鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制要點 -精品資料 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 最新最全的 學(xué)術(shù)論文 期刊文獻(xiàn) 年終總結(jié) 年終報告 工作總結(jié) 個人總結(jié) 述職報告 實習(xí)報告 單位總結(jié) 摘要：鋼結(jié)構(gòu)工程在工業(yè)以及公共建筑領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，而焊接工序又是鋼結(jié)構(gòu)加工制造中的關(guān)鍵工序，加強焊接工序的質(zhì)量控制，不僅可以提高鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的質(zhì)量，對整個鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的提高也有很重要的作用。 關(guān)鍵詞 ： 鋼結(jié)構(gòu) 焊接 質(zhì)量控制 TU291 A 焊接工序是鋼結(jié)構(gòu)加工制作中一種特殊而且非常重要的工序。在焊接過程中會出現(xiàn)一些不可避免的焊接缺陷或殘余應(yīng)力，如果不加以控制，就會使某些局部缺陷，由于難以抵抗外部荷載和內(nèi)部應(yīng)力的共同作用而產(chǎn)生破壞，并影響到整體結(jié)構(gòu)安全，以致這些鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)生局部變形、脆性斷裂、甚至倒塌等嚴(yán)重事故，所以，必須建立材料供應(yīng)、焊前準(zhǔn)備、組裝、焊接、焊后處理和成品檢驗等全過程的焊接生產(chǎn)質(zhì)量控制體系，來保證鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接質(zhì)量。 1焊接質(zhì)量控制的基本方法 在鋼結(jié)構(gòu)加工制造的整個過程中，為保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，在公 司的人員、設(shè)備、材料、操作規(guī)范和作業(yè)環(huán)境上都要遵循嚴(yán)格的要求，同時還要保證產(chǎn)品合理的制造流程、可靠的試驗與檢驗以及安全的操作。 1.1 焊工資質(zhì)和管理 焊接操作人員屬于特殊工種，必須按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行焊工技術(shù)考試，合格后持證上崗。未經(jīng)培訓(xùn)、考核合格者，不準(zhǔn)上崗作業(yè)。企業(yè)要編制焊工花名冊，并進(jìn)行嚴(yán)格管理，及時記錄和更改相關(guān)信息。焊工停焊時間超過 6 個月的要重新考核上崗。每個月要通過對焊工所焊焊縫通過檢驗及無損探傷檢測后的合格率進(jìn)行統(tǒng)計，來考核焊工的業(yè)績和工作質(zhì)量。統(tǒng)計內(nèi)容包括焊工姓名、編號、構(gòu) 件名稱、焊縫數(shù)量、不合格項目、焊接合格率和探傷合格率。 1.2 焊接工藝評定試驗 焊接工藝評定是保證焊接質(zhì)量的重要措施。通過焊接工藝評定，來檢驗按照已經(jīng)制訂的焊接工藝指導(dǎo)書焊制的焊接接頭的使用性能是否符合設(shè)計要求，并為正式制定焊接工藝指導(dǎo)書提供可靠的依據(jù)。而對于首次采用的鋼材和焊接材料，必須進(jìn)行焊接工藝的評定，并將焊接工藝評定報告存檔保存。 1.3 制定合理的焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書 焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書是指導(dǎo)操作人員按照一定的方法進(jìn)行焊接施工的操作規(guī)程，沒有作業(yè)指導(dǎo)書，按照 個人想法隨意施工會導(dǎo)致焊接施工的質(zhì)量過程不受控，造成產(chǎn)品質(zhì)量下降。制定書面的的焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書并嚴(yán)格執(zhí)行，質(zhì)量才不會失控。 1.4 保證焊接材料質(zhì)量，建立嚴(yán)格的領(lǐng)用制度。 焊接過程中所使用的一些焊條、焊絲、焊劑等焊接材料，很容易受潮、變質(zhì)，直接影響焊接質(zhì)量，所以在運輸、儲存工程中必須注意防潮，在使用前還要按照規(guī)定的烘焙時間和溫度進(jìn)行烘焙。低氫型焊條取出后應(yīng)立即放入焊條保溫桶。在常溫下使用，一般不超過 4 小時，若超過時間就要重新烘焙，但不能超過 2 次。焊條烘焙，由工段長及時準(zhǔn)確填寫烘焙記錄， 記錄上要對牌號、規(guī)格、批號、烘焙溫度和時間等內(nèi)容詳細(xì)記錄清楚，并由專職質(zhì)量檢驗員進(jìn)行核查簽字確認(rèn)。 1.4.1 材質(zhì)因素的控制 （ 1）母材的控制 母材所選用的鋼材除滿足結(jié)構(gòu)的強度、塑料、韌性和疲勞性能要求外，還要求有良好的可焊性，因為母材對焊接質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在金屬材料的焊接性上。 利用碳當(dāng)量 Cep 可以從理論上來間接評價碳素鋼和低合金鋼產(chǎn)生脆化傾向和冷裂紋的傾向從而評價母材的可焊性。檢驗?zāi)覆目珊感宰钪苯拥姆椒ㄊ沁M(jìn)行焊接工藝評定，因此對特殊鋼種和首次采用的鋼材要進(jìn)行焊接 工藝評定。 （ 2）焊接材料的控制 焊接材料的選擇對焊接質(zhì)量的影響很重要。為獲得段質(zhì)的焊接接頭，在選擇焊接材料時應(yīng)遵循以下原則： 在焊接同種材質(zhì)時，一般應(yīng)按焊接接頭與母材等強的原則來選擇焊接材料。在焊接厚板時，由于冷卻速度快，焊接應(yīng)力較大，容易產(chǎn)生焊接裂紋，所以在第一層打底焊接時，就要選用塑性好，強度稍高的低氫焊條來焊接，其他各層可用等強度的碳素鋼或低合金鋼焊條來焊接。 形狀復(fù)雜和大厚度工作，焊接金屬冷卻時收縮應(yīng)力大，容易產(chǎn)生裂縫，因此必須選用抗裂性能好的低氫型 焊條。 焊接碳鋼與低合金鋼或不同強度等級的低合金鋼時，可按兩者中強度級別較低的一種選用焊接材料。 受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的工作，應(yīng)選用能全位置焊接的焊條。 1.5 保證焊件區(qū)的裝配質(zhì)量：焊接質(zhì)量的好壞與裝配質(zhì)量有著密切關(guān)系，焊接前要除了滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊接連接組裝允許的偏差外，還應(yīng)該滿足下列條件： （ 1）焊接區(qū)邊緣 50mm 范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢等必須鏟除干凈，以減少產(chǎn)生焊接氣孔等缺陷的因素； （ 2）裝配間隙不能過大，盡量避免強力裝配，定位焊縫要留有足夠的 厚度和長度：定位焊縫厚度不應(yīng)小于 3mm，長度不應(yīng)小于 40mm，其間距宜為 300mm600mm。定位焊縫與正式焊縫應(yīng)具有相同的焊接工藝和焊接質(zhì)量要求，定位焊縫存在裂紋、氣孔、夾渣等缺陷時，應(yīng)完全清除； （ 3）引弧板應(yīng)與母材材質(zhì)相同，焊縫坡口形式相同，長度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。引弧板拆除時，應(yīng)采用氣割的方式，不允許用錘擊落，以避免損傷焊縫端部； （ 4）襯板焊時，墊板要與母材底面貼緊，以保證焊接金屬與墊板完全融合。 （ 5）對接焊縫不應(yīng)和加筋板的角焊縫交錯。對接焊縫和角焊縫距離應(yīng)不小于 50mm。 （ 6）方管或圓管在每根構(gòu)件中允許存在一個接頭，但在對接時應(yīng)加墊寬度不小于 30mm 的鋼襯墊，并與管壁緊貼。管子應(yīng)開坡口，并留 23mm 間隙，以利于與襯墊板焊透。 2常用的焊接方法： 鋼結(jié)構(gòu)工程常用的焊接方法有：手工電弧焊、埋弧自動焊、 CO2 氣體保護(hù)焊、電渣焊等，各種焊接方法都有各自的優(yōu)缺點，應(yīng)該根據(jù)實際情況，選用合適的焊接方式。 2.1 手工電弧焊：手工電弧焊是最傳統(tǒng)的焊接方法，基本上所有鋼材都可以采用手工電弧焊的方式進(jìn)行焊接。 2.1.1 主要優(yōu)點： （ 1）設(shè)備簡單：一般情況下，酸性焊條采用交流焊機(jī)，堿性焊條采用直流焊機(jī)。隨著科技的發(fā)展，很多新型的焊機(jī)不斷出現(xiàn)，對提高焊接質(zhì)量提供了保障。 （ 2）操作方便：手工電弧焊，不受操作空間的限制，只要操作人員能到達(dá)的地方，都可以進(jìn)行操作，在其他焊接方法無法實現(xiàn)的地方，更顯出其優(yōu)越性。 （ 3）可實現(xiàn)全位置焊接：手工電弧焊可以實現(xiàn)平焊、立焊、橫焊、仰焊等各種位置的焊接，操作靈活方便。 2.1.2 主要缺點： （ 1）對焊工的技術(shù)水平要求高：手工電弧焊主要由焊工操作完成，焊接 質(zhì)量的好壞主要有焊工的技術(shù)水平?jīng)Q定，培養(yǎng)一名合格的焊工成本較高。 （ 2）勞動強度大：由于不能采用機(jī)械輔助，全部由焊工完成，勞動強度很大。 （ 3）生產(chǎn)效率低：焊工操作過程中，必然有換焊條等操作時間，焊條總有一段不能完全使用完畢，必然造成生產(chǎn)效率低，成本相對較高。 2.1.3 適用范圍： 手工電弧焊生產(chǎn)效率低，已經(jīng)不是鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程的主要焊接方法，只有在無法使用埋弧自動焊接和 CO2 氣體保護(hù)焊時，才使用手工電弧焊。主要應(yīng)用于現(xiàn)場安裝時，高空焊接，和局部焊接時采用。 2.2 埋弧自動焊接：埋弧自動焊是鋼結(jié)構(gòu)加工過程的主要焊接方式，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)效率高。 2.2.1 主要優(yōu)點： （ 1）焊接質(zhì)量好：埋弧自動焊接采用電流大，焊縫的熔深大，由于焊劑的保護(hù)，成型美觀，氣孔、夾渣比較容易浮出，焊縫內(nèi)部不容易形成缺陷，焊接質(zhì)量好。 （ 2）生產(chǎn)效率高：埋弧自動焊可以實現(xiàn)連續(xù)流水作業(yè)，自動化程度較高，由于采用大電流，熔覆金屬能夠很快融化，并形成良好的融合，生產(chǎn)效率很高。 2.2.2 主要缺點： （ 1）焊接位置限制：埋弧自動焊接只適合 平焊、船形焊等，直線型或圓弧型焊縫，并需要配合相應(yīng)的軌道，才能實現(xiàn)。 （ 2）對設(shè)備、工藝要求較高：埋弧自動焊接需要專門的焊接設(shè)備，鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)線中配備的龍門焊機(jī)全部是自動化控制，要求操作人員在焊接前，根據(jù)構(gòu)件的板厚選擇合適的工藝參數(shù)。由于操作過程中不能觀察焊縫的融合情況，需要進(jìn)行焊接工藝評定后，按合格的工藝指導(dǎo)書進(jìn)行操作。 2.2.3 適用范圍： 埋弧自動焊是鋼結(jié)構(gòu)加工過程的主要焊接方式，焊接工作量占全部焊接工作量的 80%左右，主要用于 H 型鋼腹板和翼緣板的焊接、箱型構(gòu)件通長焊縫的焊 接等。在長度較大的鋼板拼接焊縫，也可以采用半自動的埋弧自動焊接。 2.3 CO2 氣體保護(hù)焊：由于成本低，效率高， CO2 氣體保護(hù)焊已經(jīng)成為鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)和安裝過程中的主要焊接方法。 2.3.1 主要優(yōu)點： （ 1）生產(chǎn)效率高：由于 CO2 氣體保護(hù)焊絲融化快，穿透力強，不產(chǎn)生熔渣，可連續(xù)操作，大大提高焊接的生產(chǎn)效率。 （ 2）焊接質(zhì)量好：由于電弧熱量集中，加熱面積小，以及 CO2 氣流的冷卻作用，因此工件焊接變形小。 （ 3）不容易產(chǎn)生裂紋：由于 CO2 氣體保護(hù)采用的保護(hù)性氣體是 CO2，具有一定的氧化性，能夠減少焊縫中的含氫量，可顯著減小焊縫氫裂紋的傾向。 （ 4）操作方便：由于明弧操作，可直接觀察，操作簡便靈活，焊工容易掌握，辦自動焊接設(shè)備也比較簡單。 （ 5）成本較低：由于 CO2 氣體是許多工業(yè)部門的副產(chǎn)品，價廉易得。 2.3.2 主要缺點：氣體保護(hù)焊接，受環(huán)境影響較大，在室外焊接時，當(dāng)出現(xiàn)下列情況時，不允許施焊：（ 1）風(fēng)速大于 2m/s；（ 2）相對濕度大于 90%；（ 3）雨天及雪天；（ 4）環(huán)境溫度在 -5 以下。 2.3.3 適用范圍： CO2 氣體保護(hù)焊是 鋼結(jié)構(gòu)加工中的主要焊接方式，適用于鋼結(jié)構(gòu)加工過程中，除埋弧自動焊接以外的構(gòu)件焊接。比如，節(jié)點板的焊接、零部件與構(gòu)件的焊接、構(gòu)件局部焊縫的修補等。 2.4 電渣焊：電渣焊是利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電阻熱作為熱源，將填充金屬和母材熔化，凝固后形成金屬原子間牢固連接。目前，在鋼結(jié)構(gòu)加工過程中，主要應(yīng)用于箱型構(gòu)件內(nèi)隔板最后一道立焊縫的焊接。 3焊接質(zhì)量的檢驗 焊縫的質(zhì)量檢驗階段分為焊前、焊接過程中和焊后檢驗階段三個階段。主要也是針對焊接前期準(zhǔn)備工作、焊縫外觀質(zhì)量以及焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢驗和焊 接性能的抗拉強度所進(jìn)行的檢測。主要的焊接檢驗方法有：外觀檢測、無損檢測、實驗檢測。 3.1 外觀檢測：焊縫的外觀質(zhì)量檢驗主要是用測量工具憑借肉眼或借助強光手電或用放大鏡觀察焊件，以此檢驗焊縫質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)并測定焊縫存在的表面缺陷。 3.1.1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件應(yīng)在焊接冷卻到工作環(huán)境溫度、低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在焊接 24h 后方可進(jìn)行外觀檢查。焊接工件外觀檢查，一般用肉眼或量具檢查焊縫和母材的裂紋及缺陷，也可用放大鏡檢查，必要時進(jìn)行磁粉或滲透探傷。 3.1.2 焊縫的焊波應(yīng)均勻，不得有裂紋、未熔合 、夾渣、焊瘤、咬邊、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，焊接區(qū)無飛濺殘留物。 3.1.3 焊縫的位置、外形尺寸必須符合施工圖要求，并必須符合鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范及鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范的要求。 3.2 無損檢測：常用的無損檢測方法有磁粉檢測（ MT）、著色檢測（ PT）、超聲波檢測（ UT）、射線檢測（ RT） ,其中超聲波檢測是目前應(yīng)用最廣的無損檢測方式，具體應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求及實際情況采用。 3.2.1 磁粉檢測（ MT）：鐵磁性材料工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局 部畸變 而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。磁粉檢測只能用于檢測鐵磁性材料的表面或近表面的缺陷，由于不連續(xù)的磁痕堆集于被檢測表面上，所以能直觀地顯示出不連續(xù)的形狀、位置和尺寸，并可大致確定其性質(zhì)。 3.2.2 著色檢測（ PT）：著色檢測和磁粉檢測一樣，也是一種表面檢測方法，主要用來探測諸如肉眼無法識別的裂紋之類的表面損傷，例如近表面缺陷（裂紋）、氣孔、疏松、分層、未焊透及未熔合等缺陷。著色探傷的基本原理：用著色劑涂 在材料的表面，著色劑滲入受損部位。放置一段時間后將表面的著色劑沖洗掉。在已經(jīng)清洗干凈的表面涂上顯影劑，損傷部位由于著色劑滲入其中從而看得一清二楚。主要利用毛細(xì)現(xiàn)象使?jié)B透液滲入缺陷，經(jīng)清洗劑清洗使表面滲透液清除，而缺陷中的滲透液殘留，再利用顯像劑的毛細(xì)管作用吸附出缺陷中殘留的滲透液而達(dá)到檢驗缺陷的目的。 3.2.3 超聲波檢測（ UT）：超聲波檢測是檢測焊縫內(nèi)部缺陷的方法，主要是利用超聲波在焊縫或鋼材內(nèi)部的反射波，來確定缺陷的一種方法。當(dāng)焊縫或鋼構(gòu)件存在缺陷時，由于這個缺陷的存在，造成了缺陷和鋼材料之間 形成了一個不同介質(zhì)之間的交界面，交界面之間的聲阻抗不同，當(dāng)發(fā)射的超聲波遇到這個界面之后，就會發(fā)生反射 ,反射回來的能量又被探頭接受到，在顯示屏幕中橫坐標(biāo)的一定的位置就會顯示出來一個反射波的波形，橫坐標(biāo)的這個位置就是缺陷在被檢測材料中的深度。這個反射波的高度和形狀因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性質(zhì)。超聲波檢測是鋼結(jié)構(gòu)無損檢測中最主要的方法，成本低、檢測方便，超聲波檢測尤其對裂紋非常敏感。 3.2.4 射線檢測（ RT）：射線檢測是利用 x 射線穿透構(gòu)件，利用感光材料形成影像，來判斷缺陷的一種無損檢測方法，和 超聲波檢測一樣，用來檢測焊縫內(nèi)部缺陷。相對于超聲波檢測，射線檢測設(shè)備復(fù)雜、操作復(fù)雜，并且 x 射線對人身有傷害，沖洗膠片需要時間較長等，主要用于重要的壓力容器等焊縫的檢測，在鋼結(jié)構(gòu)工程特別重要的部位，或設(shè)計有要求時，也可采用。一般構(gòu)件不建議采用射線檢測。 3.3 實驗檢測：實驗檢測是破壞性檢測，主要通過把焊接構(gòu)件，按實驗要求加工成相應(yīng)的試件，通過實驗設(shè)備進(jìn)行破壞性的檢測，主要包括：拉伸試驗、彎曲實驗、沖擊試驗、硬度試驗、宏觀金相等方法，實驗檢測主要用于焊接工藝評定，可以準(zhǔn)確測定相應(yīng)焊接工藝的質(zhì)量數(shù)據(jù)指標(biāo) 。 4不合格焊縫的處理 4.1 在操作過程中不合格的焊縫是不允許存在的，但是由于每個焊工的技能水平、責(zé)任心和自覺性有所不同，焊接設(shè)備在運行過程中也會發(fā)生一些改變，就很容易產(chǎn)生不合格焊縫，一旦發(fā)現(xiàn)不合格焊縫，檢驗員要及時作出標(biāo)記，張貼 “ 待處理 ” 標(biāo)簽，并分析產(chǎn)生缺陷的原因，開出返修通知單，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。 4.2 待返修構(gòu)件不允許流入下道工序，焊縫返修完畢之后，還要與原焊縫相同的探傷要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)探，在返修后檢驗合格才能繼續(xù)操作。 4.3 焊接質(zhì)量的可追溯性：對重要結(jié)構(gòu) 的焊縫，應(yīng)打印操作焊工的鋼印號，完整保存焊接工藝指導(dǎo)書、施焊記錄、檢查記錄等，存入技術(shù)檔案，確保焊接質(zhì)量的全過程可追溯性。 5結(jié)論 隨著設(shè)計、制造、安裝技術(shù)的進(jìn)步，鋼