钢结构焊接施工技术规范
钢结构焊接技术论文1:钢结构安装与焊接施工技术
某工程塔架为全钢结构，焊接工作量大，且多为全熔透焊缝，质量要求高，构件最大厚度达到85mm，焊接难度大。项目开始前进行了过程评估。
关键词:钢结构；焊接；全熔透焊接；程序鉴定
1项目概况
某工程位于湖南长沙，全钢结构，地上35层，钢柱锚入地下，高度150m，南北立面为双曲面，外围钢柱以每四层为虚线点。核心筒内有31根钢柱，外围有23根钢框架柱。钢柱主要是箱型柱，钢梁是轧制焊接的H型钢。钢结构总重量约为14000t。
1.1钢
本工程钢柱用钢为高层建筑结构用钢板Q345GJC，厚度大于40mm的钢板为Q345GJC-Z15，在舞阳钢铁厂生产，主梁用钢为Q345C，钢支撑为Q235C，在武汉钢铁厂生产。
1.2组件
钢柱长度12m，单个构件最大重量19.8t，钢柱厚度28、34、40、55、70、85mm，典型截面600？600?70、钢梁翼缘板厚度16、24、28、40mm，典型截面700？240?14?28。由于钢板厚度大，焊接难度大，焊接质量要求高。
1.3接头形式和焊缝检测
根据设计，现场安装立柱之间的对接为全熔透焊接，钢梁与钢柱支架的上下翼缘为全熔透焊接，钢梁腹板大部分采用高强度螺栓连接，双剪连接板与钢柱为角焊缝。
由于钢板厚度较大，且焊缝多为全熔透焊缝，本工程全熔透焊缝采用B级超声波探伤，100%超声波探伤。现场探伤工作中，现场焊工填写检验委托单，检验单位根据填写的检验部位进行探伤。如发现焊接缺陷，检验单位应填写质量返修单，通知焊接负责人，返修重焊后再进行超声波检验。本项目的委托单位是冶金研究所。使用的仪器是CTS-2000，超声波探伤选用斜探头。探伤报告必须写明探伤部位、缺陷的位置和大小、评定等级，并确定是合格还是不合格；返修部位应严格按照焊接工艺评定的参数进行焊接，返修次数不得超过两次。
2典型焊接接头概况
2.1钢柱对接焊缝。
3焊接准备
3.1焊接吊篮与平台
3.2焊接设备和焊接材料
4焊接施工劳动力安排
高层钢结构焊接工程专业性很强，劳动强度大，要求专业管理人员和焊工具备良好的技术素质。本工程现场的焊工均持有钢结构焊接CO2气体保护焊证书。正式施工前，在业主、监理等单位的监督下，进行了附加现场检查。
5焊接施工顺序和工艺
5.1焊接顺序
5.1.1根据本工程平面和立面的形状和结构形式，塔楼将分东西两个区域组织。钢结构安装完毕，校正三个或三个以上单元，最后拧紧高强度螺栓，从平面中心选取四面焊梁的柱作为基准柱，作为竖向挠度测量的基准。先排好四面弯焊的横梁，再向四周延伸焊接。跟进安装滞后。采用结构对称、节点对称和全方位对称焊接的原则。
在5.1.2螺栓焊接混合节点中，设计要求梁腹板上的高强度螺栓应先初拧70%再拧紧。焊接横梁的上下翼缘板？最后，将梁腹板上的高强度螺栓拧紧至100%施工扭矩。
5.1.3垂直焊接顺序:
(1)一柱一层地下梁焊接顺序:
上框架梁？柱脚板焊接？支持？焊接检查。
(2)地上一柱二层梁焊接顺序:
上框架梁？压制金属板支架？下框架梁？压制金属板支架？上柱是否焊接在下柱上？焊接检验(还是先焊柱？列节点？上框架梁？下框架梁？焊接检查)。
(3)地上一柱三层焊接顺序:
上框架梁？压制金属板支架？下框架梁？压制金属板支架？中间框架梁？压制金属板支架？上柱是否焊接在下柱上？焊接检验，(但是也可以先焊接立柱？列节点？上框架梁？下框架梁？中间框架梁？焊接检查)。
5.1.4列？梁节点上的两根对称梁应同时焊接，一根梁的两端不应同时焊接。
5.1.5列？焊接柱接头时，箱型柱的对称两侧应由两名焊工轮流逆时针焊接。
5.1.6梁应先与下翼缘焊接，再与上翼缘焊接，以减少角变形。
5.2安装和焊接工艺
安装和焊接前的准备工作
本工程中用于高层建筑结构的钢板在国内使用不多。对大量有代表性的接头形式进行了相应焊接方法的工艺评定试验。试验用钢包括Q345GJC-Z15(壁厚70mm)、Q345GJC-Z15(壁厚40mm)、Q345C(法兰厚度28mm)，焊接位置为柱？柱横向焊接，柱？梁的平焊(包括桁架梁上下翼缘的平焊)和丁字角立焊。沟槽形式和尺寸按设计要求。焊接外观和超声波检查后，取样进行机械和物理试验。测试结果表明，接头抗拉强度达到母材抗拉强度标准值，接头弯曲度为180？没有裂缝。采用的焊接材料和焊接设备的技术条件应符合国家标准，并具有优良的性能。清渣、气刨、焊条烘干和保温装置应齐全有效。
5.2.2手工电弧焊和CO2气体保护焊的焊接材料和设备。
(1)焊条应在150℃的高温干燥箱中干燥2小时，焊条干燥次数不得超过两次。
(2)焊丝包装应完好无损，如有破损，当焊丝被污染、弯曲或紊乱时，应部分报废。
(3)3)CO2气体的纯度应不低于99.9%(体积比)，含水量应小于0.05%(重量比)，瓶内高压低于1MPa时应停止。
(4)焊机电压应正常，接地线压接牢固，接触可靠，电缆和焊钳应完好无损，送丝机应能均匀送丝，气管无漏气或堵塞。
5.3安装和焊接程序及一般规定
焊接的一般顺序是:焊前(组装)检查？垫板和引弧板组装焊接？除锈预热？焊接？检查(修理，不超过两次)，
5.3.1焊接前检查坡口角度、钝边、间隙、偏移量(小于规范要求)，坡口两侧的锈斑、油渍、氧化皮等应清除。
5.3.2垫板与引弧板组装焊接时，表面清洁度应与坡口表面一致，垫板与母材应贴合紧密，引弧板与母材焊接牢固。
预热。焊接前，用气焊或专用烘烤枪对坡口两侧100mm范围内的母材均匀加热，并用表面温度计测量温度，防止温度不符合要求或表面局部氧化，预热温度。
钢结构焊接技术论文二:钢结构安装与焊接施工技术
简要分析了车间钢结构的主要焊接工艺和保证焊接质量的主要方法，提出了控制焊接质量的主要对策，与大家交流学习。
关键词:厂房；钢结构；焊接技术
1，工程概述
某工程公司内设焊接车间，建筑面积22000平方米。为单层工业厂房，主体钢结构为门式钢架结构。轴位置编号如图纸所示。为三跨结构，单跨32米，柱距8米。主钢柱116，主钢梁203根，吊车梁336根。门式钢框架梁、柱、吊车梁用钢采用Q345B，钢梁与柱连接用高强螺栓采用六角10.9S级，摩擦面喷砂处理。钢结构的主要部件通过喷丸除锈。工程设计年限为50年，结构安全等级为二级，抗震设防烈度为7度。焊接部位包括:(1)上下柱对接；(2)钢梁与钢柱的对接。(3)栓钉焊接在钢梁上。
2.钢结构安装焊接前的准备工作
本工程所用钢板在国内使用不多，针对大量有代表性的接头形式进行了相应焊接方法的工艺评定试验。试验用钢包括Q345GJC-Z15(壁厚70mm)、Q345GJC-Z15(壁厚40mm)、Q345C(法兰厚度28mm)，焊接位置为柱？柱横向焊接，柱？梁的平焊(包括桁架梁上下翼缘的平焊)和丁字角立焊。沟槽形式和尺寸按设计要求。焊接外观和超声波检查后，取样进行机械和物理试验。测试结果表明，接头抗拉强度达到母材抗拉强度标准值，接头弯曲度为180？没有裂缝。采用的焊接材料和焊接设备的技术条件应符合国家标准，并具有优良的性能。清渣、气刨、焊条烘干和保温装置应齐全有效。
手工电弧焊和CO2气体保护焊的焊接材料和设备:(1)焊条应在高温干燥箱中干燥，焊条干燥不得超过两次。
(2)焊丝包装应完好无损，如有破损，当焊丝被污染、弯曲或紊乱时，应部分报废。(3)3)CO2气体的纯度应不低于99.9%(体积比)，含水量应小于0.05%(重量比)，瓶内高压低于1MPa时应停止。(4)焊机电压应正常，接地线压接牢固，接触可靠，电缆和焊钳应完好无损，送丝机应能均匀送丝，气管无漏气或堵塞。
3、安装焊接程序和注意要点的规定
焊接的一般顺序是:焊前检查？预热除锈？垫板和引弧板组装焊接？焊接？试验
具体来说:(1)同一柱上的梁，先焊上梁，后焊下梁。(2)柱两侧对称梁应同时焊接，同一梁的两端不能同时焊接。(3)同一横梁的上下翼板应先与下翼板焊接，再与上翼板焊接。(4)从中柱开始，向四周对称焊接。(5)立柱上下两段对接对称焊接。焊接时，应两人同时对称焊接一个接头，防止立柱因焊接变形而弯曲。对称的两边先焊到1？3层，然后焊接另外两个对称面，再焊接未焊透的焊缝。
规定及注意事项:(1)焊接前检查坡口的角度、钝边、缝隙、错位，清除坡口内侧及两侧的锈斑、油渍、氧化铁皮。(2)预热。焊接前，用气焊或专用烘烤枪对坡口两侧100mm范围内的母材均匀加热，并用表面温度计测量温度，防止温度不符合要求或表面局部氧化，预热温度。(3)重新检查预热温度。如果温度不够，要重新加热，达到要求。(4)垫板与引弧板组装焊接时，表面清洁度应与坡口表面相同，垫板与母材应贴合紧密，引弧板与母材焊接牢固。(5)焊接:第一层的焊道要把基材与垫板的接缝密封在坡口内，然后逐层焊接，直至填满坡口。每次焊接后，必须清除焊渣和飞溅物，并及时打磨和修补焊接缺陷。(6)接口必须连续焊接。如因需要中途停止焊接，应进行保温缓冷处理，焊接前应重新加热。(7)遇雨或雪时，应停止焊接，构件接头周围和上方应有防风罩和遮雨棚。当风速大于5m/s时，应停止焊接。当环境温度低于零度时，应按规定采取预热和后加热措施。(8)碳素结构钢应在焊缝冷却至环境温度和低合金结构钢完成24h后进行焊缝探伤检查。(9)焊工和检查员应认真填写操作记录表。
4.焊接施工中的重要工艺参数
4.1标准接头的焊接顺序和工艺参数
主要是:(1)上下立柱无耳片一侧由两名焊工对称焊接至板厚的1/3时，耳片板被切断。(2)然后，在耳板被切断的一侧，由两名焊工在两侧对称焊接至板厚的1/3。(3)两名焊工应分别进行相邻两侧的焊接。(4)每两层之间的焊道接头应错开，两个焊工焊接的焊道接头也应每层错开，焊接时应检测层间温度。(5)焊接工艺参数如下:
1)CO2气体保护焊:焊丝直径？1.2mm，电流280 ~ 320 a，焊接速度350 ~ 450 mm/min。
2)焊丝伸出长度:约20mm，气体流量25 ~ 80l/min，
3)电压:29 ~ 34v，层间温度120 ~ 150℃。
4，2列？梁，梁？梁接缝的处理
主要是:(1)先焊接梁的下翼缘，梁腹板两侧的翼缘焊缝要保持对称。(2)焊接下法兰后，焊接上法兰。(3)如果法兰厚度大于30mm，上下法兰应交替焊接。(4)焊接工艺参数如下:
1)CO2气体保护焊:焊丝直径？1.2mm，电流280 ~ 360 a，焊接速度300 ~ 500 mm/min。
2)焊丝伸出长度:20 mm左右，气体流量20 ~ 80l/mm
3)电压:30 ~ 38V，层间温度120 ~ 150℃。
5.结束语
钢结构安装与焊接的质量控制是一项综合技术，焊接质量受材料性能、工艺方法、设备、工艺参数、气候、焊工技术和情绪的影响。施工前，根据工艺评定编制作业指导书，使每个焊工明确操作要领、材料使用和质量要求。在施工过程中，焊工在施焊前和施焊后都要做好记录，焊接工程师要对焊缝逐一进行检查验收并做好记录，确保实体工程的安全使用。车间主体工程竣工后，钢结构主体工程按国家和行业的有关要求进行鉴定。鉴定依据为:(1)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001)；(2)《建筑结构检测技术标准》GB/t 50344-200；(3)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB 50300-2001)；(4)《建筑钢结构焊接规范》jgj 81-2002；(5)《钢焊缝手工超声波检验方法及检验结果分类》(GB 11345-1989)；(6)装配焊接车间设计图。实践证明，主体钢结构工程施工安装质量符合GB50205-2001的技术标准和设计要求，可以交付使用。
参考
1，陈海波。某组装焊接厂房钢结构工程鉴定[J]，建筑技术与管理，11，2009。
2.杨陵川和杨朱温。高层建筑钢结构安装与焊接施工的质量控制，重庆建筑大学学报[J]，增刊2000，22: 208-211。
钢结构焊接技术论文三:建筑钢结构低温焊接施工技术探讨
摘要:通过对低温环境下管道焊接施工措施的研究和工程试验，认为低温环境下影响焊接质量的因素更多的是施工机械和焊接设备的适应性、焊工劳动保护措施的保暖和轻便性等因素。
关键词:低温焊接；预热温度；焊后保温
随着焊接环境温度的降低，焊缝金属的硬度增加。采取预热、层间温度、焊后缓冷等有效措施，降低焊缝金属的冷却速度，从而提高焊缝金属的硬度。在热温度不足的情况下，根部焊缝裂纹倾向增大，但提高预热温度和改进预热方法可以明显提高焊缝质量。创造适宜的施工环境和焊接条件，保证焊工劳动保护措施的保暖和轻便，焊接时使用自制的活动保温防风棚和管端挡块。
1.低温焊接施工技术
由于焊接作业是在低温环境下进行的，为了更好地完成焊接任务，应尽量选用氢含量低的焊接材料，并对焊接材料采取必要的烘烤和保温措施。为了尽可能减少热量损失，可以在进行焊接作业的地方建造相应的防护室，从而形成一个相对封闭的空间。如果条件不允许建设防护房，可以采取其他措施保护热量损失。在一些气体保护焊作业中，气瓶也应采取必要的保温措施。预热和夹层温度。与常温下的焊接预热相比，低温焊接的预热温度略高，需要预热的面积较大，通常大于或等于焊接点周围钢材厚度的两倍，这个范围不小于100 mm，焊接层的温度通常高于预热温度，或不低于相应规程规定的最低温度20℃，以较高者为准；采用合理的焊接方法。尽量采用窄摆、多层多道焊，严格控制层间温度；焊后加热和保温。焊接后，应及时对焊接接头进行后保温处理。有利于扩散氢的逸出，防止冷却速度过快产生冷裂纹，同时适当的后热温度也可以适当降低预热温度。
2.钢结构焊接施工技术
2.1焊接施工工艺
焊接人员必须熟悉图纸，做好焊接工艺的技术交底，确保焊接人员持证上岗，明确焊工的焊接任务，然后做好现场验电、预热、后热测温等准备工作。然后选择合适的焊接工艺和焊接参数，并通过焊接试验进行验证。焊接工作开始时，清理对接接头，检查坡口是否符合要求，检查定位焊是否牢固，焊缝周围有无油污和锈蚀。对焊接材料进行预热保温，然后按照既定的焊接参数进行焊接。焊后清除焊缝周围的熔渣，焊后保温，焊接完成。
2.2焊接材料的选择及与钢材的匹配
与钢的最低标准相比，焊接材料的金属强度、韧性和塑性明显高于钢本身，各项基本性能指标应等于或高于接头焊接处钢的最低标准；为保证焊缝的塑性，当钢材较厚时，应根据厚度选择焊接材料；选择韧性合适的焊接材料，韧性好的焊接材料可以提高焊缝和热影响区的韧性，使其满足钢结构的受力要求。
2.3焊接质量控制
控制输入热量和焊接冷却速度:通过控制焊接电压、焊接电流、焊接速度和熔化金属的冷却速度来控制焊接质量。控制焊缝中元素的成分:选用优质的焊接材料，以及操作者高超的操作技术和技能，保证焊缝的外观质量。选择具有高能量密度和低输入热量的焊接方法来控制焊接应力和变形。从钢材材料出发，考虑各种技能的标准要求，选择合适的焊接材料和检测方法评价焊接质量，得出适合生产的焊接工艺。焊接时应注意控制层间温度，防止焊接接头弱化。总之，尽量在成本最低的原则下，完成高质量的焊接任务。焊工必须持有双证，即安全证书和焊工证书。并具备相应的焊接资质。
3.高强度钢焊接施工技术
3.1焊接材料的选择和匹配
强接头弱棒，即与母材规定的最低标准相比，焊接材料熔敷金属的强度、韧性和塑性明显高于标准；而且焊接接头部位的各项基本性能指标至少应符合母材规定的最低标准；焊接厚板时，应根据厚度效应后的强度选择合适的焊接材料。通常情况下，当接头的约束程度比较大时，可以在1/4的厚度后选择强度稍低的焊接材料。焊接材料韧性的选择非常重要。韧性好的焊接材料能使焊缝和热影响区的韧性达到钢结构规定的标准。比如焊接无裂纹钢时，可以选择低H或超低H的焊接材料。同时，当钢板厚度小于50mm或温度在0℃以上时，钢结构不能预热。这种方法的明显优点是其力学指标突出，特别是在面积强度比的冲击性能方面。
3.2确定最低预热温度的常用方法
通过裂纹实验进行控制，即通过倾斜Y型槽试样的抗裂性试验确定最低预热温度；预热温度由硬度控制。通常的方法是根据含碳量一定的不同厚度钢材的T型接头角焊缝热影响区硬度的冷却速度(540℃)查表确定焊缝能量。根据熔敷金属的裂纹敏感性指数、厚度范围、抑制程度和扩散氢含量确定最低预热温度。根据接头热输入、冷却时间和钢材的具体曲线确定最低预热温度。
3.3焊接质量的控制方法
控制热量输入和冷却速度。该方法主要是将焊接时的电压和电流、焊接时的焊接速度以及熔敷金属的冷却时间控制在800℃ ~ 500℃范围内，从而完成对焊接质量的控制。需要控制焊缝中各种元素的质量百分比，主要包括碳、硫、磷、氢和氧。为了达到这个目的，除了选择高质量的低氢焊接材料外，还要求操作者有良好的操作方法，这样才能很好地保护熔池金属；应力和变形控制。选择高能量密度和低热输入的焊接方法。
4.结束语
最终得出适合生产的焊接工艺，对生产起到相应的指导作用。焊接这种钢材时，为了避免冷裂，应采取相应的措施。同时，为了弱化接头，焊接时应严格筛选和控制层间温度和焊接线能量。总的原则是以较低的成本尽可能高质量地完成焊接任务。
参考资料:
【1】姚金勇。浅谈钢结构焊接现场施工技术[J].科技信息，2012
[2]许·。钢结构焊接现场施工技术探讨[J].中国房地产，2013。
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