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文檔簡介
鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目錄內(nèi)容簡述................................................31.1編寫目的...............................................41.2適用范圍...............................................51.3主要術(shù)語和定義.........................................8焊接材料的選擇和準(zhǔn)備....................................92.1焊接材料的選擇原則....................................102.1.1材料化學(xué)成分和力學(xué)性能的匹配........................122.1.2考慮焊接接頭的要求..................................132.2焊接材料的管理與存儲..................................152.2.1防止氧化和污染......................................182.2.2存放條件維持........................................202.3控制焊接材料的一致性..................................232.3.1批次檢測............................................252.3.2抽樣程序............................................27焊接工藝規(guī)劃...........................................293.1焊接接頭的設(shè)計........................................323.1.1接頭類型的選擇......................................333.1.2尺寸和幾何精度的考量................................343.2焊接參數(shù)的選擇........................................373.2.1熱輸入與焊縫稀釋....................................383.2.2焊接位置和速度對焊接質(zhì)量的影響......................40焊接前準(zhǔn)備.............................................434.1作業(yè)環(huán)境的檢查與控制..................................444.1.1防風(fēng)措施............................................484.1.2焊接環(huán)境的濕度管理..................................504.2母材的表面處理........................................534.2.1定量的噴砂處理......................................544.2.2涂覆底漆的移除......................................56焊接操作...............................................585.1焊接程序、順序與技術(shù)要求..............................595.2焊接過程的質(zhì)量控制和監(jiān)控..............................615.2.1焊接溫度與冷卻速度監(jiān)測..............................625.2.2焊接變形的預(yù)防與校正................................665.3焊接完工后的清潔和檢查................................69焊接完成后的后處理.....................................716.1焊接后的冷卻與應(yīng)力處理................................756.2焊縫的檢驗與合格判定..................................786.2.1無損檢驗方法選擇....................................856.2.2檢驗標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)果評定..................................86焊接事故與故障的診斷與預(yù)防.............................897.1常見焊接缺陷的成因分析................................907.2焊接問題預(yù)防的策略....................................927.3焊接缺陷的修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)與流程..............................94安全與環(huán)境保護.........................................958.1焊接作業(yè)的安全規(guī)定....................................998.2現(xiàn)場焊接環(huán)境對健康和安全的考慮.......................1018.3廢棄物處理與資源回收利用.............................1021.內(nèi)容簡述《鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》是一份系統(tǒng)性的技術(shù)規(guī)范,旨在規(guī)范和指導(dǎo)鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中的工藝設(shè)計、材料選擇、設(shè)備配置、操作控制及質(zhì)量檢驗等環(huán)節(jié)。該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了從焊接工藝的編制與審批,到焊接過程中參數(shù)的設(shè)定與監(jiān)控,再到焊后熱處理、檢驗與評定等全流程技術(shù)要求。通過明確具體的操作規(guī)程和質(zhì)量指標(biāo),確保鋼結(jié)構(gòu)焊接接頭的力學(xué)性能、耐久性和安全性符合工程設(shè)計要求。?核心內(nèi)容框架為確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的全面性和實用性,該文檔主要圍繞以下幾個方面展開:章節(jié)主要涵蓋內(nèi)容第一章標(biāo)準(zhǔn)適用范圍及術(shù)語定義第二章焊接工藝評定與編制要求第三章焊接材料與設(shè)備技術(shù)要求第四章不同對接頭、角接頭的焊接工藝參數(shù)第五章焊接變形控制與矯正方法第六章焊后處理技術(shù)與質(zhì)量控制第七章檢驗方法與評定標(biāo)準(zhǔn)(外觀、無損檢測等)?技術(shù)特點與意義標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)焊接工藝的規(guī)范化與管理,通過明確的參數(shù)控制和檢驗流程,降低焊接缺陷風(fēng)險,提升鋼結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量。同時結(jié)合國內(nèi)外先進技術(shù)實踐,注重實用性與可操作性,為工程實踐提供科學(xué)依據(jù)。此外標(biāo)準(zhǔn)還附有典型案例分析,輔助使用者理解和應(yīng)用具體要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于各類鋼結(jié)構(gòu)工程,包括橋梁、建筑、儲罐及壓力容器等,為行業(yè)提供統(tǒng)一的技術(shù)準(zhǔn)則,推動焊接工藝的標(biāo)準(zhǔn)化和自動化發(fā)展。1.1編寫目的本鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)旨在為鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作提供一個全面、統(tǒng)一的操作規(guī)范和質(zhì)量保障指南,確保焊接工藝的質(zhì)量和施工效率,同時保障施工過程中的安全生產(chǎn)。本標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于規(guī)范焊接材料的選擇、焊接參數(shù)的設(shè)定、焊接順序的規(guī)劃以及焊接作業(yè)的檢驗與驗收,為業(yè)界提供一個高標(biāo)準(zhǔn)的焊接工藝參考。通過戶實施本標(biāo)準(zhǔn),可以確保鋼結(jié)構(gòu)焊接工作的連續(xù)性、完整性和安全性,減少因焊接質(zhì)量問題導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)損壞或安全隱患。本標(biāo)準(zhǔn)的制定考慮了當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域的實際需求,融合了最新的焊接技術(shù)發(fā)展,兼顧經(jīng)濟性與實用性,為提升鋼結(jié)構(gòu)工程的整體質(zhì)量和服務(wù)于建筑行業(yè)的安全、高效、環(huán)保目標(biāo)提供了重要指引。在保存?zhèn)鹘y(tǒng)的有效經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,通過調(diào)整技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),能有效提升焊接工藝水平,達到減少資源耗費和環(huán)境污染的效果,促進可持續(xù)發(fā)展的建筑業(yè)發(fā)展模式。標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計提取了前人焊接工藝的優(yōu)挑選集,既有嚴(yán)肅的科學(xué)性,也有針對不同工作環(huán)境和材料特性的實用性。同時考慮到技術(shù)進步對焊接工藝的推動作用,本標(biāo)準(zhǔn)旨在與時俱進,為實踐中的技術(shù)創(chuàng)新預(yù)留接口,以適應(yīng)將來可能的工藝改良和技術(shù)突破??傮w而言本標(biāo)準(zhǔn)不僅是對焊接工藝的一次系統(tǒng)總結(jié),也是向業(yè)界展示現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的標(biāo)桿,對于推動整個行業(yè)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化具有重要意義。通過嚴(yán)格遵循本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的焊接工程不僅能滿足功能要求,而且保證了結(jié)構(gòu)的長壽與安全性,對促進結(jié)構(gòu)的維護與升級、提升建筑安全水平具有不可估量的正面影響。此外該標(biāo)準(zhǔn)能夠幫助實現(xiàn)工作流程的優(yōu)化與成本效益的提升,助力建筑業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展。1.2適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝過程中的基本要求、技術(shù)規(guī)范和檢驗方法,旨在確保鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量,提高工程安全性、可靠性和經(jīng)濟性。本標(biāo)準(zhǔn)主要適用于在中華人民共和國境內(nèi)新建、改建、擴建的各類鋼結(jié)構(gòu)工程,涵蓋但不限于工業(yè)建筑(如廠房、倉庫、商業(yè)建筑等)、民用建筑(如高層住宅、公共設(shè)施等)、橋梁工程、市政工程及其他構(gòu)件的焊接施工。本標(biāo)準(zhǔn)涉及的焊接工藝種類廣泛,包括了但不限于以下幾類對接接頭、角接接頭及搭接接頭的焊接:焊接方法類別具體方法示例埋弧焊(SAW)雙絲埋弧焊、單絲埋弧焊、碳弧氣刨清根后埋弧焊等氣體保護電弧焊(GMAW)短弧GMAW(MIG)、長弧GMAW(MAG)、藥芯焊絲電弧焊(FCAW)手工電弧焊(SMAW)特種焊條(如抗氫裂紋焊條)的手工電弧焊其他焊接方法電子束焊(EBW)、激光焊(LBW)、氣電焊(GTAW)等,尤其適用于特定材料或特殊工況需要注意的是本標(biāo)準(zhǔn)對于上述表格所列焊接方法涉及的工藝參數(shù)、焊縫形式、外觀及內(nèi)部質(zhì)量檢驗等技術(shù)要求做出了詳細規(guī)定。同時本標(biāo)準(zhǔn)也強烈推薦并適用于焊接工藝評定、焊接人員的技能培訓(xùn)和資格認證等相關(guān)活動。對于進口鋼結(jié)構(gòu)或采用非常特殊應(yīng)用場景下的焊接工藝,除需遵循本標(biāo)準(zhǔn)外,還需參照相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)或具體項目要求。本標(biāo)準(zhǔn)的實施旨在指導(dǎo)和規(guī)范從事鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造、運輸、安裝等環(huán)節(jié)中涉及焊接工作的技術(shù)人員、管理人員和操作工人的行為,促進鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和科學(xué)化發(fā)展。1.3主要術(shù)語和定義本段落旨在對鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝中的關(guān)鍵術(shù)語進行定義和解釋,以確保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確理解和應(yīng)用。以下是主要術(shù)語及其定義:(一)術(shù)語焊接工藝:指為完成鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)所采取的一系列工藝方法和操作過程,包括焊前準(zhǔn)備、焊接參數(shù)設(shè)置、焊接操作、焊后處理等。焊縫:指焊接過程中形成的連接兩個或多個鋼結(jié)構(gòu)部件的連續(xù)接合線。焊接質(zhì)量:指焊接結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的程度,包括焊縫的外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量和性能等。焊接變形:指在焊接過程中因熱輸入引起的鋼結(jié)構(gòu)局部或整體的尺寸變化。焊接缺陷:指焊接過程中產(chǎn)生的各種不符合設(shè)計或規(guī)范要求的缺陷,如氣孔、裂紋、未熔合等。(二)定義焊接工藝評定:為驗證焊接工藝的合理性和可行性,按照預(yù)定的工藝參數(shù)和操作步驟進行模擬焊接的過程。焊接材料:指用于鋼結(jié)構(gòu)焊接的各類焊條、焊絲、焊劑等消耗性材料。焊接參數(shù):指影響焊接質(zhì)量和效率的各種工藝參數(shù),如焊接電流、電弧電壓、焊接速度等。熱處理:指焊接后為改善焊縫及熱影響區(qū)的性能而進行的熱處理操作,如消除應(yīng)力退火、后熱等。無損檢測:指在不損傷焊接結(jié)構(gòu)的前提下,檢測焊縫內(nèi)部和表面缺陷的方法,如超聲波檢測、射線檢測等。2.焊接材料的選擇和準(zhǔn)備在鋼結(jié)構(gòu)焊接工程中,焊接材料的選擇和準(zhǔn)備至關(guān)重要,它直接影響到焊接質(zhì)量、結(jié)構(gòu)安全及使用壽命。本節(jié)將詳細介紹鋼結(jié)構(gòu)焊接材料的種類、選擇原則及相應(yīng)準(zhǔn)備工作。(1)焊接材料的種類鋼結(jié)構(gòu)焊接常用的材料主要包括:焊條:根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)及焊接要求選用合適的焊條,如堿性焊條或酸性焊條。焊絲:根據(jù)需要選擇不同類型的焊絲,如實心焊絲、藥芯焊絲等。焊劑:用于輔助焊接的材料,如埋弧焊劑、氬氣保護焊劑等。焊接填充材料:用于填充焊縫的合金材料,如鋅合金、鋁合金等。(2)選擇原則與母材匹配:所選焊接材料應(yīng)與母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能相近,以確保焊接接頭的性能穩(wěn)定??紤]焊接性:選擇易于焊接、不易產(chǎn)生裂紋、氣孔等缺陷的焊接材料。經(jīng)濟性:在滿足焊接性能要求的前提下,盡量選擇成本較低的材料。環(huán)境適應(yīng)性:考慮焊接環(huán)境的溫度、濕度等條件,選擇相應(yīng)的焊接材料。(3)準(zhǔn)備工作材料驗收:對進場的焊接材料進行嚴(yán)格驗收,確保其質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。儲存條件:根據(jù)材料特性,選擇合適的儲存方式,防止材料受潮、變質(zhì)或污染。標(biāo)識與記錄:對每批次的焊接材料進行標(biāo)識,并建立詳細的記錄,以便追溯和管理。烘焙處理:對于某些需要烘焙處理的焊條或焊劑,在使用前應(yīng)進行烘焙處理,以去除水分和雜質(zhì)。鋼結(jié)構(gòu)焊接材料的正確選擇和充分準(zhǔn)備是確保焊接工程質(zhì)量的基礎(chǔ)。在實際工程中,應(yīng)根據(jù)具體情況靈活選擇和應(yīng)用焊接材料,以滿足焊接工藝的要求。2.1焊接材料的選擇原則焊接材料的選擇是確保鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),需綜合考慮母材材質(zhì)、設(shè)計要求、施工條件及服役環(huán)境等多重因素。具體選擇原則如下:(1)匹配母材性能焊接材料的力學(xué)性能(如抗拉強度、屈服強度、沖擊韌性)和化學(xué)成分應(yīng)與母材相匹配,確保接頭性能與母材基本一致。對于高強度鋼材(如Q460、Q690),應(yīng)選用低氫型焊材,以降低冷裂紋傾向。當(dāng)母材為耐候鋼(如Q355NH)時,焊材的耐腐蝕性能需與母材相當(dāng)或更優(yōu)。?【表】常用鋼材與匹配焊材參考表母材牌號推薦焊材類型焊材標(biāo)準(zhǔn)示例Q235BE4303(J422)GB/T5117Q355BE5015(J507)GB/T5118Q460CE5515-G(J557)GB/T5118Q355NHE5018-W(J507NiCu)GB/T5118(2)適應(yīng)施工工藝焊接材料需與所選焊接方法(如焊條電弧焊、CO?氣體保護焊、埋弧焊)兼容。例如,CO?氣體保護焊宜選用實心焊絲(如ER50-6)或藥芯焊絲(如E501T-1),而埋弧焊則需匹配焊絲與焊劑(如H08MnA+HJ431)。此外焊材的工藝性能(如電弧穩(wěn)定性、脫渣性、飛濺大小)也應(yīng)滿足現(xiàn)場操作需求。(3)滿足服役環(huán)境在低溫、腐蝕或動載荷等特殊環(huán)境下,需優(yōu)先選用低溫沖擊韌性優(yōu)異(如-40℃沖擊功≥27J)或耐腐蝕性強的焊材。例如,承受疲勞荷載的構(gòu)件應(yīng)選用低氫焊材,以減少焊接缺陷對疲勞壽命的影響。(4)經(jīng)濟性與可獲取性在滿足技術(shù)要求的前提下,應(yīng)綜合考慮焊材的成本與供應(yīng)穩(wěn)定性。例如,大批量生產(chǎn)時可優(yōu)先選用埋弧焊材料以降低成本,而小批量或高空作業(yè)則可選用焊條電弧焊材料以提高靈活性。(5)焊材驗收與存儲所選焊材需符合國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T5117、AWSA5.1),并具有質(zhì)量證明文件。焊材的存儲需按類別分類管理,避免受潮、污染。對于低氫焊條,使用前應(yīng)按說明書進行烘干(通常為350℃×1h),并在100~150℃保溫桶中存放,隨用隨取。?【公式】焊材熔敷金屬擴散氫含量控制公式H式中:-H——實測熔敷金屬擴散氫含量(mL/100g);-Hmax——標(biāo)準(zhǔn)允許最大擴散氫含量(如低氫焊條要求≤5.0通過上述原則的綜合應(yīng)用,可確保焊接材料的選擇既滿足技術(shù)要求,又兼顧經(jīng)濟性與施工可行性。2.1.1材料化學(xué)成分和力學(xué)性能的匹配鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,材料化學(xué)成分和力學(xué)性能的匹配是確保焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素。以下是對這一要求的詳細闡述:首先選擇合適的鋼材是實現(xiàn)材料化學(xué)成分和力學(xué)性能匹配的首要步驟。鋼材的化學(xué)成分包括碳含量、硅含量、錳含量等,這些成分直接影響到鋼材的機械性能和焊接性。例如,低合金高強度鋼(如Q345)通常具有較高的屈服強度和抗拉強度,但其塑性和韌性相對較低,因此在焊接過程中需要特別注意控制焊接參數(shù)以避免裂紋的產(chǎn)生。其次鋼材的力學(xué)性能包括屈服強度、抗拉強度、伸長率等,這些性能指標(biāo)直接關(guān)系到焊接接頭的承載能力和耐久性。在制定焊接工藝時,必須根據(jù)鋼材的具體力學(xué)性能指標(biāo)來調(diào)整焊接參數(shù),如預(yù)熱溫度、焊接速度、填充金屬類型等。例如,對于低碳鋼,由于其塑性較好,可以采用較大的預(yù)熱溫度和較快的焊接速度來提高焊接效率;而對于高碳鋼,則需要降低預(yù)熱溫度并采用較慢的焊接速度以防止焊縫產(chǎn)生冷裂紋。此外鋼材的化學(xué)成分和力學(xué)性能之間的匹配還需要考慮焊接環(huán)境的影響。例如,高溫環(huán)境下,鋼材的熱膨脹系數(shù)會發(fā)生變化,這可能導(dǎo)致焊接接頭產(chǎn)生熱應(yīng)力和變形。因此在制定焊接工藝時,需要充分考慮焊接環(huán)境的溫度變化,并根據(jù)實際需求調(diào)整焊接參數(shù)以適應(yīng)不同的工作環(huán)境。材料化學(xué)成分和力學(xué)性能的匹配是鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的重要環(huán)節(jié)。通過選擇合適的鋼材、合理調(diào)整焊接參數(shù)以及考慮焊接環(huán)境的影響,可以有效地保證焊接接頭的質(zhì)量,滿足工程應(yīng)用的需求。2.1.2考慮焊接接頭的要求在進行鋼結(jié)構(gòu)焊接時,必須充分考慮焊接接頭的具體要求,以確保焊接接頭的質(zhì)量符合設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),滿足結(jié)構(gòu)的承載能力和使用壽命。這些要求主要涵蓋以下幾個方面:首先接頭的設(shè)計應(yīng)力需予以充分考慮,焊縫設(shè)計應(yīng)盡可能避免或減少焊接殘余應(yīng)力,優(yōu)化焊縫布局,合理選擇焊縫形狀和尺寸,通常推薦采用對稱布置的焊縫,以減小應(yīng)力集中現(xiàn)象。焊縫強度的計算應(yīng)考慮焊縫系數(shù)(),其值取決于焊縫質(zhì)量和受力狀況,具體可參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在某些情況下,為了更精確評估接頭強度,可采用有限元分析(FEA)方法進行計算。例如,對于承受靜載荷的對接接頭,焊縫強度通常按公式(2-1)驗算:σ式中:-σws-焊縫應(yīng)力-N-作用于接頭的軸向力(N)-?-焊縫強度設(shè)計值折減系數(shù)(依據(jù)焊縫質(zhì)量等級和受力情況選取)-lw-焊縫計算長度-t-被連接板件的較小厚度(mm)其次焊縫的剛度協(xié)調(diào)至關(guān)重要,接頭兩側(cè)板件的厚度、截面形式可能存在差異,導(dǎo)致焊接后產(chǎn)生不均勻的收縮變形。在設(shè)計時,應(yīng)采取措施(如設(shè)置寬松的間隙、預(yù)留收縮余量、采用漸變過渡設(shè)計等)來緩解這種不均勻變形,防止因剛度差異過大引發(fā)裂紋或連接失效。再者需要關(guān)注接頭的塑性和韌性問題,特別是在低溫環(huán)境下使用的鋼結(jié)構(gòu)。焊接接頭區(qū)域的材料性能應(yīng)與母材相匹配或更高,確保接頭具有足夠的低溫沖擊韌性,防止發(fā)生脆性斷裂。選擇合適的焊接材料和焊接工藝是保證接頭韌性的關(guān)鍵,對接頭材料性能的要求,可參考【表】的示例分類。接頭部位對接接頭角接接頭T形接頭受力特點主要是拉伸、壓縮、彎曲主要是剪切、彎曲既有剪切,也有拉伸/壓縮性能要求強度高、塑性好、抗沖擊韌性良好的抗剪強度、一定的塑韌性良好的綜合力學(xué)性能,特別是抗層狀撕裂能力環(huán)境溫度影響低溫環(huán)境需特別注意沖擊韌性相對較低溫敏感性對低溫韌性要求通常較高防止焊接缺陷的產(chǎn)生也是接頭設(shè)計必須考慮的核心要求,焊接接頭應(yīng)避免出現(xiàn)裂紋、未焊透、夾渣、氣孔、未熔合等主要缺陷,這些缺陷會嚴(yán)重削弱接頭的承載能力和可靠性。設(shè)計時應(yīng)結(jié)合選用焊接工藝的特點,預(yù)估可能產(chǎn)生的缺陷類型,并從源頭進行預(yù)防。例如,對于厚板焊接,應(yīng)考慮層狀撕裂的風(fēng)險,采用合理的坡口形式和焊接順序。在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)焊接接頭時,必須系統(tǒng)性地考慮其受力狀況、剛度協(xié)調(diào)性、材料性能匹配性以及焊接缺陷的敏感性,確保最終形成的焊縫接頭滿足強度、剛度、韌性和耐久性的綜合要求。2.2焊接材料的管理與存儲焊接材料的質(zhì)量直接關(guān)系到焊接接頭的性能和結(jié)構(gòu)的可靠性,因此必須進行嚴(yán)格的管理和存儲。焊接材料(如焊條、焊絲、焊劑等)應(yīng)按照其類型、規(guī)格和儲存要求分類存放,避免混淆和損壞。(1)處理與驗收所有進場的焊接材料必須經(jīng)過驗收,核對型號、規(guī)格、批號等是否與出廠證明相符,并檢查包裝是否完好無損。不合格或過期材料禁止使用,驗收合格的焊接材料應(yīng)填寫《焊接材料驗收記錄表》,見【表】。?【表】焊接材料驗收記錄表序號材料名稱規(guī)格批號生產(chǎn)廠家數(shù)量(kg)驗收日期驗收人員備注信息(2)儲存條件不同類型的焊接材料應(yīng)按照其儲存要求進行存放,具體要求如下表所示。?【表】焊接材料儲存條件材料類型溫度范圍(℃)濕度范圍(%)儲存期限(個月)負責(zé)人焊條0~60≤6012焊絲10~30≤606低氫焊條15~25≤106焊劑室溫≤6012低氫焊條和焊劑尤其需要注意防潮,儲存相對濕度應(yīng)控制在10%以下。必要時可使用干燥劑進行輔助干燥,公式(2-1)為濕度監(jiān)測的簡化計算公式:H其中:-H:相對濕度(%)-P:實測水蒸氣壓(Pa)-P0(3)取用與發(fā)放焊接材料在使用前應(yīng)進行重新烘干或按說明書要求處理,焊條烘干溫度一般為350~400℃,烘干時間2~4小時(具體數(shù)值需參照材料說明書),烘干后的焊條應(yīng)立即放入恒溫器(如保溫桶)中,保溫溫度為150~200℃。焊絲和焊劑應(yīng)存放在干燥的室內(nèi),避免直接接觸地面或露水。焊材領(lǐng)用應(yīng)遵循“先進先出”原則,并做好《焊接材料領(lǐng)用記錄表》,見【表】。?【表】焊接材料領(lǐng)用記錄表序號材料名稱規(guī)格數(shù)量(kg)領(lǐng)用人領(lǐng)用日期備用數(shù)量(kg)(4)廢棄材料處理儲存過久或受潮的焊接材料應(yīng)按照廢料進行處理,禁止繼續(xù)使用。廢棄物應(yīng)分類收集并標(biāo)記,定期交由專業(yè)機構(gòu)處理。通過以上措施,確保焊接材料在儲存和使用過程中始終保持最佳狀態(tài),從而保障焊接質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全。2.2.1防止氧化和污染為確保鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量,須采取有效措施防止焊縫及其鄰區(qū)域氧化以及污染物的侵入。主要方法有:覆蓋保護:焊前在接頭兩側(cè)與焊接區(qū)域覆蓋防銹層和非金屬防護板材,減少空氣中的氧氣與焊縫的接觸。示例表格:防護方法適用焊接類型防護層材料厚度/mm注意事項紙張覆蓋無電弧焊、氣體保護焊普通紙質(zhì)、塑料薄膜0.1-0.2確保覆蓋嚴(yán)密磁帶覆蓋電弧焊、氣體保護焊防銹紙、厚紙板0.2-0.4對大型構(gòu)件有效金屬箔覆蓋焊前預(yù)熱需使用鋁箔、不銹鋼箔0.05-0.1高溫作業(yè)需小心操作控制焊接參數(shù):如焊接電流、電壓、焊接速度等。通過精確控制參數(shù),任何瞬間的熱源可迅速作用于焊接區(qū)域,迅速生成熔池,從而減少焊縫表面的氧化反應(yīng);同時,可直接在泵送條件下焊接或連續(xù)施焊,大大降低大氣中的雜質(zhì)與熔池的接觸機會。示例公式:焊接工藝參數(shù)氣密焊接環(huán)境:在環(huán)境不允許的情況下,清潔焊接區(qū)域,并用惰性氣體(如氬氣或氮氣)通過隔膜保護法,緊貼焊縫加工表面,排除可能夾雜的空氣和粉塵。示例內(nèi)容表:(此處內(nèi)容暫時省略)采用耐腐蝕涂料:對焊后無法即時保護的工件表面行先目前常見的防銹涂料,如紅丹防銹漆、環(huán)氧樹脂涂料等,確保焊接區(qū)域在保存和運輸期間不發(fā)生銹蝕現(xiàn)象。示例對比表:防護材質(zhì)防銹效果適用條件注意事項紅丹漆強大丨結(jié)構(gòu)件潮濕環(huán)境勿用防銹油中輕丨小件易清潔環(huán)氧樹脂較強復(fù)雜形狀涂層需均勻通過上述的防止氧化和污染的措施,可以有效提升鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量,形成堅固且耐腐蝕的焊縫結(jié)構(gòu),確保整個鋼結(jié)構(gòu)的長期耐用性和安全性。2.2.2存放條件維持為確保焊接材料存放期間的質(zhì)量穩(wěn)定、性能不受損害,必須嚴(yán)格維持適宜且恒定的存放環(huán)境條件。焊條、焊絲、焊劑等物料在堆放與儲存過程中,應(yīng)遵循其特定的存儲要求,防止因環(huán)境因素如溫度(T)、濕度(H)等波動而引發(fā)銹蝕、變質(zhì)、污染或其他質(zhì)量缺陷。存放環(huán)境的具體控制指標(biāo)應(yīng)參照【表】進行管理。表中列出了主要焊接材料的建議存放環(huán)境條件,實際操作中需根據(jù)材料類型、生產(chǎn)日期及廠商特定說明進行選擇與調(diào)整。?【表】主要焊接材料存放環(huán)境控制指標(biāo)建議值材料種類(MaterialType)溫度范圍(T)(°C)相對濕度范圍(H)(%)焊條(WeldingRods)5~50≤65(通常需更低)焊絲(WeldingWire)5~25≤60焊劑(FumingPowder)15~30≤60藥芯焊絲焊劑(CoredWireFillerMaterialSet)10~25≤50注1:對于對存放條件有特殊要求的焊接材料(如某些特殊合金焊材),必須嚴(yán)格遵循材料供應(yīng)商提供的技術(shù)說明書(TDS)中的規(guī)定。注2:存放相對濕度(H)通常指材料堆放區(qū)域空氣中的實際水汽含量百分比,需采用合適的濕度計進行監(jiān)測與控制。堆放管理要求:離地與離墻:所有焊接材料在存放時,應(yīng)使用墊木、貨架或其他有效方式使其至少距離地面和墻壁不應(yīng)少于100mm的距離,以利于空氣流通、散熱并防止地面潮氣及墻體濕氣直接侵蝕。包裝完整性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定:應(yīng)確保存放期間材料包裝(如紙箱、塑料桶)完好無損。同類材料可按原包裝單位疊放或整合堆碼,堆垛高度需符合安全規(guī)范且不應(yīng)超過包裝箱上標(biāo)注的限值。許用堆碼高度公式(簡化示意)可表示為:H其中:-Hmax為最大許用堆碼高度-k為包裝結(jié)構(gòu)安全系數(shù)(通常取1.0~1.25)-L為包裝有效長度或?qū)挾?m)-w為包裝單位重量力(N)-ρ為材料堆放密度(影響穩(wěn)定性,此處為示意,非精確計算)(實際應(yīng)用中,高度限制更多基于包裝標(biāo)識和貨架承重能力)通風(fēng)與防潮:存放區(qū)域應(yīng)保持良好通風(fēng),避免使用可能產(chǎn)生有害氣體的通風(fēng)設(shè)備。在潮濕天氣或季節(jié),可考慮在存放區(qū)域使用除濕設(shè)備或相對密閉的空間配合干燥劑(如硅膠)來維持環(huán)境濕度在規(guī)定范圍內(nèi)。標(biāo)識清晰:堆放區(qū)域應(yīng)設(shè)有明顯標(biāo)識牌,標(biāo)明存放物料的種類、批號、入庫日期以及重要存放條件(如“請勿受潮”、“需存放在干燥處”等)。不同批號或種類應(yīng)分開存放,并保持安全通道暢通。定期檢查存放環(huán)境條件(溫度、濕度)及物料狀態(tài)(是否有銹蝕、受潮、污染跡象),確保維持標(biāo)準(zhǔn)要求。一旦發(fā)現(xiàn)存放條件不符合要求或材料出現(xiàn)異常,應(yīng)立即采取糾正措施并隔離不合格物料進行復(fù)檢或處理。2.3控制焊接材料的一致性為確保鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性,必須對用以執(zhí)行焊接作業(yè)的所有焊接材料——包括焊條、焊絲、焊劑、保護氣體及其他輔助材料——實施嚴(yán)格的批次管理與質(zhì)量監(jiān)控,旨在最大程度地減少溝通過程中因材料批次差異所導(dǎo)致的質(zhì)量波動風(fēng)險。對焊接材料質(zhì)量的管控應(yīng)貫穿于其采購、儲存、標(biāo)記、發(fā)放、領(lǐng)取及使用認證等全生命周期環(huán)節(jié)。為保障所用焊接材料的化學(xué)成分、機械性能等關(guān)鍵指標(biāo)符合預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)要求,采購方應(yīng)選擇具備資質(zhì)認證且信譽良好的供應(yīng)商,并依照標(biāo)準(zhǔn)[例如:GB/T3623《碳鋼焊條》、GB/T8110《不銹鋼焊絲》等]的規(guī)定,對到貨材料進行全面的抽檢或全檢。抽檢頻率、取樣數(shù)量及檢測項目清單應(yīng)根據(jù)材料的重要性、批次體積及過往質(zhì)量表現(xiàn)等因素綜合確定。抽檢合格后方可入庫,不合格材料應(yīng)立即隔離并按規(guī)定處理。入庫材料應(yīng)按批號分區(qū)存放,建立完善的追溯標(biāo)識體系。推薦采用字母加數(shù)字的方式對焊接材料進行標(biāo)識,例如‘A-03’,其中字母‘A’代表材料類別(如焊條、焊絲等),數(shù)字‘03’代表批號。材料發(fā)放和領(lǐng)取時,應(yīng)有規(guī)范的簽收制度,并確保記錄準(zhǔn)確無誤,防止不同批次材料混淆使用。實際焊接過程中,選用焊接材料必須與構(gòu)件的鋼材種類、等級及性能要求相匹配。在選用代用焊接材料時,必須遵循【公式】(2.1)所示的“代用審批流程”,確保代用材的性能,特別是熔敷金屬化學(xué)成分和力學(xué)性能,滿足或優(yōu)于原設(shè)計要求。【公式】(2.1)代用審批流程?【表】焊接材料常用標(biāo)識示例材料類型標(biāo)識組成格式示例含義說明焊條牌號+批號J507-A05牌號為J507的焊條,批號為A05焊絲牌號+規(guī)格+批號H08Mn2Si-A10牌號為H08Mn2Si的焊絲(規(guī)格如有),批號為A10焊劑牌號+批號HJ431-A07牌號為HJ431的焊劑,批號為A07保護氣體氣體名稱+純度+批號Ar-99.99-A12純度為99.99%的氬氣,批號為A12通過全過程嚴(yán)格管控,建立焊接材料追溯系統(tǒng),遇到焊接缺陷時,能夠迅速鎖定并確認所使用的材料是否符合標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計要求,是實現(xiàn)高質(zhì)量鋼結(jié)構(gòu)制造的前提保障。2.3.1批次檢測鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的批次檢測是確保焊接工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量可靠性的重要環(huán)節(jié)。批次檢測應(yīng)遵循本標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)范要求,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的實際工況和焊接特點,科學(xué)合理地選擇檢測方法、檢測參數(shù)和檢測頻率。檢測對象包括但不限于母材、焊材、焊接工藝評定報告、焊接生產(chǎn)記錄等。為確保批次檢測的有效性,應(yīng)采用統(tǒng)計過程控制(SPC)方法對檢測數(shù)據(jù)進行分析。首先根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定控制內(nèi)容參數(shù),例如平均值(x)和標(biāo)準(zhǔn)差(s)。其次繪制均值控制內(nèi)容X-bar內(nèi)容和極差控制內(nèi)容R內(nèi)容。檢測過程中,應(yīng)定期采集樣本數(shù)據(jù),并計算樣本統(tǒng)計量,將其plottedoncontrolcharts.如果數(shù)據(jù)點超出控制界限,或出現(xiàn)異常模式,則應(yīng)立即采取糾正措施,并分析根本原因,防止問題再次發(fā)生。根據(jù)檢測項目不同,批次檢測的具體方法可分為以下幾類:檢測項目檢測方法檢測頻率檢測標(biāo)準(zhǔn)母材檢測射線探傷(RT)或超聲波探傷(UT)每批首次1次GB/Tflashingaqui焊材檢測化學(xué)成分分析每月1次GB/TXXXX焊接工藝評定焊接工藝評定報告每個新工藝1次本標(biāo)準(zhǔn)焊接生產(chǎn)記錄檢查焊接參數(shù)、操作人員等每天檢查本標(biāo)準(zhǔn)公式:均值(x):x標(biāo)準(zhǔn)差(s):s批次檢測結(jié)果的判定應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,若檢測結(jié)果表明焊接質(zhì)量符合要求,則可繼續(xù)進行生產(chǎn);若檢測結(jié)果不合格,則應(yīng)暫停生產(chǎn),并查明原因,采取糾正措施,待問題解決并重新驗證合格后方可恢復(fù)生產(chǎn)。同時應(yīng)建立完善的批次檢測記錄制度,并定期進行數(shù)據(jù)分析和總結(jié),以持續(xù)改進焊接工藝和質(zhì)量控制水平。2.3.2抽樣程序為了確保鋼結(jié)構(gòu)焊接工作的質(zhì)量和效率,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了詳細的抽樣程序。依據(jù)抽樣理論,通過隨機抽取足夠的試件,進行外觀檢查、內(nèi)部缺陷探測以及力學(xué)性能測試等,評價焊接接頭和結(jié)構(gòu)的完整性及接頭的服役能力。抽樣程序包括但不限于下列關(guān)鍵步驟:確立樣本集:根據(jù)設(shè)計文件、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、焊接工藝評定結(jié)果以及產(chǎn)品制造批量大小,確定總樣本量和各類別樣本的數(shù)量。樣本應(yīng)具有一定的代表性,以確保抽檢結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。隨機抽?。翰捎秒S機數(shù)表、計算機隨機數(shù)生成器或數(shù)學(xué)軟件等工具進行樣本的隨機抽取。確保每一組樣本間的差異性,以避免組間偏差。對于不同的焊接位置,如焊縫、坡口、焊腳、過渡區(qū)域等,應(yīng)設(shè)別獨立的抽樣計劃,盡量使各部位的抽樣率相同,確保全面評估焊接質(zhì)量。記錄與分類:對抽取的樣本進行詳細標(biāo)記,明確標(biāo)記位置和編列編號,確保記錄中包含有構(gòu)成焊接件的名稱、規(guī)格、焊接位置和材料牌號等信息。按照既定標(biāo)準(zhǔn)對樣本進行分類標(biāo)定,例如,根據(jù)焊接工藝、美國焊接學(xué)會(AWS)Welding標(biāo)準(zhǔn)等,將樣本細分為便于分析的類別。檢測與分析:對每一抽到的樣本進行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗??筛鶕?jù)工程需要選用無損檢測方法(如超聲波檢測UT、射線檢測RT、磁粉檢測MT或者滲透檢測PT)來探測焊接接頭的內(nèi)部缺陷。同時進行硬度測試、拉伸試驗及沖擊試驗等力學(xué)性能檢測。根據(jù)檢測結(jié)果,使用統(tǒng)計學(xué)方法進行分析,以確定樣本的整體質(zhì)量水平。結(jié)果評價與調(diào)整:對比檢驗標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求,對樣品質(zhì)量進行評級。如樣本不夠格,需評估影響因素,并相應(yīng)調(diào)整焊接工藝或重新制定工藝評定。通過持續(xù)的質(zhì)量管理和工藝改進措施,確保構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量控制達到制定標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)。報告與評估反饋:對于每項檢測結(jié)果,都應(yīng)蟄正式文件形式詳細報告。對不合格品進行補焊或返修,并對原因進行分析,保證相關(guān)工藝同標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議相符合。報告中需包括樣本特性、檢測方法、檢測結(jié)果及評定的品質(zhì)等級等信息。最終,抽取檢驗的數(shù)據(jù)將提供給管理層和決策者進行質(zhì)量確認和工藝優(yōu)化決策。整個抽樣程序設(shè)計既要符合國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)制造與焊接檢驗規(guī)范,也要具備較高的靈活度和適應(yīng)性,以便于滿足不斷變化的工程項目需求。遵循這些準(zhǔn)則,能夠有效提升焊接接頭的質(zhì)量水平,降低返修率,減少成本,提高生產(chǎn)效率,確保結(jié)構(gòu)的長期安全可靠性。3.焊接工藝規(guī)劃焊接工藝規(guī)劃是鋼結(jié)構(gòu)制造與安裝過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其核心目標(biāo)在于依據(jù)結(jié)構(gòu)的具體特征、材質(zhì)屬性、使用條件以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,系統(tǒng)性地制定并優(yōu)化焊接技術(shù)方案,旨在確保焊接接頭的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和安全。此階段工作旨在為后續(xù)的詳細焊接工藝評定和焊接作業(yè)提供科學(xué)依據(jù),并對資源進行合理配置,以達成預(yù)期的經(jīng)濟性和可操作性。在進行焊接工藝規(guī)劃時,需系統(tǒng)性地考慮多個相互關(guān)聯(lián)的因素,包括但不限于構(gòu)件的幾何形狀復(fù)雜性、鋼材的種類與性能指標(biāo)、焊縫布置內(nèi)容樣的要求、現(xiàn)場施工環(huán)境的限制、可用的焊接設(shè)備及輔具條件以及相關(guān)的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此過程應(yīng)首先對結(jié)構(gòu)內(nèi)容紙進行深入解讀,辨識出焊接接頭的類型、數(shù)量、空間位置及尺寸參數(shù),并綜合評估各項技術(shù)難點與潛在風(fēng)險點。例如,對于承受高負載或有嚴(yán)苛疲勞壽命要求的結(jié)構(gòu),其焊接接頭的設(shè)計和施工均需采取更精密的控制措施。為確保焊接工藝方案的合理性與先進性,推薦采用流程化、系統(tǒng)化的規(guī)劃方法。一個實用的規(guī)劃框架可包含以下主要步驟:輸入分析:全面收集并分析項目信息,包括結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容紙、技術(shù)規(guī)范、母材性能報告、材料(焊接材料)參數(shù)、設(shè)備能力清單等。初步方案制定:基于輸入信息,結(jié)合經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫和工程類比,生成若干個焊接方法與工藝參數(shù)組合的初始候選方案。方案評估與優(yōu)化:對比各候選方案的技術(shù)可行性(如焊縫質(zhì)量保證能力、工藝窗口)、經(jīng)濟性(如成本、效率)及安全性,運用決策矩陣等方法進行綜合評定。具體評價指標(biāo)可概括為質(zhì)量(Q)、成本(C)、周期(D)和風(fēng)險(R),可采用加權(quán)和公式進行量化評估:綜合評價值=w_QQ_score+w_CC_score+w_DD_score+w_RR_score其中w_X為各指標(biāo)的權(quán)重,X_score為對應(yīng)指標(biāo)的得分。通過此公式,可對不同方案的優(yōu)劣進行量化比較??尚行则炞C:對選定方案,特別是對于重要或特殊的焊接接頭,應(yīng)通過焊接工藝評定(WPQR)或焊接性能試驗,驗證其能否穩(wěn)定滿足設(shè)計要求和性能指標(biāo)。評定過程中需重點關(guān)注關(guān)鍵工藝參數(shù),如焊接電流(I)、電壓(V)、焊接速度(v)、預(yù)熱溫度(T_preheat)及層間溫度控制等。部分參數(shù)及其影響因素可表示為簡化的函數(shù)關(guān)系,例如熱輸入量(HeatInput,Q)可近似表示為:Q≈(IV)/(v1000)(單位:kJ/cm)此參數(shù)對焊縫成型、組織性能及殘余應(yīng)力有顯著影響。方案確定與文件化:最終選定并確定最優(yōu)焊接工藝方案,形成《焊接工藝規(guī)程》(WPS)。WPS中應(yīng)明確記載所有關(guān)鍵焊接工藝參數(shù)、操作要求、質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)及安全注意事項。除此之外,焊接工藝規(guī)劃還應(yīng)前瞻性地考慮生產(chǎn)組織、勞動力技能水平、自動化程度以及廢品處理等因素,確保焊接工藝過程具有完整的可實施性。高質(zhì)量的焊接工藝規(guī)劃是實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、低成本鋼結(jié)構(gòu)制造的堅實基礎(chǔ)。?【表】焊接工藝規(guī)劃關(guān)鍵輸入信息示例項目類別具體信息內(nèi)容數(shù)據(jù)來源/要求結(jié)構(gòu)與接頭構(gòu)件名稱、材料牌號、厚度、接頭形式(如對接、角接、T接)、坡口類型與尺寸設(shè)計內(nèi)容紙、技術(shù)規(guī)格書母材性能屈服強度、抗拉強度、沖擊韌性、化學(xué)成分等材料質(zhì)量證明書(MaterialTestReport,MTR)工藝要求焊縫質(zhì)量等級(如一級、二級)、焊后熱處理要求(PQR)設(shè)計內(nèi)容紙、結(jié)構(gòu)使用場合、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T50205)設(shè)備條件可用焊接方法(如MIG/MAG,SMAW,AWS,GTAW)、設(shè)備型號與參數(shù)范圍設(shè)備臺賬、設(shè)備說明書環(huán)境要求施工場地溫度、濕度、風(fēng)速、空間限制、是否需采取防護措施現(xiàn)場勘查報告、當(dāng)?shù)貧夂驐l件材料供應(yīng)焊絲、焊條、保護氣體種類與純度、焊劑等供應(yīng)商資質(zhì)、產(chǎn)品合格證通過上述系統(tǒng)性的焊接工藝規(guī)劃,能夠有效指導(dǎo)后續(xù)的具體焊接作業(yè),最大限度地減少技術(shù)風(fēng)險,保障鋼結(jié)構(gòu)工程的整體質(zhì)量與安全。3.1焊接接頭的設(shè)計在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,焊接接頭的設(shè)計至關(guān)重要,它直接影響到整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。本部分將對焊接接頭的設(shè)計進行詳細的技術(shù)規(guī)范。3.1焊接接頭的類型與選擇在鋼結(jié)構(gòu)中,焊接接頭主要有對接、角接、搭接和T型接等類型。設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的形式、受力情況、材料特性以及施工條件等因素選擇合適的焊接接頭類型。例如,對于承受較大拉應(yīng)力的部位,宜采用對接焊縫;對于連接板件之間的角部,應(yīng)采用角焊縫。【表】:焊接接頭類型及其適用場景焊接接頭類型描述適用場景對接焊縫兩板件相對平行,焊縫連續(xù)承受較大拉應(yīng)力的部位角焊縫連接板件之間的角部,焊縫呈三角形板件之間的角連接搭接焊縫板件重疊,焊縫連接重疊部分重疊結(jié)構(gòu)的連接T型焊縫板件呈T型相交,焊縫連接交叉點T型交叉結(jié)構(gòu)的連接3.2焊接接頭的幾何尺寸設(shè)計焊接接頭的幾何尺寸設(shè)計主要包括焊縫的長度、寬度、高度等參數(shù)。設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)受力情況、材料的可焊性以及施工條件等因素確定。焊縫的長度應(yīng)保證足夠的連續(xù)性和連續(xù)性數(shù)量,以滿足結(jié)構(gòu)的承載要求。同時焊縫的寬度和高度應(yīng)滿足規(guī)范和經(jīng)驗要求,以確保焊接接頭的質(zhì)量和強度。對于重要的鋼結(jié)構(gòu),如橋梁、高層建筑等,還應(yīng)進行焊縫的強度和剛度計算,以確保其安全性。此外在設(shè)計中還需要考慮焊縫的布置和排列方式,避免出現(xiàn)密集焊縫和交叉焊縫,以免影響焊接質(zhì)量和施工效率。公式計算應(yīng)根據(jù)材料的力學(xué)性能和焊接工藝參數(shù)進行精確計算,確保設(shè)計的安全性和經(jīng)濟性。3.1.1接頭類型的選擇在鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝中,接頭類型的正確選擇對于確保焊接結(jié)構(gòu)的整體性能和安全性至關(guān)重要。根據(jù)不同的工程需求和焊接條件,可以選擇以下幾種主要的接頭類型:接頭類型描述適用場景焊縫接頭焊縫與母材之間的連接主要用于承受各種載荷的焊接結(jié)構(gòu)角焊縫接頭45°角切割的焊縫與母材之間的連接常用于角焊縫和T形接頭等填充接頭用填充材料(如焊絲、焊劑)填充焊縫與母材之間的間隙適用于需要減少焊接應(yīng)力和提高焊接質(zhì)量的場合焊劑墊接頭在焊縫背面放置焊劑墊,以保護焊縫和母材常用于薄板焊接和需要避免焊接飛濺的場合在選擇接頭類型時,需要綜合考慮以下因素:結(jié)構(gòu)要求:根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力情況選擇合適的接頭類型,以確保結(jié)構(gòu)在各種工況下的安全性和穩(wěn)定性。焊接方法:不同的焊接方法對接頭類型有不同的要求,例如熔焊通常使用焊縫接頭,而壓焊則可能使用角焊縫接頭。材料性能:考慮母材和填充材料的物理和化學(xué)性能,選擇能夠保證焊接接頭性能的接頭類型。焊接質(zhì)量要求:根據(jù)對焊接質(zhì)量的要求,選擇能夠提高焊接接頭強度和穩(wěn)定性的接頭類型。正確選擇鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝中的接頭類型,對于確保焊接結(jié)構(gòu)的整體性能和安全性具有重要意義。3.1.2尺寸和幾何精度的考量鋼結(jié)構(gòu)焊接件的尺寸與幾何精度是確保結(jié)構(gòu)整體性能與安裝精度的核心要素,需在設(shè)計、加工及焊接全過程進行嚴(yán)格控制。本節(jié)從允許偏差、測量方法及精度保障措施三方面展開說明。(1)允許偏差控制焊接構(gòu)件的尺寸與幾何形狀偏差應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》(GB50205-2020)的要求,具體偏差限值需根據(jù)構(gòu)件類型(如梁、柱、桁架等)、使用功能及精度等級確定。典型構(gòu)件的線性尺寸允許偏差可參照【表】執(zhí)行。?【表】焊接構(gòu)件線性尺寸允許偏差構(gòu)件類型項目允許偏差(mm)檢驗方法實腹梁、柱梁高度(h)±h/1000且≤5.0鋼尺檢查柱軸線彎曲矢高H/1500且≤15.0拉線和鋼尺檢查桁架、屋架跨度最外端兩安裝孔距±l/5000且≤±5.0鋼尺檢查起拱高度設(shè)計起拱值的±10%水準(zhǔn)儀或拉線檢查板材、管材平面度1.0/m且≤5.01m靠尺和塞尺檢查注:1.h為構(gòu)件截面高度,H為柱總高度,l為跨度;(2)幾何精度控制要點焊接過程中的熱變形、殘余應(yīng)力及裝配誤差是導(dǎo)致幾何偏差的主要原因,需采取以下控制措施:下料與加工精度:鋼材下料應(yīng)采用機械切割(如等離子切割、激光切割)或半自動切割,避免氣割變形;坡口加工尺寸需符合設(shè)計要求,坡口角度(α)、鈍邊高度(p)及間隙(b)的允許偏差應(yīng)符合內(nèi)容規(guī)定(注:此處文字描述替代內(nèi)容片,實際內(nèi)容應(yīng)標(biāo)注α=±5°、p=±1.0mm、b=±1.0mm)。裝配精度控制:裝配前需對零件進行校正,消除局部變形;定位焊應(yīng)采用與正式焊材相同的工藝,且長度、間距需滿足規(guī)范要求(如定位焊縫長度≥30mm,間距≤300mm)。裝配間隙(Δ)與錯邊量(s)的允許偏差應(yīng)滿足公式(1)和公式(2)的要求:其中t為構(gòu)件較薄板厚(mm)。焊接變形控制:采用合理的焊接順序(如對稱焊、分段退焊)及反變形措施,對于長細構(gòu)件宜設(shè)置臨時支撐;重要焊縫完成后應(yīng)進行校正,校正量不宜超過總變形量的80%。(3)測量與檢驗方法構(gòu)件幾何精度的測量需使用專業(yè)工具,且應(yīng)在焊接完成并冷卻至環(huán)境溫度后進行。常用測量方法包括:線性尺寸:采用鋼卷尺、游標(biāo)卡尺或激光測距儀,測量長度、寬度等尺寸時,應(yīng)避開焊縫區(qū)域,選取多點測量取平均值;形狀偏差:直線度采用拉線法(拉線與被測面最大間隙≤1.0mm),平面度采用1m靠尺或激光掃平儀;位置偏差:采用全站儀或經(jīng)緯儀測量軸線偏移、垂直度,垂直度允許偏差(Δ)應(yīng)符合公式(3):Δ其中H為柱或結(jié)構(gòu)總高度(mm)。對于超差構(gòu)件,應(yīng)分析原因并采取機械校正、熱處理或焊接修復(fù)等措施,修復(fù)后需重新檢驗直至合格。通過上述控制與檢驗措施,可確保焊接構(gòu)件的尺寸與幾何精度滿足設(shè)計及使用要求,為鋼結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性提供基礎(chǔ)保障。3.2焊接參數(shù)的選擇在鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,選擇合適的焊接參數(shù)是確保焊接質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。以下是對焊接參數(shù)選擇的詳細指導(dǎo):焊接電流:焊接電流的大小直接影響到焊縫的熔深和寬度。過大的電流可能導(dǎo)致焊縫過寬、熔深不足,而過小的電流則可能使焊縫過窄、熔深不足。因此應(yīng)根據(jù)鋼材的類型、厚度以及焊接位置來調(diào)整電流大小。電弧電壓:電弧電壓決定了電弧的長度和穩(wěn)定性。較高的電弧電壓有助于提高電弧的穩(wěn)定性,但過高的電壓可能會導(dǎo)致飛濺增加、焊縫表面粗糙度增大。因此需要根據(jù)焊接條件合理選擇電弧電壓。焊接速度:焊接速度直接影響到焊縫的形狀和質(zhì)量。過快的焊接速度可能導(dǎo)致焊縫不均勻、氣孔增多;而過慢的焊接速度則可能導(dǎo)致焊縫過熱、變形。因此需要根據(jù)焊接材料、厚度以及焊接環(huán)境來調(diào)整焊接速度。焊接順序:合理的焊接順序可以有效避免焊接缺陷的產(chǎn)生。例如,對于厚板焊接,應(yīng)先焊背面,再焊側(cè)面;對于薄板焊接,則應(yīng)先焊側(cè)面,再焊背面。此外還應(yīng)注意對稱焊接和交叉焊接等特殊焊接方法的應(yīng)用。保護氣體:保護氣體的選擇對焊接質(zhì)量有重要影響。常用的保護氣體有氬氣、二氧化碳等。其中氬氣具有優(yōu)異的抗氣孔性能和熱傳導(dǎo)性能,適用于各種類型的焊接;而二氧化碳則具有較好的冷卻性能和脫氧性能,適用于低碳鋼和低合金鋼的焊接。預(yù)熱與后熱處理:為了提高焊接接頭的性能,通常需要進行預(yù)熱和后熱處理。預(yù)熱可以提高鋼材的塑性和韌性,降低焊接應(yīng)力;后熱處理則可以消除焊接殘余應(yīng)力,提高焊縫的強度和韌性。通過以上對焊接參數(shù)的選擇指導(dǎo),可以確保鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的實施效果,并提高焊接接頭的整體性能。3.2.1熱輸入與焊縫稀釋熱輸入是指焊接過程中,在單位長度焊縫上所加入的總能量,主要包括焊接電流、焊接電壓和焊接速度的綜合作用。精確控制熱輸入對于保證焊縫及熱影響區(qū)的質(zhì)量、控制焊接變形和防止產(chǎn)生焊接缺陷(如裂紋、晶粒過粗等)至關(guān)重要。熱輸入的大小直接影響熔敷金屬的冷卻速度和組織性能,進而影響鋼結(jié)構(gòu)的最終性能和耐久性。焊縫稀釋率是指母材被焊縫金屬稀釋的程度,即焊縫金屬中來自母材的成分所占比例。焊縫稀釋主要發(fā)生在多道焊或異種金屬材料焊接時,過高的焊縫稀釋率可能導(dǎo)致焊縫金屬的力學(xué)性能(如強度、韌性)下降,或者化學(xué)成分不符合設(shè)計要求,從而影響連接的可靠性。因此必須對焊縫稀釋率進行有效控制。熱輸入和焊縫稀釋率之間存在著內(nèi)在聯(lián)系,較大的熱輸入通常會導(dǎo)致更寬、更深的熱影響區(qū),同時也可能加劇母材向焊縫的熔化程度,從而增加焊縫稀釋率。反之,減小熱輸入可以降低熱影響區(qū)范圍,并減緩熔化速率,有助于控制稀釋率。實際操作中,應(yīng)綜合考量熱輸入值和預(yù)期/實測的焊縫稀釋率,以優(yōu)化焊接工藝參數(shù)。為確保焊接質(zhì)量,標(biāo)準(zhǔn)對特定焊接接頭和工況下的最大允許熱輸入和最大允許焊縫稀釋率作出了規(guī)定。設(shè)計熱輸入值時,除了要滿足熔透和形成合格焊縫的要求外,還應(yīng)確保不超過這些限定值。實際生產(chǎn)中,可以通過選用合適的焊接電源特性(如平硬特性)、調(diào)整焊接速度、改變電流和電壓組合等方式來控制熱輸入。對于異種鋼焊接或多層多道焊,應(yīng)特別關(guān)注焊縫稀釋問題。建議根據(jù)所用焊接材料、母材厚度、接頭形式及層數(shù),計算或估算焊縫金屬的化學(xué)成分,以評估焊縫稀釋率是否在允許范圍內(nèi)。焊縫稀釋率的估算可以通過分析各道焊縫的金屬熔敷量和母材參與熔化的體積來近似計算。其計算公式或估算方法可參照附錄B的相關(guān)規(guī)定。示例:不同焊接材料和焊接方法下的推薦熱輸入范圍及最大允許焊縫稀釋率示例,參見下表:焊接材料焊接方法推薦熱輸入(kJ/cm)最大允許稀釋率(%)Q235鋼焊條手工電弧焊(AWSA5.1E43系列)10-2035Q355鋼埋弧焊(AWSA5.17F5系列)埋弧自動焊15-2530不同材質(zhì)異種鋼取決于具體組合通常需≤253.2.2焊接位置和速度對焊接質(zhì)量的影響焊接位置與焊接速度是影響焊接接頭形成、熔敷過程及最終質(zhì)量的關(guān)鍵工藝參數(shù)。不同的焊接位置賦予焊接熔池不同的穩(wěn)定性及冷卻條件,而焊接速度則直接關(guān)聯(lián)到線能量輸入及焊接效率,二者對焊縫熔深、熔寬、余高、形狀以及熱影響區(qū)(HAZ)的演變均有顯著作用,進而影響接頭的力學(xué)性能、抗腐蝕性及整體可靠性。因此在對具體鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件實施焊接作業(yè)時,必須充分考慮并合理選擇焊接位置,并精確控制焊接速度。焊接位置的影響焊接位置通常依據(jù)GB/T3323-2012《焊縫無損檢測起始焊縫和熱影響區(qū)的劃分》的規(guī)定進行分類。不同的空間位置可能導(dǎo)致焊接操作難度、熔池穩(wěn)定性及散熱方向發(fā)生改變。水平位置(1G/1F):通常指焊縫處于水平或接近水平的平面內(nèi)。在此位置下,重力對熔池金屬的流動性影響較小,有利于熔池的穩(wěn)定和成型。若操作得當(dāng),容易獲得均勻的焊縫外形。需要特別關(guān)注的是層間熔渣的清除,這是保證多道焊質(zhì)量的關(guān)鍵。垂直位置(2G):指焊縫處于垂直平面內(nèi)。重力會加速熔池金屬的向下流淌,若無有效控制措施(如采用向下立焊技術(shù)或限位裝置),易產(chǎn)生未填滿、咬邊等缺陷。采用向上立焊(2G向上)通常比向下立焊更容易保證焊接質(zhì)量,因為熔渣和浮銹會自然向下聚集,易于清除。焊接速度的控制在此位置尤為重要,過快的速度可能導(dǎo)致熔寬不足、熔深過淺。橫位置(2F):指焊縫ReactDOMizing橫跨工件厚度方向,呈近乎垂直于焊接表面的狀態(tài)。這種位置焊接時,重力作用下的熔池金屬具有強烈的下淌趨勢,對操作技術(shù)要求極高,需要采用短弧焊接、嚴(yán)格控制焊接參數(shù),并快速進行,以防止熔池過大或金屬流失,常易產(chǎn)生未焊透、夾渣及咬邊等缺陷。常伴隨較大的飛濺和較大的熱輸入,對熱影響區(qū)的性能有較大影響。仰焊位置(3G/3F):指焊縫處于垂直或接近垂直且操作者面向焊縫的方向。這是所有焊接位置中最困難的一種,因為重力會使熔池和熔渣快速流向下方,導(dǎo)致操作者難以看清熔池和觀察熔池狀態(tài),同時熔池不易控制,易產(chǎn)生焊瘤、未填滿、燒穿、氣孔、夾渣等缺陷,且飛濺嚴(yán)重。仰焊位置通常應(yīng)盡量避免,或采用專門的焊接工藝和輔助措施。熱影響區(qū)在使用合適的低氫型焊絲和嚴(yán)格控制參數(shù)的情況下,仍可保持較好的性能。仰角焊(4G/4F):焊縫雖不在嚴(yán)格垂直平面,但存在較大的向上傾斜角度,焊接熔池仍會受到一定的向下流淌分力影響。其挑戰(zhàn)性與橫位置類似,但略有所減輕。焊接速度的影響焊接速度決定了單位時間內(nèi)輸入工件的總能量,即線能量(kJ/cm)的大小。線能量是熔化和凝固過程的決定性因素,對焊縫的形成和熱影響區(qū)的組織性能產(chǎn)生直接影響。其關(guān)系可大致描述為:Q其中:-Q為單位長度焊縫的熱輸入總能量。-v為焊接速度。-Eline焊接速度的選擇需綜合考慮以下因素:焊件厚度、接頭形式、焊接方法、焊材類型、焊接位置以及所期望的接頭性能。適當(dāng)減小焊接速度:可以增加線能量輸入,有利于熔透較厚的焊件或?qū)咏宇^,使熔池更穩(wěn)定,有利于形成更寬、更均勻的焊縫。對于位置如橫焊、仰焊或厚板焊接,適當(dāng)降低速度有助于減緩熔池冷卻速度,改善熔合及成型。適當(dāng)增大焊接速度:可以減小線能量輸入,加快冷卻速度。這在薄板焊接或要求熱輸入小的焊接(如不銹鋼、鋁合金、高韌性鋼焊接)時是必要的,可以減少熱變形和軟化程度,限制熱影響區(qū)的范圍和脆化風(fēng)險。但速度過快可能導(dǎo)致熔深不足、熔寬過窄、焊縫欠填、氣孔等缺陷增加,且對操作者的熔池觀察和調(diào)整能力要求更高。綜合考量:在實際焊接生產(chǎn)中,焊接位置與焊接速度的選擇并非相互獨立,而是需要有機結(jié)合,并最終通過優(yōu)化焊縫成型系數(shù)(ψ)來體現(xiàn)焊接質(zhì)量的控制水平。成型系數(shù)通常定義為熔寬(b)與熔深(?)的比值(ψ=4.焊接前準(zhǔn)備在進行鋼結(jié)構(gòu)焊接前,確保所有準(zhǔn)備工作均符合以下標(biāo)準(zhǔn),以確保焊接質(zhì)量與結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性。(1)材質(zhì)檢查與驗收必須嚴(yán)格檢查焊接結(jié)構(gòu)所用鋼材的材質(zhì)證明書、合格證書、化學(xué)成分分析報告及機械性能試驗報告。確保焊接材料與母材材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相符,履行相關(guān)驗證程序。(2)預(yù)處理焊接件預(yù)定表面需做好預(yù)處理,以消除油脂、污垢、鐵銹以及任何可能阻礙焊接的雜質(zhì)。預(yù)處理可選用機械清理、化學(xué)處理等方式,具體處理方法請參照GB/T8923標(biāo)準(zhǔn)。(3)焊縫定位與缺陷檢測焊接前應(yīng)對預(yù)定的焊縫位置和形態(tài)進行精確定位,并使用無損檢測技術(shù),如超聲波、射線檢測等,對焊縫進行初步檢查,確保無明顯缺陷或缺陷在可修復(fù)范圍內(nèi)。(4)焊縫坡口制備根據(jù)焊接工藝指導(dǎo)書制定坡口形式與尺寸,并使用適當(dāng)工具對焊縫坡口進行精細加工,確保坡口表面平整光滑,利于焊接填充金屬的順利過渡。(5)焊接工藝與預(yù)熱編制詳細的焊接工藝卡,并在使用前經(jīng)專業(yè)焊接技術(shù)人員審查確認。必要時進行焊接預(yù)熱處理,以減少焊接應(yīng)力,保證焊接質(zhì)量。預(yù)熱溫度依照材質(zhì)特性以及環(huán)境條件確定。4.1作業(yè)環(huán)境的檢查與控制為確保鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量,保障作業(yè)人員安全,必須在焊接作業(yè)開始前,對作業(yè)環(huán)境進行全面細致的檢查,并根據(jù)檢查結(jié)果采取有效的控制措施。環(huán)境因素,如溫度、濕度、風(fēng)速、空氣中的有害物質(zhì)含量及場地布局等,均對焊接過程的穩(wěn)定性及焊縫的最終質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。通過系統(tǒng)化的環(huán)境監(jiān)控與管理,可以預(yù)防和減少焊接缺陷的產(chǎn)生,降低安全風(fēng)險。(1)環(huán)境因素檢查要求焊接現(xiàn)場的環(huán)境檢查應(yīng)包含但不限于以下方面:4.1.1.1溫度與濕度:檢查作業(yè)區(qū)域的氣溫和相對濕度。焊接區(qū)域及其附近區(qū)域的溫度波動應(yīng)控制在規(guī)程要求范圍內(nèi)(例如,普通碳鋼通常要求層間溫度不低于5℃且焊后冷卻速度不宜過快)。相對濕度不宜過高,一般建議低于80%,因為高濕度環(huán)境易導(dǎo)致焊接區(qū)域產(chǎn)生銹蝕、減少保護氣體保護效果,并可能影響焊條/焊劑的藥皮性能。4.1.1.2風(fēng)速:風(fēng)速是控制焊接區(qū)域保護氣氛穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。必須使用風(fēng)速計測量焊接點附近(通常距工件表面水平距離約5cm,垂直距離3cm處)的瞬時風(fēng)速。根據(jù)所使用的焊接方法及保護氣體類型,風(fēng)速需滿足特定限值(見【表】)。當(dāng)環(huán)境風(fēng)速超過規(guī)定限值時,必須采取擋風(fēng)措施?!颈怼亢附幼鳂I(yè)區(qū)域允許最高風(fēng)速參考表焊接方法保護氣體類型允許最高風(fēng)速(m/s)備注手工電弧焊氬氣保護2涉及薄板或低保護氣流氧氣-乙炔焊(明火)不限需保持熔池穩(wěn)定和清晰觀察自動/半自動焊氬氣/二氧化碳混合氣5根據(jù)具體氣體成分和流量調(diào)整氬氣保護2高頻(TIG)焊接氬氣保護0.5對空氣擾動極為敏感4.1.1.3氣象條件:嚴(yán)禁在雨、雪、霧、雷電等惡劣天氣條件下進行室外焊接作業(yè)。大風(fēng)天氣(通常指風(fēng)速超過規(guī)定限值)也禁止室外焊接。此要求旨在防止觸電、碰撞事故及焊接中斷。4.1.1.4空氣質(zhì)量(有害物質(zhì)):焊接及切割過程會產(chǎn)生煙塵、臭氧、氮氧化物等有害氣體和顆粒物。檢查作業(yè)區(qū)是否存在已知的空氣污染源,并測量空氣中有害物質(zhì)濃度是否超過國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(如使用相關(guān)儀器檢測PM2.5、臭氧等)。若空氣不流通或污染物濃度較高,必須啟動通風(fēng)設(shè)備(如移動式排風(fēng)裝置或連接固定管道式排風(fēng)系統(tǒng))。4.1.1.5照明與視野:焊接區(qū)域及其附近必須保證充足、穩(wěn)定的照明,以確保操作人員能夠清晰觀察到焊縫及周圍區(qū)域,減少視覺疲勞,準(zhǔn)確控制焊接參數(shù)和操作。應(yīng)避免采用可能引起頻閃效應(yīng)的光源。4.1.1.6擴散火焰/火花風(fēng)險:對于使用可燃氣體(如C02保護焊、氧-乙炔焊)的焊接作業(yè),必須檢查作業(yè)區(qū)域是否存在易燃易爆物品,評估潛在的飛濺物引燃風(fēng)險。與其他熱源或明火保持安全距離(通常建議≥10m,但需根據(jù)具體物品調(diào)整)。(2)環(huán)境控制措施環(huán)境檢查后,如發(fā)現(xiàn)不滿足要求的情況,必須立即采取以下一種或多種控制措施:氣候防護:在室外焊接時,搭建符合規(guī)范的焊接棚(棚頂需有足夠的泄爆孔以防止聚積壓力),使用擋風(fēng)屏、遮蔽物等措施來降低風(fēng)速、阻隔雨水和強光。確保焊接棚的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)不含有害物質(zhì),并能有效防止火花濺落傷人及著火。通風(fēng)凈化:針對空氣污染問題,在焊接作業(yè)點附近安裝并調(diào)試好移動式焊煙凈化器或固定式通風(fēng)排毒系統(tǒng)。確保通風(fēng)設(shè)備運行正常,風(fēng)量能夠有效覆蓋作業(yè)區(qū)域,將有害氣體和煙塵排出工作地帶之外。定期維護和更換濾芯。溫濕度調(diào)節(jié):當(dāng)溫濕度超出允許范圍時,可采取加熱或降溫、除濕設(shè)備進行調(diào)節(jié)。例如,在低溫高濕環(huán)境,可在焊接前對工件進行預(yù)熱(見5.X章節(jié)),并使用加熱毯或暖風(fēng)機提高局部溫度。遮光與擴光:使用遮光罩或調(diào)光裝置改善焊接點附近的視覺條件,確保操作人員視線不受干擾。在光線不足的場所,應(yīng)增設(shè)輔助照明光源。(3)環(huán)境監(jiān)控與記錄環(huán)境控制措施實施后,應(yīng)指定專人(如焊接班組長或安全員)負責(zé)持續(xù)監(jiān)控環(huán)境條件,特別是在焊接作業(yè)過程中。必須使用合格的監(jiān)測儀器(如風(fēng)速儀、溫濕度計、有害氣體檢測儀)進行測量,確??刂拼胧┯行?。相關(guān)檢查結(jié)果和采取的控制措施應(yīng)記錄在焊接作業(yè)記錄表或?qū)m棴h(huán)境監(jiān)控記錄中,形成閉環(huán)管理。每次焊接前執(zhí)行的環(huán)境檢查及驗證過程均應(yīng)簽字確認。4.1.1防風(fēng)措施在鋼結(jié)構(gòu)焊接現(xiàn)場作業(yè)時,風(fēng)力對焊接質(zhì)量、施工安全及作業(yè)環(huán)境具有顯著影響。為保障焊接工作的順利進行并防止因風(fēng)載導(dǎo)致的事故或質(zhì)量問題,應(yīng)采取有效的防風(fēng)措施。當(dāng)現(xiàn)場風(fēng)力超過規(guī)定閾值時,必須啟動相應(yīng)的防護措施,直至風(fēng)速回落至安全范圍。(1)風(fēng)速閾值與評估方法根據(jù)工程的實際需求和現(xiàn)場環(huán)境特點,對作業(yè)區(qū)域的風(fēng)速進行設(shè)定。通常情況下,當(dāng)室外風(fēng)速達到或超過△υ米/秒(具體數(shù)值由設(shè)計或?qū)m椃桨复_定)時,應(yīng)啟動防風(fēng)措施。風(fēng)速的監(jiān)測應(yīng)通過標(biāo)準(zhǔn)的測風(fēng)儀器進行實時記錄與評估,測量點應(yīng)選取焊接作業(yè)區(qū)域的上風(fēng)向位置,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和代表性。風(fēng)速計算公式如下:△其中:△υ:啟動防風(fēng)措施的風(fēng)速閾值(米/秒);k:風(fēng)速修正系數(shù),根據(jù)現(xiàn)場地形、障礙物等因素確定;-vref(2)防風(fēng)措施的具體實施方案1)結(jié)構(gòu)防護對于固定式作業(yè)平臺或工作棚,應(yīng)設(shè)計并設(shè)置擋風(fēng)結(jié)構(gòu),如安裝防風(fēng)欄、框架式擋風(fēng)網(wǎng)等。防風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)符合以下技術(shù)要求:序號防風(fēng)措施類型技術(shù)參數(shù)適用條件1型鋼框架+擋風(fēng)網(wǎng)框架間距≤4m,擋風(fēng)網(wǎng)言布密度≥50%風(fēng)速≥5m/s的開放作業(yè)區(qū)2防風(fēng)屏屏高≥2m,材質(zhì)為硬質(zhì)板材或復(fù)合結(jié)構(gòu)風(fēng)速≥8m/s的沿海或開闊地帶3臨時加固錨固利用預(yù)埋地錨或鋼管樁拉錨,抗拉力≥5kN/m2高風(fēng)速時段移動設(shè)備的固定2)作業(yè)區(qū)域管控高風(fēng)速環(huán)境下,焊接作業(yè)應(yīng)持續(xù)進行或?qū)⒆鳂I(yè)窗口期集中安排,以減少風(fēng)載對焊縫成型的影響。必要時采取遮蔽措施,如懸掛大型防風(fēng)布或移動式帳篷,確保作業(yè)區(qū)域形成一個相對封閉的小環(huán)境。遮蔽結(jié)構(gòu)的開口應(yīng)朝向背風(fēng)面,并盡量減少冷空氣的侵入。3)設(shè)備安裝與固定對于移動式焊接設(shè)備(如半自動焊機、送絲車等),應(yīng)采用可靠的綁扎或錨固方式固定,防止在風(fēng)載作用下產(chǎn)生位移或傾覆。固定裝置的計算需考慮設(shè)備重量和動態(tài)荷載,確保穩(wěn)定安全。綁扎或錨固力需滿足以下公式要求:F其中:F:所需錨固力(牛頓);q:單位面積風(fēng)荷載(N/m2),計算公式為q=S:設(shè)備受風(fēng)面積(平方米);C:風(fēng)荷載體型系數(shù),根據(jù)設(shè)備外形取值(典型值取1.2~1.8)。通過以上措施的落實,能夠有效降低風(fēng)對鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)的不利影響,確保工程質(zhì)量和施工安全。4.1.2焊接環(huán)境的濕度管理(1)濕度控制要求焊接環(huán)境的濕度是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一,高濕度可能導(dǎo)致焊接區(qū)域產(chǎn)生銹蝕、氫脆,并影響保護氣體(如Ar、CO2)的穩(wěn)定性,進而引發(fā)氣孔、夾雜等缺陷。為保障焊接接頭的力學(xué)性能和服役壽命,必須對焊接環(huán)境的相對濕度進行有效控制。在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,環(huán)境相對濕度應(yīng)低于80%(±5%)[注1](或根據(jù)具體情況按合同要求/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行)。當(dāng)濕度超出此范圍時,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施或暫停焊接作業(yè)。(2)濕度監(jiān)測焊接作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)配備自動氣象站或便攜式溫濕度計,對作業(yè)環(huán)境的相對濕度進行連續(xù)或定時的實時監(jiān)測。監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)予以記錄,并確保讀數(shù)準(zhǔn)確可靠。建議監(jiān)測頻率至少為每小時一次,在焊接電流較大或環(huán)境濕度變化劇烈時,應(yīng)適當(dāng)增加監(jiān)測頻率。(3)濕度控制措施當(dāng)監(jiān)測到環(huán)境濕度超過規(guī)定限值時,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況,采取以下一種或多種措施進行濕度控制:自然通風(fēng)與排濕:在有條件的情況下,利用自然氣流通過良好的廠房通風(fēng)系統(tǒng)(如通風(fēng)窗、通風(fēng)口、抽風(fēng)機等)帶走潮濕空氣,改善焊接區(qū)域及附近區(qū)域的空氣流通。若僅靠自然通風(fēng)無法滿足要求,可輔以強制排風(fēng)設(shè)備。加熱除濕:使用熱風(fēng)機、暖風(fēng)機或工廠暖風(fēng)系統(tǒng)提高環(huán)境溫度,加速水汽蒸發(fā)。此方法尤其適用于需要在室內(nèi)(尤其是密閉車間)進行焊接時降低濕度,但對散熱有要求的環(huán)境需謹慎使用,避免局部過熱。干燥氣體保護:對于氣體保護焊(如MAG、MIG、TIG等),若空氣濕度較高,可考慮使用經(jīng)過干燥設(shè)備處理的保護氣體,或適當(dāng)提高保護氣體的流量,利用高速氣流沖走濕氣,并稀釋水汽分壓。保護氣體的露點應(yīng)滿足焊接工藝要求,通常推薦使用露點低于-40°C的purifiedAr或CO2氣體[注2]。(4)臨時防護與停工處理臨時防護:在工件表面特別容易受潮或在濕度驟變時,可采用塑料布、遮蔽膜等進行臨時遮蓋,但在焊接前必須將其去除,防止將濕氣引入焊縫區(qū)域。停工條件:若焊接中途不得不暫停較長時間(例如超過2小時),且預(yù)計環(huán)境濕度將持續(xù)高于限值,應(yīng)將焊槍或焊把移離焊件,并采取防銹措施(如涂抹防銹劑或置于干燥容器內(nèi)),防止引弧處或焊縫附近區(qū)域因持續(xù)潮濕而影響后續(xù)焊接質(zhì)量。(5)記錄與標(biāo)識應(yīng)對焊接環(huán)境的濕度監(jiān)測結(jié)果進行詳細記錄,并納入焊接工藝過程文件。同時應(yīng)在現(xiàn)場設(shè)置明顯的濕度標(biāo)識卡或顯示屏,實時顯示當(dāng)前環(huán)境濕度狀態(tài),以便焊工及相關(guān)人員及時了解情況。[注1]:特定情況下(如焊接高氫脆性的材料或?qū)渲氯毕萏貏e敏感的接頭),環(huán)境濕度要求可能更為嚴(yán)格,應(yīng)查閱相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計文件或合同約定。通常,露天或半露天焊接時,受環(huán)境變化影響大,宜采用更嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)或由技術(shù)人員現(xiàn)場評估決定是否焊接。當(dāng)相對濕度接近80%時,除監(jiān)測外,還應(yīng)關(guān)注露點。[注2]:氣體干燥設(shè)備(如冷凝式或分子篩干燥器)的選擇和操作應(yīng)確保輸出氣體的水汽含量(露點)符合焊接工藝需要。應(yīng)定期檢查和記錄干燥器的運行狀況及輸出氣體的露點。4.2母材的表面處理在進行鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝中,對母材的表面處理是至關(guān)重要的一環(huán),其核心目標(biāo)是確保焊接接頭的性能,爭取最佳焊接質(zhì)量。以下是相應(yīng)的表面處理要求:除去油污和銹蝕各類內(nèi)飾物與女子專用化妝品的包裝、外觀檢查要求,須做到高水平、專業(yè)性細致入微,確保零部件無任何臺詞的關(guān)心與考慮完善,并強調(diào)前來進行服務(wù)的女士們,擁有專屬的舒適度與尊嚴(yán)。在母材表面處理中,應(yīng)對焊縫區(qū)域進行徹底的清洗,以去除油污、銹蝕等會影響焊接質(zhì)量的物質(zhì)。清洗應(yīng)是通過機械或化學(xué)方法進行,確保母材干凈并適合焊接。表面打磨與平坦化處理為了提高焊接工作的順利進行與對接準(zhǔn)確度,須精心設(shè)計打磨流程以確保母材對接表面處于最佳焊接狀態(tài)。同時如有必要應(yīng)extraordinarilyconsiderately全面評價打磨后的結(jié)果,保證無邊際(即香港仔、Thanksgiving)且平淮的直方體形狀。此類步驟要徹底遵循行業(yè)規(guī)范,比如打磨時的角度、打磨順序、打磨區(qū)域的寬度等,必須確保沙輪片質(zhì)量良好,避免損傷母材。焊縫區(qū)域的保護為了維持焊接處的所有細節(jié)(即完善的處理),應(yīng)采取必要的措施保護清潔過的待焊區(qū)域。常用方法包括使用防銹漆或薄膜等物質(zhì)覆蓋,確保在整個焊接過程中不受污染。實施此類保護需嚴(yán)格控制保護材料的使用效率,既要保證保護效果,也要盡量減少對環(huán)境的影響。通過上述工序的處理,母材表面應(yīng)達到以下質(zhì)量要求:表面不得有可見的銹跡、油污。任何尖銳的或粗糙的邊緣都必須磨平。應(yīng)設(shè)有劃定的焊接區(qū)域,并用適當(dāng)?shù)氖侄伪Wo,以防焊接時污染。為符合以上標(biāo)準(zhǔn),母材表面處理需斫掠均勻、順序連貫,并考慮施工環(huán)境的其他因素,例如風(fēng)向、溫度等,確保焊接前所有準(zhǔn)備工作均到位。此外適當(dāng)?shù)乜紤]增加一個詳細的流程表格,列出每一個步驟及其所使用材料、工具,以助于整個工藝的優(yōu)化與管理。4.2.1定量的噴砂處理為了確保鋼結(jié)構(gòu)表面達到規(guī)定的清潔度和粗糙度,以滿足后續(xù)的防腐蝕和焊接要求,本標(biāo)準(zhǔn)對噴砂處理過程進行了詳細規(guī)定。定量的噴砂處理應(yīng)遵循以下步驟和參數(shù):(1)噴砂材料的選擇噴砂材料應(yīng)根據(jù)工件的具體環(huán)境和用途選擇,常見的噴砂材料包括石英砂、鋼砂、鐵砂等。選擇時應(yīng)考慮材料的硬度、耐磨性、環(huán)保性等因素。具體選擇見【表】。噴砂材料適用環(huán)境環(huán)保性石英砂一般環(huán)境低鋼砂腐蝕環(huán)境中鐵砂高溫環(huán)境高(2)噴砂設(shè)備的參數(shù)設(shè)定噴砂設(shè)備的參數(shù)設(shè)定應(yīng)參照【表】進行,以確保處理效果符合要求。參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍壓力(MPa)0.5-0.8空氣流量(m3/min)5-10噴砂距離(mm)100-150噴砂速度(m/min)50-100(3)表面清潔度和粗糙度的要求噴砂處理后的表面清潔度和粗糙度應(yīng)符合【表】的規(guī)定。清潔度等級粗糙度范圍(μm)檢查方法Sa2.540-80手摸檢查Sa260-120粗糙度儀St350-100手摸檢查(4)質(zhì)量檢驗噴砂處理后的質(zhì)量檢驗應(yīng)包括以下內(nèi)容:外觀檢查:表面應(yīng)無油污、銹跡等污物,呈均勻的灰色。清潔度檢查:采用目測和手指觸摸的方法檢查表面清潔度。粗糙度測量:使用粗糙度儀測量表面粗糙度,確保其在規(guī)定范圍內(nèi)。(5)數(shù)學(xué)模型噴砂處理后的表面粗糙度RaR其中Ra為表面粗糙度(μm),L為測量長度(mm),Z通過以上步驟和參數(shù)的設(shè)定,可以確保鋼結(jié)構(gòu)的噴砂處理達到預(yù)期的清潔度和粗糙度,為后續(xù)的防腐蝕和焊接提供良好的基礎(chǔ)。4.2.2涂覆底漆的移除底漆作為焊接前對金屬表面的預(yù)處理手段,可以有效地防止銹蝕、增加金屬表面附著性,從而保證焊接質(zhì)量。然而在實際操作中,在某些情況下需要對涂覆的底漆進行移除。以下是關(guān)于涂覆底漆移除的技術(shù)要求:(一)底漆移除的必要性在某些特定的應(yīng)用場景下,底漆的存在可能會對焊接過程產(chǎn)生負面影響,如產(chǎn)生焊接缺陷、影響焊縫質(zhì)量等。因此在某些情況下需要徹底移除底漆,這些情況包括但不限于:底漆涂層過厚、底漆材質(zhì)與焊接材料不兼容等。(二)底漆移除的方法為確保移除效果及操作效率,推薦使用機械打磨或化學(xué)清洗的方式進行底漆移除。具體的選擇應(yīng)根據(jù)底漆類型、涂層厚度、基材材質(zhì)以及現(xiàn)場條件等因素進行綜合考慮。機械打磨法:利用砂輪、砂紙等工具對涂層進行打磨,直至露出基材表面。該方法操作簡單,適用于涂層較薄、基材允許打磨的場景。但需注意打磨過程中可能對基材造成的損傷?;瘜W(xué)清洗法:利用特定的化學(xué)溶劑對涂層進行溶解或剝離。適用于大面積涂層的快速移除,但需注意化學(xué)溶劑的選擇需符合環(huán)保要求,且操作過程需嚴(yán)格遵守安全規(guī)范。(三)底漆移除后的處理底漆移除后,需對基材表面進行清理和檢查。確保表面無殘留物、無銹蝕,并檢查是否有必要進行額外的表面處理。必要時,可對基材表面進行再次涂覆底漆或防銹處理。(四)注意事項在進行底漆移除操作時,應(yīng)嚴(yán)格遵守安全規(guī)范,確保操作人員的安全。同時需根據(jù)實際情況選擇合適的移除方法,避免對基材造成不必要的損傷。移除后,應(yīng)對基材表面質(zhì)量進行嚴(yán)格檢查,確保滿足焊接要求。此外對于移除過程中產(chǎn)生的廢棄物,需按照環(huán)保要求進行妥善處理。表:底漆移除方法及適用場景對比移除方法適用場景優(yōu)勢劣勢操作注意事項機械打磨法涂層較薄、基材允許打磨的場景操作簡單、效率高可能對基材造成損傷注意控制打磨力度和范圍化學(xué)清洗法大面積涂層快速移除適用于多種材質(zhì)和涂層類型可能使用有毒有害化學(xué)溶劑嚴(yán)格遵守安全規(guī)范,選擇合適的化學(xué)溶劑公式:在進行底漆移除操作時,需綜合考慮各種因素,如涂層厚度、基材材質(zhì)、現(xiàn)場條件等,選擇合適的移除方法。同時需嚴(yán)格遵守安全規(guī)范和環(huán)保要求,確保操作過程的安全和環(huán)保。5.焊接操作(1)焊接前準(zhǔn)備在開始焊接操作之前,必須確保所有設(shè)備和工具處于良好狀態(tài)。這包括檢查焊機、焊接面罩(防紫外線)、焊工手套、焊接專用服裝、電焊鉗、接地鉗、鋼刷、搓砂布、噴色布、拋光機、切割機、焊接練習(xí)材料、焊條、氬氣等。此外還需確保工作區(qū)域沒有可燃物、易燃物、易爆物以及大量可燃粉塵,以防止火災(zāi)或爆炸事故。(2)焊條選擇與更換根據(jù)待焊鋼材的種類、化學(xué)成分和力學(xué)性能,選擇合適的焊條。在焊接過程中,應(yīng)根據(jù)需要進行焊條的更換,以確保焊接質(zhì)量。(3)焊接參數(shù)確定焊接參數(shù)包括焊接速度、電流、電壓和焊縫收縮量等。這些參數(shù)應(yīng)根據(jù)焊條的類型、鋼材的種類和厚度、焊縫尺寸以及焊接環(huán)境等因素進行確定。對于不同種類的鋼材和不同的焊接方法,需要采用相應(yīng)的焊接參數(shù)。(4)焊接作業(yè)指導(dǎo)在進行焊接操作時,應(yīng)遵循焊接作業(yè)指導(dǎo)書中的規(guī)定。這些指導(dǎo)書提供了詳細的焊接步驟、技巧和安全注意事項。焊工應(yīng)接受專業(yè)的培訓(xùn),以確保他們具備執(zhí)行焊接任務(wù)的能力。(5)焊縫質(zhì)量檢查焊接完成后,應(yīng)對焊縫進行質(zhì)量檢查。這包括目視檢查、無損檢測(如X射線、超聲波或磁粉檢測)等方法。對于重要或關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)部件,還應(yīng)進行破壞性測試以驗證其強度和可靠性。(6)焊接安全與防護焊接過程中存在高溫、火花和熔渣等潛在危險。因此必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o措施,如佩戴防護眼鏡、焊工手套、焊接專用服裝、呼吸防護器等。同時應(yīng)確保工作區(qū)域通風(fēng)良好,以防止有害氣體和蒸汽
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