(完整版)钢结构焊钉焊接施工工艺

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

— 2002 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉 GB/T10433

建筑工程施工质量验收统一标准

钢结构工程施工质量验收规范

建筑钢结构焊接技术规程 GB50300— 2001

GB50205

JGJ81 — 2001

— 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

材 料 标 准 机 械 性 能

σ≥ 400N/㎜

2 b

ML15、 ML15Al GB/T6478 或σ p0.2≥ 320N/㎜

2

s

δ≥ 14% σ

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

1 l l

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)

公称

Min 10

9.64

10 13

12.57

13 16

12.57

16 19

18.48

19 22

21.48

22 25

24.48

25 d

Max

Min 17.65

18.35

2.5 21.58

22.42

3 28.58

29.42

4.5 31.5

32.5

6 34.5

35.5

6 39.5

40.5

7 d k

Max

h*

Min

Max

Min 6.55

7.45

2 7.55

8.45

2 7.55

8.45

2 9.55

10.45

2 9.55

10.45

3 11.45

12.55

3 k

r

WA参考 4 5 5 6 6 6

公称长度 L 1 40～180 40～200 50～250 60～300 80～300 80～300

注：1、h*为指导值，在特殊场合，如穿透平焊，该尺寸可能不同。

2、L焊后长度设计值。 1

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 -d)mm。

k

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。

图 8.1.3-2 焊接瓷环型式和尺寸

表 8.1.3-3 焊接瓷环尺寸 (mm)

D

焊钉公称直径 d D

1 D

2 H

Min Max

10.8

13.9

17 10

13

16

19

22

25 10.3

13.4

16.5

19.5

23 14

18 18

23 11

12

23.5

27 27 17

20 31.5

36.5

41.5 18

23.5

26.5 30 18.5

22 26 38

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

8.2.2 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。

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（

2若直接在钢梁钢柱上安装焊钉，应使用普通型（

机具准备 B2型）的配套瓷环。

B1型）的配套瓷环。

8.2.3

8.2.4 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。

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

划线定位

清理焊接区域

试焊

调整焊接参数 弯曲 30°检验 不合格

合格

正式焊接

弯曲 15°检验 修补 不合格

合格

验收

图 8.3.1 焊钉焊接工艺流程图

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

1 焊接

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

焊钉直径（ mm）

10 焊钉焊接电压、电流、时间

电压 (V)

65(空载 )

65(空载 )

65(空载 )

65(空载 )

65(空载 )

65(空载 ) 电流 (A) 时间 (s) 备注

495～ 605 0.40

0.60

0.70

0.90

1.10

1.30 13

16

19

22

25 945～1155

1215～ 1485

1494～ 1826

1710～ 2090

1980～ 2420 使用郑州工业大学功达实业有限公司生产的 SLH－25型栓钉焊机适用参数

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

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。 8.1.3条和 GB/T10433规定。

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