水利工程單層焊接施工技術(shù)交底一、焊接施工基本要求1.1施工環(huán)境控制焊接作業(yè)應(yīng)在符合下列條件的環(huán)境中進(jìn)行：施工氣溫不低于5℃，風(fēng)力不大于4級(jí)，無(wú)雨雪天氣。當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，應(yīng)對(duì)焊接區(qū)域采取預(yù)熱措施；風(fēng)力超過(guò)4級(jí)時(shí)，需設(shè)置防風(fēng)棚或擋風(fēng)裝置；雨天或空氣相對(duì)濕度大于90%時(shí)，應(yīng)停止露天焊接作業(yè)。1.2焊接材料管理材料選用：根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用焊接材料，碳素鋼焊接宜采用E43系列焊條，合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼宜采用E50系列焊條，不銹鋼應(yīng)采用專(zhuān)用不銹鋼焊條。焊接材料的型號(hào)、規(guī)格應(yīng)與母材材質(zhì)相匹配，并具有質(zhì)量證明書(shū)。儲(chǔ)存要求：焊接材料應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)的庫(kù)房?jī)?nèi)，距地面和墻壁的距離不小于300mm，庫(kù)房?jī)?nèi)相對(duì)濕度應(yīng)控制在60%以下。焊條使用前應(yīng)按說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行烘干，烘干后的焊條應(yīng)存放在80-120℃的保溫筒內(nèi)，隨用隨取。1.3焊接從業(yè)人員資質(zhì)焊接技術(shù)人員應(yīng)參加職業(yè)資格（焊接專(zhuān)業(yè)）培訓(xùn)，并取得相應(yīng)的技術(shù)資質(zhì)，負(fù)責(zé)焊接工藝制定、技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量監(jiān)督。焊工和焊接操作工必須持有效焊接資格證書(shū)，且證書(shū)允許的焊接方法、材料類(lèi)型和焊接位置應(yīng)與本工程實(shí)際需求相符。無(wú)損檢測(cè)人員應(yīng)具備相應(yīng)的檢測(cè)資格，其檢測(cè)結(jié)果應(yīng)作為焊縫質(zhì)量評(píng)定的依據(jù)。二、焊前準(zhǔn)備2.1母材與坡口處理母材檢驗(yàn)：焊接前應(yīng)對(duì)母材進(jìn)行外觀檢查，表面不得有裂紋、重皮、夾層等缺陷。厚度大于20mm的碳素鋼和厚度大于16mm的合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，應(yīng)按GB/T2970的規(guī)定進(jìn)行超聲波檢測(cè)，單個(gè)缺陷的指示長(zhǎng)度不應(yīng)小于50mm，且不允許存在夾層。坡口制備：根據(jù)母材厚度和焊接方法，按GB/T985.1（焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊）、GB/T985.2（埋弧焊）或GB/T985.4（復(fù)合鋼）的規(guī)定制備坡口。坡口形式可采用I型、V型、X型等，坡口角度、鈍邊和間隙應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。坡口清理：坡口表面及兩側(cè)各35mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹、氧化皮等雜物應(yīng)清除干凈，露出金屬光澤。清理后應(yīng)在4小時(shí)內(nèi)進(jìn)行焊接，若超過(guò)時(shí)間或被污染，應(yīng)重新清理。2.2焊件組裝組裝精度：焊件組裝時(shí)，應(yīng)保證接縫間隙均勻，錯(cuò)邊量不應(yīng)超過(guò)母材厚度的10%，且最大不超過(guò)3mm。對(duì)于T形接頭，兩板之間的夾角偏差不應(yīng)大于±3°。焊縫布置：鋼構(gòu)件拼接時(shí)，平行焊縫之間的距離不應(yīng)小于500mm；結(jié)構(gòu)件組裝時(shí)，任意平行焊縫之間的距離不應(yīng)小于3倍板厚，且不小于100mm。拐角處應(yīng)縮短接縫長(zhǎng)度，斜坡1:6以上區(qū)域1.5m內(nèi)不宜設(shè)置焊縫。定位焊：定位焊應(yīng)采用與正式焊接相同的焊條和焊接工藝，定位焊焊縫長(zhǎng)度宜為30-50mm，間距宜為300-500mm，厚度不宜超過(guò)正式焊縫厚度的2/3。定位焊不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，否則應(yīng)清除重焊。2.3預(yù)熱與層間溫度控制預(yù)熱要求：對(duì)于厚度大于30mm的碳素鋼、厚度大于25mm的合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼以及低溫環(huán)境下焊接的構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行焊前預(yù)熱。預(yù)熱溫度應(yīng)根據(jù)母材材質(zhì)和厚度確定，一般為80-150℃，預(yù)熱區(qū)域應(yīng)在焊縫兩側(cè)各3倍板厚范圍內(nèi)，且不小于100mm。溫度測(cè)量：預(yù)熱溫度應(yīng)采用測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)量，確保加熱均勻。焊接過(guò)程中道間溫度不應(yīng)低于預(yù)熱溫度，且碳素結(jié)構(gòu)鋼道間溫度上限不應(yīng)超過(guò)230℃，合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼道間溫度上限應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。三、焊接工藝3.1焊接方法選擇本工程可根據(jù)不同的焊接位置和構(gòu)件類(lèi)型，選用以下焊接方法：焊條電弧焊：適用于各種位置的焊接，尤其適用于現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接和修補(bǔ)焊接。焊接時(shí)應(yīng)根據(jù)焊條類(lèi)型選擇合適的焊接電流，一般酸性焊條電流可稍大，堿性焊條電流宜適中。埋弧焊：適用于水平位置的長(zhǎng)直焊縫和大直徑環(huán)形焊縫，具有焊接效率高、焊縫質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。焊接時(shí)應(yīng)控制好焊接電壓、電流、焊接速度和焊絲伸出長(zhǎng)度等參數(shù)。氣體保護(hù)電弧焊：適用于不銹鋼、合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼等材料的焊接，常用保護(hù)氣體為氬氣或富氬混合氣。焊接時(shí)應(yīng)保證保護(hù)氣體流量充足，避免空氣侵入焊縫。3.2焊接參數(shù)控制不同焊接方法的主要焊接參數(shù)應(yīng)符合以下要求：|焊接方法|焊條直徑/mm|焊接電流/A|焊接電壓/V|焊接速度/(mm/min)|保護(hù)氣體流量/(L/min)||----------|-------------|------------|------------|-------------------|----------------------||焊條電弧焊|3.2|90-130|22-26|-|-||焊條電弧焊|4.0|160-210|24-28|-|-||埋弧焊|4.0|450-550|32-36|300-400|-||氣體保護(hù)焊|1.2|180-220|26-30|200-300|15-20|3.3焊接操作要點(diǎn)引弧與收?。簯?yīng)在坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位的母材上引弧或試電流。收弧時(shí)應(yīng)將弧坑填滿(mǎn)，避免產(chǎn)生弧坑裂紋。焊接順序：應(yīng)遵循“由中間向兩邊、對(duì)稱(chēng)施焊、先焊收縮量大的焊縫”的原則，以減少焊接變形。對(duì)于大型構(gòu)件，可采用分段退焊、跳焊等方法控制變形。多層多道焊：每層焊縫焊完后，應(yīng)清除焊渣和飛濺物，檢查無(wú)缺陷后再進(jìn)行下一層焊接。每層焊縫的厚度宜為焊條直徑的0.8-1.2倍，且不應(yīng)大于6mm。特殊位置焊接：立焊時(shí)應(yīng)采用較小的焊接電流和短弧操作，橫焊時(shí)應(yīng)控制熔池溫度，避免熔池金屬下淌，仰焊時(shí)應(yīng)選用較小直徑的焊條，確保熔池穩(wěn)定。四、焊后處理4.1后熱與緩冷對(duì)于冷裂敏感性較大或拘束度較大的焊接接頭（如合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、厚板焊接接頭），應(yīng)在焊后立即進(jìn)行后熱處理。后熱溫度宜為150-250℃，保溫時(shí)間為2h，加熱區(qū)域?yàn)楹缚p兩側(cè)各3倍板厚，且不小于100mm。達(dá)到保溫時(shí)間后，應(yīng)緩冷至常溫。4.2焊接殘余應(yīng)力消除振動(dòng)時(shí)效：對(duì)于大型復(fù)雜構(gòu)件，可采用振動(dòng)時(shí)效方法消除焊接殘余應(yīng)力。將激振器夾持在構(gòu)件上，使其產(chǎn)生周期性激振力，使構(gòu)件達(dá)到共振狀態(tài)，以松弛殘余應(yīng)力。熱處理：對(duì)于有特殊要求的構(gòu)件，可進(jìn)行整體或局部熱處理。碳素鋼的消除應(yīng)力退火溫度為600-650℃，保溫時(shí)間為1-2h，冷卻速度宜為50-100℃/h，緩冷至300℃后空冷。4.3焊縫清理與修整焊后清理：焊接完成后，應(yīng)清除焊縫表面的焊渣、飛濺物和氧化皮，用鋼絲刷或砂輪打磨焊縫表面，使其露出金屬光澤。焊縫修整：對(duì)于要求平滑過(guò)渡的焊縫，應(yīng)用砂輪打磨焊縫余高，使其與母材圓滑過(guò)渡。打磨時(shí)應(yīng)避免過(guò)度打磨導(dǎo)致焊縫厚度不足。五、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)5.1檢驗(yàn)分類(lèi)與要求焊接質(zhì)量檢驗(yàn)包括焊前檢驗(yàn)、焊接過(guò)程檢驗(yàn)和焊后成品檢驗(yàn)：焊前檢驗(yàn)：主要檢查坡口形式與尺寸、坡口表面質(zhì)量、焊件組裝質(zhì)量、焊接材料質(zhì)量、預(yù)熱溫度等，檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)和工藝要求。焊接過(guò)程檢驗(yàn)：重點(diǎn)監(jiān)測(cè)焊接環(huán)境（溫度、濕度、風(fēng)力）、預(yù)熱溫度和層間溫度、焊工執(zhí)行焊接工藝情況等，確保焊接過(guò)程符合規(guī)定。焊后成品檢驗(yàn)：包括焊縫外觀質(zhì)量檢驗(yàn)、焊縫表面和內(nèi)部無(wú)損檢測(cè)、產(chǎn)品焊接試件檢驗(yàn)等。5.2外觀質(zhì)量檢驗(yàn)焊縫外觀質(zhì)量應(yīng)符合以下要求：焊縫表面不得有裂紋、氣孔、夾渣、未熔合等缺陷。焊縫余高：對(duì)接焊縫余高宜為0-3mm，角焊縫余高宜為0-4mm，且余高應(yīng)平滑過(guò)渡。焊縫寬度：應(yīng)蓋過(guò)坡口邊緣2-3mm，且寬度差不應(yīng)大于3mm。咬邊：深度不應(yīng)大于0.5mm，連續(xù)咬邊長(zhǎng)度不應(yīng)大于100mm，且焊縫兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)不應(yīng)大于該焊縫長(zhǎng)度的10%。5.3無(wú)損檢測(cè)檢測(cè)時(shí)機(jī)：對(duì)于碳素鋼焊縫，應(yīng)在焊后24h進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)；對(duì)于合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊縫，應(yīng)在焊后48h進(jìn)行。檢測(cè)方法與比例：表面檢測(cè)：所有焊縫應(yīng)進(jìn)行磁粉檢測(cè)或滲透檢測(cè)，重點(diǎn)檢查焊縫表面及熱影響區(qū)是否存在裂紋等缺陷。內(nèi)部檢測(cè)：對(duì)接焊縫應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行超聲波檢測(cè)，檢測(cè)比例不應(yīng)低于20%，且每一焊工所焊焊縫應(yīng)至少抽查一條。對(duì)于重要部位的焊縫，應(yīng)進(jìn)行100%超聲波檢測(cè)。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：焊縫無(wú)損檢測(cè)結(jié)果應(yīng)符合GB/T2970的規(guī)定，Ⅰ級(jí)焊縫內(nèi)不應(yīng)有任何缺陷，Ⅱ級(jí)焊縫內(nèi)允許存在一定數(shù)量和尺寸的缺陷，但應(yīng)符合相應(yīng)的等級(jí)要求。5.4產(chǎn)品焊接試件檢驗(yàn)對(duì)于重要結(jié)構(gòu)的焊接接頭，應(yīng)制作產(chǎn)品焊接試件。試件的材料、焊接工藝應(yīng)與實(shí)際焊接接頭相同。試件焊接完成后，應(yīng)進(jìn)行外觀檢查和無(wú)損檢測(cè)，合格后截取試樣進(jìn)行拉伸、彎曲、沖擊等力學(xué)性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。六、焊接缺陷返工6.1缺陷處理原則返工前應(yīng)分析缺陷產(chǎn)生的原因，由焊接技術(shù)人員制定焊接缺陷的返工工藝，并經(jīng)焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。焊工應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行返工工藝，不得擅自更改返工參數(shù)。同一部位的焊縫返工次數(shù)不宜超過(guò)2次，若需進(jìn)行第3次返工，應(yīng)經(jīng)焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并將返工情況記入質(zhì)量記錄。6.2常見(jiàn)缺陷處理方法裂紋：應(yīng)采用碳弧氣刨或砂輪徹底清除裂紋，直至露出完好金屬，并用磁粉或滲透檢測(cè)確認(rèn)裂紋已清除干凈。返修焊接時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高預(yù)熱溫度和道間溫度，采用低氫型焊條，焊后應(yīng)進(jìn)行后熱處理。氣孔、夾渣：對(duì)于表面氣孔和夾渣，可用砂輪打磨清除；對(duì)于內(nèi)部氣孔和夾渣，應(yīng)采用碳弧氣刨或鉆削方法清除，然后進(jìn)行補(bǔ)焊。未熔合、未焊透：應(yīng)根據(jù)缺陷的位置和深度，采用碳弧氣刨或砂輪開(kāi)出坡口，然后進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊時(shí)應(yīng)保證坡口兩側(cè)母材充分熔合。6.3返工后檢驗(yàn)返工后的焊縫應(yīng)按原焊縫的檢驗(yàn)要求進(jìn)行外觀檢查和無(wú)損檢測(cè)，直至合格。返工記錄應(yīng)包括缺陷位置、缺陷性質(zhì)、清除方法、返工工藝參數(shù)、焊工、檢驗(yàn)結(jié)果等內(nèi)容，并納入工程質(zhì)量檔案。七、安全與環(huán)保措施7.1安全措施焊接作業(yè)人員必須佩戴安全帽、焊接面罩、絕緣手套、焊工服等個(gè)人防護(hù)用品，嚴(yán)禁酒后上崗或無(wú)證上崗。焊接現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)置消防器材（如滅火器、消防沙等），嚴(yán)禁在易燃易爆物品附近施焊。焊接設(shè)備的電源線(xiàn)、接地線(xiàn)應(yīng)連接牢固，接地電阻不應(yīng)大于4Ω。使用中的焊接電纜不得有破損，避免觸電事故。高空焊接作業(yè)時(shí)，應(yīng)搭設(shè)牢固的操作平臺(tái)，系好安全帶，下方應(yīng)設(shè)置警戒區(qū)，防止火花墜落引起火災(zāi)或燙傷。7.2環(huán)保措施焊接過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵應(yīng)采取通風(fēng)排毒措施，必要時(shí)可設(shè)置焊接煙塵凈化器。焊接廢棄物（如焊渣、焊條頭、廢舊砂輪片等）應(yīng)分類(lèi)收集，集中處理，不得隨意丟棄。噪聲控制：焊接設(shè)備應(yīng)采取減振、隔聲措施，避免噪聲污染。夜間焊接作業(yè)時(shí)，應(yīng)控制噪聲在55dB以下。八、質(zhì)量記錄與資料管理8.1質(zhì)量記錄內(nèi)容焊接質(zhì)量記錄應(yīng)包括以下內(nèi)容：焊接材料質(zhì)量證明書(shū)、烘干記錄和發(fā)放記錄。焊工資格證書(shū)復(fù)印件及施焊記錄。焊接工藝規(guī)程（WPS）及工藝評(píng)定報(bào)告（PQR）。焊前檢驗(yàn)、焊接過(guò)程檢驗(yàn)和焊后成品