钢结构工程焊接工艺评定方案

沈阳恒隆工程钢结构制作焊接工艺评定方案编制：_________审核：_________批准：_________一、总则1、本焊接工艺评定方案主要依据沈阳恒隆工程加工图为依据进行编制，因此主要适用于沈阳恒隆工程项目。目前图纸依据主要为：1）沈阳恒隆加工图布置图2）沈阳恒隆内框柱加工图3）沈阳恒隆外框柱加工图2、焊接工艺评定执行标准JGJ81-2002《建筑钢结构焊接规程》GB50205-2001《钢结构工程施工质量及验收规范》GB/T1591-94《低合金结构钢》YB4104-2000《高层建筑结构用钢板》GB/T5118-95《低合金钢焊条》GB/T14957-94《熔化用钢丝》GB/T12470-90《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T8110-95《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB3323-87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB2650-89《焊接接头冲击试验方法》GB2651-89《焊接接头拉伸试验方法》GB7032-86《焊接接头弯曲及压扁试验方法》GB7032-86《T型角焊接头弯曲试验方法》GB228-87《金属拉伸试验方法》GB232-88《金属弯曲试验方法》GB2106-80《金属夏比（V型缺口）冲击试验方法》二、工程概况1、沈阳恒隆工程使用的主要材料材质包括Q390GJC—Z35、Q345JGC—Z15、Q345C、Q345B等，部分还有Ｚ向性能要求，材料的类型主要是钢板。工程钢材由总包方统一采购：序号钢材材质板厚规格(mm)Z向性能要求备注1Q345GJC—Z3580Z352Q345GJC—Z1560Z153Q345B12-20/4Q345C12-20/2、焊接材料的使用及匹配：1）二氧化碳气体保护焊（GMAW）工厂所使用的保护气体为混合气Ar80%+CO220%序号钢材牌号焊丝型号国标牌号符合标准直径（mm）厂家用途1Q345GJC—Z35JM-70ZER50-6GB/T8110φ1.22Q345JGC—Z15JM-70ZER50-6GB/T8110φ1.23Q345BJM-70ZER50-6GB/T8110φ1.24Q345CJM-70ZER50-6GB/T8110φ1.2辽宁锦州锦泰钢板对接加劲板和牛腿焊接2）自动埋弧焊（SAW）:焊丝焊剂序号适用钢材牌号牌号直径φmm型号粒度符合标准厂家用途1Q345GJC—Z35JW-1H08MnA4.8SJ10110-60目GB/T52932Q345JGC—Z15JW-3H08MnA4.8SJ10110-60目GB/T52933Q345BJW-3H08MnA4.8SJ10110-60目GB/T52934Q345CJW-3H08MnA4.8SJ10110-60目GB/T5293辽宁锦州锦泰钢板对接及十字柱主缝焊接3、焊接工艺评定计划根据《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002的规定和设计要求（P705.2.2）I、II类同类别钢材中当强度和冲击韧性级别发生变化时，高级别钢材的焊接工艺评定结果可代替低级别钢材。因此其它参数相同时，Q345C级别可以替代Q345B。即满足上述条件时，必须是同焊接方法、同类别钢材、同种接头形式时，焊接工艺评定结果才可以相互替代。我公司在已往工程钢结构制作过程中所做的焊接工艺评定已部分覆盖了本工程材料的规格及工艺方法，因此只对未进行工艺评定项目进行评定。另外本次新做的恒隆工程焊接工艺评定报告的命名方式为SYHL-HP-XXX。焊接工艺评定计划见下表：序号焊接方法坡口形式坡口尺寸焊接位置母材材质母材板厚适用厚度范围备注1GMAW+SAWα1=55α2=45b=0mmP=0-3mmH1=2/3(t-p)H2=1/3(t-p)平焊Q345GJC-Z358060～1202GMAWα1=60α2=50b=0-3mmP=0-3mmH1=2/3(t-p)H2=1/3(t-p)平焊Q345GJC-Z358060～120平焊Q345GJC-Z358060～1203GMAW平焊Q345GJC-Z156045-904GMAW+SAWα1=55α2=45b=0mmP=0-3mmH1=2/3(t-p)H2=1/3(t-p)平焊Q345GJC-Z358060～1205GMAWα=30Q345GJCb=8-10mm平焊80-Z3560～120注明：共计需要做6项工艺评定。本计划因图纸不全，部分钢板材质及厚度无法确定，待加工详图陆续下发后，我公司将与一局发展进行沟通后，再进行额外补充。4、焊接工艺评定试件检验试样的类别和试样数量：根据《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）5.4.2条款以及设计要求要求，对焊接工艺评定试件进行以下项目的检测：试样数量冲击试件形式无损探伤全断面拉伸拉伸面弯背弯侧弯T形与十字形接头弯曲焊缝区热影响区粗晶区宏观酸蚀及硬度对接接头要－2－－4－33-T型接头任意22十字形接头要－2－－－2332栓钉焊接头－5－－－－5－－—备注：当钢板厚度在60mm以上时，对于十字形接头不做弯曲试验。5、焊接工艺评定合格的试件厚度与工程适用厚度范围：工程适用厚度范围评定合格试件厚度板厚昀小值板厚昀大值≤250.75t2t250.75t1.5t三、焊接工艺评定安排：1、由于该项工程属于甲方供料，并且涉及到一些并不十分常用的钢材，如Q345GJC—Z35钢板，因此无法编制十分具体的日期安排，但是考虑到该工程的紧迫性及重要性，对于像Q345GJC—Z35钢板，我们将安排材料进场后大约20-30个工作日内取得报告。对于一些常用钢材，我厂将依据自身库存，进行安排。另外考虑到本工程的施工难度，部分评定可能无法一次合格，因此可能取得报告的时间向后顺延。2、焊接工艺评定流程1）钢材进场后，依据工艺评定方案要求，对钢板材质及炉批号进行确认后，取下试件并加工坡口，整个过程通知监理见证2）试件组对完毕后，将电焊工操作证、焊接工艺评定指导书以及钢材、焊接材料材质单提供给驻场监理。3）正式施焊前，由监理对施工设备及工艺评定指导书上的内容进行确认后方可正式施焊。4）焊接完毕后（24-48h）进行无损检测，合格后按照规范要求划线取样并通知监理见证，切割完毕后将试件送到机加工厂进行加工。5）加工完毕后，送至中冶集团建筑研究总院建筑工程检测中心进行检验，送检前通知监理，由监理决定是否见证实验过程。6）试验合格后，取回检验报告进行组卷工作，提供一份完整资料提供给监理。7）焊接过程中应认真填写焊接参数记录表，焊接参数应详实明确。焊接参数的记录由技术部和质量部完成，焊接过程当中的照片由技术部负责四、焊接工艺评定指导书：焊接工艺评定指导书样表：工程名称沈阳恒隆钢结构制作工程指导书编号SYHL—HP—XXX母材钢号规格供货状态生产厂焊接材料生产厂牌号类型（规格）烘干温度（℃×h）备注焊条/////焊丝锦州锦泰H08MnA/ER50-6φ4.8/φ1.2//焊剂或气体天津亚特锦州锦泰混合气SJ101/350/2/焊接方法CO2气体保护焊或埋弧自动焊焊接位置平焊焊接设备型号KRⅡ-500/MZC-1250M电源及极性直流、反接预热温度（℃）层间温度（℃）120-250后热温度（℃）/及时间（min）250/90后热处理/接头及坡口尺寸图焊接顺序图焊条或焊丝层次焊接方法牌号规格（mm）焊剂或保护气保护气体流量（L/min）电流（A）电压（V）焊接速度（cm/min）热输入（KJ/cm）备注打底地层中层焊接工艺参数面层焊前清理除锈、打磨层间清根清渣、除飞溅、磨光背面清根碳弧气刨清根、磨光机打磨其它:/编制日期审核日期年月日五、焊接要点：为保证焊接接头质量，应对焊接前的预热温度、焊接过程中的层间温度、线能量进行控制。焊接线能量过小则冷却速度快，产生脆硬组织，易产生裂纹；焊接线能量过大则冷却速度缓慢，晶粒粗大，导致焊缝塑性、韧性降低。因此，在焊接过程中要严格控制焊接规范。必须严格按下表进行焊接。现根据公司工艺评定的结果，对焊接的整个过程提出以下要求，1、施焊前，焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量，如不符合要求，应修磨补焊合格后方能施焊。焊缝坡口表面及组装质量应符合GB50205—2001规范规定的要求；2、清除待焊处表面的水、氧化皮、油污及其它杂质直至露出金属光泽，反面碳弧气刨清根焊缝用角向磨光机将渗碳层打磨干净；3、焊前对焊接部位进行预热：预热方法采用火焰加热或电加热，预热的加热区域在焊接坡口两侧，宽度为焊件施焊处较厚板的两倍，且不小于100mm；预热温度在焊件反面测量。当用火焰预热时，应注意均匀加热，火焰加热器预热时正面测温应在加热停止后进行；4、预热温度和层间温度的测量采用红外线测温仪进行测量，测温点在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处；5、当钢板厚度小于25mm时，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二倍钢板厚度且小于100mm范围内的母材，加热到20℃以上方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度；6、厚板多层焊应连续施焊，每一焊道焊接完成后及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后再焊。遇有中断施焊的情况，应采取保温措施，再次焊接时重新预热温度应高于初始预热温度；7、焊后采用石棉覆盖焊件使焊缝缓慢冷却，待冷却24小时后进行无损检测；Q390材质待冷却48小时后进行无损检测。8、手工电弧焊和气体保护焊缝引出长度应大于25mm。其引弧板和引出板宽度应大于50mm，长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm，厚度应不小于6mm；非手工电弧焊焊缝引出长度应大于80mm，其引弧板和引出板宽度应大于80mm，长度宜为板厚的2倍且不小于100mm，厚度应不小于10mm。9、在清根过程中需要特别注意的是，清根深度尽可能和宽度相近，切忌刨出来的焊缝窄而深，应使刨出的焊缝宽度与深度之比不小于1，并且尽可能使焊缝根部的形状为V型，而不是U型坡口，要求根部R≥6mm，这就要求操作人员在向下刨的同时，适当的向两边拓展如图所示：清根形成型坡口清根形成型坡口焊缝根部形成U型坡口危害很大，极易造成焊缝的融敷金属与坡口边缘未融合等缺陷。Q345钢焊接工艺参数焊接方法焊接位置焊缝层次焊丝直径（mm）气体流量（L/min）焊接电流（A）焊接电压（V）焊接速度（m/h）焊丝伸出长度（mm）焊材型号或牌号底层φ4.8500～55028～3220～25中层φ4.8600～65032～3618～24埋弧自动焊（对接、角接）平焊或船形位置面层φ4.8600～65034～3818～2425～35（H08MnA，SJ101）底层φ4.8600～65032～3620～24中层φ4.8（前）700～750（后）600～65030～3434～3825～30正面面层φ4.8600～65032～3620～24底层中层φ4.8（前）700～750（后）600～65030～3434～3825～30双丝埋弧自动焊（对接、角接）平焊或船形位置反面面层φ4.8600～65032～3620～2430～40（H08MnA，SJ101）Q390GJD（H10Mn2，SJ101）底层φ1.220～25280～32032～3818～21中层φ1.220～25280～32032～3818～21CO2气体保护焊（对接、角接）平焊面层φ1.220～25260～28032～3618～218～14JM-56Q345钢焊前预热温度及焊接层间温度母材材质板厚（mm）t＜2525≤t≤4040＜t≤6060＜t≤80t＞80Q345预热温度（℃）见第5条80～90100～110120～130150～160每层、每道间层间温度（℃）预热温度＜层间温度＜250六、试件和试样的试验与检验1、试件的外观检验应符合下列要求:对接、角接及T形接头；1）用不小于5倍放大镜检查试件表面，不得有裂纹、未焊透、未熔合、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷；2）焊缝咬边总长度不得超过焊缝两侧长度的15%，咬边深度不得超过0.5mm；3）焊缝外形尺寸应符合下表的要求。对接、角接