格焊接条件及工艺参数适用范围技术 评定指导书规定执行。 评定人审核人日期 日期 评定单位：（盖章） 技术负责人日期 年月日
焊接工艺评定指导书 共4页第4页 工程名称莱钢万和冶金辅料轻烧白云石工程指导书编号JSGGZD--01 母材钢号Q235B 规格10㎜母材轧制状态热轧生产厂柳钢焊接材料生产厂牌号类型烘干制度（℃× h）备注 天津大桥焊材集团有 焊条THJ422 E4303 200× 1 合格限公司 焊接方法SMAW 焊接位置平焊、立焊 焊接设备型号BX5 极性交流 接 头 焊 及 接 坡 顺顺焊 口 序 尺 图 寸 图 焊道焊接焊条或焊丝电流电压热输入 接φ（ mm）（ A）（V）（ kJ/cm ）备注 次方法牌号 工 1 SMAW THJ422 ㎜130 26 --- --- 艺 2 SMAW THJ422 ㎜130 26 --- --- 参SMAW THJ422 ㎜ 3 160 27 --- --- 数 焊前清理有层间清理有 技 背面清根无 术其它： 措 施 焊前须将喊道两侧20㎜范围内的油污、铁锈、飞边、毛刺及其它杂质清理干净。 编制人日期审核人日期
钢结构焊接施工方案 https://www.doczj.com/doc/145568523.html,/aspcms/news/2012-8-26/178.html 目录 1 编制说明 (2) 2 编制依据 (2) 3 工程概况 (3) 4 施工准备 (3) 5 施工部署 (4) 6 施工方法 (4) 7 施工进度计划 (7) 8 各种资源计划表 (7) 9 技术措施和技术要求 (7) 10 保证质量技术措施 (7) 11 保证安全技术措施 (8)
钢结构焊接施工方案 1 编制说明 1.1该工程方案本着加快施工进度、保证工程质量、降低工程成 本、确保文明施工为宗旨进行编制； 1.2本方案按节假日均不休息，昼夜兼程考虑，同时敬请甲方及 监理现场监督并予以协调； 1.3现场成立项目经理部，专门负责本工程的施工和维护； 1.4本施工所包括的工程量和工程材料需用量以预算为准，措施 材料以本方案及相应方案为准； 1.5图纸外实际发生的工程量以现场签证为准。 2 编制依据 2.1引风机室采暖施工图：F157S-N0502-01； 2.2引风机室给水施工图：F157S-S0603-09. 2.3现行国家施工及验收规范： 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001；
3 工程概况 3.1本工程为吉林燃料乙醇自备电站工程中的引风机内的建筑给 排水与采暖工程； 3.2工程主要包括建筑消防水及采暖系统。消防给水采用焊接钢 管，消火栓为乙型安装；采暖系统采用0.4MPa蒸汽热媒，散热器采用钢制散热器FDB-4000。 4 施工准备 4.1技术准备 4.1.1熟悉施工图纸并进行自审，准备图纸会审； 4.1.2 施工方案编制完并经审批，技术交底编制完并对施工人员进 行交底； 4.1.3了解管道的连接、防腐保温等情况，计划好相应分项的技术 交底工作； 4.1.4提出各种材料及半成品计划、机具计划； 4.2施工现场准备 4.2.1现场管理人员开工前全部到位，并提前开始工作，对进入施 工现场的施工人员均要进行安全教育； 4.2.2主体施工完成，地面未施工，室内抹灰完成，具备管道施工 安装的条件。
高强钢超长、超厚板现场焊接工法 中建三局股份钢结构公司 二00七年二月
高强钢超长、超厚板现场焊接工法 中建三局股份钢结构公司 一、前言 近年来，随着经济的发展、产钢量的提高，钢结构工程由于其优越的力学和环保节能等性能得到了迅速的发展，特别是2008年奥运会、2010年上海世博会、2010年广州亚运会即将在我国举行，大型体育场馆、公共建筑、构筑物以及大跨经的厂房及市政共用工程等建设方兴未艾，给我国的钢结构设计施工带来了前所未有的挑战。随着各类特大型复杂钢结构工程的涌现，高强超厚板（如60~100mm 厚的Q390D、Q420D、Q460E等材质钢板）的现场焊接就越来越多，焊接难度也越来越大，特别是多杆件汇交形成的复杂节点，为满足节点构造要求和现场吊装要求，一些超长、超厚焊缝在施工现场进行焊接也就在所难免，而高强钢材的可焊性程度、焊接参数、焊接应力和变形控制等受现场条件、焊接位臵及环境的影响，存在较多的不确定性因素，尚无成熟的规范及焊接工艺参数作参照。研究、探索高强超厚板现场焊接工艺具有十分重要的理论意义和实际意义，也是十分必要迫切需要解决的问题；同时对施工单位也提出很高的要求，需要根据工程本身特点与实际工况，依托传统、成熟的焊接技术，开展科技创新、大胆探索，进行施工工艺革新。 中建三局股份钢结构公司近年来在钢结构厚板焊接方面不断总结经验，推陈出新。通过在中央电视台新台址工程CCTV主楼钢结构安装中，以10根超大型复杂蝶形节点的多箱型分体钢柱为代表的超长、超厚焊缝的成功焊接，总结了一整套关于高强钢超长、超厚
板的现场焊接思路和方法，形成本焊接工法。 二、工法特点 2.1使用半自动实芯焊丝C02气体保护焊（FCAW-G）和半自动药芯焊丝C02气体保护焊（GMAW）相结合的焊接方法，模拟工况进行焊接工艺试验，获取焊接参数。 2.2用电脑控制的电加热设备进行焊前预热、焊中层间温度控制以及焊后后热消氢处理，确保母材受热均匀，有效控制了冷裂纹的产生，提高了焊接工效、保障了连续施焊，避免了大量火焰烘烤工的集中作业，节约了焊接时间和焊接成本。 2.3采取分段退焊顺序，并在焊前、焊中与焊后用全站仪进行时实监测，及时调整加热能量，减少焊接变形。 2.4焊后48小时焊接探伤和15天后延迟裂纹探伤检验，进一步保障了焊接质量。 三、适用范围 本工法适用于厚板、长焊缝的焊接，最适用于钢结构安装工程中高强材质Q390D、Q420D、Q460E的长焊缝的二氧化碳气体半自动保护焊、立焊位臵的焊接；对于其它板厚在100mm以上的现场焊缝焊接同样具有很大的参考价值。 四、工艺原理 4.1 施工前，根据焊接形式有针对性地进行焊接工艺评定。 4.2 钢分体安装，先安装本体钢柱、并部分焊接，然后安装分离下来的一部分钢柱。 4.3 焊接前先对焊接坡口两侧的母材进行超声波无损探伤检测，检查母材内部有无缺陷，同时用焊缝量规对焊缝坡口大小、角度以及安装组对情况进行仔细的检查。
丰台区成寿寺B5地块定向安置房项目钢结构焊接方案 北京建谊建筑工程有限公司 二0一六年五月
编制人：审核人：审批人：编制时间：
目录 一、编制依据 (3) 二、工程概况 (4) 三、施工准备 (5) 四、施工方法 (6) 五、质量检验及控制 (16) 六、注意事项 (18) 一、编制依据 本施工方案主要编制依据如下： 1.1业主提供本项目相关的图纸
1.2现行有关技术规范、标准 相关规范规程 二、工程概况
建筑面积30379m2建筑高度49.05米 结构形式 钢管混凝土框架- 组合钢板剪力墙结构 抗震强度8度抗震建筑层数地下三层，地上9层、12层、16层、9层 使用功能住宅+配套服务质量标准合格 文明施工目 标 北京市绿色安全 文明工地 开工日期2016年2月18日地下总工期510日历天竣工日期2017年6月30日 三、施工准备 3.1主要机具设备 CO2焊机普通焊机角磨机 3.2 材料准备 焊材选用见下表： 序号焊接方法 母材和焊接材料 Q345B（母材） 1手工焊E5015 2CO2气保焊ER50-6
CO2焊丝 3.3焊接管理 (1)焊工管理 1)所有焊工须持有所需有效焊工证、上岗证才能上岗。 2)局部返修两次或一次返修量较多的焊工，暂停施焊工作，经重新培训、考核后方可上岗。 3)焊前对焊工进行工艺交底，使焊工掌握具体焊接工艺，如焊材选用、焊接规范、焊接顺序等。工艺确定后，焊工要严格执行。 (2)焊材管理 1) 焊材入库 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。焊材有齐全的材质证明，并经检查确认合格后入库。 2) 焊材发放 焊材由专人发放，并作好发放记录。记录中包括焊材生产批号，施焊焊缝部位等。 3.4作业条件 （1）焊接缝焊接区域两侧需要将油污、杂物、铁锈等清除干净。 （2）手工电弧焊现场风速大于8m/s时，采取有效的防风措施后方施焊。雨、雪天气或相对湿度大于90%时，采取有效防护措施后方
一．工程概况 1.1概述 厦门市金佳鼎进出口有限公司厂房建设及配套由厦门市华旸建筑工程设计 有限公司设计，厦门市住总监理有限司负责监理，福建省万桥市政园林有限公司 承建。工程位于同安区工业集中区 厦门市金佳鼎进出口有限公司厂房构建筑面积4256.922）采用方钢，楼面梁采用H型钢梁和方钢，联接方式为高强，螺栓连接＋焊接，楼面采用压型板现浇混凝土； 二、焊接工艺 2．１一般规定 2．１．１钢材除应符合本规程的相应规定外，尚应符合下列要求： １、清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污； ２、焊接坡口边缘上钢材的夹层缺陷长度超过２５ｍｍ时，应采用无损探伤检测 其深度，如深度不大于６ｍｍ，应用机械方法清除；如深度大于６ｍｍ，应用机 械方法清除后焊接填满；若缺陷深度大于２５ｍｍ时，应采用超声波探伤测定其 尺寸，当单个缺陷面积（ａ×ｄ）或聚集缺陷的总面积不超过被切割钢材总面积 （Ｂ×Ｌ）的４％时为合格，否则该板不宜使用； ３、钢材内部的夹层缺陷，其尺寸不超过第２款的规定且位置离母材坡口表面距 离（ｂ）大于或等于２５ｍｍ时不需要修理；如该距离小于２５ｍｍ则应进行修 补，其修补方法应符合规定； ４、夹层缺陷是裂纹时（见图1．１．１），如裂纹长度（ａ）和深度（ｄ）均 不大于５０ｍｍ，其修补方法应符合规定；如裂纹深度超过５０ｍｍ或累计长度 超过板宽的２０％时，该钢板不宜使用。
１．１．２焊接材料除应符合本规程有关规定外，尚应符合下列规定： １焊条、焊丝、焊剂和熔嘴应储存在干燥、通风良好的地方，由专人保管； ２焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前，必须按产品说明书及有关工艺文件的规定进行烘干。 图 1.1.1 夹层缺陷示意 ３低氢型焊条烘干温度应为３５０～３８０℃，保温时间应为１．５～２ｈ，烘干后应缓冷放置于１１０～１２０℃的保温箱中存放、待用；使用时应置于保温筒中；烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过４ｈ应重新烘干；焊条重复烘干次数不宜超过２次；受潮的焊条不应使用； ４实芯焊丝及熔嘴导管应无油污、锈蚀，镀铜层应完好无损； ５焊钉的外观质量和力学性能及焊接瓷环尺寸应符合现行国家标准《圆柱头焊钉》（ＧＢ１０４３３）的规定，并应由制造厂提供焊钉性能检验及其焊接端的鉴定资料。焊钉保存时应有防潮措施；焊钉及母材焊接区如有水、氧化皮、锈、漆、油污、水泥灰渣等杂质，应清除干净方可施焊。受潮的焊接瓷环使用前应经
第２８卷第９期焊接学报Ｖ０１．２８Ｎｏ．９２ｏｏ７年９月ＴＲＡＮＳＡＣ兀ＯＮＳ０Ｆ７ＩＨ匮ＣＨＩＮＡ骊ＴＥＩＤＩＮＧＩＮｇＩＴｎＪ．１１０Ｎ＆挚ｔｅｒｒｌｂｅｒ２００７ 屈服强度９００ＭＰａ级高强钢焊接工艺 高有进１’２，王乘１，徐宗林２ （１华中科技大学水电与数字化工程学院，武汉４姗４ ２．郑州煤矿机械集团有限责任公司。郑州４５００１３） 摘要：针对煤矿机械用屈服强度９００枷）ａ级高强钢板焊接工艺特点，研究了该钢材焊 接热影响区组织转变规律、焊接冷裂纹敏感性及焊接工艺参数对焊接接头组织性能的 影响。结果表明，黯嘞Ｄ钢有较强的淬硬倾向，焊接过程中应采取必要的措施防止焊 接冷裂纹的产生；焊接工艺参数对焊接接头组织和性能均有一定的影响，为确保焊接质 量，应合理控制焊接热输入量及焊道间温度。研究成果已成功应用于高端液压支架的 焊接。 关键词：９００ｈⅡｈ；高强度钢；焊接工艺；液压支架 中围分类号：１鲫．儿文献标识码：Ａ文章编号：哪一３６０ｘ（２叫７）０９一１０３—０５向碉皿 ０序言 随着国内综合采煤机械化水平的不断提升，高端液压支架需求量不断增大。为实现支架高强度和高可靠性要求，同时又尽量减轻支架重量，方便井下运输和安装，支架用钢材的强度也愈来愈高。为保证高端液压支架焊接接头的综合力学性能满足高强度高可靠性的设计及使用要求，达到国际先进水平，郑州煤矿机械集团有限公司与哈尔滨焊接研究所合作对高端液压支架上使用的屈服强度９００胁级高 强钢板的焊接性、配套焊接材料及焊接工艺进行了研究，同时根据液压支架推移框架的结构特点，对ｓｍ咖Ｄ钢焊接的焊接工艺及接头性能进行了试验与评定。 １试验材料及试验方法 试验用屈服强度９００ＭＰａ级高强钢板Ｓｍ９００Ｄ 由上海三钢有限责任公司生产，交货状态为调质，钢板厚度２０ｍｍ。试验钢板的化学成分及力学性能见表ｌ。Ｓｍ９００Ｄ钢配套焊接材料选用德国ＤＲ＾ＨＴ．ｚＬ】ＧｓｒＥＩＮ公司生产的庐１．２Ｉ眦ＭＥｃＡ兀Ｉ．１１００Ｍ无缝药芯焊丝，该焊丝符合美国ＡｗｓＡ５．２８Ｅ１２０ｃ—Ｇ标准要求，采用８０％Ａｒ＋２０％ｃ０２气体保护焊熔敷金属力学性能及扩散氢含量见表２。采用ＦｏＲ．ＭＡｓｒｏＲ—Ｄ型快速膨胀仪研究不同焊接热循环条件下焊接热影响区（ＨＡｚ）过热区组织转变规律；插销冷裂纹试验按国家标准ＧＢ９４４６一１９８８规定进行，使用ＨＣＬ一３Ｍｃ微机控制五头插销试验机。插销试件从２０ｍｍ厚Ｓｍ靴Ｄ钢板的ｌ／４处取，试件直径为≠６ｍ，插销试件的缺口形式及尺寸见图１所示。插销试验采用断裂准则进行评定；斜Ｙ坡口焊接裂纹试验按国家标准ｃＢ４６７５．１—８９规定进行，试件焊后放置４８ｈ，进行表面、断面裂纹检查；几种不同焊接热输人量及不同焊道间温度下Ｓｍ９００Ｄ钢对接接头性能试验的焊接工艺如表３所示，试板尺寸为加ｍ×１５０Ⅲ×３００ｍ，采用单边３００ｖ形坡口；焊接接头冲击试验和焊缝金属拉伸试验按 表１ｓ｝仃∞０Ｄ钢板化学成分（质量分数．％）及力学性能 １曲ｂ１Ｃｈｅｍ酬ｃｏ呻０ｓｎｉ∞ｓａｎｄｍ∞怕ｎ酬ｐｒ。ｐｅｎ酷ａｆＳ卜ｎ弓００Ｄｓ眙ｅＩｐＩ己岫 收稿日期：娜一循一∞照国家标准ｃＢ２６５０—２６５２—８９规定进行；焊接接 头的组织采用标准的金相分析方法进行分析。 万方数据
1.试述低碳钢的焊接性。 由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。焊接低碳钢时可采取哪些措施消除应力裂纹? （1）降低消应力退火温度。（2）控制母材中V、B的含量。
⑶坡口形式将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆 滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。 ⑷焊接工艺参数由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右，所以第一层焊 缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，以减小母材的熔深。 ⑸焊后热处理焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，特别是对于大厚度焊件、高刚性结 构件以及严厉条件下（动载荷或冲击载荷）工作的焊件更应如此。消除应力的回火温度为600～650℃。 若焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。 4.试述高碳钢的焊接工艺要点。 ⑴焊接性当高碳钢的碳的质量分数大于0.60%时，焊后的硬化、裂纹敏感倾向更大，因此 焊接性极差，不能用于制造焊接结构。常用于制造需要更硬度或耐磨的部件和零件，其焊接工作主要是焊补修复。 ⑵焊条选用由于高碳钢的抗拉强度大都在675MPa以上，所以常用的焊条型号为E7015、 E6015，对构件结构要求不高时可选用E5016、E5015焊条。此外，亦可采用铬镍奥氏体钢焊条进行焊接。 ⑶焊接工艺1）由于高碳钢零件为了获得高硬度和耐磨性，材料本身都需经过热处理，所 以焊前应先进行退火，才能进行焊接。 2）焊件焊前应进行预热，预热温度一般为250～350℃以上，焊接过程中必需保持层间温度不低于预热温度。 3）焊后焊件必需保温缓冷，并立即送入炉中在650℃进行消除应力热处理。 5.试述低合金高强钢的焊接性。 强度级别较低的低合金高强钢，如300～400MPa级，由于钢中合金元素含量较少，其焊接性良好，接近于低碳钢。随着钢中合金元素的增加，强度级别提高，钢的焊接性也逐渐变差，出现的主要问题是： ⑴热影响区的淬硬倾向含碳时较少、强度级别较低的钢种，如09Mn2、09Mn2Si、09MnV 钢等，淬硬倾向很小。随着强度级别的提高，淬硬倾向也开始加大，如16Mn、15MnV钢焊接时，快速度冷却会导致在热影响区出现马氏体组织。 ⑵冷裂纹低合金高强钢焊接时，热影响区的冷裂纹倾向加大，并且这种冷裂纹往往具有延迟 的性质，危害性很大。例如，材料为18MnMoNb钢壁厚115mm的一大型容器，由于预热温度不够，焊后在热影响区形成大量冷裂纹。 低合金高强钢的定位焊缝很容易开裂，其原因是由于焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快，这种开裂属于冷裂纹性质。 ⑶热裂纹一般情况下，强度等级为294～392MPa的热轧、正火钢，热裂倾向较小，但在厚 壁压力容器的高稀释率焊道（如根部焊道或靠近坡口边缘的多层埋弧焊焊道）中也会出现热裂纹。电渣焊时，若母材的含碳量偏高并含镍时，电渣焊缝中可能会出现呈八字形分布的热裂纹。 强度等级为800～1176MPa的中碳调质钢（如30CrMnSiA钢），焊接时热裂的敏感性较大。 ⑷粗晶区脆化热影响区中被加热至1100℃以上的粗晶区，当焊接线能量过大时，粗晶区的 晶粒将迅速长大或出现魏氏组织而使韧性下降，出现脆化段。 6.试述低合金高强钢焊接时的主要工艺措施。 ⑴预热预热是防止裂纹的有效措施，并且还有助于改善接头性能。但预热会恶化劳动条件， 使生产工艺复杂化，过高的预热温度还会降低接头韧性。因此，焊前是否需要预热以及预热温度的确定应根据钢材的成分（碳当量）、板厚、结构形状、刚度大小以及环境温度等决定。
Q420高强钢性能分析和焊接工艺研究 张宇 南通新华钢结构工程有限公司 摘要：通过对低合金高强度结构钢的焊接影响因素的分析, 为制定合理的焊接工艺提供了依据, 应用该工艺保证了低合金高强度钢的焊接效果。 关键词：焊接性；影响因素；工艺 引言 自20世纪60年代以来，低合金高强钢领域取得了惊人的进展，由此而形成了“现代低合金高强钢”，在合金设计及生产工艺诸方面导入了很多新的概念，主要的是：（1）Nb、V、Ti等强烈碳化物形成元素的应用，以及晶粒细化和析出强化为主要内容的钢的强韧化机理的建立，出现了新一代的低合金高强钢，即以低碳、高纯净度为特征的微合金化钢； （2）低合金高强度钢不再是“简易”生产的普通低合金钢，而是采用一系列现代冶金新技术生产的精细钢类，包括铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、钢包冶金、连铸、控扎控冷（热机械处理）等技术得到普遍应用，已成为低合金高强度钢的基本生产流程。 高强钢的焊接性能也是塔杆设计和制造部门比较关心的一个问题，这主要包括两个方面，一时裂纹敏感性，二是焊接热影响区的力学性能。如果焊接工艺不当，高强钢焊接时，有焊接热影响区脆化倾向，易形成热裂纹，冷却速度较快时，有明显的冷裂倾向。 1、焊接性试验的相关内容 试验目的 评价母材焊接性能的好坏，确定合理的焊接工艺参数。 试验方法 最常用的方法（直接法）：焊接裂纹试验（冷裂纹试验、热裂纹试验、再热裂纹试验、脆性断裂）。 计算法（间接法）：碳当量法、焊接裂纹敏感指数法。 式中： 焊接冷裂纹敏感性分析 钢材的焊接冷裂纹敏感性一般与母材和焊缝金属的化学成分有关，为了说明冷裂纹敏感性与钢材化学成分的关系，通常用碳当量来表示。计算碳当量的公式很多，对于Q420钢，采用了国际焊接学会(IIW)推荐的非调质钢碳当量Ceq（IIW）计算公式（公式1）和日本工艺标准（JIS）推荐的碳当量Ceq（JIS）计算公式（公式2）进行计算。 根据JGJ81—2002规定：钢材碳当量小于，焊接难度一般；在—范围内，焊接程度较难。 热影响区最高硬度试验 热影响区最高硬度试验是以测定焊接热影响区的淬硬倾向来评定钢材的冷裂纹敏感性。试验按照—84《焊接热影响区最高硬度试验方法》的规定进行。 试验检测面经打磨抛光后，用2%硝酸酒精溶液浅腐蚀后，参照如图1所示。 图1 硬度的检测位置 斜Y坡口焊接裂纹试验 斜Y坡口焊接裂纹试验（小铁研）主要是评定焊接热影响区产生冷裂纹的倾向性。试参照—84《斜Y坡口焊接裂纹试验方法》的规定进行。试验焊缝结束后，经48小时后进行裂纹检查。
超高强钢焊接注意事项 为了降低结构自重、提高承载能力,低合金高强度钢在工矿机械上的应用越来越受重视。近年来屈服强度> 800MPa超高强度钢在国内的工程机械上被普遍采用，以满足工程机械向大型化、轻量化、高效能化方向发展的需求。由于超高强钢合金系统复杂、淬硬性较大,焊接时容易产生冷裂纹;此外超高强钢强度级别高,焊接过程中容易导致包括焊 接热影响区在内的焊接接头脆化。因此防止焊接冷裂纹产生、确保焊接接头具有优良的力学性能是该系列钢材的焊接技 术关键。 焊接材料的选择和匹配超高强度钢由于强度提高,钢材塑性、韧性相应下降。如果仍采用等强原则，选用高组配的焊接接头，焊缝的韧性不容易保证，将可能导致由于焊缝金属韧性不足引起低应力脆性破坏。因此高强钢焊接应采用等韧性原则，选择焊缝韧性不低于基体金属的低组配焊接接头比较合理。采用低强的焊缝金属并不总是意味着焊接接头的强度一定低于母材。根据多年来的焊接接头力学性能试验经验，只要焊缝金属的强度不低于母材的87%，仍可保证接头与母材等强。 当焊接较厚的超高强度钢板材时，在焊缝的不同部位应匹配不同强度级别的焊接材料。即:根部焊道采用低强度焊材打底、
填充与盖面焊道采用高强度焊材；对角焊而言通常采用低强焊材。选用低强焊接材料比选择高强焊接材料的优点在于，焊缝金属的塑韧性储备大、焊接接头延伸性能好,使接头产生裂纹的可能性减小。 超高强钢焊接时应选用超低氢焊接材料,熔敷金属的含氢量应不超过5 ml/100 g(水银法),以尽量减少焊接过程中由焊接材料带入焊接接头的氢含量。同时为了避免吸潮,焊接材料应根据规定进行储存,使用前按要求重新烘焙。预热温度的确定实际焊接过程中应特别重视对超高强度钢对接焊缝和根 部焊道的预热。钢板越厚,预热的必要性越大。预热温度与钢板的当量板厚相关,此外,预热温度应根据实际情况进行相应调整: (1)如果环境湿度大或温度低于5℃ ,则预热温度应再增加25℃ ;如果工件属刚性固定,预热温度也应相应增加; (2)在当量板厚小于极限值,工件温度低于5℃或空气湿度大于65%时,应将工件预热至50～80℃。焊接热输入控制焊接热输入量的变化将改变焊接冷却速度，从而影响焊缝金属及热影响区的组织组成，并最终影响焊接接头的力学性能及抗裂性。为了避免超高强钢焊接时产生焊接冷裂纹和焊缝热影响区韧性的降低，必须严格控制焊接热输入量，控制焊接冷却速度以得到理想的焊缝及焊接热影响区金相组织。冷却时间t8 /5是决定焊后超强钢的性能和焊接接头性能的一个
一、编制依据 1.建设单位提供的施工蓝图和有关技术文件。 2.国家有关钢结构施工的现行规范、规程、验评标准。 3.公司同类工程施工经验和企业工法。 二、钢结构工程分布及结构特征 三、质量控制点 钢结构的加工制作、组装、运输吊装是关键控制点，其施工过程可大致分以下四个阶段：施工准备→钢结构加工→成品运输→现场安装 四、施工准备 1.施工技术准备
1.1施工前组织好图纸的自审工作，检查图纸设计的深度能否满足施工的要求，核对图纸上构件的数量和安装尺寸，检查构件之间有无矛盾，构造是否便于施工，并及早与设计单位联系，将问题解决在施工前。 1.2从施工图中摘出零件，编制工艺流程表。 1.3根据设计图纸算出各种材质、规格的材料用量，及早提出材料计划，落实货源，根据生产进度安排合理的材料进出场计划。 1.4核对来料的规格尺寸和重量，仔细核对材质，根据来料尺寸和要料要求，统筹安排合理配料，确保拼接位置。 1.5根据施工总体计划，编制钢结构生产计划。 2.生产准备 2.1加工场地布置 2.1.1综合考虑产品的品种、特点、批量；工艺流程；进度要求；每班的工作量和所需生产面积；生产加工设备，运输能力；结合施工现场情况，选择合适的加工场地。 2.1.2生产场地布置时应考虑以下原则 a.按流水顺序安排生产场地，尽量减少运输量，避免倒流水。 b.根据生产需要合理安排操作面积，以保证安全操作，并要保证材料和零件有必需的堆放场地。 c.保证成品、半成品能顺利运出。 d.便利供电、供气、照明线路的布置。 2.2机具准备：根据产品的加工需要，提前做好必需机器和工具的调拨或添置。
2.3劳力准备：选调公司具有大型钢结构施工经验，并且经过专业培训获得特种作业上岗证的技术工人组成专业队。按工序划分流水段，按工序定机定人。 2.4根据工作量和进度计划，安排作业计划，同时做出劳动力和机具平衡计划。 3.材料及主要机具 3.1电焊条：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。按要求施工前经过烘陪。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。按说明书的要求烘陪后，放入保温筒内，随用随取。 3.2引弧板：用坡口连接时需用引弧板，弧板材质和坡口型应与焊接件相同。 3.3主要机具：电焊机（交、直流）焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温筒、钢丝刷、石棉布、测温计等。 五、操作工艺 5.1放样： （1）放样工作包括：核对图纸的安装尺寸和孔距，以1：1的大样放出节点；核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。样板用0.50—0.75mm 的铁皮或塑料板制作，样杆一般用铁皮或扁铁制作，长度较短时可用木尺杆。 （2）放样号料用的工具及设备、计量长度的计量器具必需经计量部门检定合格后方可使用。
Q高强钢焊接工艺的研 究 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
Q420高强钢性能分析和焊接工艺研究 张宇 南通新华钢结构工程有限公司 摘要：通过对低合金高强度结构钢的焊接影响因素的分析,为制定合理的焊接工艺提供了依据,应用该工艺保证了低合金高强度钢的焊接效果。 关键词：焊接性；影响因素；工艺 引言 自20世纪60年代以来，低合金高强钢领域取得了惊人的进展，由此而形成了“现代低合金高强钢”，在合金设计及生产工艺诸方面导入了很多新的概念，主要的是：（1）Nb、V、Ti等强烈碳化物形成元素的应用，以及晶粒细化和析出强化为主要内容的钢的强韧化机理的建立，出现了新一代的低合金高强钢，即以低碳、高纯净度为特征的微合金化钢； （2）低合金高强度钢不再是“简易”生产的普通低合金钢，而是采用一系列现代冶金新技术生产的精细钢类，包括铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、钢包冶金、连铸、控扎控冷（热机械处理）等技术得到普遍应用，已成为低合金高强度钢的基本生产流程。 高强钢的焊接性能也是塔杆设计和制造部门比较关心的一个问题，这主要包括两个方面，一时裂纹敏感性，二是焊接热影响区的力学性能。如果焊接工艺不当，高强钢焊接时，有焊接热影响区脆化倾向，易形成热裂纹，冷却速度较快时，有明显的冷裂倾向。 1、焊接性试验的相关内容 试验目的 评价母材焊接性能的好坏，确定合理的焊接工艺参数。
试验方法 最常用的方法（直接法）：焊接裂纹试验（冷裂纹试验、热裂纹试验、再热裂纹试验、脆性断裂）。 计算法（间接法）：碳当量法、焊接裂纹敏感指数法。 式中： 焊接冷裂纹敏感性分析 钢材的焊接冷裂纹敏感性一般与母材和焊缝金属的化学成分有关，为了说明冷裂纹敏感性与钢材化学成分的关系，通常用碳当量来表示。计算碳当量的公式很多，对于Q420钢，采用了国际焊接学会(IIW)推荐的非调质钢碳当量Ceq（IIW）计算公式（公式1）和日本工艺标准（JIS）推荐的碳当量Ceq（JIS）计算公式（公式2）进行计算。 根据JGJ81—2002规定：钢材碳当量小于，焊接难度一般；在—范围内，焊接程度较难。 热影响区最高硬度试验 热影响区最高硬度试验是以测定焊接热影响区的淬硬倾向来评定钢材的冷裂纹敏感性。试验按照—84《焊接热影响区最高硬度试验方法》的规定进行。 试验检测面经打磨抛光后，用2%硝酸酒精溶液浅腐蚀后，参照如图1所示。 图1硬度的检测位置 斜Y坡口焊接裂纹试验 斜Y坡口焊接裂纹试验（小铁研）主要是评定焊接热影响区产生冷裂纹的倾向性。试参照—84《斜Y坡口焊接裂纹试验方法》的规定进行。试验焊缝结束后，经48小时后进行裂纹检查。
传统的时效方法有：热时效、振动时效、自然时效、静态过载时效、热冲击时效等。 机架焊接焊接后进行去应力处理，有自然时效处理（时间长，去应力不彻底，）、震动时效（效率高，费用低，只能去除焊接应力的70%左右）人工加热时效（时间短费用较高，能100%去除焊接应力，同时能进行去氢处理）。 在冷热加工过程中，产生残余应力，高者在屈服极限附近。构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用；如降低构件的实际强度，降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂。并且由于残余应力的松弛，使零件产生翘曲，大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低构件的残余应力，是十分必要的。 采用大型燃油退火炉，进行机架焊后退火处理。采用多点加热、多点温度控制方式，温控采用热电偶自动控制仪表控制加热，使炉内各部温度均匀的控制在退火温度，保证工件的退火，同时能去除焊接过程中渗入焊缝中的H原子，消除了机架焊接件的氢脆。这种工艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。近年来在国内外都得到迅速发展和广泛应用。 焊前预热和焊后热处理的范围、目的和方法？？ 焊前预热和后热是为了降低焊缝的冷却速度，防止接头生成淬硬组织，产生冷裂纹。焊前预热温度一般在100-200度，后热不属于热处理，也是一种缓冷措施，后热的温度在200-300度，有的单纯是为了缓冷，有的是针对消氢处理的，一定的后热温度，能使焊缝中氢扩散出来，不至于集聚导致裂纹。后热保温时间要根据工件厚度来确定，一般不会低于0.5小时的。焊后热处理的就多了，主要分为四种：1低于下转变温度进行的焊后热处理，如消除应力退火，温度一般在600-700之间，主要目的是消除焊接残余应力，2高于上转变温度进行的焊后热处理，如正火，温度在950-1150之间，细化晶粒，改善材料的力学性能，再如不锈钢的固熔、稳定化处理，温度在1050左右，提高不锈钢的耐蚀性能。尤其是抗晶间腐蚀的能力。再如淬火，不同的淬火工艺能得到不同的效果，提高钢的耐磨性，硬度等。3先高于上转变温度进行处理再进行低于下转变温度下的热处理。比如正火加回火，淬火加回火等。4在上下转变温度之间进行的焊后热处理。750-900之间，一些材料的实效强化重结晶退火等。想详细的了解，建议找些书看看。不好讲的太详细。错误之处，大家多多批评！谢谢！ 钢结构焊接中的常见问题及处理方法 （一）产生原因 （1）加工件的刚性小或不均匀，焊后收缩，变性不一致。（2）加工件本身焊缝布置不均，导致收缩不均匀，焊缝多的部位收缩大、变形也大。（3）加工人员操作不当，未对称分层、分段、间断施焊，焊接电流、速度、方向不一致，造成加工件变形的不一致。（4）焊接时咬肉过大，引起焊接应力集中和过量变形。5）焊接放置不平，应力集中释放时引起变形。 （二）预防措施 （1）设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置，对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。（2）制定合理的焊接顺序，以减少变形。如先焊主焊缝后焊次要焊缝，先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝，先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝，先焊对接焊缝后焊角焊
EH36高强钢焊接工艺评定（2G） 、试板 ABS —EH36 t=65mm 65X250X600 一组两块（标示V） 二、焊接设备 CO2焊接 三、焊接材料 焊丝SQJ501 3Y （所用的材料必需要有ABS证书） 保护气体CO2 四、坡口形式 五、焊接位置 横焊 六、装配 装配钢板，焊缝间隙为0~2mm,定位焊条CHE50, ? 3.2，焊在板正面，定位焊长度20~30mm,间距150~200mm。 七、焊前预热温度80C ~150C； 层间温度< 150C； 焊后保温缓冷
八、焊接参数 九、试样 600 1、试板取样图 （1）试板取样前先要在取样部位打上ABS钢印 （2）将焊缝刨至与试板表面齐平。
(3) 用机械切割，相邻的两块试样中间隔 10mm 。 2、拉伸试样 (1) 拉伸试样加工后尺寸见下图。 (2) 试板编号为 V1，V2，V3，加工完成后编号钢印敲在 40x30mm 端面上。 (3) ABS 钢印需要在加工时先进行转移 3. 侧弯试样 (1) 侧弯试样加工后尺寸见下图。 (2) 试板侧弯试样编号为 V4、V5、V6、V7 ,受拉伸的一边倒圆角 1~2。完工后将编号钢印敲在10X65mm 端面上 ' R1~2
(3)ABS钢印要加工时先要进行钢印转移。 4、冲击试样 (1)冲击试样组1~5取样时从试板表面下2mm处开始，冲击试样组1 长度中心线在焊缝中心，冲击试样组2长度中心线为焊缝熔合线，冲击试样组3长度中心线距熔合线外侧1mm处，冲击试样组4长度中心线距熔合线外侧3mm处，冲击试样组5长度中心线距熔合线外侧5mm 处。取样时5组试样分别沿厚度方向取。 (2)、将各冲击试样组一剖为三，每只尺寸为10.4X10.4X55mm。冲击试样组1的三个冲击试样编号为V8-10;冲击试样组2的三个冲击试样编号为V11-13;冲击试样组3的三个冲击试样标号为V14-16;冲击试样组4的三个冲击试样标号为V17-19;冲击试样组5的三个冲击试样标号为 V20-22。 (3)、对冲击试样沿板厚方象在试样长度中心开V型槽，V型槽尺寸见节点。 10 J ■ 4
湖坪垃圾中转站建设工程 钢构车棚施工方案 第一节、编制依据 一、编制依据的文件 1、本工程施工图纸。 2、《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001 3、《建筑钢结构焊接技术规程》(GB50661)。 二、本施工组织设计遵循的主要规范及标准 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GBJ50068-2001 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012 《钢结构设计规范》 GB50017-2017 《建筑钢结构技术规范》 GB51022-2015 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001 《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2013 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 GB8923-88 第二节、工程概况 一、工程总体概况 1、项目名称：燕子镇湖坪垃圾中转站建设工程 2、施工单位：湖北华泰弘业建设有限公司 4、工程地点：燕子镇湖坪村 5、建设规模：91.56m2 6、质量要求：100%合格 7、施工范围：加工制作、安装、保修等工作内容。
第三章、施工方案 第一节、材料供应 一、结构材料的选用 1、车棚钢结构框架柱、梁、节点板均用Q345B，柱脚锚栓采用Q235，组合楼板所压型钢板、屋面檀条、外墙箱形庶阳条用热镀锌钢板，材料为Q235B。钢材均要求具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷、碳含量的合格保证及冷弯试验的合格保证。 2、焊接材料 本工程中所用的焊条、焊丝、焊剂，其熔敷金属的屈服强度、延伸率、极限强度及冲击韧性等均应与主体金属相适应，当不同强度的钢材焊接时，可采用低强度钢材相适应的焊接材料。由焊接材料和焊接工序所形成的焊缝，其机械性能应不低于原构件的等级。 手工焊接用焊条的质量标准应符合《碳钢焊条》GB/T5117或《低合金钢焊条》GB/T5118的规定；对于Q235钢钢宜采用E53型焊条。 二、材料采购组织方案 本工程原材料甲方采购，以充分保证材料的及时供应和质量控制。 第二节、加工制作 一、加工制作内容概况 本工程车棚钢结构构件加工主要包括：焊接钢制、钢梁、钢柱、屋架檩条。 二、钢结构构件加工制作方案 本车棚钢结构工程制作的重点主要在于钢梁、钢柱。考虑本工程的重要性，在生产过程中有一些不可见的因素，加工制作必须满足施工方安装的需求为前提。为保证钢结构构件加工任务的顺利实现，首先原材料的检验必须按照本工