钢结构焊接关键工程

钢结构焊接工程钢结构焊接工程11、施工准备21.1技术准备21.2材料要求21.3主要机具51.4作业条件62、施工工艺62.1手工电弧焊62.2埋弧自动焊92.3二氧化碳气体保护焊122.4熔嘴电渣焊152.5栓钉焊接162.6高层框架结构制作与安装焊接工艺172.7空心球一钢管网架结构焊接182.8钢管桁架结构制作及安装焊接工艺183、质量验收要点194、成品保护205、环境、职业健康安全控制措施215.1环境控制措施215.2职业健康安全控制措施216、应注意的问题217、质量通病及控制措施237.1控制焊接变形237.2焊后变形矫正247.3焊前预热及后热247.4防止层状撕裂257.5焊后消除应力处理267.6焊缝缺陷返修277.7其他质量通病278、质量记录及内容要求281、施工准备1.1技术准备1、在构件制作前，工厂应根据施工制造方案和钢结构技术规范以及施工图纸和建筑钢结构焊接技术规程(JGJ 81)的要求编制各类施工工艺，进行焊接工艺评定试验。工厂应组织有关部门进行工艺评审。生产制造过程应严格按工艺评定的有关参数和要求进行，通过跟踪检测，如发现按照工艺评定规范生产质量不稳定的，应重做工艺评定，以达到质量稳定。2、钢结构工程中选用的新材料必须经过新产品鉴定。钢材应由生产厂提供焊接性能资料、指导性焊接工艺、热加工和热处理工艺参数、相应钢材的焊接接头性能数据等资料；焊接材料应由生产厂提供贮存及焊前烘焙参数规定、熔敷金属成分、性能鉴定资料及指导性施焊参数。经专家论证、评审和焊接工艺评定合格后，方可在工程中采用。1.2材料要求钢结构焊接材料必须符合国家现行标准及设计要求。1.1焊条选用原则1.手工电弧焊时，焊条一方面可以传导焊接电流和引弧，同时焊条熔化后又作为填充金属直接过渡到熔池里，与液态的熔化的基本金属熔合而形成焊缝。常见的焊条、焊丝、焊剂类型、型号见表2-1。表2-l焊条、焊丝、焊剂类型、型号的选择类型使用条件焊接材料类型、型号的选择手工焊接Q235重级工作制吊车梁、吊车桁架类结构宜用EA315、E4316型焊条其他结构宜用FA301FA313型焊条，常用E4303型焊Q34516Mn钢重级工作制吊车梁、吊车桁架类结构宜用：E5015、E5016、E5018型焊条其他结构宜用E5001E5014型焊条，常用的为E5003型焊条Q39015MnVq钢重级工作制吊车梁、吊车桁架类结构宜用E5515、E5516、E5518型焊条其他结构宜用E5500E5513型焊条焊条外观不应有药皮脱落，焊芯生锈等缺陷，焊缝金属的性能要符合使用要求(达到设计要求)，一般要求焊缝金属的力学性能(包括抗拉强度、塑性和冲击韧性)达到母材金属标准规定的性能指标的下限值。3.结构钢焊条的选择(1)根据母材的抗拉强度，按照“等强”原则选择抗拉强度级别相同的焊条。在焊接高强钢时因母材熔人影响，焊缝金属实际抗拉强度比焊条牌号的名义强度高得多。因此，可以选用抗拉强度低一等级的焊条，使焊缝金属与母材实际等强。(2)不同材质的母材焊接，焊条选用原则是匹配母材屈服强度低的。(3)对于易裂的母材或结构(碳当量较高或工作厚度大、结构刚性大、施焊环境温度低)的塑性、韧性要求高的重要结构，应选用塑性韧性好、含氢量低及抗裂性能好的碱性焊条(即低氢焊条)，最好选用高韧性、超低氢焊条，以提高接头的抗冷裂性能。(4)对于管道焊接、立向下焊接、底层焊接、盖面焊接等，最好相应选用管道焊接专用焊条、立向下焊条、底层焊条和盖面焊条等。(5)应选用碱性焊条(即低氢焊条)而无直流焊接电源时，可选用低氢钾型焊条。(6)大型结构，可选用熔敷速度较高的铁粉焊条。4.铸铁焊条的选择根据铸铁种类、工件的使用要求和加工要求等，选择符合要求的成本低的铸铁焊条。5.在选择焊条时，尽量降低成本，选用生产率高成本低的焊条，即“低成本”原则。6.选择焊条时，要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减少焊接变形，节省焊条，提高劳动生产率，降低成本。一般主要根据板厚选择，见气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸(GB 985)。1.2焊剂的选用原则焊剂的选择视母材的成分、性能与焊丝相匹配使用。1.对于碳素钢和普通低合金钢，应保证焊缝机械性能。对于不同强度级别的异种钢接头，一般可按强度级别较低的钢材选用抗裂性较好的焊接材料。3.焊丝焊剂常用组合为高锰高硅焊剂(HJ431)与低锰(H08A)或含锰(H08MnA)焊丝相配合；低锰或无锰高硅焊剂与高锰焊丝(H10Mn2)相配合。4.焊剂不应受潮结块。焊剂在使用前必须烘干，烘干温度一般为酸性焊剂(如HJ431.、HJ430)250300，烘烤时间为2h；碱性焊剂(如HJ250、HJ260)一般300400，2h烘烤后使用。使用中回收的焊剂应经过筛除，去杂物后烘干，再与新焊剂配比使用。车间要定期回收焊剂以免浪费。1.3二氧化碳气体选用原则大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接节点采用的二氧化碳气体质量应符合国家现行标准焊接用二氧化碳(HG/T2537)优等品的要求，即其二氧化碳体积分数不得低于99.9，水蒸气与乙醇质量分数不得高于.0.005，并不得验出液态水。气路系统中应设置干燥器和预热装置。当压力低于1.0MPa时，不得继续使用。直径不大于1.2mm时，二氧化碳气体流量一般为615L/min为宜。当选用大电流焊时，焊速提高。室外焊及仰焊应采用较大气体流量。焊接用的C02呈液态装入钢瓶。钢瓶规定漆成铅白色，上标黑色“二氧化碳”字样，瓶内液态C02充装数量不得大于0.66kg/L。1.4焊丝的选用原则焊丝成分应与母材成分相近，主要考虑碳当量，它应具有良好的焊接工艺性能。焊丝含C量一般要求0.11。其表面一般有镀铜等防锈措施。目前我国常用的C02气体保护焊焊丝是H08Mn2SiA。它适用于焊接低碳钢和抗拉强度为500MPa级的低合金结构钢。H08Mn2SiA焊丝熔敷金属的机械性能详见二氧化碳气体保护焊用焊丝。对于Q420、Q460级低合金钢，焊丝的选择应根据母材的强度及冲击韧性要求使用含M0的或专用焊丝进行合理匹配，并须符合气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝规定。焊丝的表面质量(包括直径偏差、表面硬度均匀性、有无硬变、有无油污和锈蚀等)直接影响焊接工艺的稳定性和焊缝质量，应该严格控制。1.5熔嘴不应有明显锈蚀和弯曲，焊剂不应受潮结块。为保证焊接过程的稳定性，细丝导电嘴孔径一般不大于焊丝直径的0.1mm0.25mm，粗丝焊导电嘴孔径一般不应大于焊丝直径的0.20mm0.40mm。送丝软管内的曲率半径不得小于150rnm。1.6焊钉的选用原则用低碳合金钢制成，其化学成分可靠，强度稳定，可焊性、顶锻性能良好。使用中要防止出现锻造裂纹。1.焊钉化学成分见表2-2。焊钉机械性能见表2-3。表2-2焊钉化学成分材料化学成分CmaxSimaxMnPmaxSmax普碳钢0.200.100.300.600.040.04表2-3焊钉机械性能抗拉强度(N/mm2)屈服点(N/mm2)延伸率()minmaxminman40055024014焊钉尺寸符合图2-1及表2-4所示。表2-4焊钉尺寸(mm)公称681013161922dmin5.767.719.7116515.6518.5821.58max6.248.2910.2913.3516.3519.42242dkmin10.6515.3518.3524229.423535.5max11.3514.6517.6521.5828.5831.534.5kmin5.487.587.5810.5810.5810.5817max5.007.007.0010.0010.00100100rmin2222233WA(参考)4444444公称长度l14050801001201301501702001.7焊接瓷环的选用原则焊接瓷环是服务于栓钉焊的一次性辅助焊接材料，其主要作用有以下几点：1.使融化金属成型，不外溢，起到铸膜的作用；使融化金属与空气隔绝，防止融化金属被氧化；3.集中电弧热量，并使成型焊缝缓慢冷却；4.释放焊接过程中的有害气体；5.屏蔽电弧光与飞溅物；6.充当临时支架，构成焊枪操作系统的一部分。采用栓钉直接焊在工件上的普通栓钉焊，使用普通瓷环。栓钉在引弧后先要熔穿具有一定厚度的薄钢板(一般厚度在0.8mm1.6mm)，然后再与工件熔成一体，穿透焊需要的瓷环壁厚要大于普通瓷环，下部排气孔总面积亦是普通瓷环的1.3倍。瓷环的尺寸关键是控制支撑焊枪平台的高度和瓷环中心栓钉孔的直径。由于瓷环生产工艺的差异，其产品尺寸的精确程度和稳定性将直接影响栓钉焊的质量。瓷环的中心孔的内外直径、椭圆度、薄壁必须均匀。禁止使用已破裂和有缺损的瓷环。潮瓷环要经过250，1h的烘焙，中间放潮气5min。建筑钢结构用圆柱头焊钉用焊接瓷环尺寸参见图2-2及表2-5。表2-5圆柱头焊钉用焊接瓷环尺寸(mm)DDlD2H形式适用的公称直径d8.51014.510.0图2-2(a)适用于普通平焊810.517.520.011.01013.518.023.0101317.024.527.014.01620.027.031.517.01923.53036.518.52213.523.62716.0图2-2(b)适用于穿透平焊1317.026.03018.01620.031.03618.019注：焊接瓷环的尺寸公差，应能保证与同规格焊钉的互换性。1.3主要机具焊接用主要机具见表2-6、表2-7。表2-6焊接用机械设备设备名称设备型号设备能力电动空压机4L-2020m3柴油发电机200kW200kW直流焊机AXS-500500A交流焊机BXl-500500A埋弧焊机NZA-10001000A焊条烘干箱HYT04-4焊接滚轮架HGZ-5A5tC02气体保护焊机熔嘴电渣焊机翼缘矫正机YTJ-5050mm表2-7其他设备、仪器名称规格单位用途经纬仪J6台放线超声波探伤仪ECH0PE22010500mm数字温度仪RKCDP-50001300膜测厚仪345FB-MKll01250m数字钳形电流表20032000A，1000V湿温度仪WHM5温1040，湿0100焊缝检查尺SK磁粉探伤仪DA-400S钢尺30m把放线量距盒尺5m把量距钢板尺0.15m把检查栓钉游标卡尺精度0.02mm、量程30cm把检查栓钉及瓷环手锤12kg把打弯检查记号笔细尖盒划线墨汁小型盒放线气割枪中型套不合格时仅修栓钉氧气瓶乙炔瓶电动砂轮小型把打磨仅2处梁面烘干箱小型台烘烤受潮瓷环清扫工具对讲机对1.4作业条件1.焊接区应保持干燥，不得有油、锈、水、氧化皮和其他污物。焊条、焊剂使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和烘焙温度进行烘焙。低氢型焊条烘干后必须存放在保温箱(筒)内，随用随取。焊条由保温箱(筒)取出到施焊的时间不宜超过2h(酸性焊条不宜超过4h)。不符上述要求时，应重新烘干后再用，但焊条烘干次数不宜超过2次。3.焊接作业区风速超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时，应设防风棚或采取其他防风措施。制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时，也应按以上规定设挡风装置。焊接作业区的相对湿度不得大于90，当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施。4.焊接作业区环境温度低于0时，应将构件焊接区各方向大于或等于两倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材，加热到20以上后方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。实际加热温度应根据构件的构造特点、钢材类别及质量等级和焊接性能、焊接材料熔敷金属扩散氢含量、焊接方法和焊接热输入等因素确定，其加热温度应高于常温下的焊接预热温度，并由焊接技术责任人员制定作业方案经认可后方可实施。作业方案应保证焊工操作技能不受环境低温的影响，同时对构件采取必要的保温措施。5.施焊前，焊工应复核焊接件的接头质量和焊接区域的坡口、间隙、钝边等的处理情况。当发现有不符合要求时，应修整合格后方可施焊。6.焊前应对焊丝仔细清理，去除铁锈和油污等杂质。7.施焊前打开气瓶高压阀，将预热器打开，预热1015分钟，预热后打开低压阀，调到所需气体流量后焊接。8.熔嘴不应有明显锈蚀和弯曲，用前在250温度下烘干1h，在80左右存放。栓钉和配套使用的瓷环在使用前也应烘烤除湿。9.焊丝的盘绕应整齐紧密，没有硬碎弯、锈蚀和油污。焊丝盘上的焊丝量最少不得少于焊一条焊缝所需焊丝量。10.所有焊机的各部件应处于正常工作状态。11.保证电源的供应和稳定性，避免焊接中途断电和电压波动过大。1焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及认可范围内施焊。2、施工工艺2.1手工电弧焊1.1适用范围凡电极的送给、前进和摆动三个动作都是靠手工操作来实现的，均称为手工电弧焊。它是熔化焊中最基本的焊接方法，具有设备简单，操作方便灵活等特点。广泛适用于桁架或网架(壳)结构、多层或高层梁、柱、框架结构等工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构制作与安装焊接工艺。是目前焊接工业中最基本、最主要的焊接方法。1.2工艺流程拼装焊接校正二次下料制孔装焊其他零件校正打磨打砂油漆搬运贮存运输1.3操作工艺1.焊接参数的选择(1)焊条直径的选择焊条直径主要根据焊件厚度选择，一般焊件的厚度越大，选用的焊条直径也越大(见表2-8)。多层焊的第一层以及非水平位置焊接时，焊条直径应选小一点。在同样厚度条件下，平焊用的焊条直径可以比在其他位置用的焊条直径大一些，立、横、仰焊位置的焊条，最大直径一般不超过4mm。焊接固定位置管道环缝的焊条，为适应各种位置的操作，宜采用小直径焊条。对某些要求防止过热及控制线能量的焊件，宜选用小直径焊条。表2-8焊条直径选择(mm)焊件厚度12焊条直径1.623.23.244546(2)焊接电流的选择主要根据焊条直径选择电流。方法有两种：方法一：查焊接电流选择表，见表2-9。表2-9焊接电流选择焊条直径(mm)1.6053.24.05.05.8焊接电流(A)254040605080100130160210200270260300注：立、仰、横焊电流应比平焊小10左右。方法二：有近似的经验公式可供估算：I=(3055)d (2-1)式中：d焊条直径，mm；I焊接电流，A。焊角焊缝时，电流要稍大些；打底焊时，特别是焊接单面焊双面成形焊道时，使用的焊接电流要小；填充焊时，通常用较大的焊接电流；盖面焊时，为防止咬边和获得较美观的焊缝，使用的电流稍小些。碱性焊条选用的焊接电流比酸性焊条小10左右。不锈钢焊条比碳钢焊条选用电流小20左右。焊接电流初步选定后，要通过试焊调整。(3)电弧电压的选择电弧电压的选择主要取决于弧长，电弧长，则电压高；反之，则低。在焊接过程中，一般希望弧长始终保持一致，并且尽量使用短弧焊接(所谓短弧是指弧长为焊条直径的0.51.0倍)。一般低氢型焊条采用短弧、低压操作能得到比较好的焊接效果。(4)手工电弧焊工艺参数示例见表2-10。焊接工艺参数的选择，应在保证焊接质量条件下，采用大直径焊条和大电流焊接，以提高劳动生产率。表2-10手工电弧焊工艺参数示例（略）电弧焊接头形式电弧焊接头形式有绑条焊、搭接焊、熔槽绑条焊、坡口焊、窄间隙焊等。现分述如下：(1)绑条焊适用于HPB235、HRB335、HRB400级钢筋。分单面焊、双面焊两种，由于双面焊接头受力性能好于单面焊，所以在施工条件不受限制时，应尽量采用双面焊。采用绑条焊时，两主筋端面之间的间隙应为25mm。且绑条和主筋之间应采用四点定位焊固定。焊缝厚度不应小于所接钢筋(主筋)直径的0.3倍，焊缝宽度不应小于主筋直径的0.7倍。当绑条级别与主筋相同时，绑条的直径可比主筋直径小一个规格；当绑条直径与主筋相同时，绑条的级别可比主筋直径小一个级别。绑条长度见表2-11。表2-11绑条长度钢筋级别焊缝形式绑条长度l钢筋级别焊缝形式绑条长度lHPB235级单面焊双面焊8d4dHRB335、HRB400级单面焊双面焊10d5d注：d为焊缝宽度。(2)搭接焊搭接焊适用于HPB235、HRB335、HRB400级钢筋，搭接焊接头的钢筋需事先将端部进行弯折，使两段钢筋焊接后仍维持其轴线位于一条直线上。搭接焊分单面焊和双面焊两种。搭接焊时，应采用两点固定。定位焊缝与绑条端部或搭接端部的距离应大于或等于20mm。(3)熔槽绑条焊熔槽绑条焊宜用于直径不小于20mm的钢筋的现场安装焊接。焊接时应加角钢作板模，角钢边长宜为40mm60mm，长度宜为80mml00mm。(4)坡口焊坡口焊适用于装配式框架结构安装中的柱间节点或梁与柱的节点的焊接。钢垫板厚度宜为4mm6mm，长度宜为40mm60mm。坡口平焊时，垫板宽度应为钢筋直径加10mm，V形坡口角度宜为55o65 o；坡口立焊时，垫板宽度宜等于钢筋直径，坡口角度宜为40 o55 o (其中下钢筋宜为5 o10 o，上钢筋宜为35 o一45 o)。(5)窄间隙焊钢筋窄间隙电弧焊是将钢筋安放成水平对接形式，并置于铜模内，中间留有少量间隙，用焊条从钢筋根部引弧，熔化钢筋端面使熔敷金属填充间隙。窄间隙焊宜用于直径不小于16mm的钢筋的现场水平连接。3.起头、接头及收尾(1)焊缝的起头焊缝的起头就是指刚开始焊接的操作。因为焊件在未焊之前温度较低，引弧后电弧不能立即稳定下来，所以起头部分往往容易出现气孔、未熔透、宽度不够及焊缝堆积过高等缺陷。为了避免和减少这种现象，应该在引弧后稍将电弧拉长，对焊缝端头进行适当预热，并且多次往复运条，达到熔深和所需要宽度后再调到合适弧长进行正常焊接。对环形焊缝的起头，因为焊缝末端要在这里收尾，所以不要求外形尺寸，而主要要求焊透、熔合良好，同时要求起头处要薄一些，以便于收尾时过渡良好。(2)焊缝的接头在手工电弧焊操作中，焊缝的接头是不可避免的。焊缝接头的好坏，不仅影响焊缝外观成形，也影响焊缝质量。接头一般是在弧坑前约15mm处引弧，然后移动到原弧坑位置进行焊接。用酸性焊条时，引燃电弧后可稍拉长电弧，待移到接头位置时再压低电弧；用碱性焊条时，电弧不可拉长，否则容易出现气孔。用这种方法焊接时，必须准确掌握接头部位，接头部位过于推后，会出现焊肉重叠高起现象；如果接头部位过前，又会出现脱节凹陷。在接头时更换焊条的动作越快越好，当熔池温度没有完全冷却时更换焊条，能增加电弧稳定性，保证和前焊缝的结合性能，减少气孔，并使接头美观。在进行底层焊时，为了保证接头处焊透，特别要将熔池前端重新熔化，然后再将焊条移至熔池后部进行接头。如果前焊缝的熄弧处呈凸形，应将凸起部分去除，加工成斜坡形，再进行接头。(3)焊缝的收尾指焊缝结束时的收尾，与每根焊条焊完时的熄弧不同。每根焊条焊完时的熄弧，一般都留下弧坑，准备下一根焊条再焊时接头。焊缝收尾操作时，应保持正常的熔池温度，做无直线移动的横摆点焊动作，逐渐填满熔池后再将电弧拉向一侧熄弧。每条焊缝结束时必须填满弧坑。过深的弧坑不仅会影响美观，还会使焊缝收尾处产生缩孔、应力集中。为了填满弧坑，一般采用以下三种操作方法。1)划圈收尾法。当焊条移至焊缝终点时，作圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧。此法适合于厚板收尾。2)反复断弧收尾法。当焊接进行到焊缝终点时，在弧坑处反复熄弧和引弧数次，直到填满弧坑为止。此法适用于薄板和大电流焊接，但不适用于碱性焊条，容易产生气孔。3)回焊收尾法。焊条移至焊缝收尾处稍加停顿，接着改变焊条角度往回焊一小段，相当于收尾处变成一个起头。此法适用于碱性焊条的焊接。4.定位焊的工艺措施定位焊采用的焊材型号应与焊件材质相匹配。定位焊必须由持有相应合格证的焊工施焊，定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。(1)定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，且不应大于6mm。长焊缝焊接时，定位焊缝长度不宜小于50mm，焊缝间距宜为500mm600mm，并应填满弧坑。.(2)定位焊的位置应布置在焊道以内。如遇到焊缝交叉时，定位焊缝应离交叉处50mm以上。(3)定位焊缝的余高不应过高，定位焊缝的两端应与母材平缓过渡，以防止正式焊接时产生未焊透等缺陷。(4)如定位焊缝开裂，必须将裂纹处的焊缝铲除后重新定位焊。在定位焊之后，如出现接口不齐，应进行校正，然后才能正式焊接。(5)定位焊缝不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。焊前必须清除焊接区的有害物。(6)定位焊预热温度应高于正式焊接温度。(7)当定位焊焊缝上有气孔或裂纹时，必须清除后重新进行焊接。5.多层焊的工艺措施(1)厚板多层焊时应连续施焊，每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再焊。在连续焊接过程中应控制焊接区母材温度，使层次温度上、下限符合工艺文件要求。遇有中断施焊的情况，应采取适当的后热、保温措施，再次焊接时重新预热温度应高于初始预热温度。(2)坡口底层焊道采用焊条直径应不大于乒4岫，焊条底层根部焊道的最小尺寸应适宜，但最大厚度不应超过6mm。2.2埋弧自动焊1适用范围埋弧焊是利用电弧作为热源的焊接方法。焊接时电弧在颗粒状的焊剂下层燃烧而完成焊接过程。由于埋弧焊熔深大，焊接速度快，机械化操作，生产率高，广泛适用于焊接中厚度板的长焊缝。可焊接碳素钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢及其复合钢等。但由于采用颗粒状焊剂，一般只适合于平焊位置。2工艺流程拼装焊接校正二次下料制孔装焊其他零件校正打磨打砂油漆搬运贮存运输3操作工艺1.埋弧自动焊工艺参数选择(1)焊接电流的选择。埋弧焊熔池深度决定于焊接电流。有近似的经验公式可供估算：h=KI (2-2)式中：h熔深，mm；I焊接电流，A；K系数，决定于电流种类、极性和焊丝直径等，一般取0.01(直流正接)或0.011(直流反接、交流)。(2)焊丝直径。可根据焊接电流选择合适的焊丝直径，见表2-12。表2-12不同直径焊丝适用的焊接电流范围焊丝直径(mm)23456电流密度(A/mm2)631255085406335502842焊接电流(A)20040035060050080070010008201200(3)电弧电压。电弧电压要与焊接电流匹配，见表2-13。表2-13电弧电压与焊接电流的配合焊接电流(A)600700700850850100010001200电弧电压(V)3638384040424244注：焊丝直径5mm，交流。埋弧自动焊工艺参数示例(1)不开坡口留间隙双面焊工艺参数，见表2-14。表2-14不开坡口留间隙双面埋弧自动焊工艺参数焊件厚度(mm)装配间隙(mm)焊接电流(A)焊接电压(V)焊接速度(m/h)交流直流反接1012237508003436323432141634775825343632343018204580085036403436252224458509003842363823262856900950384236382030326795010004044384016注：焊剂43l，焊丝直径5mm。(2)对接接头埋弧自动焊宜按表2-15选定焊接参数。表2-15 对接接头埋弧自动焊参数表（略）(3)厚板深坡口焊接工艺参数，见表2-16。表2-16 厚壁多层埋弧焊工艺参数（略）(4)搭接接头的埋弧自动焊宜按表2-17选定焊接参数。表2-17 搭接接头埋弧自动焊工艺参数（略）(5)T型接头的单道埋弧自动焊焊接参数宜按表2-18选定。表2-18 T型接头的单道埋弧自动焊焊接参数（略）(6)船形位置T型接头的单道埋弧自动焊焊接参数宜按表2-19选定。表2-19 船形位置T型接头的单道埋弧自动焊焊接参数焊脚焊丝直径焊接电流电弧电压焊接速度送丝速度(mm)(mm)(A)(V)(m/min)(m/min)6560070034360.770.838467570034360.331.83570075034360.420.830.9210472575033350.270575080034360.30.913.焊剂堆放高度焊剂堆放高度一般为25mm50mm。高度太小时，对电弧的保护不全，影响焊接质量。堆放高度太大时，易使焊缝产生气孔和表面成形不良。因此必须根据使用电流的大小适当选择焊剂堆放高度。当电流及弧压大时，应适当增大焊剂堆放高度和宽度。4.焊剂粒度电流大时，应选用细粒度焊剂，否则焊缝外形不良；电流小时，应选用粗粒度焊剂，否则焊缝表面易出现麻坑。一般粒度为840目，细粒度为1480目。5.焊剂回收次数焊剂反复使用次数过多时应与新焊剂混合使用，否则影响焊缝质量。6.焊丝数目双焊丝并列焊接时，可以增加熔宽，提高生产率。7.操作技术(1)对接直焊缝焊接技术对接直焊缝的焊接方法有两种基本类型，即单面焊和双面焊。根据钢板厚度又可分为单层焊、多层焊。1)焊剂垫法埋弧自动焊在焊接对接焊缝时，为了防止熔渣和熔池金属的泄漏，采用焊剂垫作为衬垫进行焊接。焊剂垫的焊剂与焊接用的焊剂相同。焊剂要与焊件背面贴紧，能够承受一定的均匀的托力。要选用较大的焊接规范，使工件熔透，以达到双面成形。2)焊剂一铜垫法埋弧自动焊用焊剂一铜垫板取代焊剂垫，克服了焊剂垫托力不均的现象。同时，在工件与铜垫板之间的焊剂也起到了对熔池背面的保护和合金作用，以保护焊缝背面的成形。3)手工焊封底埋弧自动焊对无法使用衬垫的焊缝，可先行用手工焊进行封底，然后再采用埋弧焊。4)悬空焊悬空焊一般用于无坡口、无间隙的对接焊，它不用任何衬垫，装配间隙要求非常严格。为了保证焊透，正面焊时要焊透工件厚度的40。50，背面焊时必须保证6070。在实际操作中一般很难测出熔深，经常是靠焊接时观察熔池背面颜色来判断估计，所以要求焊工有一定的经验。5)多层埋弧焊对于较厚钢板，一次不能焊完的，可采用多层焊。第一层焊时，规范不要太大，既要保证焊透，又要避免裂纹等缺陷。每层焊缝的接头要错开，不可重叠。一般每层焊高为4mm5mm。(2)对接环焊缝焊接技术圆形筒体的对接环焊缝的埋弧焊要采用带有调速装置的滚胎。如果需要双面焊，第一遍需将焊剂垫放在下面筒体外壁焊缝处。将焊接小车固定在悬臂架上，伸到筒体内焊下平焊。焊丝应偏移中心线下坡焊位置上。第二遍正面焊接时，在筒体外上平焊处进行施焊。(3)角接焊缝焊接技术埋弧自动焊的角接焊缝主要出现在T形接头和搭接接头中。一般可采取船形焊和斜角焊两种形式。2.3二氧化碳气体保护焊3.1适用范围C02气体保护焊是利用C02气体为保护气体，依靠焊丝与焊件之间产生的电弧热来熔化金属，并与焊丝形成焊缝的一种电弧焊方法。主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。还可用于耐磨件的堆焊，补焊等。C02气体保护焊不仅适用于构件长焊缝自动焊，还因不用焊剂而使设备较简单，也适用于半自动焊接短焊缝。3.2工艺流程拼装焊接校正二次下料制孔装焊其他零件校正打磨打砂油漆搬运贮存运输3.3操作工艺1.焊丝直径的选择。焊丝直径应根据工件厚度，施焊位置及生产率的要求来选择。焊接薄板或中厚板的立、横、仰焊时，多采用1.2mm以下焊丝；在平焊位置焊接中厚板时，可采用1.6mm以上焊丝。焊丝直径的选择参照表2-20。表2-20焊丝直径的选择焊丝直径(mm)工作厚度(mm)焊接位置熔滴过渡形式0.813各种位置短路过渡1.01.56各种位置短路过渡1.2212各种位置、平焊、角焊短路或大滴过渡1.6625各种位置、平焊、角焊短路或大滴过渡012平焊、角焊大滴过渡焊接电流和电弧电压的选择，见表2-21。表2-2l常用焊接电流和电弧电压的范围焊丝直径(mm)短路过渡细颗粒过渡电流(A)电压(V)电流(A)电压(V)0.5306016180.6307017190.85010018211.07012018221.290150192316040025381.61402002024200500264002006002740530070028423.05008003244注：最佳电弧电压有时只有12V之差，要仔细调整。3.在一定的焊丝直径、焊接电流和电弧电压条件下，熔宽与熔深都随着焊接速度的增加而减小。如果焊接速度过快，容易产生咬边和未熔合等缺陷，同时气体保护效果变坏，可能会出现气孔；如果焊接速度过低，则生产率不高，焊接变形增大。半自动焊时，焊速不超过0.5m/min。4.通常焊丝伸长度取决于焊丝直径，一般约等于焊丝直径的10倍比较合适。5.C02气体流量应根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸长度及喷嘴直径等来选择。一般在短路过渡时，气体流量约为815L/min，大滴过渡时约为1525L/min。6.C02气体保护焊必须采用直流反接。但在堆焊或补焊时，为了提高熔敷率及降低工件的受热，多采用直流正接。7.打底焊层高度不超过4mm，填充焊时焊枪横向摆动，使焊道表面下凹，且高度低于母材表面1.5mm2mm；盖面焊时焊接熔池边缘应超过坡I=1棱边0.5mm1.5mm，防止咬边。8.C02气体保护半自动焊操作技术(1)引弧与熄弧在C02气体保护半自动焊中，引弧与熄弧比较频繁，操作不当时容易产生焊接缺陷。由于C02焊机空载电压较低，引弧比较困难，往往造成焊丝成段地爆断，所以引弧前要把焊丝伸出长度调好。如果焊丝端部有球形头，应当剪掉，引弧时要选好适当的引弧位置，采用短路引弧法。起弧后，要掌握好焊接速度，避免焊缝始端出现熔化不良和焊肉过高。为了引弧与熄弧时C02气体能很好地保护熔池，可以采取提前送气和滞后停气的措施。熄弧后，熔池未完全凝固前，不要将焊枪立即抬起。(2)C02气体保护半自动焊可采用左向焊法和右向焊法两种操作方法。1)左向焊法喷嘴不会挡住视线，能清楚地看到熔池和焊缝，便于控制焊缝的成形。熔池受电弧的冲击作用较小，能得到较大的熔宽，焊缝成形比较美观，所以左向焊法应用比较普遍。2)右向焊法气体保护效果较好，但因焊丝指向熔池，电弧对熔池有一定的冲击作用，如果操作不当，会影响焊缝成形。(3)各种位置的焊接技术1)平焊平焊一般多采用左向焊法。薄板平位置对接焊时，焊枪作直线运动。如果间隙较大，可以适当横向摆动，但幅度不要太大，以免影响气体对熔池的保护。中厚板v形坡口对接焊时，底层焊缝采用直线运动，上层焊缝可采用横向摆动的多层焊，也可采用多道焊法。平角焊和搭接焊时，采用左向焊法和右向焊法均可以。2)立焊与横焊立焊有向上和向下两种操作方法。向上立焊的熔深较大，多用于中厚板的细丝焊接，操作时适当地作三角形摆动，可以控制熔宽、改善焊缝的成形。向下立焊的焊缝成形良好，生产率高，但熔深较小，多用于薄板焊接。向下立焊必须选择合适的焊接规范，焊枪一般不作横向摆动。横焊时多采用右向焊法，焊枪作直线运动，必要时也可作小幅度的往复摆动。3)仰焊仰焊时应采用较细的焊丝及较小的焊接电流。薄板件仰焊时，一般多采用小幅度的往复摆动。中厚板仰焊时，应适当横向摆动，并在接缝或坡口两侧稍停片刻，以防焊肉中间凸起及液态金属下淌。(4)1.6焊丝C02半自动焊常用工艺参数，如表2-22。表2-22机.6焊丝C02半自动焊常用工艺参数熔滴过渡形式焊接电流(A)电弧电压(V)气体流量（L/min）适用范围短路过渡160221520全位置焊细颗粒过渡4003920平焊9.C02气体保护自动焊操作技术C02气体保护自动焊时，焊丝的送进和焊枪的移动，全部是靠自动化控制来完成的，有利于提高焊接质量和生产率。但是，自动焊时对工件的坡口、装配间隙要求都较严格，焊接规范的选择也要求较严格。一般自动焊采用短路过渡，或采用无短路大滴过渡，以减少飞溅，并保证焊接过程的稳定。采用的焊丝一般不超过2mm。(1)平焊位置自动焊对于水平位置的对接、角接和T形接头等平直焊缝，可采用无垫板的单面焊双面成形工艺。为防止烧穿也可采用铜垫板，由焊机的行走小车沿焊缝作匀速自动行进，靠自动化程序控制，实现焊接过程。(2)环缝自动焊对于圆筒环形的工件，C02气体保护自动焊的操作方法有两种：一是焊枪固定，工件旋转，即利用半自动或自动焊机，配合滚动载胎，实行自动焊；二是工作固定，焊枪利用磁力小车沿焊缝作圆周运动，此种方法常用于大型管道的焊接。(3)焊接工艺参数示例1)焊丝C02焊全熔透对接接头焊件的焊接工艺参数，见表2-23（略）。2)焊丝C02焊T型接头贴角焊焊件的焊接工艺参数，见表2-24（略）。10.特种C02气体保护焊操作技术(1)粗丝C02气体保护焊粗丝(焊丝直径35mm)自动焊用于中厚板的水平位置焊接。它的特点是焊接熔化系数高，电弧穿透力强，熔深大。与埋弧焊比，在相同条件下，有较高的生产率，较低的焊接成本。粗丝C02气体保护焊时，虽然使用较大的焊接电流，但是电流密度比用细丝焊时低得多，而电弧电压也较低。焊接过程中，电弧深入熔池，形成所谓的“潜弧”现象，使飞溅减少，焊接过程稳定，焊缝成形良好。(2)药芯焊丝C02气体保护焊药芯焊丝是一种新型的焊接材料，它是在轧制过程中把需要的焊剂包裹在焊丝的芯部。由于药芯有造渣剂、合金剂、脱氧剂、稳弧剂等成分，所以它既具有C02气体保护焊的特点，又具有渣保护的特点，有利于获得质量优良的焊缝。采用药芯焊丝的C02气体保护焊，对焊接电源无特殊要求，一般交、直流平硬或陡降特性的电源均可使用；焊接工艺参数调节的范围较宽，并具有较好的工艺性能。焊接时飞溅较小，熔滴呈细粒状，焊缝成形光滑平整。同时，对钢材的适应性较强，可通过调节药芯中的合金剂来焊接和堆焊各种不同成分的钢材，也可用于不锈钢结构的焊接。生产中用途广泛，特别适合于全位置及不规则的短焊缝和角焊缝的焊接。气体保护焊药芯(粉芯)焊丝焊接时用的C02气流量宜为1025L/min。焊丝型号、规格及焊接参数见表2-25。表2-25气体保护焊药芯焊丝型号及焊接参数型号焊丝直径（mm）电源极性焊接电流(A)焊接电压(V)焊丝外伸长度(mm)YI-50l1.6交流150350223215254200300263220303.2直流40065030352030YS-5010交流200300253020264250350263020258直流300500283220253.240065030352030YQ-5061.6交流150350223215250直流200400253020303.240065030352030YS-5031.2交流130240182815251.6150350223215250直流2ID040023322030424047025322030型号抗拉强度(MPa)延伸率()冲击值J(kgm/cm)冷弯角度d=2a焊接位置YQ-5014901812120平焊角焊YS-501490188120平焊角焊YQ-5064901812120横焊立焊YS-503490188120(3)C02+02混合气体保护焊在C02气体中加入一定数量的02，可以使熔池温度提高200300，有利于加大熔深。厚板焊接时，可以减小坡口角度，能够采用强规范(大电流)进行焊接，电弧稳定，飞溅很小，可以改善焊缝表面成形，提高生产效率。11.其他因素对焊缝形状的影响。(1)T型接头焊接时，易产生咬边、未焊透、焊缝下垂等现象。为了防止这些缺陷，在操作时，除了正确执行焊接工艺参数外，还要根据板厚和焊角尺寸来控制焊丝的角度。如果焊角尺寸为5mm以上，可将焊丝水平移开离夹角处lmm2mm。(2)焊角尺寸小于8m时，可以采用单层焊；焊角尺寸小于5mm时，可用直线移动法和短路过渡法进行匀速焊接；焊角尺寸在5mm8mm之间时，可采用斜圆圈形送丝法进行焊接。(3)焊角尺寸在8mm9mm时，焊缝可用两层焊道，第一层用直线移动送丝法施焊，电流稍偏大，以保证熔深足够；第二层电流稍偏小，用斜圆圈形左焊法施焊。焊角尺寸大于9mm功时，可用多层多道焊。无论是多层多道焊或是单层单道焊，都在操作中使每层的焊角在该层中从头到尾一致，保证均匀美观其起始端和收尾端的操作要领同前面所述。2.4熔嘴电渣焊4.1适用范围适用于建筑结构的厚板对接、角接接头，尤其是高层钢结构中的箱形柱柱面板和内置横隔板的厂形接头。由于渣池对被焊工件有较好的预热作用，熔嘴电渣焊也适用于某些焊接性能差的金属如高碳钢、铸铁的焊接。4.2工艺流程拼装焊接校正二次下料制孔装焊其他零件校正打磨打砂油漆搬运贮存运输4.3操作工艺1.焊道两端应按工艺要求设置引弧板和熄弧板，一般引弧板长度应达到板厚的25倍，熄弧板长度则应达到板厚的1.52倍。安装管状熔嘴并调整对中，熔嘴下端距引弧板底面距离一般为15mm25mm。3.焊接电流的选择可按下述经验公式进行计算：I=KF式中：I平均焊接电流，A；F管状熔嘴截面积，mm2K比例系数，一般取57。4.电压与熔缝的熔宽成正比，在起弧阶段电压稍高，一般为5055V，便于尽快熔化母材边缘和形成稳定的电渣过程。在保证焊透的情况下，电压尽可能低一些。正常焊接阶段所需电压稍低，一般可在3555V之间选取。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。5.焊接速度可在1.53m/h的范围内选取。6.常用的送丝速度范围200300m/h，造渣过程中选取200m/h为宜。7.渣池深度与产生的电阻热成正比，渣池深度稳定所产生的热量稳定，焊接过程也稳定。渣池的深度一般为35mm55mm。8.焊接启动时，慢慢投入少量焊剂，一般为3550g，焊接过程中应逐渐少量添加焊剂。.9.随时控制冷却水温在5060，水流量应保持稳定。10.焊接过程中，应随时检查熔嘴是否在焊道的中心位置上，严禁熔嘴和焊丝过偏。11.焊接过程中注意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，应适当调整焊接工艺参数，适当增加渣池内总热量。1当焊件厚度低于16mm时，应在焊件外部安装铜散热板或循环水散热器。13.焊缝收尾时应适当减小焊接电压，并断续送进焊丝，将焊缝引到熄弧板上收尾。14.熔嘴电渣焊不作焊前预热和焊后热处理，只是引弧前对引弧器加热100左右。15.因焊接而变形的构件，可用机械或在严格控制温度的条件下加热进行矫正。2.5栓钉焊接5.1适用范围适用于各类钢结构工程(如钢柱、梁及外浇混凝土以及钢一混凝土组合楼板中的抗剪件、预埋件及锚固件的焊接，栓钉的可焊直径可达到22mm)。5.2工艺流程栓钉试验合格现场栓钉、瓷环检查清理现场，放线栓焊机性能良好焊枪检查确定焊接参数拉伸、弯曲试验做焊前试件打弯试件合格正式施焊栓钉自检专检隐蔽工程验收5.3栓焊操作工艺焊前准备工作：放线、抽检栓钉及瓷环，烘干。潮湿环境下焊件也需进行烘干。焊前试验：每天正式施焊前做两个试件，弯45。检查合格后，方可正式施焊。1.确定工艺参数栓钉施焊前，必须对不同材质、不同规格、不同厂家、不同批号生产的栓钉，采用不同型号的焊机及焊枪进行严格的与现场同条件的工艺参数试验。(1)静力拉伸试验：采用20o斜拉法检查拉断时的位移及抗拉强度、延伸率及屈服点。(2)反复弯曲试验：在一个纵向平面内反复弯曲45o以上，要求焊缝周围无任何断裂现象。(3)弯90o角试验：要求焊缝的薄弱部位不裂。经以上工艺试验合格的工艺参数，方可在工程中使用。其焊接能量的大小与焊接的电压、电流及时间的乘积成正比。为保证栓钉焊电弧的稳定，要靠调整焊接电流和通电时间来控制和改变焊接能量。栓焊工艺参数见表2-26。表2-26栓焊工艺参数参考表瓷环形式焊接电流(A)栓焊时间(s)栓钉伸出长度(mm)栓钉直径(mm)栓钉回弹高度(mm)阻尼调整位置压型钢板厚度(mm)压型钢板间隙(mm)压型钢板层数(mm)非穿透焊130013500.856165适中16000.91.056195适中1650穿透焊14501.078163.0适中1.01.01212500以上数据根据现场实际情况、不同季节、不同电缆线长，可上下浮动。栓钉试验必须由具有丰富实践经验的焊工操作，在焊接工程师监督下进行。操作要点(1)焊枪要与工件四周呈90o角，瓷环就位，焊枪夹住栓钉放人瓷环压实。(2)扳动焊枪开关，电流通过引弧剂产生电弧，在控制时间内栓钉融化，随枪下压，回弹、弧断，焊接完成。(3)稍等，用小锤敲掉瓷环。(4)穿透焊采用以下几种方法施工：1)不帮镀锌的板可直接焊接；2)镀锌板用乙炔氧焰在栓钉焊位置烘烤，敲击后双面除锌；3)采用螺旋钻开孔。2.6高层框架结构制作与安装焊接工艺1.构件制作焊接工艺(1)构件主焊缝的焊接工艺在钢构件的制作中，埋弧自动焊广泛应用于翼缘和腹板的长度拼接、H形、箱形柱和梁等长构件纵向组合焊缝焊接。在要求全焊透的接头中，为了避免坡口底部因焊漏而破坏焊缝成形，还采用药皮焊条手工电弧焊或C02气体保护焊打底，然后用埋弧自动焊填充和盖面的焊法。(2)箱形截面隔板熔嘴电渣焊工艺高层钢结构的箱形截面柱与梁翼缘连接部位，柱内一般设置横隔板。在箱形封闭截面组装焊接中，每块隔板外廓的三面可以用手工焊或C02气体保护半自动焊与柱面板焊接(图2-3)。在截面封闭后，隔板与柱面板至少有一条焊缝必须用熔嘴电渣施焊。为控制变形，可留二条焊缝用熔嘴电渣焊方法进行对称施焊(图2-4)。安装焊接工艺(1)安装焊接顺序一般根据结构平面图形的特点，以对称轴为界或以下同体形结构处为分界区，配合吊装顺序进行安装焊接。焊接顺序应遵循以下原则或程序：1)在吊装、校正和栓焊混合节点的高强螺栓终拧完成若干节问以后开始焊接，以利于形成稳定框架。2)焊接时，应根据结构体形特点，选择若干基准柱或基准节间，开始焊接主梁与柱之间的焊缝，然后向四周扩展施焊，以避免收缩变形向一个方向累积。3)一节柱中每层柱、梁节点拼装完成，依照先上后下的顺序焊接拼接接头，保证框架稳固。4)栓焊混合节点中，应先栓后焊(如腹板的连接)，避免焊接收缩引起孔间位移。5)柱一梁节点两侧对称的两根梁，应同时与柱相焊，减小焊接拘束度，避免焊接裂纹产生，又可防止柱的偏斜。6)柱一柱节点的焊接是由下层往上层顺序焊接。由于焊缝的横向收缩和重力引起的沉降，可能使标高误差累积，在安装焊接若干节柱后，应视实际偏差情况，及时要求构件制作厂调整柱长，以保证高度方向的安装精度。(2)安装焊接工艺方法1)一般采用药皮焊条手工电弧焊，还宜采用保护半自动焊接。2)焊条(丝)在确保能达到坡口底部的条件下，尽可能采用小角度和小间隙的坡口。3)为避免焊缝交叉，H形梁或柱腹板的接口两端均应切割加工出圆弧状缺口。4)C02保护焊时，电流密度(单位焊丝截面上的电流值)应足够大，使电弧达到颗粒过渡状态。有条件时，