钢结构焊接工艺

本文只针对钢结构施工中焊接工艺做简要阐述，焊接相关内容请参考焊接专题相关文章。

钢结构手工电弧焊焊接工艺 

1  适用范围 

本工艺适用于钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工程。 

2  施工准备 

a）材料及主要机具 

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（Q355B），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），并按标准要求进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。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。 

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。 

主要机具：电焊机、焊把线、角向磨光机、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉布、测温计等。 

b）作业条件 

熟悉图纸，对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺制定焊接工艺卡；焊前进行焊接技术交底；施焊前应检查焊工是否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其认可范围内施焊；现场供电应符合焊接用电要求。

 

3 操作工艺 

a）工艺流程：

b）钢结构电弧焊接： 

平焊:选择合适的焊接工艺，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。清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位点焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内，随用随取。焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。引弧：角焊缝应在焊缝端部引弧，距离端部宜大于 10mm，不应随便引弧，引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持 2～4mm 间隙产生电弧。对接焊缝、对接和角接的组合焊缝，在焊缝

两端设置引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，中途接头则应在焊缝接头前方 15～20mm 处引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2～3mm）为宜。焊接电弧长度：根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为 3～4mm，碱性焊条一般为 2～3mm 为宜。焊接角度：根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个万面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为 60～75°；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为 45°；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。收弧：每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整，不许用锤击落。清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，方可转移地点继续焊接。 

立焊：基本操作工艺过程与平焊相同，但应注意下述问题：在相同条件下，焊接电源比平焊电流小 10%～15%。采用短弧焊接，弧长一般为 2～3mm。焊条角度根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等，焊条与焊条左右方向夹角均为 45°；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。焊条应与垂直面形成 60°～80°角，使电弧略向上，吹向熔池中心。收弧：当焊到末尾，采用排弧法将弧坑填满，把电弧移至熔池中央停弧。严禁使弧坑甩在一边。为了防止咬肉，应压低电弧变换焊条角度，使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。 

横焊：基本与平焊相同，焊接电流比同条件平焊的电流小 10%～15%，电弧长 2～4mm。焊条的角度，横焊时焊条应向下倾斜，其角度为 70°～80°，防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不同，可适当调整焊条角度，焊条与焊接前进方向为 70°～90°。 

仰焊：基本与立焊、横焊相同，其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关，焊条与焊接方向成 70°～80°角，宜用小电流、短弧焊接。 

冬期低温焊接：在环境温度低于 0℃条件下进行电弧焊时，除遵守常温焊接的有关规定外，应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过 4 级，应采取挡风措施；焊后未冷却的接头，应避免碰到冰雪。钢结构为防止焊接裂纹，应预热、预热以控制层间温度。当工作地点温度在 0℃以下时，应进行工艺试验，以确定适当的预热，后热温度。

4  质量标准（GB 50205） 

保证项目：焊接材料应符合设计要求和有关标准的规定，应检查质量证明书及烘焙记录；Ⅰ、Ⅱ级焊缝必须经探伤检验，并应符合设计要求和施工及验收规范的规定，检查焊缝探伤报告。碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度，低合金结构钢应在完成焊接 24h以后进行焊缝探伤检验；焊缝表面Ⅰ、Ⅱ级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷；Ⅱ级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷，且Ⅰ级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。 

基本项目：

焊缝外观：焊缝外形均匀，焊道与焊道、焊道与基本金属之间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净。

表面气孔：Ⅰ、Ⅱ级焊缝不允许；Ⅲ级焊缝每 50mm 长度焊缝内允许直径≤0.4t；且≤3mm 气孔 2 个；气孔间距≤6 倍孔径。咬边：Ⅰ级焊缝不允许；Ⅱ级焊缝：咬边深度≤0.05t，且≤0.5mm，连续长度≤100mm，且两侧咬边总长≤10%焊缝长度；Ⅲ级焊缝：咬边深度≤0.lt，且≤lmm。注；t 为连接处较薄的板厚。 

允许偏差项目：如下表所示。 

注：b 为焊缝宽度，t 为连接处较薄的板厚，hf 为焊脚尺寸。 

5  成品保护 

焊后不准撞砸接头，不准往刚焊完的钢材上浇水。低温下应采取缓冷措施。不准随意在焊缝外母材上引弧。各种构件校正好之后方可施焊，并不得随意移动垫铁和卡具，以防造成构件尺寸偏差。隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后，方可进行下道隐蔽工序。

 

6  应注意的质量问题 

尺寸超出允许偏差：对焊缝长宽、宽度、厚度不足，中心线偏移，弯折等偏差，应严格控制焊接部位的相对位置尺寸，合格后方准焊接，焊接时精心操作。

焊缝裂纹：为防止裂纹产生，应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序，避免用大电流，不要突然熄火，焊缝接头应搭 10～15mm，焊接中不允许搬动、敲击焊件。

表面气孔：焊条按规定的温度和时间进行烘焙，焊接区域必须清理干净，焊接过程中选择适当的焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。

焊缝夹渣：多层施焊应层层将焊渣清除干净，操作中应运条正确，弧长适当。注意熔渣的流动方向，采用碱性焊条时，上须使熔渣留在熔渣后面。 

7  质量记录 

应具备以下质量记录：焊接材料质量证明书、焊工合格证及编号、焊接工艺试验报告、焊接质量检验报告及探伤报告、设计变更及洽商记录、隐蔽工程验收记录、其它技术文件。

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