1、钢结构手工电弧焊施工工艺规程1、适用范围与主题内容1.1 本规程适用于*总公司承接加工的钢结构工程。1.2 指导书规定了一般低碳钢、普通低合金钢的手工电弧焊的基本要求。凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件的手工电弧焊均应按本规程规定执行。2、引用标准GB5117 碳钢焊条GB5118 低合金钢焊条GB985-88 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GB502052001 钢结构工程施工及验收规范JGJ8191 建筑钢结构焊接规程BS5135：1984 碳钢和碳锰钢的电弧焊焊接工艺规范（英标）ANSI/AWSD1192 1992钢结构焊接规范（美标）GB5293 碳素钢埋弧焊用焊2、剂3、钢材及焊接材料3.1 钢材及焊接应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并应具有质量证明书或检验报告。如果用其它钢材和焊材代换时，须经设计单位同意，并按相应工艺文件施焊。3.2 焊条选用原则 符合使用要求 焊缝金属的性能要符合使用要求（达到设计要求），一般要求焊缝金属与母材使用性能相同，即“等性能”原则。 尽量降低成本 尽量选用生产率高成本低的焊条，即“低成本”原则。3.3 结构钢焊条的选择 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。由于熔敷金属的抗拉强度比焊条牌号的名义强度高不少，在焊接高强钢时因母材熔入影响，焊缝金属实际抗拉强度比焊条3、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。 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)，对于塑性、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。 对于管道焊接、立向下焊接、底层焊缝、盖面焊缝等，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。 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。3.4 不锈钢焊条和铬钼耐热钢焊条的选择一般根据母材化学成分和结构工作条件(工作温度和工作介质等)，选用焊缝金属主要化学成分组成4、等级相同的工作条件相符的焊条。3.5 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。3.6 坡口形式的选择要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减小焊接变形，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GB985-88）。3.7 不同板厚的钢板对接接头的两板厚度差(d-d1)不超过表1规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选择；否则应在厚板上作出如表中图示的单面a）或双面削薄b），其削薄长度L3(d-d1)。表1 （mm）较薄板厚度d1255991212允许厚度差(d5、-d1)12344、手工电弧焊工艺参数4.1 焊条直径的选择焊条直径主要根据焊件厚度选择，见表2。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。表2 焊条直径选择焊件厚度(mm)12焊条直径(mm)1.623.23.2445464.2 焊接电流的选择 主要根据焊条直径选择电流，方法有二： 查表 见表3表3 焊接电流选择焊条直径(mm)1.62.02.53.24.05.05.8焊接电流(A)254040605080100130160210200270260300注：立、仰、横焊电流应比平焊小10%左右。 有近似的经验公式可供估算：I = (3055)d式中 d 焊条直径，mm； I 焊6、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。4.3 电弧电压 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。4.4 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。4.5 手7、工电弧焊工艺参数示例见表4。4.6 性能要求高的焊缝与接头，每层焊缝厚度不宜大于4mm。4.7 坡口底层焊道宜采用不大于f3.2mm的焊条，底层根部焊道的最小尺寸应适宜，以防产生裂纹。4.8 在承受动载荷情况下，焊接接头的焊缝余高h应趋于零，在其它工作条件下，h值可在03mm范围内选取。4.9 焊缝在焊接接头每边的覆盖宽度不小于24mm。表4 手工电弧焊工艺参数示例焊缝空间位置焊缝断面示图焊件厚度或焊角尺寸(mm)第一层焊缝以后各层焊缝封底焊缝焊条直径(mm)焊接电流(A)焊条直径(mm)焊接电流(A)焊条直径(mm)焊接电流(A)平对接焊缝225560255602.53.53.29012038、.2901204.05.03.21001303.210013041602004160210520026052202505.66.041602103.2100130520026041802106.04160210416021041802105220280522026012416021041602105220280立对接焊缝225055250552.54.03.2801103.2801105.06.03.2901203.2901207.0103.29012041201603.2901204120160113.29012041201603.2901204120160516020012183.29019、2041201604120160193.290120412016041201605160200续表4 手工电弧焊工艺参数示例焊缝空间位置焊缝断面示图焊件厚度或焊角尺寸(mm)第一层焊缝以后各层焊缝封底焊缝焊条直径(mm)焊接电流(A)焊条直径(mm)焊接电流(A)焊条直径(mm)焊接电流(A)横对接焊缝225055250552.53.2801103.2801103.04.03.2901203.290120412016041201605.08.03.2901203.2901203.290120414016041201609.03.29012041401603.29012041401604120110、6014183.290120414016041401601941401604140160仰对接焊缝2250652.53.2801103.05.03.29011041201605.08.03.2901203.29012041401609.03.2901204140160414016012183.290120414016041401601941401604140160续表4 手工电弧焊工艺参数示例焊缝空间位置焊缝断面示图焊件厚度或焊角尺寸(mm)第一层焊缝以后各层焊缝封底焊缝焊条直径(mm)焊接电流(A)焊条直径(mm)焊接电流(A)焊条直径(mm)焊接电流(A)平角接焊接22556533.21011、012043.210012041602005.06.0416020052202807.0416000522028052202804160200416020041602005220280立角接焊接2250603.04.03.2901205.08.03.29012041201609.0123.290120412016041201603.29012041201603.2901204120160仰角接焊接2250603.04.03.2901205.06.041201607.0412016041401603.29012041401603.290120414016041401605、施焊前，焊工应复核焊接12、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。焊接连接组装允许偏差值见表5的规定。表5 焊接连接组装允许偏差值6、手工电弧焊焊缝常见缺陷及其产生原因手工电弧焊常见缺陷有焊缝成形不良、咬边、未焊透、气孔、裂纹、夹渣等，见表6。表6 手工电弧焊焊缝常见缺陷及其产生原因缺陷类别产生原因危害性尺寸偏差焊条直径及焊接规范选择不当；坡口设计不当；运条手势不良尺寸过小，强度降低；尺寸过大，应力集中，疲劳强度降低咬边焊接规范不当，电流过大，电弧过长，焊速过快；焊条角度不对，操作手势不良，电弧偏吹；接头位置不利减小焊缝有效截面，应力集中，降低接头强度和承载能力13、气孔焊件表面氧化物、锈蚀、污染未清理；焊条吸潮；电流过小，电弧过长，焊速过快；药皮保护效果不佳，操作手势不良减小焊缝有效截面，降低接头致密性，减小接头承载能力和疲劳强度未焊透坡口、间隙设计不良；焊条角度不正确，操作手势不良；热输入不足，电流过小，焊速过快；坡口焊渣、氧化物未清除形成尖锐的缺口，造成应力集中，严重影响接头的强度、疲劳强度等夹渣焊件表面氧化物、层间熔渣未清除干净；焊接电流过小，焊速过快；坡口设计不良；焊道熔敷顺序不当；操作手势不良减小焊缝有效截面，降低接头强度、冲击韧性等裂纹焊件表面污染，焊条吸潮，母材及填充金属内含有较多杂质；接头刚性过大；预热及焊后热处理规范不当；焊接规范参数不14、当；焊接材料选择不当焊缝金属不连续，裂纹尖端应力集中，在承受交变或冲击载荷时，裂纹迅速扩展，导致接头断裂焊瘤焊接规范不当，电流过大，焊速过慢；焊条角度及操作手势不当；焊接位置不利焊缝截面突变，形成尖角，应力集中，降低接头疲劳强度7、施焊条件及一般要求7.1 焊接时不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条。7.2 重要焊缝要加引弧板，熄弧板，其材质和坡口形式应与焊件相同。引弧和熄弧焊缝长度应大于或等于25mm。引弧和熄弧板长度应大于或等于60mm。引弧和熄弧板应采用气割的方法切除，并修磨平整，不得用锤击落。7.3 焊接区应保持干燥、不得有油、锈和其它污物。7.4 焊条在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间15、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。7.5 雪雨天气时，禁止露天焊接。构件焊区表面潮湿或有冰雪时，必须清除干净方可施焊。在四级以上风力焊接时，应采取防风措施。7.6 不应在焊缝以外的母材上打火引弧。7.7 定位焊采用的焊材型号应与焊件材质相匹配。定位焊焊脚尺寸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500600mm,并应填满弧坑。定位焊的位置应布置在焊道以内。如遇有焊16、缝交叉时，定位焊缝应离交叉处50mm以上。 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。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，如出现接口不平齐，应进行校正，然后才能正式焊接。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。 7.8 常用普通低合金结构钢施焊最低温度，可按表7选用。表7 常用普通低合金钢施焊温度钢号使用对象接头种类焊接方法金属厚度t (mm)最低的施焊温度(。C)12Mn一、二级重要钢结构对接自动焊t25t25-10-518Nb16Mn对接T型接手工焊（碱性焊条）t1414t2222t3017、t30-10-50+516MnCu14MnNb15MnVT型接(包括搭接）气体保护焊手工焊（碱性焊条）t1616t20t20t1212t20t20-10-50-10-5015MnTi十字接手工焊（碱性焊条）t88t16t16-10-507.9 对于非密闭的隐蔽部位，应按施工图的要求进行涂层处理后，方可进行组装；对刨平顶紧的部位，必须经质量部门检验合格后才能施焊。7.10 在组装好的构件上施焊，应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行，以控制焊后构件变形。控制焊接变形，可采取反变形措施，其反变形参考值见表8。焊接收缩量参见表9。在约束焊道上施焊，应连续进行；如因故中断，再焊时应对已焊的焊缝局部18、做预热处理。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。表8 焊接反变形参考数值板厚t(mm)f(mm) (a+2)/2反变形角度(平均值) B(mm)150200250300350400450500550600650700121。3040”22.5344.55141。2240”22.533.5455.5161。41.522.533.5444.555201。1222.533.544.54.555255511.522.5333.5444.555283420”1111.52222.52.533.53.5302720”0.51111.51.52222.52.53361720”0.50.5019、.511111.51.51.51.52401120”0.50.50.50.50.50.51111117.11 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。普通低合金结构钢冷矫时，工作地点温度不得低于-16。C；热矫时，其温度值应控制在750900。C之间。普通碳素结构钢冷矫时，工作地点温度不得低于-20。C；热矫时，其温度值不得超过900。C。同一部位加热矫正不得超过2次，并应缓慢冷却，不得用水骤冷。表9 焊接收缩量结构类型焊件特征和板厚焊缝收缩量(mm)钢板对接各种板厚长度方向每米焊缝0.7；宽度方向每个接口1.0实腹结构及焊接H型钢断面高小于等于20、1000mm且板厚小于25mm四条纵焊缝每米共缩0.6，焊透梁高收缩1.0，每对加劲焊缝，梁的长度收缩0.3断面高小于等于1000mm且板厚大于25mm四条纵焊缝每米共缩1.4，焊透梁高收缩1.0，每对加劲焊缝，梁的长度收缩0.7断面高大于1000mm的各种板厚四条纵焊缝每米共缩0.2，焊透梁高收缩1.0，每对加劲焊缝，梁的长度收缩0.5格构式结构屋架、托架、支架等轻型桁架接头焊缝每个接口为1.0；搭接贴角焊缝每米0.5实腹柱及重型桁架搭接贴角焊缝每米0.25圆筒型结构板厚小于等于16mm直焊缝每个接口周长收缩1.0；环焊缝每个接口周长收缩1.0板厚大于16mm直焊缝每个接口周长收缩2.0；环21、焊缝每个接口周长收缩2.08、碳弧气刨的简单要求8.1 碳弧气刨工必须经过培训，合格后方可操作。刨削时，应根据钢材的性能和厚度，选择适当的电源极性、碳棒直径和电流。碳弧气刨应采用直流反接。8.2 焊缝表面缺陷的刨除 对过高的焊缝接头、焊缝超高以及表面焊接缺陷采用刨削时，必须根据刨削的宽度来选择碳棒的形状和直径的大小。刨削表面不得有粘渣、铜斑等缺陷，起刨与终刨要圆滑过渡，以便打磨。刨削层应尽量薄，便于观察是否已将缺陷刨去，最后打磨光滑，检查后进行补焊。8.3 焊缝内部缺陷的刨除 应根据超声波探伤所确定的位置和深度进行逐层刨削。刨削层应尽量薄，便于观察是否已刨到缺陷位置和深度。对较深缺陷的刨削，应22、在缺陷前5070mm处起刨，在缺陷后5070mm处止刨，刨削宽度应比缺陷宽度大，两侧应成5070度角，两端应有斜坡过渡。刨除缺陷应与探伤结果相符。对刨削坡口进行打磨，去除夹碳、粘渣、槽形不整等缺陷。认真检查确已将焊接缺陷清除后，再按拟定的焊接工艺进行补焊。8.4 为避免产生“夹碳”或“粘渣”等缺陷，除采用合适的刨削速度外，并应使碳弧气刨碳棒与工件具有适宜倾角，见表10。操作时，应先打开气阀，使喷嘴对准刨槽，然后再引弧起刨。表10 碳弧气刨碳棒与工件适宜倾角刨槽深度（mm）2.5345678碳棒倾角（。）2530354045508.5 露天操作时，应沿顺风方向操作；在封闭环境下操作时，要有通风措23、施。碳弧气刨的常用工艺参数见表11。表11 碳弧气刨的常用工艺参数碳棒直径（mm）电弧长度（mm）空气压力（MPa）极性电流（A）气刨速度（m/min）56781012121212120.390.590.390.590.390.590.390.590.390.59直流反接直流反接直流反接直流反接直流反接2502803003003503504004505000.51.00.51.01.01.21.01.21.01.29、钢结构焊接工程一般规定9.1 保证项目应符合下列规定： 焊条、焊丝、电渣焊熔嘴、焊剂和保护气体等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求和国家现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ824、1的规定。焊条、药芯焊丝、熔嘴、焊剂等在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。 检查数量：全数检查。检验方法：检查质量证明书和烘焙记录。 焊工应经考试合格并取得相应施焊条件的合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。 检查数量：全数检查。检验方法：检查焊工合格证及其认可范围、有效期。 对制作、安装单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，其结果应符合设计要求和国家标准钢结构工程施工及验收规范的规定，并根据评定报告确定焊接工艺。 检查数量：全数检查。检验方法：检查焊接工艺评定报告。 设计要求全熔透的一、二级焊缝应采用超声波探伤25、进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB 11345或 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB 3323的规定。焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形节点相关线焊缝，其内部缺陷分级及探伤方法应分别符合国家现行标准焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法JBJ/T 3034.1、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的规定。一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表12的规定。 检查数量：全数检查26、。检验方法：检查焊缝探伤报告。表12 一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级焊缝质量等级一级二级内部缺陷超声波探伤评定等级IIIII检验等级B级B级探伤比例100%20%内部缺陷射线探伤评定等级IIIII检验等级AB级AB级探伤比例100%20%注：探伤比例的计数方法应按以下原则确定：（1）对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；（2）对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不小于1条焊缝。 焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔27、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷；且一级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。检验方法：观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查，当存在疑义时，采用渗透或磁粉探伤检查。 T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝，其焊脚尺寸不应小于t/4（下图a、b、c）；设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为t/2（下图d），且不应大于10mm。焊脚尺寸的允许偏差为04mm。检查数量：资料全数检查；同类焊缝抽查10%，且不应少于3条。检验方法：观察检查，用焊缝量规抽查测量。9.2 基本项目应符合下列规定： 对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝，其预热温度或后热温度28、应符合国家现行有关标准的规定或通过工艺试验确定。预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上，且不应小于100mm；后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。 检查数量：全数检查。检验方法：检查预、后热施工记录和工艺试验报告。 二级、三级焊缝外观质量标准应符合表13的规定。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。检查数量：每批同类构件抽查10%，但不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝应按条数各抽查5%，但不应少于1条；每条检查1处，总抽查处不应少于10处。检验方法：观察检查或使用放大镜、钢尺和焊缝量规检查。表13 二级、三级焊缝外观质量标准（m29、m）项目允许偏差缺陷类型二级三级为焊满（指不足设计要求）0.2+0.02t ,且1.00.2+0.04t ,且2.0每100.0焊缝内缺陷总长25.0根部收缩0.2+0.02t ,且1.00.2+0.04t ,且2.0长度不限咬边0.05t，且0.5 ；连续长度100 ，两侧咬边总长度总抽查长度的10%0.1t，且1.0 ，长度不变弧坑裂纹允许存在个别长度5.0的弧坑裂纹电弧擦伤允许存在个别电弧擦伤接头不良缺口深度0.05t，且0.5缺口深度0.1t，且1.0每1000.0焊缝不应超过1处表面夹渣深0.2t ，长0.5t ，且20.0表面气孔每50.0焊缝长度内允许直径0.4t ，且3.0的气30、孔2个，孔距6倍孔径注：表内t为连接处较薄的板厚。 焊缝尺寸允许偏差应符合表14的规定。检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝应按条数各抽查5%，但不应少于1条；每条检查1处，总抽查处不应少于10处。检验方法：用焊缝量规检查。 焊成凹形的角焊缝，焊缝金属与母材间应平稳过渡；加工成凹形的角焊缝，不得在其表面留下切痕。检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件。检验方法：观察检查。 焊缝感观应达到：外形均匀，成型良好，焊道与焊道、焊道与母材之间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净。检查数量：每批同类构件抽查10%，但不应少于3件；被抽查构件中，每种焊缝按条数各抽查5%，总抽查处不应少于5处。检验方法：观察检查。表14 焊缝尺寸允许偏差（mm）序号项目图例允许偏差1对接焊缝余高C一、二级三级B20：03.0B20：04.0B20：04.0B20：05.02对接焊缝错边dd0.15t,且2.0d6：03.04角焊缝余高Chf6：01.5hf6：03.0注：1、hf8.0mm的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0mm，但总长度不得超过焊缝长度10%；2、焊接H形梁腹板与翼缘板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度范围内，焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值。