《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》宣講

1、整理課件宣 貫 講 稿整理課件l與國(guó)際先進(jìn)同類(lèi)規(guī)范接軌（主要針對(duì)美國(guó)焊接規(guī)范 AWS D1.1），并能在重大建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用。 整理課件1. 擴(kuò)大適用范圍，符合現(xiàn)代建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)；2. 全面豐富規(guī)程的技術(shù)內(nèi)容，提高整體技術(shù)水平；3. 提高規(guī)程的實(shí)用性和可操作性。 整理課件1.0.2 本規(guī)程適用于桁架或網(wǎng)架桁架或網(wǎng)架( (殼殼) )結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、多層 和高層梁和高層梁- -柱框架結(jié)構(gòu)等工業(yè)與民用建筑和一柱框架結(jié)構(gòu)等工業(yè)與民用建筑和一 般構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)工程般構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)工程中，鋼材厚度大于或等于3mm的碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 的焊接。適用的

2、焊接方法包括手工電弧焊氣手工電弧焊氣 體保護(hù)焊、自保護(hù)焊、埋弧焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊、自保護(hù)焊、埋弧焊、電渣焊、氣電立焊、栓釘焊及相應(yīng)焊接方法的組合電立焊、栓釘焊及相應(yīng)焊接方法的組合。整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件2.0.1 建筑鋼結(jié)構(gòu)工程焊接難度可分為一一般、較難般、較難和和難難三種情況。施工單位在承擔(dān)鋼結(jié)構(gòu)焊接工程時(shí)應(yīng)具備與焊接難度相適應(yīng)的技術(shù)條件,建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接難度可按下表區(qū)分。整理課件表表 建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接難度區(qū)分原則建筑鋼

3、結(jié)構(gòu)工程的焊接難度區(qū)分原則節(jié)點(diǎn)復(fù)雜程度和拘束度 板厚（mm） 受力狀態(tài) 鋼材碳當(dāng)量1Ceq(%) 一般簡(jiǎn)單對(duì)接、角接，焊縫能自由收縮 t30 一般靜載拉、壓 0.38較難復(fù)雜節(jié)點(diǎn)或已施加限制收縮變形的措施30t80 靜載且板厚方向受拉或間接動(dòng)載 0.380.45 難復(fù)雜節(jié)點(diǎn)或局部返修條件而使焊縫不能自由收縮t80 直接動(dòng)載、抗震設(shè)防烈度大于8度 0.45 注：1按國(guó)際焊接學(xué)會(huì)（IIW）公式，Ceq（%）=C+ （%）（適用于非調(diào)質(zhì)鋼） 焊接難度焊接難度 影響因素Mn/6+Cr+Mo+V/5+Cu+Ni/15整理課件Q235及Q345鋼通常Ceq在0.38%以下，Ceq=0.380.45%包含了

4、強(qiáng)度等級(jí)比Q345更高的較難焊的鋼號(hào)，Ceq0.45%則為難焊的特殊鋼號(hào)； 受力狀態(tài)的區(qū)分原則上參照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程，直接動(dòng)載指構(gòu)件承受動(dòng)載需要按疲勞設(shè)計(jì)、驗(yàn)算的情況； 板厚的分級(jí)按照目前國(guó)內(nèi)建筑鋼結(jié)構(gòu)中厚板的一般使用情況，將 30 mm與80mm 作為較難焊與難焊的分界，實(shí)際上是一種大致的區(qū)分； 節(jié)點(diǎn)拘束度分類(lèi)是根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)際情況并美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范AWS D1.1的區(qū)分方法一致； 目前國(guó)際上有多種碳當(dāng)量計(jì)算公式，在此采用了使用較為廣泛的國(guó)際焊接學(xué)會(huì)公式。 施工企業(yè)在承接鋼結(jié)構(gòu)工程時(shí)應(yīng)具備與焊接難度相適應(yīng)的裝備、技術(shù)、人員、檢驗(yàn)與試驗(yàn)條件、質(zhì)量保證和管理體系等。整理課件2.0.4 鋼結(jié)構(gòu)工程焊

5、接制作與安裝單位應(yīng)具備下列條件制作與安裝單位應(yīng)具備下列條件 6 應(yīng)具有與所承擔(dān)工程的結(jié)構(gòu)類(lèi)型相適應(yīng)的與所承擔(dān)工程的結(jié)構(gòu)類(lèi)型相適應(yīng)的企業(yè)鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程、焊接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、焊接工藝評(píng)定文件等技術(shù)技術(shù)文件文件； 行業(yè)規(guī)程是通用性的，施工企業(yè)必須根據(jù)產(chǎn)品的定位、承接工程結(jié)構(gòu)的類(lèi)型和企業(yè)自身的設(shè)備、工藝條件進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，編制企業(yè)的焊接規(guī)程、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)以指導(dǎo)生產(chǎn)施工。特別是資質(zhì)等級(jí)高的企業(yè)其規(guī)程的技術(shù)水平應(yīng)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)才可能?chē)?yán)于國(guó)家規(guī)范。 7 特殊結(jié)構(gòu)或采用屈服強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)390MPa的鋼材、新鋼種、特厚材料及焊接新工藝的鋼接構(gòu)工程的焊接制作與安裝企業(yè)應(yīng)具備焊接工藝實(shí)驗(yàn)室和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)人員

6、具備焊接工藝實(shí)驗(yàn)室和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)人員。 特殊鋼結(jié)構(gòu)中焊接接點(diǎn)設(shè)計(jì)復(fù)雜，使用特厚材料時(shí)接頭拘束度大。屈服強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)390MPa的鋼材或新鋼種其焊接性往往較差，在進(jìn)行工藝評(píng)定前必須進(jìn)行一些焊接性試驗(yàn)項(xiàng)目，如斜Y形抗裂試驗(yàn)、最高硬度試驗(yàn)、層狀撕裂敏感性試驗(yàn)，以便制訂初步的焊接工藝。 是否具備焊接工藝實(shí)驗(yàn)室和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)人員，應(yīng)是鋼結(jié)構(gòu)工程焊接制作與安裝企業(yè)資質(zhì)等級(jí)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 整理課件 整理課件建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材及焊接填充材料的選用應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖的要求，并應(yīng)具有鋼廠和焊接材整理課件牌號(hào)等級(jí)抗拉強(qiáng)度b(MPa)屈服強(qiáng)度S(MPa) 沖擊韌性16(mm)50 100(mm)T()Akv(J)Q235A37

7、5 460 235205B2027027C-2027DQ295A390 570295235B2034Q345A470 630345275B2034C034D-2034E-4027整理課件Q390 A490 650390330B2034034C-2034DE-4027Q420 A520 680420360B2034034CD-2034E-4027Q460 C550 720460400034D-2034E-4027注： 表中鋼材力學(xué)性能的單值均為最小值； 為板厚60 100mm時(shí)的s值。 Q420、Q460鋼材目前在建筑鋼結(jié)構(gòu)中還極少應(yīng)用，本技術(shù)規(guī)程在各章節(jié)條文中 已適當(dāng)顧及其特殊性，為其今后的應(yīng)

8、用留下空間。整理課件 GB 700-88 GB 700-79 Q235A Q235B A3 C2GB/T 1591-94 GB 1591-88Q23509MnV、09MnNb、09Mn2、12MnQ34512MnV、14MnNb、16Mn、16MnRE、18NbQ39015MnV、15MnTi、16MnNbQ42015MnVN、14MnVTiRE整理課件 除了常規(guī)力學(xué)性能以外，根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001的規(guī)定，對(duì)于抗震設(shè)防烈度6度及以上地區(qū)的建筑，鋼結(jié)構(gòu)的鋼材還要求： 1 鋼材的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)小 于1.2； 2 鋼材應(yīng)有明顯的屈服臺(tái)階，且伸長(zhǎng)率應(yīng)大于

9、20%; 3 鋼材應(yīng)有良好的可焊性和合格的沖擊韌性； 4 鋼材的質(zhì)量級(jí)別宜采用B級(jí)及以上等級(jí)。 按高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板YB 4104-2000選購(gòu)能滿足上述要求。 設(shè)計(jì)文件未作明確提出時(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。 對(duì)檢驗(yàn)報(bào)告的要求：材質(zhì)單的爐、批號(hào)與進(jìn)料相符，并須有生產(chǎn)廠質(zhì)檢部門(mén)公章。如由經(jīng)銷(xiāo)單位提供復(fù)印件須加蓋原件存放單位印章。 整理課件 焊接材料焊接材料焊接材料現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：碳鋼焊條GB/T 5117-95低合金鋼焊條GB/T 5118-95熔化焊用鋼絲GB/T 14957-94埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑 GB/T 5293-99埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑 GB/T 12470-03氣體保護(hù)電弧焊

10、用碳鋼、低合金鋼焊絲 GB/T 8110-95碳鋼藥芯焊絲 GB/T 10045-01低合金鋼藥芯焊絲 GB/T 17493-98整理課件新型號(hào)EXXXX第一、二位數(shù)字第三位數(shù)字第四位數(shù)字對(duì)應(yīng)老牌號(hào)熔敷金屬抗拉強(qiáng)熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值（度最小值（MPa) 適用焊接適用焊接位置位置藥皮藥皮類(lèi)型類(lèi)型電流種類(lèi)電流種類(lèi)E4303、E5003、E5503420、490、540平、立、橫、仰鈦鈣型交流或直流正、反接J422、J502、J552E4315、E5015、E5515、E6015420、490、540、590平、立、橫、仰低氫鈉型直流反接J427、J507、J557、J607E4316、E5016

11、、E5516、E6016420、490、540、590平、立、橫、仰低氫鉀型交流或直流反接J426、J506、J556、J606E4323、E5023420、490平、平角焊鐵粉鈦鈣型交流或直流正、反接J426Fe、J506Fe、E4328、E5028420、490、平、平角焊鐵粉低氫型交流或直流反接J426Fe、J506FeE5518、E6018540、590平、立、橫、仰J556Fe、J606Fe 常用結(jié)構(gòu)鋼焊條型號(hào)表示方法常用結(jié)構(gòu)鋼焊條型號(hào)表示方法（GB/T 5117、5118-95）整理課件焊劑-焊絲型號(hào)FXXXX-HXXX第一位數(shù)字第二位數(shù)字第三位數(shù)字第四位數(shù)字對(duì)應(yīng)焊劑老牌號(hào)熔敷金屬

12、抗拉強(qiáng)度 (Mpa)熔敷金屬屈服強(qiáng)度 (Mpa)熔敷金屬?zèng)_擊功狀態(tài)J渣系F4A0-H08、 H08AF4A2-H08AF4P3- H08AF4P4- H08A415550330焊態(tài) 0-20-30-40 27/HJ431SJ301熱處理SJ101F5A0-H08MnAF5A2-H10Mn2480 650400焊態(tài) 0-20-30-40 27/HJ431SJ301F5P3-H08MnMoAF5P4-H08MnMoA熱處理SJ101F48AZ-H08A、H08MnAF48A0-H08A、H08MnAF48A2-H08MnA、H10Mn2480 660400焊態(tài)/ 硅錳型HJ431HJ430027-

13、20硅鈣型SJ301F48P3 (F48P4)- H08MnMoA熱處理-30(-40)27氟堿型SJ101F55AZ-H08MnA550700470焊態(tài)/硅錳型HJ431F55A0-H10Mn2 、H08MnMoA027硅鈣型SJ301F55A2-H10Mn2 、H08MnMoA-20氟堿型SJ101F55P3-H10Mn2 、H08MnMoA 熱處理-3027氟堿型SJ101F55P4-H10Mn2 、H08MnMoA-40整理課件 結(jié)構(gòu)鋼常用埋弧焊劑渣系分類(lèi)及組分結(jié)構(gòu)鋼常用埋弧焊劑渣系分類(lèi)及組分渣系代號(hào)（X）主要組分渣系CaO+MgO+MnO+CaF2 50%SiO2 20%CaF2 1

14、5%氟堿型CaO+ MgO+SiO2 60%硅鈣型MnO+SiO2 50%硅錳型整理課件牌號(hào)化 學(xué) 成 分 (%)CMnSiMoVTi加入量SP H08A0.100.300.550.030.0300.030H08MnA0.100.801.100.070.0300.030H10Mn20.121.501.900.070.0350.035H08Mn2SiA0.111.802.10.650.950.0300.030H08MnMoA0.101.201.600.250.30.50.150.0300.030H08Mn2MoA0.060.111.601.900.250.50.70.150.0300.030H0

15、8Mn2MoVA0.060.111.601.900.250.50.70.060.120.150.0300.030H10Mn2MoVA0.080.131.702.000.040.60.80.060.120.150.0300.030 Cr 0.20, Ni 0.30, Cu0.20整理課件l ER 49-1 熔敷金屬?zèng)_擊功不低于47J(室溫) l 熔敷金屬抗拉強(qiáng)度不低于490MPa,l 屈服強(qiáng)度不低于372MPal l ER 50-2熔敷金屬?zèng)_擊功：-30時(shí)不低于27J l -3 - 20時(shí)不低于27J l -4、 -5 不要求l -6、-7 -30時(shí)不低于27J l 熔敷金屬抗拉強(qiáng)度不低于500

16、MPa,l 屈服強(qiáng)度不低于420MPal ER 55-D2熔敷金屬?zèng)_擊功：-30時(shí)不低于27J l 熔敷金屬抗拉強(qiáng)度不低于550MPa,l 屈服強(qiáng)度不低于470MPal l l l 整理課件整理課件1 焊接材料熔敷金屬的強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性均應(yīng)高于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低值，與母材焊接后其接頭各項(xiàng)性能均應(yīng)達(dá)到母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低值。埋弧焊時(shí)則是指焊絲和焊劑相匹配后的熔敷金屬性能；2 不同強(qiáng)度級(jí)別鋼材焊接時(shí)，對(duì)接接頭按強(qiáng)度低的鋼材選擇焊材，T形接頭應(yīng)按腹板的強(qiáng)度選擇焊材 ；3 Q235以上級(jí)別鋼號(hào)采用強(qiáng)度相匹配的低氫型焊條；碳當(dāng)量高于0.45，厚度超過(guò)100mm 的鋼材，組成拘束應(yīng)力大的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，可采用

17、強(qiáng)度相匹配的超低氫焊條（可僅用于打底焊若干層）；4 由化學(xué)成分決定使用性能的鋼材如耐候鋼、耐火鋼、不銹鋼等，按化學(xué)成分選擇專(zhuān)用焊材；整理課件 5 焊條及藥芯焊絲還要根據(jù)焊接位置選擇相應(yīng)型號(hào)； 6 Q235、Q345鋼手工電弧焊，為提高焊接熔敷效率可選用E4328Fe、E5028Fe（鐵粉焊條）； 7 二氧化碳?xì)獗：福瑧?yīng)選用沖擊韌性與母材韌性等級(jí)相匹配的H08Mn2Si焊絲ER50-2、-3、-6、7，用于Q345B、C和Q390B、C；Q420、Q460鋼材應(yīng)選用ER55-C1（含鎳）焊絲； 采用藥芯焊絲時(shí)應(yīng)注意根據(jù)母材強(qiáng)度和構(gòu)件的剛性、節(jié)點(diǎn)的拘束度選擇藥芯的堿度； 8 熔嘴電渣焊一般用H08

18、Mn2Mo、H10Mn2焊絲配少量硅錳、硅鈣型焊劑； 9 手工電弧焊和埋弧焊的焊材選配方法見(jiàn)下表： 整理課件 鋼材 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)節(jié)點(diǎn)復(fù)雜性板厚(mm) 電弧焊 焊條 埋弧焊焊劑-焊絲Q235輕型或一般鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)接、角接 25以下酸性焊條E4303硅錳焊劑-低碳鋼焊絲F4A0- H08Q235B(C)重型或大跨度鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜節(jié)點(diǎn) 25以上堿性焊條E4315、E4316高硅高錳焊劑F48A1(24)- H08A （HJ431） Q345B(C)一般、重型或大跨度鋼結(jié)構(gòu)各種節(jié)點(diǎn)80以下堿性焊條E5015、E5016高硅高錳焊劑F48A0(F48A2)- H08MnA（HJ431 ） 或中硅中錳低氟焊劑如

19、HJ350配H10Mn2焊絲Q345C(D)重型或大跨度鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)拘束應(yīng)力大80以上堿性焊條E5515、E5516氟堿焊劑（SJ101）F48A2(F48A3)-H08MnAQ390C(D) 各種結(jié)構(gòu)各種節(jié)點(diǎn)所有板厚氟堿焊劑（SJ101） F48A2(F48A3)-H10Mn2Q420E6015、16 F55A3(P3)-H08MnMoA整理課件3.0.2 大型、重型及特殊鋼結(jié)構(gòu)的主要焊縫大型、重型及特殊鋼結(jié)構(gòu)的主要焊縫采用的焊接填充材料應(yīng)按生產(chǎn)批號(hào)生產(chǎn)批號(hào)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。復(fù)驗(yàn)應(yīng)由國(guó)家技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)認(rèn)可的質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。 復(fù)驗(yàn)范圍的界定：大跨度、重級(jí)工作制吊車(chē)梁及建筑安全等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)

20、結(jié)構(gòu)中的一級(jí)焊縫和安全等級(jí)為一級(jí)結(jié)構(gòu)中的二級(jí)焊縫（根據(jù)GB 50205-2001）。 復(fù)驗(yàn)的方法應(yīng)按照焊接材料的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。整理課件3.0.3 氣體保護(hù)焊使用的二氧化碳?xì)怏w應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)焊接用二氧化碳（HG/T2537）的規(guī)定，大型、重型及大型、重型及特殊鋼結(jié)構(gòu)工程中主要構(gòu)件的重要焊接節(jié)點(diǎn)特殊鋼結(jié)構(gòu)工程中主要構(gòu)件的重要焊接節(jié)點(diǎn)采用的二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量應(yīng)符合該標(biāo)準(zhǔn)中優(yōu)等品優(yōu)等品的要求，即其二氧化碳含量（V/V不得低于99.9%99.9%，水蒸氣與乙醇總含量（m/m）不得高于0.005%0.005%，并不得檢出液態(tài)水。 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊作為一種高效優(yōu)質(zhì)焊接方法，其熔敷金屬擴(kuò)散氫含量和氫致裂紋的控

21、制主要依靠氣體中水份的控制，重型鋼結(jié)構(gòu)中厚板、特厚板的焊接目前已廣泛應(yīng)用了二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，特殊鋼結(jié)構(gòu)的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)立焊，甚至全位置焊接也已在應(yīng)用，使用優(yōu)等品控制氣體含水量不得高于0.005%是為防止氫致裂紋，此要求也符合AWS D1.1的規(guī)定； 該規(guī)程規(guī)定一等品二氧化碳含量（V/V）不得低于99.7%，合格品為99.5%。一等品的水蒸氣與乙醇總含量（m/m）不得高于0.02%，合格品為0.05%。非重要節(jié)點(diǎn)的焊接可根據(jù)焊接裂紋敏感性程度采用一等品或合格品，如筋板或薄板的焊接。整理課件4.1.1 鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求： 1 盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸； 2 焊縫的布置對(duì)稱(chēng)于構(gòu)件截面的

22、中和軸； 3 便于焊接操作，避免仰焊位置施焊； 4 采用剛性較小的節(jié)點(diǎn)形式，避免焊縫密集和雙向、三向相交； 5 焊縫位置避開(kāi)高應(yīng)力區(qū)； 6 根據(jù)不同焊接工藝方法合理選用坡口形狀和尺寸。 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原則： 焊接接頭的殘余應(yīng)力不可避免，板厚大于30 mm左右時(shí)，殘余應(yīng)力最大值可超過(guò)鋼材的屈服極限(圖5-37、5-39、5-40),應(yīng)盡量降低焊接收縮應(yīng)力的數(shù)值及應(yīng)力集中系數(shù)，減少構(gòu)件的變形；便于焊工操作，確保獲得致密、優(yōu)質(zhì)的焊縫。整理課件圖5-37 焊縫各截面中縱向應(yīng)力的分布圖5-39 橫向應(yīng)力沿板寬上的分布整理課件圖5-40 厚板多層焊縫中的應(yīng)力分布整理課件 焊接變形量的估算公式： 縱向收縮量（mm

23、） L=k1 AWL/A 橫向收縮量（mm） B=0.2 AW A 桿件截面積； AW 焊縫截面積； L 桿件長(zhǎng)度； 板厚； b 跟部間隙； k1 焊接方法系數(shù)： 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊：k1 =0.043； 埋弧焊： k1 =0.0710.076； 手工電弧焊： k1=0.0480.057。 角變形量（rad） =0.07 Bhf/2 B 翼緣板寬度； 翼緣板厚度； hf 焊腳尺寸。 公式顯示各方向焊接收縮量均與焊縫截面積成正比， 因此盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸是很重要的。整理課件 焊縫密集導(dǎo)致接頭區(qū)殘余應(yīng)力疊加，焊縫交叉則產(chǎn)生三向應(yīng)力使材質(zhì)變脆，一般焊縫并列或交叉間距應(yīng)大于200mm。板厚大時(shí)其

24、間距還應(yīng)增大，通常在焊縫交叉處設(shè)置圓弧形應(yīng)力釋放孔同時(shí)作為焊接過(guò)手孔。 仰焊時(shí)易產(chǎn)生缺陷，返修時(shí)造成復(fù)雜應(yīng)力，且焊工培訓(xùn)費(fèi)用高，在厚板結(jié)構(gòu)中不宜采用。 雙面雙邊對(duì)稱(chēng)坡口（X形）及單面、雙邊對(duì)稱(chēng)淺坡口（Y形）的拘束應(yīng)力最小，單面雙邊或單邊坡口（V、L形）拘束應(yīng)力最大。如果施工操作條件允許雙面焊，設(shè)計(jì)承載條件允許部分焊透時(shí)，應(yīng)盡可能采用雙面、雙邊對(duì)稱(chēng)坡口及淺坡口部分焊透焊縫。 離構(gòu)件中和軸越遠(yuǎn)的焊縫收縮力矩越大，造成的變形量越大，對(duì)稱(chēng)布置焊縫可使收縮力平衡以減少變形。整理課件4.2 焊接坡口的形狀和尺寸(見(jiàn)規(guī)程) 所列的六個(gè)手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊全焊透和部分焊透坡口形狀和尺寸表符合建筑鋼結(jié)

25、構(gòu)構(gòu)件組焊節(jié)點(diǎn)要求及大型鋼結(jié)構(gòu)制造廠生產(chǎn)線設(shè)備的條件,即一般不采用氣割不易實(shí)現(xiàn)的U形坡口； 全焊透焊縫一般采用單面坡口加鋼墊板形式以避免生產(chǎn)效率低下、勞動(dòng)條件惡劣的清根作業(yè)和仰焊位置； 適當(dāng)考慮工程實(shí)際情況，分別列出裝配條件下坡口尺寸的較大允許偏差值； 綜合了美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范和日本建筑學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，與國(guó)際同類(lèi)先進(jìn)規(guī)范接軌。 坡口角度、間隙盡量小，以減小焊縫截面和焊接收縮應(yīng)力；整理課件 4.3.1 全焊透的全焊透的對(duì)接焊縫及對(duì)接與角接組合焊縫，雙面焊時(shí)反面應(yīng)清根后焊接雙面焊時(shí)反面應(yīng)清根后焊接，加墊板單面焊，加墊板單面焊，當(dāng)坡口形狀、尺寸符合本規(guī)程表4.2.24.2.4的要求時(shí)，可按全焊透計(jì)算

26、。其計(jì)算厚度計(jì)算厚度h he e 應(yīng)為坡口根應(yīng)為坡口根部至焊縫表面（不計(jì)余高）的最短距離部至焊縫表面（不計(jì)余高）的最短距離。整理課件 焊縫的計(jì)算厚度是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)焊縫承載應(yīng)力計(jì)算的依據(jù)，不僅設(shè)計(jì)師而且工藝工程師也應(yīng)了解各種接頭焊縫的計(jì)算厚度，以免在施工中引起混淆，影響結(jié)構(gòu)安全； 斜角接頭和圓管相貫接頭的焊縫計(jì)算厚度與直角接頭的區(qū)別尤其應(yīng)予以關(guān)注。整理課件4.3.2 開(kāi)坡口的部分焊透開(kāi)坡口的部分焊透對(duì)接焊縫及對(duì)接與角接組合焊縫，其焊縫計(jì)算厚度he應(yīng)根據(jù)焊接方法、坡口形狀及尺寸、焊接位置不同，分別對(duì)坡口深度分別對(duì)坡口深度H H進(jìn)行折減進(jìn)行折減（圖4.3.2）。各種類(lèi)型部分焊透焊縫的計(jì)算厚度he應(yīng)符合

27、表4.3.2的規(guī)定。HHheHhethe(e)t(f)(d)H(c)(b)(a)tbhehethebtbhehetb he121222211H1圖4.3.2 部分焊透的對(duì)接焊縫及對(duì)接與角接組合焊縫計(jì)算厚度示意 V形坡口60及U、J形坡口,當(dāng)坡口尺寸符合表4.2.54.2.7的規(guī)定時(shí)，焊縫計(jì)算厚度he 應(yīng)為坡口深度H 。整理課件示意圖號(hào) 坡口形式焊接方法T（mm） () bp焊接位置焊縫計(jì)算厚度he (mm)(mm)(mm)4.3.2(a) I形坡口單面焊手工電弧焊311.5 全部 t-1 4.3.2 (b) I形坡口單面焊 手工電弧焊 3， 6T/2全部 t/24.3.2 (c) I形坡口雙面

28、焊 手工電弧焊3，6 T/2全部3t/44.3.2 (d) L形坡口 手工電弧焊6 4503全部H-3 部分焊透的對(duì)接焊縫及對(duì)接與角接組合焊縫計(jì)算厚度整理課件示意圖號(hào) 坡口形式焊接方法T（mm） () bp焊接位置焊縫計(jì)算厚度he (mm)(mm)(mm)4.3.2 (d) L形坡口 氣體保護(hù)焊 645 03F,H H V,O 4.3.2 (d) L形坡口埋弧焊 12 60 06FHHH -3 4.3.2(e) (f) K形坡口 手工電弧焊8 45 03全部H1+H2-6 4.3.2(e) (f) K形坡口氣體保護(hù)焊 12 4503F,H H1+H2 V,O H1+H2-6 4.3.2(e)(

29、f) K形坡口 埋弧焊 20 6006F H1+H2 部分焊透的對(duì)接焊縫及對(duì)接與角接組合焊縫計(jì)算厚度整理課件4.3.3 搭接角焊縫及直角角焊縫搭接角焊縫及直角角焊縫的計(jì)算厚度he應(yīng)分別按公式4.3.4-1、4.3.4-2計(jì)算（4.3.3）：圖4.3.3 直角角焊縫及搭接角焊縫計(jì)算厚度示意hhhfbfef （4.3.4-1） 2 2 當(dāng)間隙當(dāng)間隙 1.51.5b5b5時(shí)，時(shí)，he=0.7he=0.7（h hf f-b-b） （4.3.4-2） 塞焊和槽焊焊縫的計(jì)算厚度可按角焊縫的計(jì)算方法確定。整理課件4.3.4 斜角角焊縫的計(jì)算厚度斜角角焊縫的計(jì)算厚度h he e，應(yīng)根據(jù)兩面夾，應(yīng)根據(jù)兩面夾角角

30、的大小取值：的大小取值： 1 =60135圖4.3.4(a)、(b)、(c）： 當(dāng)間隙b1.5時(shí)， he=hf/2sin/2 （4.3.4-3） 當(dāng)間隙當(dāng)間隙 1.51.5b5b5時(shí)時(shí)， he=hf-b/2sin/2 （4.3.4-4） 式中： 兩面夾角（）；hf 焊腳尺寸（mm）； b接頭根部間隙（mm） 2 3060圖（d）：應(yīng)將公式（）、（）所計(jì)算的焊縫計(jì)算厚度he減去相應(yīng)的折減值Z。不同焊接條件的折減值Z應(yīng)符合表的規(guī)定； 3 3030：必須進(jìn)行焊接工藝評(píng)定：必須進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，確定焊縫計(jì)算厚度。整理課件hfhf1(d)(c)(a)hfZhe6030hf2hhb1he1he2最小60最

31、大135b2最大135100hfhfhh最小60hbbhh(b)hb6090be2f1f2f2f12e11f1f2hel圖4.3.4 斜角角焊縫計(jì)算厚度示意l 兩面夾角；b根部間隙；hf焊腳尺寸；l he焊縫計(jì)算厚度； z焊縫計(jì)算厚度折減值。整理課件兩面夾角 焊接方法 折減值Z（mm） 焊接位置V或O 焊接位置F或H 6045手工電弧焊 33藥芯焊絲自保護(hù)焊 30藥芯焊絲氣體保護(hù)焊 30實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊 _04530 手工電弧焊 66藥芯焊絲自保護(hù)焊 63藥芯焊絲氣體保護(hù)焊106實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊 _6 斜角角焊縫斜角角焊縫30306060時(shí)的焊縫計(jì)算厚度折時(shí)的焊縫計(jì)算厚度折減值減值整理課件

32、 圓鋼與平板、圓鋼與圓鋼之間的焊縫計(jì)算厚度圓鋼與平板、圓鋼與圓鋼之間的焊縫計(jì)算厚度應(yīng)分別按下列公式計(jì)算：hf hf/2(a) 圓鋼與平板(b) 圓鋼與圓鋼連接d1d2a圖4.3.5 圓鋼與平板、圓鋼與圓鋼焊縫計(jì)算厚度示意 1 圓鋼與平板連接（圖4.3.5a）：hef （4.3.5-1） 2 圓鋼與圓鋼連接（圖4.3.5b）：he=0.1(d1+2d2)-a (4.3.5-2) 式中： d1大圓鋼直徑（mm）； d2小圓鋼直徑（mm）； a焊縫表面至兩個(gè)圓鋼公切線的距離(mm)。整理課件 圓管、矩形管圓管、矩形管T T、Y Y、K K形相貫接頭的焊縫計(jì)算厚形相貫接頭的焊縫計(jì)算厚度應(yīng)根據(jù)局部?jī)擅鎶A

33、角度應(yīng)根據(jù)局部?jī)擅鎶A角的大小，按相貫接頭趾的大小，按相貫接頭趾部、側(cè)部、跟部各區(qū)和局部細(xì)節(jié)情況分別計(jì)算取部、側(cè)部、跟部各區(qū)和局部細(xì)節(jié)情況分別計(jì)算取值。值。管材相貫接頭的焊縫分區(qū)示意見(jiàn)圖4.3.6-1，局部?jī)擅鎶A角和坡口角示意見(jiàn)圖4.3.6-2。全焊透焊縫、部分焊透焊縫和角焊縫的計(jì)算厚度應(yīng)分別符合下列規(guī)定：DR(a)圓管和方管的匹配型連接RDbD（b）圓管和方管的臺(tái)階型連接tdbrtcdbtbtcbbtctbrb整理課件主 管趾 部 區(qū) （ 細(xì) 節(jié) A）側(cè) 部 區(qū) （ 細(xì) 節(jié) B）跟 部 區(qū) （ 細(xì) 節(jié) D）轉(zhuǎn) 角 部 過(guò) 渡 區(qū) （ 細(xì) 節(jié) B）轉(zhuǎn) 角 部 過(guò) 渡 區(qū) （ 細(xì) 節(jié) C）（ 細(xì)

34、節(jié) C范 圍 ）（ 細(xì) 節(jié) B范 圍 ）(細(xì) 節(jié) A范 圍 )支 管趾 部 區(qū)側(cè) 部 區(qū)過(guò) 渡 區(qū) 跟 部 區(qū)（ 細(xì) 節(jié) D范 圍 ）補(bǔ)充細(xì)節(jié)B與支管內(nèi)壁線相切點(diǎn)轉(zhuǎn)角部過(guò)渡區(qū)（e） 相配的方管接頭分區(qū)轉(zhuǎn)角部過(guò)渡區(qū)趾部區(qū)（細(xì)節(jié)A）跟部區(qū)（細(xì)節(jié)D） 側(cè)部區(qū)（相配的方管接頭另見(jiàn)補(bǔ)充細(xì)節(jié)B）鈍邊0-2.5b（細(xì)節(jié)B）（細(xì)節(jié)C）l圖4.3.6-1 圓管、矩形管相貫接頭焊縫分區(qū)形式示意整理課件圖4.3.6-2 局部?jī)擅鎶A角（）和坡口角（）示意1 1 全焊透焊縫的計(jì)算厚度全焊透焊縫的計(jì)算厚度 管材相貫接頭全焊透焊縫各區(qū)的形狀及尺寸細(xì)節(jié)應(yīng)符合 圖4.3.6-3要求，焊縫計(jì)算厚度應(yīng)符合表4.3.6-1規(guī)定；整理

35、課件0 則由 變化至90135當(dāng)從 變化至 時(shí)，bh =t /2bh =t /2tbttbt=90-50h打底焊縫細(xì)節(jié)Dbh=40-15細(xì)節(jié) Bt=150-90bD打底焊縫=45-30hh從 到 的過(guò)渡CA細(xì)節(jié)=180-135b打底焊縫hh細(xì)節(jié)C=75-30hhbhhth按要求堆焊以保持he厚度值鈍邊1.5鈍邊1.5h =tb/2tb/2bbbbbbbh =t /2kkLekekekkkkkkhh圖4.3.6-3 管材相貫接頭完全焊透焊縫的各區(qū)坡口形狀與尺寸示意（焊縫為標(biāo)準(zhǔn)平直狀剖面形狀） 1尺寸he、hL、b、b、見(jiàn)表4.3.6-1； 2最小標(biāo)準(zhǔn)平直狀焊縫剖面形狀如實(shí)線所示； 3可采用虛線所

36、示的下凹狀剖面形狀； 4支管厚度tb16mm； 5hk：加強(qiáng)焊腳尺寸。整理課件表4.3.6-1 圓管圓管T T、K K、Y Y形相貫接頭全焊透焊縫坡口尺寸形相貫接頭全焊透焊縫坡口尺寸及焊縫計(jì)算厚度及焊縫計(jì)算厚度坡口尺寸 趾部=180135 側(cè)部=15050 過(guò)渡部分=7530 跟部=4015 坡口角度最大90 105時(shí)60 40 最小45 37.5；較小時(shí)1/2 較大時(shí)1/2 支管端部斜削角度 最大根據(jù)所需的值確定 最小10或105時(shí)4510 根部間隙 b 最大四種焊接方法均為5mm 氣保護(hù)焊（短路過(guò)渡）、藥芯焊絲氣保護(hù)焊： 45時(shí)6mm 45時(shí)8mm手工電弧焊和藥芯絲自保護(hù)焊時(shí)6mm最小1.

37、5mm 整理課件打底焊后坡口底部寬度b 最大 手工電弧焊和藥芯焊絲自保護(hù)焊焊：為2540時(shí)3mm；為1525時(shí)5mm氣保護(hù)焊(短路過(guò)渡)和藥芯焊絲氣保護(hù)焊：為3040時(shí)3mm；為2530時(shí)6mm；為2025時(shí)10mm；為1520時(shí)13mm 焊縫計(jì)算厚度he tb 90時(shí)， tb； 9 0 時(shí) ，tb/sin, tb/sin, 但不超過(guò)1.75tb 2tb hL tb/sin,但不超過(guò)1.75tb 焊縫可堆焊至滿足要求 注：坡口角度tb，Z折減尺寸見(jiàn)表4.3.4； 6方管截面角部過(guò)渡區(qū)的接頭應(yīng)制作成從一細(xì)部圓滑過(guò)渡到另一細(xì)部，焊接的起點(diǎn)與終點(diǎn)都應(yīng)在方管的平直部位，轉(zhuǎn)角部位應(yīng)連續(xù)焊接，轉(zhuǎn)角處焊縫應(yīng)

38、飽滿。整理課件3 3 角焊縫的焊縫計(jì)算厚度角焊縫的焊縫計(jì)算厚度 管材相貫接頭各區(qū)細(xì)節(jié)應(yīng)符合圖4.3.6-5要求。其焊縫計(jì)算厚度he應(yīng)符合表4.3.6-2規(guī)定。 120he工 作 點(diǎn)1.5tbtb細(xì) 節(jié) Dhfhftbtbhf細(xì) 節(jié) Ahfhftb時(shí) ， 支 管 端 切 削以 達(dá) 到 焊 縫 厚 度細(xì) 節(jié) B（ 圓 管 ）細(xì) 節(jié) B（ 矩 形 管 ）hfZ圖4.3.6-5 管材相貫接頭角焊縫接頭各區(qū)形狀與尺寸示意 1tb 為較薄件厚度； 2hf 為最小焊腳尺寸； 3根部間隙051.5 mm； 4最小值為15。當(dāng)30時(shí)，應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定；3060時(shí)，焊縫計(jì)算厚度應(yīng)采用表4.3.4的折減值Z； 5

39、對(duì)主管直徑（寬度）D與支管直徑（寬度）d之比d/D的限定：圓管時(shí)d/D1/3，方管時(shí)d/D0.8。整理課件表4.3.6-2 管材管材T T、Y Y、K K形相貫接頭角焊縫的計(jì)算厚度形相貫接頭角焊縫的計(jì)算厚度 趾 部 側(cè) 部 跟 部 焊縫計(jì)算厚度（he） 120 110120 100110 100 60 最小hf支管端部切斜tb 1.2tb 1.1tbtb1.5tb0.7tb支管端部切斜1.4tb 1.8tb1.6tb1.4tb1.5tbtb支管端部整個(gè)切斜6090坡口 2.0tb1.75tb1.5tb1.5tb或1.4tb+Z取較大值1.07tb 注：1 低碳鋼（s280MPa）圓管，要求焊縫

40、與管材超強(qiáng)匹配的彈性工作應(yīng)力設(shè)計(jì)時(shí)he=0.7tb ；要求焊縫與管材等強(qiáng)匹配的極限強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)he=1.0tb ； 2 其它各種情況he=tc 或he=1.07tb中較小值(tc為主管壁厚)。整理課件 焊接裂紋歷來(lái)是重型鋼結(jié)構(gòu)工程中質(zhì)量控制的重點(diǎn)。焊接裂紋可按生成時(shí)段分為熱裂紋和冷裂紋（氫致裂紋），由于鋼材和焊材中硫、磷等雜質(zhì)的控制，只要控制焊縫的寬深比大于1.1，熱裂紋一般可以避免（圖5-73），重要的是冷裂紋的控制； 圖5-73 焊接熱裂紋示意整理課件 冷裂紋形成因素：接頭中存在硬脆顯微組織；焊縫擴(kuò)散氫含量較高；接頭的拘束應(yīng)力較大。 鋼材的碳當(dāng)量是產(chǎn)生接頭硬脆組織的內(nèi)因，用碳當(dāng)量（CE%）可

41、表示鋼材淬硬傾向和焊接性的好壞；低碳微合金高強(qiáng)鋼可用冷裂紋敏感指數(shù)（Pcm%）表示。限制 CE% 及 Pcm% 可以減小冷裂紋敏感性。整理課件 美、日、國(guó)際焊接學(xué)會(huì)采用碳當(dāng)量計(jì)算公式：CE%(AWS)=C+(Mn+Si)/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15(%)CE%(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14(%)CE%(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15(%)適用范圍：非調(diào)質(zhì)中高強(qiáng)度低合金鋼（b=500600Mpa,C0.18%） C0.2%; Si0.55%; Mn1.5%; Cu0.5%; Ni2.5%;

42、 Cr1.25%; Mo0.7%; V0.1%; B0.006%。整理課件 冷裂紋敏感指數(shù)（Pcm%）計(jì)算公式：Pcm%=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B(%) 適用范圍: b=4001000MPa; C C：0.070.070.22%0.22%; Si0.6%; Mn：0.401.4%; Cr1.2%; Cu0.5%;Ni1.2%; Mo0.7%; V1.2%V1.2%; Nb0.04%Nb0.04%; Ti0.05%Ti0.05%; B0.05%B0.05%。 板厚：1925mm; H：1.05.0ml/100g（甘油法）； 拘束度：500

43、033000N/mm.mm; 斜Y 試樣試驗(yàn)條件：熱輸入E=17kJ/cm。整理課件 焊接冷裂紋防止措施 控制800500之間冷卻速度（t8/5）在10秒以上，80秒以下（對(duì)低合金高強(qiáng)鋼），使接頭區(qū)既不出現(xiàn)淬硬組織也不出現(xiàn)過(guò)熱粗晶組織，其工藝措施即為控制熱輸入量和焊前預(yù)熱； 控制焊縫中氫的含量，避免氫在冷卻過(guò)程析出（圖5-74）后向母材近縫區(qū)擴(kuò)散，聚集于晶格缺陷中形成高壓，而使焊趾或焊縫跟部產(chǎn)生裂紋?？刂颇覆谋砻?、焊條、保護(hù)氣體中的水份，是降低冷裂傾向的主要措施（圖5-74、5-75、5-76）； 焊后消氫熱處理有助于氫加速擴(kuò)散遠(yuǎn)離焊縫、應(yīng)力集中區(qū)和脆化區(qū)可以防止延遲裂紋（圖5-77、5-78

44、）。加熱溫度與板厚和保溫時(shí)間有關(guān).整理課件圖5-74 氫在鐵中溶解度與溫度的關(guān)系圖5-75 影響焊縫中含氫量的因素整理課件圖5-76 焊條烘干溫度與擴(kuò)散氫含量關(guān)系圖5-77 后熱對(duì)擴(kuò)散氫的影響圖5-78 避免裂紋所需后熱參數(shù)(預(yù)130)整理課件 拘束度對(duì)冷裂紋的形成也起關(guān)鍵作用 拉伸拘束度（RF）單位長(zhǎng)度焊縫的跟部間隙產(chǎn)生單位長(zhǎng)度彈性位移所需拉力（圖5-79） RF=E/L（N/mm.mm） E-母材彈性模量；板厚（mm）； L-受拘束體的長(zhǎng)度（mm）； 結(jié)構(gòu)定位焊時(shí) RF =700（相當(dāng)于斜Y形試驗(yàn)條件）； 結(jié)構(gòu)對(duì)接接頭正常焊時(shí) RF=400(板厚不大于50 mm)。圖5-79 對(duì)接接頭承受

45、拘束應(yīng)力的模型整理課件 最低預(yù)熱溫度的確定： 日本學(xué)者提出的預(yù)熱溫度(T0)計(jì)算公式為： 坡口形式X、U、V形時(shí)： T0 =1330Pw-380 () 坡口形式K、T形時(shí)： T0 =2030Pw-550 () Pw=Pcm+H/60+RF/4105 (或取RF/4105=t/600) Pw-裂紋敏感性系數(shù)； RF-拉力拘束度(N/mm.mm); t鋼材厚度(mm); H-甘油法測(cè)定的擴(kuò)散氫含量(ml/100g). 該公式未含熱輸入、冷卻速度因素的影響，而且拘束度不論節(jié)點(diǎn)形式只按t/600統(tǒng)一取值也與實(shí)際構(gòu)件差別較大； 整理課件整理課件 美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范提出了熱影響區(qū)硬度控制法和含氫量控制法。

46、 前者只考慮熱輸入量和最高硬度，不考慮含氫量和拘束度，局限性較大； 后者把含氫量、裂紋敏感指數(shù)、拘束度、板厚各因素分級(jí)后排列組合，雖未考慮熱輸入量的影響，卻還是比較全面的估算方法，但該規(guī)范規(guī)定的上限區(qū)段預(yù)熱溫度最高值為160則顯得不合理，缺乏試驗(yàn)基礎(chǔ)和依據(jù)。 德國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)提出從過(guò)渡板厚、熱輸入、冷卻時(shí)間（t8/5）查圖得出預(yù)熱溫度的方法，是以該國(guó)既定鋼材的碳當(dāng)量及其焊接性為基礎(chǔ)的，應(yīng)用于他國(guó)鋼材、鋼種則須做相當(dāng)?shù)脑囼?yàn)才能繪出所需圖表。整理課件 6.2.1 除電渣焊、氣電立焊外，除電渣焊、氣電立焊外，、類(lèi)鋼類(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

47、入進(jìn)行焊接時(shí)用中等熱輸入進(jìn)行焊接時(shí)，板厚與最低預(yù)熱溫度要求宜符合表6.2.1的規(guī)定。實(shí)際工程結(jié)構(gòu)施焊時(shí)的預(yù)熱溫度，尚應(yīng)根據(jù)下列因素的變化來(lái)確定：整理課件表6.2.1 常用結(jié)構(gòu)鋼材最低預(yù)熱溫度常用結(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t（mm） t2525t40 40t60 60t80 t80Q235 60 80 100Q295、Q345 6080 100 140注：本表適應(yīng)條件：注：本表適應(yīng)條件： 1 接頭形式為坡口對(duì)接，根部焊道，一般拘束度；接頭形式為坡口對(duì)接，根部焊道，一般拘束度； 2 熱輸入約為熱輸入約為151525kJ/cm25kJ/cm； 3 3 采用低氫型焊條，

48、熔敷金屬擴(kuò)散氫含量（甘油法）：采用低氫型焊條，熔敷金屬擴(kuò)散氫含量（甘油法）： E4315E4315、43164316不大于不大于8ml/100g8ml/100g； E5015E5015、E5016E5016、 E5515E5515、E5516E5516不大于不大于6ml/100g6ml/100g； E6015E6015、E6016E6016不大于不大于4ml/100g4ml/100g； 4 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；性固定，

49、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 5 環(huán)境溫度為環(huán)境溫度為常溫常溫； 6 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)，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。按高強(qiáng)度、高碳當(dāng)量的鋼材確定預(yù)熱溫度。整理課件 實(shí)際工程結(jié)構(gòu)施焊時(shí)的預(yù)熱溫度，尚應(yīng)根據(jù)下列因素的變化來(lái)確定：1 根據(jù)焊接接頭的坡口形式和實(shí)際尺寸、板厚及構(gòu)件拘束條件確定預(yù)熱溫度。焊接坡口角度及間隙增大時(shí)，應(yīng)相應(yīng)焊接坡口角度及間隙增大時(shí)，應(yīng)相應(yīng)提高預(yù)熱溫度提高預(yù)熱溫度；2 根據(jù)熔敷金屬的擴(kuò)散氫含量確定預(yù)熱溫度。擴(kuò)散氫含量高擴(kuò)散

50、氫含量高時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高預(yù)熱溫度時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高預(yù)熱溫度。當(dāng)其它條件不變時(shí)，使用超低氫型焊條打底預(yù)熱溫度可降低2550。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊當(dāng)氣體含水量符合本規(guī)程3.0 .8條的要求或使用富氬混合氣體保護(hù)焊時(shí)，其熔敷金屬擴(kuò)散氫可視同低氫型焊條；3 根據(jù)焊接熱輸入的大小確定預(yù)熱溫度。當(dāng)其它條件不變時(shí)，熱輸入增大熱輸入增大5kJ/cm5kJ/cm，預(yù)熱溫度可降低，預(yù)熱溫度可降低25255050。電渣焊。電渣焊和氣電立焊在環(huán)境溫度為和氣電立焊在環(huán)境溫度為00以上施焊時(shí)可不進(jìn)行預(yù)熱以上施焊時(shí)可不進(jìn)行預(yù)熱；4 根據(jù)接頭熱傳導(dǎo)條件選擇預(yù)熱溫度。在其它條件不變時(shí) T T形接頭應(yīng)比對(duì)接接頭的預(yù)熱溫度高形接頭應(yīng)比對(duì)接接頭

51、的預(yù)熱溫度高25255050。但。但T T形接頭形接頭兩側(cè)角焊縫同時(shí)施焊時(shí)應(yīng)按對(duì)接接頭確定預(yù)熱溫度。兩側(cè)角焊縫同時(shí)施焊時(shí)應(yīng)按對(duì)接接頭確定預(yù)熱溫度。整理課件 本規(guī)程根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、施工實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)我國(guó)目前常用的結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)提出了最低預(yù)熱溫度要求，明確規(guī)定其適用范圍并提出各影響因素變化時(shí)預(yù)熱溫度的增減范圍，也可算是一種半定量的方法，目的是為了能對(duì)生產(chǎn)起指導(dǎo)作用； 本表有待實(shí)踐總結(jié)和完善。 當(dāng)環(huán)境溫度低于常溫但高于當(dāng)環(huán)境溫度低于常溫但高于00時(shí)時(shí), ,全部板厚全部板厚應(yīng)預(yù)熱至應(yīng)預(yù)熱至2020以上以上, ,低于低于00時(shí)應(yīng)按低溫焊接規(guī)時(shí)應(yīng)按低溫焊接規(guī)定定, ,其預(yù)熱溫度應(yīng)高于常溫下的預(yù)熱溫度其預(yù)熱

52、溫度應(yīng)高于常溫下的預(yù)熱溫度. .整理課件 6.2.2 預(yù)熱方法及層間溫度控制方法應(yīng)符合下列規(guī)定：1 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； 2 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焊件施焊處厚度的1.51.5倍以上，且不小于倍以上，且不小于100mm100mm；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)各方向不小于焊接點(diǎn)各方向不小于75mm75mm處處；當(dāng)用火焰加熱器預(yù)熱時(shí)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)行正面測(cè)溫應(yīng)在加熱停止后進(jìn)行。 加

53、熱范圍及測(cè)溫點(diǎn)位置對(duì)焊縫預(yù)熱溫度實(shí)際值有直接影響，如不明確規(guī)定則無(wú)可比性,此規(guī)定與美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范一致。整理課件6.2.3 當(dāng)要求進(jìn)行焊后消氫處理時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 消氫處理的加熱溫度應(yīng)為200250，保溫時(shí)間應(yīng)依據(jù)工件板厚按每25mm板厚1小時(shí)確定。達(dá)到保溫時(shí)間后應(yīng)緩冷至常溫； 考慮到建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形狀較復(fù)雜，焊縫較短，安裝施工時(shí)常用熱效率較低的火焰加熱，因此選用了較低的加熱溫度。有條件采用電加熱設(shè)備的大型鋼結(jié)構(gòu)廠和工地施工，可適當(dāng)提高加熱溫度至300，并可適當(dāng)減少保溫時(shí)間。 2 消氫處理的加熱和測(cè)溫方法按6.2.2條（預(yù)熱方法及層間溫度控制方法）的規(guī)定執(zhí)行。6.2.4 6.2.4 、類(lèi)

54、鋼材的預(yù)熱溫度、層間溫度及后熱類(lèi)鋼材的預(yù)熱溫度、層間溫度及后熱處理應(yīng)遵守鋼廠提供的指導(dǎo)性參數(shù)要求，或按處理應(yīng)遵守鋼廠提供的指導(dǎo)性參數(shù)要求，或按3.0.33.0.3條的規(guī)定執(zhí)行。條的規(guī)定執(zhí)行。 此兩類(lèi)鋼材的強(qiáng)度高，合金成分復(fù)雜并常以調(diào)質(zhì)熱處理狀態(tài)交貨，不恰當(dāng)?shù)募訜釁?shù)會(huì)破壞材料的性能。如鋼廠未提供指導(dǎo)性參數(shù)，則應(yīng)進(jìn)行焊接性實(shí)驗(yàn)和焊接工藝評(píng)定后方可施焊。整理課件 鋼材由鑄錠軋成板材后，晶間存在的硫化錳、氧化物、硅酸鹽夾雜物也被軋成薄片狀與金屬帶狀組織共存。如金屬冶煉純度不高，夾雜物較多形成連續(xù)的片狀分布時(shí)，對(duì)鋼材厚度方向延性的降低有很大影響； 在T形、十字形及角接接頭焊接時(shí)，易由于焊接收縮應(yīng)力作用

55、于板厚方向，而使板材沿軋制帶狀組織晶間產(chǎn)生臺(tái)階狀層狀撕裂，其位置一般在焊縫近縫區(qū)脆性區(qū)以外。圖示為典型的層狀撕裂形態(tài)。 整理課件 層狀撕裂產(chǎn)生的影響因素 鋼材成分（尤其是含硫量）與厚度方向延性（以斷面收縮率為評(píng)定指標(biāo)）； 焊接節(jié)點(diǎn)形式（T形、十字形或角接接頭）； 接頭坡口形式與尺寸（非對(duì)稱(chēng)坡口、翼緣板厚度方向的焊腳尺寸大）；焊接工藝參數(shù)（熱輸入大）； 焊接順序（不對(duì)稱(chēng)施焊）； 焊接預(yù)熱及后熱等各種因數(shù)的綜合影響。 整理課件3.0.4 焊接焊接T T形、十字形、角接接頭，當(dāng)其翼緣形、十字形、角接接頭，當(dāng)其翼緣板厚度等于或大于板厚度等于或大于40mm40mm時(shí)時(shí)，設(shè)計(jì)宜采用抗層狀撕裂的鋼板。鋼材的

56、厚度方向性能級(jí)別應(yīng)根據(jù)工程的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、節(jié)點(diǎn)形式及板厚和受力狀態(tài)節(jié)點(diǎn)形式及板厚和受力狀態(tài)的不同情況選擇。3 材料 （選材選材上防止層狀撕裂的措施） 鋼板厚度方向性能級(jí)別Z15、Z25、Z35相應(yīng)的含硫量、斷面收縮率應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)厚度方向性能鋼板GB/T 5313的規(guī)定（附錄A）。整理課件級(jí) 別 含硫量（%）斷面收縮率（z%） 三個(gè)試樣平均值不小于單個(gè)試樣值不小于Z15 0.01 15 10Z25 0.007 2515Z35 0.005 3525附 錄 A 鋼板厚度方向性能級(jí)別及其含硫量、 斷面收縮率值整理課件 3.0.4條規(guī)定 選用Z15的板厚界限（40 mm），是根據(jù)國(guó)內(nèi)鋼材生產(chǎn)

57、廠的設(shè)備、工藝實(shí)際情況及產(chǎn)品質(zhì)量和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所作的一般規(guī)定，并與相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范協(xié)調(diào)一致； Z25或Z35的選用要綜合考慮板厚、節(jié)點(diǎn)形式、坡口形狀尺寸和焊接工藝條件各因素，現(xiàn)有各種資料推薦了選擇鋼板厚度方向性能級(jí)別的定量或計(jì)算方法，但所考慮的因素尚不夠全面，結(jié)果不易準(zhǔn)確,如：層狀撕裂敏感指數(shù) PL= Pcm +H/60 + 6S 。 該公式的不足之處： 1）未考慮接頭形式、尺寸和焊接順序； 2）特厚鋼材軋制時(shí)已廣泛使用300mm厚連鑄坯，使得壓縮比降低到3左右，如連鑄及軋制工藝不完善將會(huì)降低鋼材厚度方向的延性； 3）未考慮預(yù)熱和焊后消氫處理可降低冷卻速度并減少擴(kuò)散氫含量，從而提高抗層狀撕裂的能力。整

58、理課件 防止板材產(chǎn)生層狀撕裂的節(jié)點(diǎn)形式節(jié)點(diǎn)形式4.5.1 4.5.1 在在T T形、十字形及角接接頭中，當(dāng)翼緣形、十字形及角接接頭中，當(dāng)翼緣板厚度等于、大于板厚度等于、大于20mm20mm時(shí)時(shí)，為防止翼緣板產(chǎn)生層狀撕裂，宜采取下列節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)：1 采用較小的焊接坡口角度及間隙較小的焊接坡口角度及間隙（圖4.5.1a），并滿足焊透深度要求； 在角接接頭中，采用對(duì)稱(chēng)坡口或偏向于側(cè)板的坡口在角接接頭中，采用對(duì)稱(chēng)坡口或偏向于側(cè)板的坡口（圖）；3 采用對(duì)稱(chēng)坡口（圖）；4 在T形或角接接頭中，板厚方向承受焊接拉應(yīng)力的板材板材端頭伸出接頭焊縫區(qū)端頭伸出接頭焊縫區(qū)（圖）；5 在T形、十字形接頭中采用過(guò)渡段，以

59、對(duì)接接頭取代以對(duì)接接頭取代T T形、十字形接頭形、十字形接頭（圖、f）。整理課件(f)(e)(d)(c)(b)(a)tLtt 減小焊縫橫截面，尤其是垂直于翼緣方向的焊縫厚度尺寸，以減小焊縫收縮時(shí)翼緣板厚方向受到的拉應(yīng)力； 改變焊縫收縮應(yīng)力的方向使其與翼緣板厚成較小角度，以減小翼緣板厚方向受到的拉應(yīng)力； 采用對(duì)稱(chēng)坡口可減小單側(cè)的焊縫厚度； 加長(zhǎng)角接接頭的翼緣，避免板端處于無(wú)約束狀態(tài)而易于開(kāi)裂； 避免采用角接接頭。圖4.5.1 T形、十字形、角接接頭防止層狀撕裂的設(shè)計(jì)原則示意整理課件6.3 防止層狀撕裂的工藝措施工藝措施6.3.1 T形接頭、十字接頭、角接接頭焊接時(shí)，宜采用以下防止板材層狀撕裂的焊

60、接工藝措施：1 采用雙面坡口對(duì)稱(chēng)焊接代替單面坡口非對(duì)稱(chēng)焊接（6.3.0a）；2 采用低強(qiáng)度焊條在坡口內(nèi)母材板面上先堆焊塑性過(guò)渡層(6.3.0b)；3 類(lèi)及類(lèi)以上鋼材箱形柱角接接頭當(dāng)板厚80mm時(shí)，板邊火焰切割面宜用機(jī)械方法去除淬硬層（見(jiàn)圖6.3.0上圖）；4 采用低氫型、超低氫型焊條或氣體保護(hù)電弧焊施焊；5 提高預(yù)熱溫度施焊。整理課件圖6.3.0 防止板材層狀撕裂的焊接工藝措施示意 采用雙面坡口對(duì)稱(chēng)焊代替單面坡口非對(duì)稱(chēng)焊在制造廠較易實(shí)現(xiàn)，在工地安裝位置施焊時(shí)受到限制； 采用低強(qiáng)焊條在坡口內(nèi)母材板面上先堆焊塑性過(guò)渡層，其生產(chǎn)效率低，不適合于大規(guī)模生產(chǎn)和施工，但可在坡口內(nèi)翼緣表面先堆焊一層，以減小