钢结构二氧化碳气体保护焊焊接施工工艺标准要点

5 钢结构二氧化碳气体保护焊焊接施工工艺标准

5.1 适用范围

本标准规定了碳钢和低合金钢的二氧化碳气体保护焊焊接施工的

施工要求、方法和质量标准，适用于工业与民用建筑中桁架或网架

（壳）结构、多层或高层框架结构等钢结构的焊接施工。

5.2 编制依据的标准、规范

GB985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与寸

GB50205 钢结构工程施工质量验收规范

GB/T8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢钢丝

JGJ81 建筑钢结构焊接技术规程

5.3 术语和符号

5.3.1 术语

1 母材

被焊接的材料统称。

2 焊缝金属

构成焊缝的金属，一般是熔化的母材和填充金属凝固形成的那部

分金属。

3 层间温度

多层焊时，停焊后继续焊之前，其相邻焊道应保持的最低温度。

4 余高

高出焊趾连线部分的焊缝高度。

5 定位焊缝

1

焊前为装配和固定焊接接头的位置而施焊的短焊缝。

6 船形焊

T 形、十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接。

5.3.2 符号

1 t—板厚

2 B—焊缝宽度

3 hf—焊脚尺寸

5.4 施工准备

5.4.1 技术准备

1 构件制作前，施工单位应按设计图纸及相关规范的要求进行焊接

工艺评定试验。

2 根据工艺评定试验的结果和钢结构技术规范规程、设计技术文

件的有关要求编制焊接作业指导书，进行施工技术交底。

5.4.2 材料准备

1 钢材及焊接材料的选用应符合设计技术的要求，并具有质量合

格证明书或检验报告，其成分、性能等应符合国家现行标准规定。如

无质量合格证明书或对其质量有怀疑时，须经理化性能检验合格后方

可使用。

2 钢材复验应符合有关工程质量验收标准的规定。大型、重型及

特殊钢结构的主要焊缝采用的焊接填充材料应按生产批号进行复验。

3 焊丝应符合 GB/T8110《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢丝》、

GB/T14957《熔化焊用钢丝》及 GB/T10045《碳钢药芯焊丝》、

GB/T17493《低合金钢药芯焊丝》的规定。

4 焊丝的存放场所应干燥、通风，无油污、锈蚀等，镀铜层完好

无损，使用前按规定进行烘干。

5 所用的二氧化碳气体应符合 HG/T2537《焊接用二氧化碳》的规

定，大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接点采用的二

氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求，即其二氧化碳含量

（V/V）不得低于 99.9%，水蒸气含量（m/m）不得高于 0.005%，并不

得验出液态水。

2表 5.4.3.1 焊接用机械设备

表 5.4.3.2 工厂加工检验设备、仪器、工具

5.4.4 作业条件准备 5.4.3 施工机具准备

1 作业区风速超过 2m/s 时，应设防风蓬或采取其他防风措施。

2 焊接作业区的相对湿度不得大于 90% 。

3 焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取去湿除潮措施。

4 环境温度低于 0℃时，应将构件焊接区周围不小于 100mm 范围内

的母材，加热到 20℃以上方可施焊，焊接过程中不应低于这一温度。

5 构件组装工序已结束，并经检验合格。

5.5 施工工艺

5.5.1 施工工艺流程

5.5.2 操作工艺

1 施工准备

1）坡口加工

---坡口形式和坡口尺寸应按设计文件或焊接工艺卡规定要求进行。

3 设备名称 设备型号 数量 设备能力

超声波探伤仪 ECHOPE220 1 10～500mm

数字温度仪 RKCDP—500 1 0～1300℃

数字钳形电流表 2003 1 2000A，1000V

温湿度仪 WHM5 1 温 10～40℃，湿 0～100%

焊缝检验尺 D53 1

磁粉探伤仪 DA—400S 1

游标卡尺 0～150mm 1 0～150mm

钢卷尺 50m 1 50m 设备名称 设备型号 数量 设备能力

CO2 焊机 NBC-500S 2 500A

焊接滚轮架 HGZ—5A 1 5t

翼缘矫正机 YTJ—50 1 50mm

---不等厚对接焊件坡口加工应符合 GB50205《钢结构工程施工质

量验收标准》规定要求。

施工准备

焊口检查清理

焊 接

校 正

检查 不符合

质量记录 清理施工现场

结束

图 5.5.1 施工工艺流程图

---坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子切割、氧乙炔切割

等热加工方法。在采用热加工方法加工坡口后，应除去坡口表面的氧

化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并将凹凸不平处打磨平整。

---坡口加工后应进行外观检查，坡口表面不得有裂纹、分层等缺

陷。若设计有要求时，进行磁粉或渗透检验。

2）组对

---焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于 10mm 范围内的油、

4

漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净。

---焊件接头线对时，应严格控制错边量，错边量的选取按设计文

件或相应标准规范要求。

---焊件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接和热处理过程

中产生附加应力和变形。

3）定位焊

---定位焊的焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等应与正式施

焊要求相同。

---定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式施焊过程

中不致开裂。

---定位焊后立即对定位焊缝进行检查，如有缺陷应立即清除，重

新定位焊。

---在定位焊时需与母材焊接的组对工卡具，其材质宜与母材相同

或为同一类别号。拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤

打磨修至与母材表面齐平。

2 焊口检查清理

1）焊接坡口可用焊接检验尺检查。当缺棱为 1-3mm 时，应修磨平

整；缺棱超过 3mm 时，应用不大于 3.2mm 的低氢型焊条补焊,并修磨

平整。当用机械方法加工时，坡口表面不应有台阶。

2）当坡口角度、钝边、组对间隙的允许偏差不符合规范和设计要

求时，应经修磨补焊合格后方可施焊。

3） 施焊前，应对焊接部位进行清理，去除油污、锈迹等，焊接

部位应干燥

4）T 形接头、十字接头、角接接头和对接接头主焊缝两端、主焊

道两端，应设置引弧板和熄弧板，其材质和被焊母材相同，宽度应大

于 50mm，长度宜为板厚的 1.5 倍且不小于 30mm，厚度不应小于 6mm。

焊缝引出长度应大于 25mm。

3 焊接

1）根据板厚的不同选择焊丝直径，参见表 5.5.2.1。为减少杂质

含量，尽量选择直径较大的焊丝。焊接电流和电弧电压的选择参见表

5表 5.5.2.1 焊丝直径的选择

表 5.5.2.2 常用焊接电流和电弧电压的范围 5.5.2.2 。

2）半自动焊时，焊速不应超过 0.5m/min 。

3）二氧化碳气体保护焊必须采用直流反接。

4）焊接过程中，应随时检查焊丝是否在焊道的中心位置上，严禁

焊丝过偏。

5）焊接电压随焊接过程而变化，焊接过程中随时注意调整电压。

6）焊接过程中应随时检查焊件的炽热状态，一般约在 800℃(樱红

色)以上时熔合良好；当不足 800℃时，应调整焊接工艺参数，适当增

加焊道内焊接总热输入量。

7）在组装好的构件上施焊，应严格遵循焊接工艺规定的参数以及

焊接顾序，以控制焊后构件变形。

8）定位焊应采用正式的焊接工艺，其焊缝与最终焊缝有相同的质

6 焊丝直径

（mm） 短路过渡 细颗粒过渡

电流（A） 电压（V） 电流（A） 电压（V）

0.5 30～60 16～18

0.6 30～70 17～19

0.8 50～100 18～21

1.0 70～120 18～22

1.2 90～150 19～23 160～400 25～38

1.6 140～200 20～24 200～500 26～40

2.0 200～600 27～40

2.5 300～700 28～42

3.0 500～800 32～44 母材厚度 ≤4 ＞4

焊丝直径 Φ0.5～Φ1.2 Φ1.0～Φ2.5

量要求，发现气孔或裂纹时，必须清除后重焊。

9）因焊接而变形的构件，可用机械（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。热矫正时，同一部位加热不得

超过 2 次，并应缓慢冷却，不得用水骤冷。

10）焊接完成后，应用火焰切割去引弧板和引出板，并修磨平整。

不得用锤击落引弧板和引出板。

11）采用多层焊时，应将前一道焊缝表面清理干净后再继续施焊。

4 焊缝检查

1） 焊缝外观检验

----焊缝表面成型良好，焊缝边缘应圆滑过渡到母材，焊缝表面

不允许有裂纹、气孔、未熔合等缺陷。焊缝外形尺寸和表面缺陷应符

合设计文件或相应标准规定的要求。

----焊缝外观不合格的焊缝，不允许进行其它项目的检查，或进行

焊接热处理。

2） 焊缝的无损检验

----焊缝的无损检验按设计文件或相应标准规定和本工艺标准的要

求执行。

5.5.3 关键要求

1 材料的关键要求

1) 所用钢材及焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产

品标准和设计要求。发生材料代用时，需征得原设计单位的认可。

2) 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。

3) 焊丝不应有明显锈蚀和弯曲。

2 技术关键要求

焊工应严格按照焊接工艺文件及技术操作规程施焊。发现按照工

艺评定规范焊接质量不稳定时，应报告技术负责人重做工艺评定，以

使质量稳定。

3 质量关键要求

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