厚板焊接、低溫焊接技術(shù)交底

1、技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容：一、施工準(zhǔn)備 （一）作業(yè)條件1、焊工必須經(jīng)考試合格并取得合格證書(shū)持證焊工必須在其考試合格項(xiàng)目及其認(rèn)可范圍內(nèi)施焊。 2、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)要有安全防護(hù)、防火、通風(fēng)措施、防止發(fā)生觸電、火災(zāi)、中毒及燒傷等事故。 （二）工器具主要工器具：交流電焊機(jī)、CO2氣保焊機(jī)輔助工器具：焊條烘干機(jī)、氧氣、乙炔等二、質(zhì)量要求 審核人交底人接受交底人技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年

2、11 月 9 日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容：2、對(duì)接焊縫及完全熔透組合焊縫尺寸允許偏差應(yīng)符合下表規(guī)定 3、焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。一級(jí)二級(jí)焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷，且一級(jí)焊縫不得有咬邊未焊滿(mǎn)、根部收縮等缺陷。4、焊縫感觀應(yīng)達(dá)到:外形均勻成型較好；焊道與焊道、焊道與基本金屬間過(guò)渡較平滑；焊渣和飛濺物基本清除干凈。三、操作要求 厚板多層焊時(shí)應(yīng)連續(xù)施焊，每一焊道焊接完成后應(yīng)及時(shí)清理焊渣及表面飛濺物，發(fā)現(xiàn)影響焊接質(zhì)最的缺陷時(shí)，應(yīng)清除后方可再焊。在連續(xù)焊接過(guò)程中應(yīng)控制焊接區(qū)母材溫度，使層間

3、溫度的上、下限符合工藝文件要求。遇有中斷施焊的情況，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)暮鬅?、保溫措施，再次焊接時(shí)重新預(yù)熱溫度應(yīng)高于初始預(yù)熱溫度；審核人交底人接受交底人技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年 11 月9日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容： 坡口底層焊道采用焊條手工電弧焊時(shí)宜使用不大于4mm的焊條施焊，底層根部焊道的最小尺寸應(yīng)適宜，但最大厚度不應(yīng)超過(guò)6mm；1)焊接應(yīng)力、應(yīng)變的控制1)應(yīng)力控制方法焊接應(yīng)力和應(yīng)變是能量存在同一焊件的不同形式，服從于能量守恒定律，它們相輔相成并可互相轉(zhuǎn)換，減少一

4、方必須增大另一方。任何形式消除焊接應(yīng)力的方法，都是以犧牲材料的綜合性能指標(biāo)特別是塑性、韌性?xún)?chǔ)備為代價(jià)，因此焊接應(yīng)力是從設(shè)計(jì)開(kāi)始的焊接全過(guò)程控制的預(yù)防措施，這是目前控制焊接應(yīng)力的最好方法。a.深化設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少焊縫數(shù)量,避免多條焊縫的交叉。b.盡量減小坡口角度,減小焊縫截面積。c.采用合理的焊接順序。d.采用合理的預(yù)熱和后熱規(guī)范。2）鋼材碳當(dāng)量計(jì)算作為估算鋼材焊接性的重要指標(biāo)之一， Q345B的碳當(dāng)量CE（）根據(jù)國(guó)際焊接學(xué)會(huì)(IIW) 推薦的適應(yīng)于中高強(qiáng)度的非調(diào)質(zhì)低合金高強(qiáng)度鋼公式，計(jì)算如下(化學(xué)成分均取平均值)：Q345：CE (%)=C+Mn/6+Cr/5+Mo/5+V/5+Cu/15+Ni

5、/15（%）0.345（%）審核人交底人接受交底人技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年 11月9 日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容： 鋼材中各種化學(xué)成分的控制如下所示：牌號(hào)質(zhì)量等級(jí)化學(xué)等級(jí)（）CMNSIPSVNBTIALCRNIQ345B0.21.01.60.550.0400.0400.020.150.0150.0600.020.20碳當(dāng)量Ceq<0.4%時(shí)，淬硬傾向不大，焊接性良好，當(dāng)碳當(dāng)量Ceq=0.40.6，鋼材易淬硬，說(shuō)明焊接性已變差，焊接時(shí)需預(yù)熱，隨著板厚的增大

6、，預(yù)熱溫度也適當(dāng)?shù)奶岣?。Q345碳當(dāng)量為0.345，大于0.4,所以淬硬傾向大，抗裂性能差，焊接性也較差。故焊接時(shí)應(yīng)采取預(yù)熱、控制線(xiàn)能量、后熱緩冷或消除擴(kuò)散氫等工藝措施。（2）焊接預(yù)熱及后熱除電渣焊、氣電立焊外，類(lèi)鋼材匹配相應(yīng)強(qiáng)度級(jí)別的低氫型焊接材料并采用中等熱輸入進(jìn)行焊接時(shí)，板厚與最低預(yù)熱溫度要求以符合下表規(guī)定：審核人交底人接受交底人技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接 交底內(nèi)容： 常用結(jié)構(gòu)鋼材最低預(yù)熱溫度要求鋼材牌號(hào)接頭最厚部件的板厚

7、t（mm）t2525t4040t6060t80t80Q34560 0C80 0C100 0C140 0C注：本表適用條件：1 接頭形式為坡口對(duì)接，根部焊道，一般拘束度；2 熱輸入約為1525kj/cm；3 采用低輕型焊條，熔敷金屬擴(kuò)散氫含量（甘油法）： E5015、E5016、E5515、E5516不大于6ml/100g；E6015、E6016不大于4ml/100g；4 一般拘束度，指一般角焊縫和坡口焊縫的接頭未施加限制收縮變形的剛性固定，也未處于結(jié)構(gòu)最終封閉安裝或局部返修焊接條件下而具有一定自由度；5 環(huán)境溫度為常溫；審核人交底人接受交底人技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)

8、院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容： 6 焊接接頭板厚不同時(shí)，應(yīng)按厚板確定預(yù)熱溫度；焊接接頭材質(zhì)不同時(shí)，按高強(qiáng)度、高碳當(dāng)量的鋼材確定預(yù)熱溫度；a.焊前預(yù)熱及層間溫度的保持宜采用電加熱器、火焰加熱器等加熱，并采用專(zhuān)用的測(cè)溫儀器測(cè)量；b.預(yù)熱的加熱區(qū)域應(yīng)在焊接坡口兩側(cè)，寬度應(yīng)各為焊件施焊處厚度的1.5倍以上，且不小于100mm；預(yù)熱溫度宜在焊件反面測(cè)量，測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)在離電弧經(jīng)過(guò)前的焊接點(diǎn)各方向不小于75mm處；當(dāng)用火焰加熱器預(yù)熱時(shí)正面測(cè)溫應(yīng)在加熱停止后進(jìn)行。c.后熱消氫處理的加熱溫度應(yīng)為

9、200250度，保溫時(shí)間應(yīng)依據(jù)工件板厚每25mm板厚不小于0.5h、且總保溫時(shí)間不小于1h確定。達(dá)到保溫時(shí)間后應(yīng)緩冷至常溫；審核人交底人接受交底人技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年 11 月9 日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容： 焊接焊后保溫措施實(shí)例本工程厚板焊接采用遠(yuǎn)紅外電加熱技術(shù)，對(duì)40mm的焊縫和重要焊接節(jié)點(diǎn)全部采用電加熱，由此保證了焊縫的預(yù)熱（后熱）溫度的均勻和準(zhǔn)確性，對(duì)防止焊接裂紋的產(chǎn)生和控制應(yīng)力應(yīng)變起到積極的作用，特別在冬季施工中電加熱起到了不可替代的作用。審核人

10、交底人接受交底人技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容： （3）焊接裂紋控制在焊接厚板鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，傳熱速度比薄板快，因此提高了焊縫金屬的結(jié)晶速度，即提高了焊縫結(jié)晶期間的應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)率，增大了熱裂傾向；在另一方面，由于冷卻速度的提高，結(jié)構(gòu)鋼焊接接頭必然更易于硬化，與薄板焊接相比較，厚板焊接的冷裂傾向必然增大。因此，為了防止產(chǎn)生焊接裂紋，首先要控制冷卻速度；其次要選用正確的母材和焊接材料。在工藝上控制接頭的冷卻速度，主要從焊前預(yù)熱、焊接線(xiàn)能量

11、及焊接順序三個(gè)方面進(jìn)行。（4）層狀撕裂啟裂源分類(lèi)及其防止措施厚板焊接時(shí)，由于Z向（板厚方向）受力，沿板厚軋制層產(chǎn)生臺(tái)階式開(kāi)裂稱(chēng)之為“層狀撕裂”。本工程以厚板為主，故防止層狀撕裂也是本工程的一大重點(diǎn)。層狀撕裂產(chǎn)生原因及預(yù)控措施：審核人交底人接受交底人技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年 11 月9 日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容： 啟裂分類(lèi)成 因措 施第類(lèi)以焊根裂紋,焊趾裂紋為啟裂源,沿HAE發(fā)展的層狀撕裂。1. 影響冷裂的因素:Pcm、HD、RF；2. 伸長(zhǎng)的MnS夾雜物；3

12、. 角變形引起的應(yīng)變集中。1.同防止冷裂紋的措施；2.降低鋼中的S的含量,選用Z向鋼；3.改變接頭及坡口形式,防止角變形及應(yīng)力集中。第類(lèi)以軋制夾層為啟裂源,沿HAZ發(fā)展的層狀撕裂。1. 伸長(zhǎng)的MnS夾雜物及硅酸鹽夾雜物；2. 拘束度加大應(yīng)變時(shí)效。1. 降低鋼中的夾雜物（如增加稀土）,選用Z向鋼；2. 減少拘束度；3. 采用低氫焊材；4. 改進(jìn)接頭和坡口形式；5. 堆焊隔離層。第類(lèi)以軋制夾層為裂源,沿遠(yuǎn)離HAZ的母材中心發(fā)展的層狀撕裂。1. 軋制的長(zhǎng)條MnS夾雜物及硅酸鹽夾雜物；2. 拘束度增加；3. 應(yīng)變時(shí)效。1. 選用Z向鋼；2. 減小拘束度；3. 改進(jìn)接頭或坡口形式；4. 堆焊隔離層；5.

13、 鋼板兩端機(jī)械加工。審核人交底人接受交底人技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容： 普通鋼構(gòu)件焊接工藝序號(hào)焊接工藝1焊接分為打底層與面縫層，均為單道焊。打底層焊接時(shí)選用小直徑電焊條，電流調(diào)節(jié)為約90A（f2.5mm,f3.2mm）；2沿下部中心線(xiàn)將焊口分為兩半部實(shí)施焊接，焊前應(yīng)自間隙最小處先焊，多處間隙較小，則分多處將間隙較小處先焊，注意將收弧處弧坑填滿(mǎn)；3無(wú)論先焊焊縫連貫與不連貫，均應(yīng)采用角向磨光機(jī)去除始端與收端凸起處，形成易使全

14、縫連貫的緩坡?tīng)睿?接頭的陰角部分，使用f2.5mm焊條，陽(yáng)角部分使用f3.2mm焊條；5對(duì)于間隙較大或縫寬超焊條直徑2倍以上的焊縫，處理方法為在水平桿端采用堆壘焊法縮小間隙（不得填充異物，也不得在鋼板上形成局部高溫高熱區(qū)）6焊縫的最終接頭，必須在中部；7層焊縫除必須保證焊腳符合規(guī)定外，還必須保證焊縫邊緣飽滿(mǎn)，縫中區(qū)稍凹；審核人交底人接受交底人技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年 11 月 9 日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容操作平臺(tái)、防護(hù)架安裝焊接試驗(yàn)和工藝評(píng)定施焊順序和焊接條

15、件確認(rèn)確認(rèn)合格氣候條件檢查；接頭組裝質(zhì)量檢查；坡口間隙測(cè)定、坡口形狀、角度、鈍邊和坡口面清理情況檢查，襯板角板檢查；焊機(jī)、工具、安全檢查，易燃易爆物防護(hù)；焊接材料檢查；氣體純度以及氣路檢查；安裝施焊條件檢查。檢查引弧板熄弧板預(yù)熱預(yù)熱溫度測(cè)試時(shí)間位置控制定位焊低氫焊條打底焊焊條或焊絲焊接焊中檢測(cè)工藝流程、電流、電壓檢查；.焊道清渣、層溫檢查；.焊道質(zhì)量檢查；.二氧化碳?xì)怏w流量、純度、壓力檢查；送絲穩(wěn)定性、焊絲伸出長(zhǎng)度檢查；導(dǎo)電嘴、保護(hù)氣罩檢查。焊接完成焊工自檢焊縫外觀檢查填寫(xiě)外觀質(zhì)量檢查記錄打磨超聲波探傷檢測(cè)檢測(cè)報(bào)告不合格 合格缺陷修整焊接場(chǎng)地清理掃返修記錄、驗(yàn)收返修審核人交底人接受交底人技術(shù)交

16、底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年 11 月 9日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容： 低溫焊接技術(shù)措施大量焊接鋼結(jié)構(gòu)失效事故表明，低溫是導(dǎo)致脆斷的主要原因，特別是結(jié)構(gòu)中存在著缺陷（缺口效應(yīng)）則脆斷效應(yīng)更嚴(yán)重。當(dāng)溫度低于材料的臨界轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，在遠(yuǎn)小于屈服強(qiáng)度的作用下，鋼材會(huì)出現(xiàn)完全無(wú)屈服的斷裂。本工程工期內(nèi)存在冬期施工，需解決低溫焊接的技術(shù)難題。低溫焊接具有下述特點(diǎn)：低溫焊接條件下，焊縫的冷卻速度較常溫比較速度增加，直接后果是t8/5下降，晶粒度隨之粗大，因此冷裂紋的敏感性也相應(yīng)增加。

17、在結(jié)構(gòu)拘束度很大的前提下，冷卻速度過(guò)快，極易造成焊縫金屬偏析，在較強(qiáng)的拉應(yīng)力場(chǎng)作用下，在焊縫的偏析處即焊縫中心部分發(fā)生結(jié)晶裂紋，是熱裂紋的一種形式。冷裂紋的延遲效應(yīng)增加，焊縫金屬在冷卻過(guò)程中，游離氫的溶解度降低，冷卻的速度變快，氫透出的時(shí)間變短，因此殘留在金屬的比例增大，使冷裂紋的效應(yīng)增加。延遲效應(yīng)同殘留在金屬中的氫含量成正比。低溫下發(fā)生脆斷的可能性增加，當(dāng)構(gòu)件的工作溫度低于材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度的情況下，在拉應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力共同作用下，結(jié)構(gòu)的靜載強(qiáng)度大幅度的降低，極大可能在遠(yuǎn)低于材料的屈服點(diǎn)的外力作用下發(fā)生脆斷。預(yù)熱效果變差，相同的溫度，相同的預(yù)熱時(shí)間，低溫下的效果遠(yuǎn)比常溫差，同樣也影響t8/

18、5。根據(jù)以往所做的低溫焊接試驗(yàn)結(jié)果分析，可以得出如下結(jié)論：環(huán)境溫度變化對(duì)焊接質(zhì)量的影響不是決定性的。改變環(huán)境溫度，特別是母材本身的溫度和加強(qiáng)后熱是低溫焊接成功的基本方法。審核人交底人接受交底人技術(shù)交底記錄表C2-1編 號(hào)006工程名稱(chēng)泰安道五號(hào)院工程交底日期2011年 11 月9日施工單位天津市建工工程總承包有限公司鋼結(jié)構(gòu)工程分公司分項(xiàng)工程名稱(chēng)鋼結(jié)構(gòu)焊接交底提要厚板焊接、低溫焊接交底內(nèi)容： 預(yù)熱溫度的差別會(huì)帶來(lái)強(qiáng)度上的差別，特別是厚板焊接，低溫環(huán)境影響強(qiáng)度指標(biāo)是肯定的。所以，應(yīng)充分重視環(huán)境溫度的提高和準(zhǔn)確的預(yù)熱溫度。預(yù)熱溫度的降低或不預(yù)熱必然降低焊縫的綜合指標(biāo)。這是因?yàn)榄h(huán)境溫度過(guò)低加速了焊縫冷卻所致。薄板低溫焊接試驗(yàn)結(jié)果表明，焊接熱循環(huán)傳導(dǎo)方式區(qū)別決定了薄板（如20mm）受低溫環(huán)境影響較