钢结构焊接方法

钢结构焊接质量缺陷及处理方法

在钢结构的焊接过程中，如果焊接方法不正确，将会导致钢结构出现缺陷。钢结构焊接的缺陷主要有裂纹、未熔合及未焊透、气孔、固体夹杂、咬边、焊瘤、飞溅及电弧不稳定。接下来和大家一起看看这些缺陷是如何形成，又如何处理。

1、裂纹

原因：裂纹通常有冷、热之分。其中，产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理，如焊前未预热、焊后冷却快等；产生热裂纹的主要原因是母材抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等。

处理办法：应在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹的焊缝金属，进行补焊。

预防措施：对于冷裂纹，应选择抗裂性好的钢材，采用低氢或超低氢、低强的焊条，并控制预热温度、线能量，以降低冷裂纹产生倾向；对于热裂纹，应选择含镍量高的钢材，采用精炼的方法，提高钢材的纯度，降低杂质的含量，并控制焊缝的凹度d小于1mm，降低线能量，以降低热裂纹产生倾向。

2、未熔合及未焊透

原因：未熔合及未焊透的产生原因基本相同，主要是工艺参数、措施及坡口尺寸不当，坡口及焊道表面不够清洁或有氧化皮及焊渣等杂物，焊工技术较差等。

处理方法：对于未熔合应铲除未熔合处的焊缝金属后补焊；对于敞开性好的结构的单面未焊透可在焊缝背面直接补焊；对于不能直接补焊的重要焊件应铲去未焊透的金属，重新焊接。

预防措施：焊前应确定坡口形式和装配间隙，并认真清除坡口边缘两侧的污物；合理选择焊接电流、焊条角度及运条速度；对于导热快、散热面积大的焊件，可在焊前预热或焊接的同时用火焰加热，焊缝的起头处与接头处，可选用长弧预热后再焊接；对于要求全焊透的焊缝，应尽量采用单面焊双面成形工艺；避免产生磁偏吹现象，使电弧不偏于一方，保证各处均匀加热。

3、气孔

原因：焊接时母材表面有污垢，铁锈、油漆、油渍等；焊条没有烘干，焊条药皮太潮；焊接速度过快，熔化的金属快速凝固而使溶液内气体来不及排出；焊接时操作不当，电弧拉得过长，使得有较多气体溶入金属溶液内；母材材质不佳或用错焊条。

钢结构焊接规范钢结构从下料、组对、焊接、检验等工艺

钢结构手工电弧焊焊接施工工艺标准

依据标准：

《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

《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345

《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323

《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.1

《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.2

《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81

1、范围

本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工程。

2、施工准备

2.1材料及主要机具

2.1.1电焊条：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。按要求施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。设计无规定时，焊接Q235 钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条；焊接16Mn钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条；焊接重要结构时宜采用低氢型焊条（碱性焊条）。按说明书的要求烘焙后，放入保温桶内，随用随取。酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。

2.1.2引弧板：用坡口连接时需用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相同。

2.1.3主要机具：电焊机（交、直流）、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、

焊条保温桶、钢丝刷、石棉条、测温计等。

2.2作业条件

2.2.1熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。

2.2.2施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。

2.2.3现场供电应符合焊接用电要求。

2.2.4环境温度低于0℃，对预热，后热温度应根据工艺试验确定。

3、操作工艺

3.1工艺流程：

作业准备→电弧焊接（平焊、立焊、横焊、仰焊）→焊缝检查。

3.2钢结构电弧焊接

3.2.1平焊

3.2.1.1选择合格的焊接工艺，焊条直径，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证。 3.2.1.2清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。

钢结构焊接规范

焊接规范

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发布时间： 2007-8-31 14:51:40 浏览次数： 548

1 适用范围

本规范适用于水轮发电机组及水工金属结构件设计图中规定的一、二类重要焊缝（一般是指要做射线检查或超声波检查的焊缝）的焊接。本规范不能包含的特殊焊缝的焊接按特殊制定的焊接工艺焊接。

2 一般要求

2.1 焊工资格

2.1.1 一、二类重要焊缝应根据母材材质、板厚及焊接方法等主要内容由按SL35-92《水工金属结构焊工考试规则》考试具有相应合格项目的合格焊工进行焊接。

2.2 焊接材料

2.2.1使用的焊接材料应具有出厂合格证明书和质量保证书。

2.2.2焊接用CO2气体的纯度必须≥99.5%

2.3 焊接设备

2.3.1焊接设备必须具有参数稳定、调节灵活和安全可靠等性能，并能满足焊接规范的需要。

3 焊前准备

3.1 焊接坡口

3.1.1焊接坡口一般应符合GB985、GB986规定的要求。

3.1.2坡口用气割方法加工时，其坡口的表面粗糙度不得低于ZBJ59002.3-88规定的Ⅰ级。

3.1.3焊接前，坡口内的水、油、锈其它污物必须清除干净。

3.2 焊件组装

3.2.1同厚度焊件的对接允许对口错位如下：

拼板焊缝不大于1mm，组装焊缝不大于2mm。

3.2.2坡口间隙过大时，不允许在坡口间隙内垫钢筋或钢板，焊件组装时坡口间隙超过5mm时，但长度≤焊缝全长的15%时，允许作堆焊处理，堆焊后焊缝坡口应修磨至原要求。

3.2 定位焊

3.2.1定位焊的焊接质量要求及工艺措施与正式焊缝相同，定位焊的焊接应由持有效合格证书的焊工承担。

3.2.2定位焊的焊缝应有一定的强度，但其厚度一般不应超过正式焊缝的二分之一，通常为4-6mm，定位焊缝的长度一般为30-60mm，间距以不超过400mm为宜。

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钢结构的焊接残余应力与消除方法

作者：金小成 郭晨 于洋

来源：《农家科技下旬刊》2014年第01期

摘 要：钢结构在焊接的过程中，经常会有焊接参与应力的存在，这会对其总体的施工质量及使用质量产生一定的影响，为了消除这种焊接残余应力，要对其形成原因及影响因素进行分析，在此基础上提出相关的消除措施，本文就针对此予以简单分析。

关键词：钢结构；焊接残余应力；消除

在钢结构的施工过程中，其中一种非常重要的施工工艺就是焊接，这是一个非常复杂的过程，其中涉及到力学、冶金、传热、电弧物理等各个学科的知识，在进行钢结构的焊接时，为了保证其焊接质量及各种使用性能参数，对其焊接残余应力的产生原因进行分析，并提出相关的消除方法是非常必要的。

一、焊接残余应力的概念

在进行钢结构中的相关构件的焊接时，会产生一定的内应力即焊接应力，而这种焊接应力的作用时间的长短是有一定的区别的，按照其作用时间的长短有焊接残余应力与焊接瞬时应力的区别，焊接瞬时应力的作用会在焊接之后的短时间内消失，而另一部应力会在焊接结束之后残留于构件之中，继续作用，这种焊接应力就是焊接残余应力。

二、钢结构焊接残余应力的产生原因

通过试验分析发现，产生焊接残余应力的原因是多种多样的，对其主要的产生原因进行分析，可以得出以下几点：（1）焊接方法及焊接顺序的不合理会导致焊接残余应力的出现，尤其是对于一些焊接部位较多，焊接程序复杂的构建来说，采用不同的焊接顺序进行焊接，最终产生的焊接应力也是不尽相同的。（2）焊接工艺参数设置不合理，在构件的焊接过程中，需要综合考虑构建的结构、材质、厚度等各种因素才能进行焊接方法的选择及焊接参数的设置，否则很容易在焊接的过程中形成凹坑、气孔、裂纹等缺陷。（3）焊缝的位置及数量分布的不合理，如果在构件的焊接过程中具有较多的封闭焊缝，并且不同焊缝的疏密程度具有较大差别，甚至出现焊缝的相互交叉，这种现象的存在，很容易导致较大焊接残余应力的产生。（4）焊缝的接头形式、尺寸等设计不合理，焊缝尺寸的大小与焊接应力的大小有着直接的关系，并且焊接间隙、焊接坡口形式、焊接零件之间的搭接方式等都会对焊接残余应力的大小产生直接的影响。