钢结构焊接工艺培训
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钢
结
构
焊
接
工
艺
培
训
一、规范、标准
《钢结构焊接规范》GB 50661-2011
《钢结构施工规范》GB 50755-2012
《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2020
二、设计图纸要求
1、钢材
除材料表特别说明外，网架所有钢管均采用Q355B钢材。
（1）应保证材料的抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格，并应保证硫、磷、碳含量符合要求。钢板厚度公差应满足《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T709-2006)中的规定。
（2）对钢材抗震性能的要求：
①钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85；
②钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不小于20%；
③钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。
2、焊接空心球：
（1）空心球均应在球内加肋。肋板必须设在轴力最大杆件的轴线平面内，且其厚度不应小于球壁的厚度。
（2）焊接空心球采用Q355B钢材，其产品质量应符合行业标准《钢网架焊接空心球节点》(JG/T 11-2009)的规定。加肋空心球的环肋厚度与球壁厚度相同，环肋宽度应符合行业标准《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）中的要求。环肋平面与主杆件的受力方向一致。钢管杆件与空心球应采用坡口等强焊接。管材与空心球安装焊接节点应采用下列形式：
①钢管内壁加套管作为单面焊接坡口的垫板时，坡口角度、间隙及焊缝外形要求应符合图1要求；
②钢管内壁不用套管时，宜将管端加工成 30°～60°折线形坡口，预装配后根据间隙尺寸要求，进行管端二次加工。要求全焊透时，应进行专项工艺评定试验和宏观切片检验以确认坡口尺寸和焊接工艺参数。
3、焊条选用：
（1）Q355B或45#钢与Q355B之间: 采用E50系列，焊条性能应符合《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T 5117-2012的规定。
（2）Q355与45号钢之间：E50系列。
（3）当采用二氧化碳气体保护时，焊丝应符合《熔化极气体保护电弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝》（GB/T 8110-2020）的规定。
4、焊缝要求:
（1）网架结构制作及安装过程中的对接焊缝质量等级为二级，其他安装焊缝质量等级为三级； （2）钢管两端与焊接球的对接焊缝应按全熔透对接焊施焊，焊缝等级二级。
（3）焊接球空心球的对接焊缝应按全熔透对接焊施焊，焊缝等级二级。
（4）受拉钢管不允许拼接，压杆允许拼接，对接焊缝按全熔透对接焊施焊，焊缝等级一级。
（5）钢管相贯线组合焊缝应焊缝等级三级。
三、焊接参数
钢材、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理制度以及焊接工艺参数、预热和后热措施等各种参数的组合条件，应在钢结构构件制作及安装施工之前进行焊接工艺评定。
焊接工艺评定的环境应反映工程施工现场的条件。焊接工艺评定试件应由该工程施工企业中持证的焊接人员施焊。
1、钢材
采用Q355B钢材
2、焊接材料
焊条采用E50系列，焊丝直径1.2mm。
焊接材料必须能覆盖实际工程所用材料并应符合相关标准要求，并应具有生产厂出具的质量证明文件。
3、焊接方法
自动药芯焊丝二氧化碳气体保护焊FCAW-GA
4、焊接位置
除栓钉焊外，横焊位置评定结果可替代平焊位置，平焊位置评定结果不可替代横焊位置。立、仰焊接位置与其他焊接位置之间不可互相替代。
四、焊接流程：
（1）清理、组对
组对前用卡具对钢管同心度、圆率、纵向曲度认真复查核对， 确认合格后，采用锉刀和砂布将坡口处管内外壁处仔细磨去锈蚀及污物。组对时不得在接近坡口处管壁上点焊夹具或硬性敲打，以防四周出现凹凸不平圆弧不顺滑。
（2）校正复检、预留焊接收缩量
根据管径大小，壁厚预留焊接收缩量，校正后固定，确保整个网架系统的几何尺寸不因焊接收缩而引起改变。
（3）定位焊 定位焊对管口的焊接质量有直接影响，本工程网架的对接焊时采用对称点焊接方式，可避免焊接产生的收缩变形不均的问题发生。先对称的在管周圈进行3-4处定位点焊，确保钢管与焊接球位置定位准确，并在后续焊接时不至于发生偏差。
（4）焊前防护
网架上下弦杆件接头处焊前搭设平台或吊篮，焊接作业平台或吊篮距离管的高度为应适合工人进行焊接操作，操作面宽度应能满足工人操作需求，如果是木跳板则其上要采取相应措施防止火灾发生，焊接位置用彩条布密闭围护，以免作业时有风雨侵扰。跳板搭设要稳定牢固，确保焊接作业人员具有良好的作业环境。
（5）焊前清理
正式焊接前将定位置，对接口处的焊渣、飞溅雾状附着物、 油污、灰尘等认真清涂。
（6）焊前预热
当环境温度低于+10℃且空气湿度大于80%时，采用氧、乙炔中性焰对焊口进行加热除湿处理，使对接口两侧100mm范围温度均匀大100℃左右。
（7）焊接
上弦杆的对接焊采用左右两焊口同时施焊的方式，操作者采用外侧起弧逐渐移动到内侧施焊，每层焊缝均按此顺序实施，直至 节点焊接完毕。
（8）焊后清理与外观检查
认真除去焊道上飞溅、焊瘤、咬边、气孔、夹渣未溶合、裂纹等缺陷，对于角焊缝，焊脚尺寸应符合设计要求。
（9）无损检测与缺陷返修
用角向磨光机作UT检验前清理，注意不得出现深刻磨痕，经 UT检验焊缝符合规范及设计要求，方允许拆除防护措施。探伤不 合格的焊缝采用碳弧气刨对缺陷部分进行刨除，并用角向磨光机 打磨清除渗碳及熔渣，确认缺陷清除后，采用与正式焊接相同的工艺进行补缝，24h后进行UT复探，并出具返修复探伤记录，同一部位返修次数不得超过2次。
五、控制要点
1、持证焊工必须在其焊工合格证书规定的认可范围内施焊，严禁无证焊工施焊。
2、注意防风：气体保护电弧焊不超过2m/s，如果超出上述范围，应采取有效措施以保障焊接电弧区域不受影响。
3、现场高空焊接作业应搭设稳固的操作平台和防护棚。
4、层间清理：逐道清除焊渣、粉尘、焊瘤、飞溅及凹凸部修填或刨切。
5、电流值、电压值控制
6、焊接变形控制
（1）在组装好的构件上施焊，应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行，以控制焊后构件变形。
（2）控制焊接变形，可采取反变形措施。
（3）在约束焊道上施焊，应连续进行；如因故中断，再焊时应对已焊的焊缝局部做热处理。
（4）采用多层焊时，应将前一道焊缝表面清理干净后在继续施焊。
（5）因焊接而变形的构件，可因机械（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。
7、温度控制
8、最大单道焊焊缝尺寸控制
六、检测
（1）外观检测应符合下列规定: 1）所有焊缝应冷却到环境温度后方可进行外观检测。
检查数量:承受静荷载的二级焊缝每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中,每一类型焊缝应按条数抽查5%。且不应少于1条；每条应抽查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。（外观检测采用目测方式，裂纹的检查应辅以5倍放大镜并在合适的光照条件下进行，尺寸的测量用量具、卡规。）
（2）内部缺陷无损检测：二级焊缝，超声波探伤检测；检测比例20%。
现场安装焊缝应按照同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，且不应少于3条焊缝。 无损检测在外观检测合格后进行。
七、钢结构焊接雨季施工措施
1、电焊机设置地点应防潮、防雨、防砸，并放入专用的电焊机棚中。雨季期间室外焊接时，为了保证焊接质量，室外施焊部位要有防雨棚，雨天没有防雨棚不允许施焊。
2、电焊条使用前应烘烤，但每批焊条烘烤次数不得超过两次。
3、焊口要搭设防雨棚，或准备好蓬布盖好，在暴风雨突然来袭时保护焊缝免受温度骤变影响焊接质量，当湿度大于 90％时停止作业。
4、在高空作业施焊时除做好以上几点的防雨措施外还需做好防风措施施焊时注意清理干净焊口周围的易燃物，避免发生火灾。
5、雨天不得进行焊接作业，但必须持续焊接时，应设置相应的防护措施；突然降雨时，应停止焊接，未焊完的焊缝应采用事先准备的挡雨布予以保护。
