建筑钢结构焊接规程
JGJ 81-91
条 文 说 明
前 言
本规程根据原国家建筑工程总局(82)建工科字第14号文件通知,由湖北省建筑工程总公司负责,会同冶金部北京钢铁设计研究总院、冶金部建筑研究总院、宝山钢铁总厂工程指挥部、重庆钢铁设计研究总院、武汉钢铁公司金属结构厂、武汉冶金设备制造公司等单位共同编制完成。 为便于广大设计、施工及科研、教学等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定,规程编制组按章、节、条顺序,编制了本规程的条文说明,供国内使用者参考。在使用中如发现本条文说明有欠妥之处,请将意见直接寄湖北武汉中南一路48号湖北省建筑工程总公司《钢结构工程施工及验收规范》国家标准管理组。
本条文说明由建设部标准定额研究所组织出版发行,仅供国内使用,不得外传和翻印。
1992年2月20日
第一章 总 则
第1.0.1条 本条说明了编制规程的宗旨目的以及规程编制所遵循的原则方针。
第1.0.2条 本规程仅适用于工业与民用建筑钢结构的焊接设计、焊接施工和采用焊接方法的补强与加固。对于其它专业性强的钢结构(如钢板结构、塔桅、水工、桥梁、网架、轻钢、钢管结构等),因各有其特点,尚应执行相应的行业规范进行焊接施工。对高层建筑钢结构,本规程的规定一般都可以采用。但因在我国钢结构应用于高层建筑积累的经验不多,所以本规程未能针对它的特点,提出相应的规定,此部分有待以后修订补充。
本规程适用的钢材主要是碳素结构钢(平炉或氧气转炉3号钢)和低合金结构钢16Mn,16Mng,15MnV或15MnVq钢),这同《钢结构设计规范》(GBJ17—88)和《钢结构工程施工及验收规范》协调一致。
第1.0.3条 本条所列的焊接方法是目前我国建筑钢结构制作和安装中常用的方法。其中电渣焊(丝极电渣焊和管状焊条丝极电渣焊)常用于制作过程中的厚板拼接、摩擦压力焊等。对其它国内还尚未广泛采用的焊接方法(如螺栓焊)以及不属建筑钢结构所使用的焊接方法就未列入本规程。 第1.0.4条 施工图是建筑钢结构焊接设计、制作、安装施工的重要技术文件,图中对结构构造几何尺寸、钢材和焊接材料都提出了明确的要求,施工图是焊接工作的基本依据,因此必须严格按施工图施工。本规程是《钢结构工程施工及验收规范》焊接部分的补充和扩展,其基本技术要求是在规范总原则指导下深化的,故在应用本规程时也必须遵守《钢结构工程施工及
验收规范》的各项规定。
第1.0.5条 焊接过程中产生大量的热、光和有害气体,对焊工的身体会带来有害的影响。为了保证焊工的身体健康,从事焊接工作必须遵守国家现行的安全技术和劳动保护的有关规定。
第二章 钢材及焊接材料
第2.0.l条 钢结构工程施工图中,设计人员根据《钢结构设计规范》和《钢结构工程施工及验收规范》的规定,通过强度计算后,对所设计的结构件采用的钢材和焊接材料都提出了明确的要求。制作施工单位必须按施工图的要求备料,不得随意变更,否则会造成严重的工程质量事故,特别是酸性焊条和碱性焊条二者不得混杂使用,这是操作人员必须懂得的基本知识。钢材和焊接材料的各项性能还必须达到国家标准和行业标准的规定,性能指标达不到标准的规定就是不合格产品,不合格产品严禁使用。国家明文规定产品出厂必须有质量保证书。但是,目前有大量的无合格证的钢材焊接材料充斥市场,生产厂家多,产品混乱,就拿焊条而言,虽然牌号型号标牌相同,但其质量往往有很大差异,因此,凡是无合格证的铜材和焊接材料都不得使用。对少数因流转造成质量证明书不全的材料,应做补充检验,达到合格并出据检验报告后方可使用。如因材料供应困难需要代换时,应由设计单位签发材料代换通知单。某些材料的代换可能影响到构件的性能、制作、焊接工艺的改变,此时应作相应的试验,调整焊接工艺。
第2.0.2条 表2.0. 2-1和表2. 0. 2-2所列钢材与焊接材料的选配关系为一般工程常用情况,但不能代替设计要求,也不能取代焊接工艺试验
和工艺文件的编制。在设计无要求和不需作工艺试验的情况下,可以直接在工程上按表列数据应用,但必须按规定执行。
第2.0.3条 碳当量是国际上评定钢材可焊接性的重要指标。碳当量的计算公式虽然很多,但表达形式一样。不同的是根据热轧钢材所含元素种类多少而变换公式中的符合,增减分母的大小。本规程公式(2.0.3)是根据我国热轧碳素结构钢的产品标准,经分析研究后确定的,以作为我国碳当量计算推荐公式,它能满足实际应用要求。
第三章 焊接构造和接头设计
第3.0.1条 对焊接构造设计提出的是几个基本的要求。目的是减少焊接的收缩应力和避免应力集中,防止过大焊接变形,同时为焊接操作创造良好条件。其取材来自《焊接结构设计》和《钢结构》(西安冶金建筑学院编,高等教育试用教材,1988年版)。
第3. 0.2条 本条所列焊接接头型式,是通常采用最普遍的、最基本的焊接接头。既能满足结构件受力性能的要求,又方便焊接操作,提高焊接工效,保证质量。
第3.0.3条 国标GB985-80中手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸,从调查研究各地钢结构制造厂家焊接工艺情况看,一般不太实用于建筑钢结构焊接,完全采用的不多。例如:承受动荷载结构件,在船形位置施焊时,按国标将焊条夹角放在45° 施焊,焊缝质量用超声探伤检测多数不合格。但如取焊条与翼缘夹角为32°~34°,施焊后用超声波检测时,合格率几乎可达到100%。故本规程推荐采用附录一、二中所列手工电弧焊和埋弧焊焊接
接头的基本型式和尺寸。附录一、二是武汉钢铁公司金属结构厂根据多年来建筑钢结构制作经验,并经过一些工艺试验而制定的,在建筑钢结构焊接工作中应用是可行的。
另外,根据陕西金属结构厂的经验,对角接、T型接头、II型接头考虑了抗层状撕裂问题,将焊透K形坡口作了一定修改,有关单位可参照表1应用。
第3.0.4条 不同厚度钢板对接,在《钢结构设计规范》(GBJI7-88)中均有规定。允许厚度差的规定,是根据应力传递不造成应力集中的原则确定的经验数据。较厚板加工成斜坡的坡度是取自《钢结构设计规范》。
第3.0.5条~第3.0.7条 均摘自《钢结构设计规范》(GBJ 17-88)中的规定,以方便制作施工时应用。
第3. 0. 8条~第3.0.11条 列举了钢结构工程中常用的焊接接头构造型式,这是根据《钢结构设计规范》中部分构造要求和第3.0.l条的原则而规定的,其目的是便于制作施工中注意焊缝的设置,更好地保证构件的制作质量。
第3.0.12条 钢结构中常用的钢板和型钢搭接接头。这种接头设计主要是给焊缝留有足够的位置,并尽量使焊缝布置在型钢重心线附近,这样力的传递更为简捷。
第3.0.13条 钢框架柱的现场接头要避免翼线焊缝和腹板焊缝的交叉。所以焊接组合截面柱的现场接头设计时就应使接头处翼线焊缝和腹板焊缝错开。
第3. 0.14条 钢框架的梁与柱的接头是刚性接头,接头既要传递剪刀,
又要传递弯矩,因此要求梁的上、下翼缘和柱之间的焊缝都要焊透。为达到这个要求,可以采用清根办法双面焊,也可以采用加垫板的单面焊双面成型焊。
第四章 焊 接 工 艺 第一节 一 般 要 求
第4.1.l条 采用合理的焊接工艺和工艺参数施焊是保证焊接质量的基本条件。在缺乏成熟经验的情况下,均应通过焊接工艺试验来制定工艺文件(焊接工艺和参数),只有严格遵守工艺文件所规定的焊接工艺和参数,才能保证焊接质量达到标准。本规程所述焊接工艺为通用工艺,凡从事焊接工作的人员均应遵守。但仅此还不能满足施工的需要,各单位还应根据工程结构特点、复杂程度、材料规格及性能、焊接方法、设备条件和技术水平等状况,编制详细具体的工艺措施、这样才能满足施工要求,保证焊接质量。
第4.1.2条 焊接和切割设备,是建筑钢结构施工的主要手段,其性能(包括设备能力、传动机构、调控系统等)直接影响焊接质量的好坏,必须能满足工艺要求,并应稳定灵活。
第4.1.3条 切割区有锈蚀、油污等物,在切割时容易浮化堵塞割嘴造成熄火,俗称放炮。发生这种情况的切割截面的断口上往往留下缺口或割
成斜面,影响加工质量,故应在切割之前认真清除有害物。
精密切割是最近几年发展起来的火焰切割的一种新工艺。它的割嘴和热源有别于普通切割机具,其特点是热值高、稳定,氧气压力大, 线长嘴细,无紊流,切割缝小,表面光洁度可达到300s以上,是一种质量好、成本低又无电石残渣污染环境的钢结构加工理想的切割新工艺,在有条件的单位应积极采用。但该工艺对氧气的纯度要求达到99. 5%~99.8%,对丙烷气体纯度要求达到85%以上;而普通切割的氧气纯度则为99%以上,乙炔纯度为96.5%以上,磷化氰的含量应小于或等于0.2%,硫化氢含量应小于或等于0.1%。 第4.1.4条 坡口的加工,以往一般为刨(铣),但近年来切割技术有很大的发展,大都采用火焰切割坡口,特别是弧形零件或长条形的零件坡口以及低温地区采用火焰切割坡口更为有利。切割后的坡回表面应进行清理,发现有裂纹要先处理后再施焊。如坡口边缘上附有其它氧化物时,也会直接影响焊接质量,因此应予以清除干净。
当不具备火焰切割或机械加工坡口条件时。可用风铲铲削。但这种手工操作加工的坡口,质量不易保证,同时效率低,劳动强度大,噪声频率高,影响操作人员健康,应尽量少用或不采用为好。
第4.1.5条 本条说明钢板在加工过程中可能出现的缺陷处理方法。钢板出现分层,这是由于钢锭中含有气孔、硫化物夹渣或缩孔所致,或在轧制过程中切头不足,轧制温度偏低又未能压合也可造成分层。此种缺陷多发生在沸腾钢中,而钢材轧制标准中只保证在断口处肉眼未发现类似缺陷即认为合格。这类钢材在加工过程中,除火焰切割时偶然可以发现外,剪切、刨、铣加工都很难发现,可是在焊接或焊接完成冷却之后,往往却会被发现。钢
材本身会有一定的缺陷,对有缺陷的钢材不用也是不可能的,应从工程的实际出发,提出合理处理办法,使其应用。经过多年的实践证明,本条规定的处理方法是可行的。美国焊接规程中也有类似的处理方法。
必须指出,钢材除按规定作力学性能和化学分析外,只作外观检查(一般都不用超声波探测内部缺陷);当在断口边缘观察到有分层状况时,则用超声波探测分层缺陷的范围大小,处理方案须经有关技术人员确定后方能进行处理。
第4.1.6条 焊条分酸性和碱性焊条。碱性焊条又称低氢型焊条,这种焊条的药皮有较强的吸潮性能,空气中的相对湿度高于65%以上时,药皮就开始吸潮,吸潮时间超过4h以上的焊条,在电弧高温作用下,熔敷金属中的扩散氢升高,焊缝金属中就容易生成氢白点或气孔。这些都是影响焊接质量的主要因素之一。因此,焊接材料应储存在湿度低于60%以下、且通风良好的仓库内,使用前还应按产品质量说明书或工艺要求烘干。但重复烘干次数不宜过多,烘干次数过多,药皮中的铁合金容易氧化,分解硅酸盐,易老化变质,、影响焊接质量。
焊条锈蚀、油污,在高温作用下也会分解出氢和其它气体,使焊缝产生气孔或其它缺陷,施焊前必须清除锈蚀、油污。镀铜焊丝一般不易生锈,但也应清除油污。
第4.1.7条 焊件部位的组装质量,对焊缝质量有明显的影响,甚至还会影响结构的安全度,因此必须重视焊件的组装质量。如不符合要求时,应及时修整或重新组装,绝对不允许在焊接缝隙之间加金属填充物。
第4.1.8条 焊接区表面潮湿要处理干燥,因为水分子在电弧高温作
用下能分解出氢,影响焊缝质量,所以规定必须待干燥后施焊。在四级以上风力的环境区下施焊,一是电弧容易吹偏,二是迫使焊缝冷却速度加快而产生冷裂纹,因此规定应加防风措施。
第4.1. 9条 普通低合金钢对低温很敏感,在温度低于零度以下施工,应注意考虑钢材脆硬的各种影响因素,如冲孔、锤击、骤冷以及焊接过程中温度变化均会使钢材变脆、产生断裂或焊接裂纹等,为此规程表4.l.9对低温焊接作出了限制。
第4.1.10条 在焊缝以外的母材上打火引弧是一种不良的操作习惯,容易烧伤母材留下缺口,导致应力集中,使钢材韧性值下降,影响疲劳强度;特别是低合金结构钢对此更为敏感。故规定不应在焊缝之外的母材上打火引弧。
第4.1. 11条 定位点焊是正式焊缝的一部分,而且是底层焊缝,其质量应与正式焊缝相同。点焊工必须要有合格证。考虑到许多施工单位的习惯,由铆工进组装边点焊,这样可以提高工效,但必须对点焊工进行平焊和角焊的考试,合格者方能从事点焊工作。
点焊焊脚宽度要对称,长度除应按本条规定外,还应根据点焊牢固的一般原则确定点焊高度; 点焊间距一般在500~600mm为宜。
第4. 1.12条 引弧和引出板是保证两端焊缝质量的重要措施。焊缝通过引弧、引出板的过渡,可提高正式焊区的焊接温度,以防止焊缝两端有未焊透、未熔合等缺陷,同时还能消除焊缝两端的弧坑和在弧坑中的裂纹。 手工焊和自动焊的引弧、引出板的长度、宽度以及焊缝的引出长度,均应根据焊接工艺确定。
引弧、引出板在焊接完后,要用火焰切割除去,切口断面应修磨平整,严禁用锤敲落。这是为了保证焊缝端部的完整,避免撕裂母材造成缺口形成应力集中区或撕裂源点,所以要修平整。
第4. 1.13条 结构的隐蔽部位,如果是密闭的,它能隔绝空气流动,可不受有害气体的影响,其隐蔽处可不作涂层处理。但非密封的隐蔽空间,必须按外露构件一律涂层防腐;对那些因组装后不易涂层的构件,必须要在组装之前做好涂层工作。
创干顶紧的部位尚需加焊缝进行封闭时,未施焊之前应检查顶紧质量,并经确认合格后 方可施焊封闭。
第4.1.14条 焊接是在组装的构件上作纵横线状加热的全过程。随着焊接温度的变化(升温和冷却),在焊道上将产生强大的内应力,最后在焊缝收缩应力的作用下,就迫使构件变形,这是不可避免的。减小变形的唯一办法就是依靠焊接工艺。焊接工艺各项参数(电流、电压、焊接速度、被焊接坡口的大小、焊接顺序等)选用得合理,变形可以相应减小。即使是这样,被焊完的构件仍然要做矫正处理。条文中提出了两种矫正方法,即冷矫和热矫,除此之外还可以在焊之前预先将构件作反变形处理。不论用以上哪种方法,其效果是要 使构件的外形几何尺寸达到规定的质量标准。掌握焊接收缩量的大小是相当关键的一环,如忽视,其后果相当严重,特别是厚板结构组合刚度大的情况更应特别注意,不能盲目进行不适当的焊接。为了使焊接工作者方便起见,本规范在附录中列出了各种焊接收缩变形量,可供使用参考。
在约束焊道上施焊,属于刚性焊缝。如果中途停止施焊,冷却后再焊,
这种焊道上所形成的应力相当复杂,很大一部分内应力释放不出去,存留在构件之中。这在工程术语中,称为焊接残余应力,其破坏性相当大,在可能的情况下一般不允许存在,特殊构件要采用全加热方式将残余应力消除尽。如因故迫不得已要中途停焊,那么要对原有的焊缝和焊道区作局部预热处理,防止因温差变化幅度过大,在构件局部产生脆裂。
采用多层焊时,亦应连续施焊,中断焊接要按上述方法处理;二次施焊时,必须要将前道焊缝表面的熔渣、焊瘤、气孔等缺陷处理干净后再焊,不允许有裂纹。
第4. 1.15条 本条取自《钢结构工程施工及验收规范》中的规定。建筑钢材一般在正常温度下具有良好的可塑性,但在低温下可塑性逐渐下降,当温度低到一定程度时,直接冷矫就容易发生脆性断裂,故规定了冷矫正时的最低温度限值,如超过此限值就不允许进行冷矫或锤击。
加热矫正,是处理后变形的有效方法。一般将温度加热到700~ 900℃之间时,为理想塑性变形区段。超过900℃,钢材的材性就变化;低于700℃则塑性变形效果差,难以收到矫正效果。如一次加热未达到矫正效果,需要做第二次加热时,其加热温度应略高于前次,否则亦将无效果。本条规定反复加热次数不宜过多,特别是对低合金结构钢规定不得超过2 次。其原因是:热矫正的加温次数与升温成正比,每重复一次必须要提高一次温度才有收效,而钢材温度超过900℃以上,则材性变脆,影响使用性能,故作此规定。 热矫正后冷却方式也很重要,如在空气中缓慢冷却,这时被加热区钢材的韧性几乎不下降,而用浇水骤冷,则被加热区就有明显的脆化现象,因此规定不宜浇水骤冷。
第4.1.16条 碳弧气刨是用来清理焊根、清除焊缝或钢材缺陷的有效方法,完全代替了传统风铲铲削加工。该机具采用直流电焊机、空气压缩机和碳棒。
碳弧气刨与手工电弧焊一样,要求操作者必须经过培训,应熟悉选用适当的刨削工艺参数、碳棒倾角大小。倾角过小刨削的次数相应增加,倾角增大容易产生“夹碳”(渗碳),使焊透融熔金属含碳量升高,焊缝变脆,韧性降低,影响焊接质量。
规程表4. 1.16-l所列刨削碳棒角度,是实践经验数据,一般正常情况下可采用45°倾角。
碳弧气刨的工艺过程和手工电弧焊接一样,通过电弧放电产生高温热熔化碳棒和工件形成刨槽,加之在刨削过程中伴之压缩空气的喷吹,使其加快冷却速度,往往容易在刨槽边生裂纹,因此用碳弧气刨加工的工艺应与焊接工艺相同。
第二节 手工电弧焊
第4.2.1条 手工电弧焊焊接电流在焊极的产品说明书中都作了规定,但使用电流大小不是固定不变的,它的影响因素很多,应根据操作的技能选择。规程表4.2.l列出了焊条直径与电流匹配关系参数,供操作者参考应用。 第4.2. 2条 在坡口处底层焊道规定用不大于 3.2mm的焊条打底,这是对手工施焊 因坡口根部是斜面,夹角如用直径较大的焊条,容易在尖角以上处起弧,融熔形成焊道尺寸过大,焊缝在收缩过程中抗裂性降低,影响底层焊缝质量。用3.2mm焊条打底就能获较好的焊接效果。
第4.2. 3条 对焊透的K型焊缝,先在正面施焊,后在背面用电弧气创清根,这是成熟的施焊经验,效果较好。否则,焊缝的根部必然会有焊瘤、夹渣,还有溶化不均形成的高低不平等缺陷,如不清根就施焊,上述缺陷自然盖在焊缝金属之间,使其焊不透,因此导致焊缝工作疲劳强度降低。
第三节 埋 弧 焊
第4. 3. 1条 埋弧自动焊的焊丝和焊剂应匹配得当,设计图一般不作规定,用哪种焊剂要经过焊接工艺试验评定确认后,才可作为匹配使用。焊剂含潮率过高、混有灰尘、铁屑和其它杂质都能降低焊接质量。潮湿就是含水,在高温作用下水分子分解为氢和氧,这时氢含在焊缝金属内形成氢白点,局部脆硬,杂质容易生成气孔。 第4.3.2条、第4. 3. 4~4. 3.6条 这几条收列了几种主要焊接接头采用埋弧自动焊的焊接参数,这些参数是国内一些钢结构制作厂多年实践总结出来的,也是他们常用的,因此是比较成熟的,它反映我国的焊接水平。
第4.3. 3条 本条推荐用于厚板焊接的坡口型式,是通过试验和实际应用的经验总结而形成的,所以是可行的。
第4.3. 7条 虽然规程提供了各种焊接参数可以采用,但是由于各种条件的差异,环境因素的影响,因此,还必须根据实际情况进行焊接工艺试验,调整各项参数,不可生搬硬套, 这样才能收到好的焊接效果,确保焊接质量。 第4. 3. 8条 本章第一节一般要求中,已经说明了焊件、焊接材料潮湿水分、锈蚀、油污、灰尘对焊接质量带来的严重危害,因此对自动焊也应防止不利影响。
第4. 3.9条 焊缝金属横截面的成型系数,对防止裂纹很有关系,成型系数选得不当,焊趾容易开裂。本条推荐宽与深之比大于1,是比较成熟的经验数,可供采用。
第四节 二氧化碳气体保护电弧焊
二氧化碳气体保护焊是以二氧化碳(CO2)作为保护气体,而依靠焊丝和焊件之间产生的电弧来熔化金属的一种熔化极气电焊。二氧化碳气体保护焊在我国应用比较早,但在建筑钢结构上用得还不多。根据调研资料看,只有大型钢结构制造厂家具备这种设备,而中小型企业和安装单位一般都未配备。80年代以来我国建筑钢结构事业的发展很快,对焊接质量要求越来越高,特别是厚钢板结构焊接,如采用通常的焊接技术是达不到质量要求的,唯有二氧化碳气体保护焊具有成本低、质量好、生产效率高,便于提高自动化程度等优点,是大规模生产建筑钢构件的理想焊接技术。为此,本节各条对二氧化碳气体保护焊作出了明确规定,这些内容均系总结多年我国在建筑钢结构焊接方面的经验,是比较成熟可靠的。
第五节 药芯焊丝焊接
药芯焊丝焊接是一种较好的焊接技术,它具有操作方便,焊接质量易保证、效率高的特点。此种焊接在建筑钢结构焊接中应用较少,此次将其列入本规程是为在建筑钢结构工程中逐步应用。
第六节 管状焊条丝极电渣立焊
本节内容来源于冶金工业部建筑研究总院的科研成果。该项成果对20~100mm厚板、现场安装的立焊缝很有实用价值,具有使用方便,焊接质量好,焊接速度快等优点。故本规程用较大篇幅,从材料到工艺以及使用方法分别作了较详细的规定,使用中只要遵守各项规定即可达到满意结果。
第七节 塞焊和槽焊
塞焊和槽焊是设计中考虑增大焊缝强度的一种技术措施,一般用于屋架上弦或妨碍其它构件安装焊接等部位,本节对上述焊接工艺以及质量等作了明确规定,不需逐条说明。第五章 焊接工艺试验
第5. 0.l条 钢结构在我国发展很快,除传统建筑钢材之外,高强度建筑钢材和焊接材料日益增多,还有进口的高强钢材也很多。为保证焊接质量,钢结构焊接施工前应进行工艺试验,以取得最佳工艺参数,为制定焊接工艺文件提供依据。本条对进行焊接工艺试验的范围作出了各项规定,制作安装应认真执行。
第5. 0.2条 工艺试验要模拟工程项目的实际条件进行。条件改变了,应另试验,不可通用,更不能用于其它工程项目。因此投入工艺试验用的钢材以及焊接材料均应与工程上所用的材料相同,不得用其它材料代替,以确保试验真实可靠。
第5. 0.3条 工艺试验一般只作对接接头,在特殊情况下也可作其它接头型式。工艺试验完后还须进行评定,判断其是否可行。工艺试验和投入批量生产有一定差距,未经评定的试验结果不能盲目投入批量生产。工艺评定的目的,一是审定生产工艺能否实现;二是质量保证可靠程度;三是经济合理性。
第5. 0.4条 上条是在工厂制造做工艺试验,由于现场安装焊接量越来越大,并且钢板的厚度也愈来愈厚,目前厚度已达到130mm。焊接这类钢板必须根据现场实际情况,如高空操作技术难度,焊接变形的控制,预热温度,风速影响等条件,进行模拟工艺试验,使焊接质量达到规定标准。
第5. 0.5条 工艺试验必须由生产过程中实际施焊的工人操作,理所当然应取得焊工合格证,否则不能反映真实情况。
第5. 0.6条~第5. 0.9条是对焊接工艺试验的质量评定作出 的统一规定。这些规定系根据建筑钢结构的特点,参考了国家现行的有关钢件焊接检验的标准而提出的,从而为制作、安装单位编制工艺试验程序,进行工艺试验并为评定提供了依据。
第六章 焊 接 检 查 第一节 一 般 规 定
第6.1.l条 质量监督检查是保证产品质量的必要手段,是质量保证体系中的重要环节。钢结构制作安装过程中的焊接检查工作量很大,选配专职质量检查员是不可少的。检查人员不仅要求技术素质好,还须具备高度的责任感。在钢结构制作行业中,以往习惯将超龄的工人或非专业技术人员安排在检查部门,这样做是不恰当的。检查人员不仅要检查成品质量的好坏,同时还应在生产过程中起到控制和提高质量的指导作用。更主要的在于防止和控制不合格产品出现,促使质量和经济效益同步增长。由此说明质量检查的重要性,质量检查员责任的重大,因此必须由专业技术人员担任专职检查工作,要提高质量检查人员的素质和知识结构。为加强企业管理,国家有关部门作出专门规定,要求质量检查员必须在经培训取得岗位合格证书后,才能
上岗。
第6. 1. 2条 本条属企业管理方面的制度,是根据国家质量责任制的规定而提出。企业应按专业建立主管质量的工程师,检查人员必须在他的指导之下进行工作,只有这样检查人员才能有效地控制产品质量。此规定在许多国家的标准规范中都有明确的规定。
施工图纸和技术文件是检查部门的工作依据。本条是根据调查多数检查部门是在没有施工图纸和技术文件下开展工作,检查人员只能做到就事论事,或者根据自己的经验判断,这就难免出现非严即宽的可能性,因此对质量和效益都是不利的。为克服这种现象,故规定检查部门在工程未开始之前应得到图纸和技术文件,使其更好地按设计要求控制重点,防范一般。
第6.1.3条 本条对质量检查人员的主要职责和工作内容作出明确规定,使质检员的职责权利统一起来。企业的各级领导应支持检查员认真履行其职责,促进产品质量的提高。
检查人员应按程序核对进入车间的钢材规格、型号、力学性能以及化学成分,对焊接材料除检查产品合格证外,还要按本规程的规定抽查证明的可靠性,凡是不合格的材料,不允许进入车间。
焊接工艺是保证焊接质量的主要技术文件,检查员有权查对工艺的合理性和它的编制依据。对未经过评定认可的焊接工艺,应制止使用。同时还要监督执行工艺的全过程,对不遵守焊接工艺的焊工和焊接质量低劣的焊工,有权停止焊工的工作。
焊工的合格证是表明焊工的资格和技术水平的证件,检查人员应认真核查。无证焊工严禁上岗施焊。对持单项合格证者,只能在规定项目内施焊,
不许进行其它项目操作。
第二节 外 观 检 查
第6.2.l条 外观检查要求待焊缝金属冷却后进行,这是针对检查焊接裂纹而规定的,检查其它项目就不受此限制。焊接裂纹是危害最大的缺陷,产生裂纹原因又很多,延迟裂纹很容易被人忽视。低合金结构钢焊缝的延迟裂纹时间拖得很长,限于工厂存放条件,本规程只定为24h后做外观检查。国际上对低合金结构钢的焊接裂纹检查定为焊后48h才进行。 第6.2.2条 外观检查是检查人员对已经焊接完成的工件,凭借肉眼和一般量具卡规,检查焊缝的几何尺寸、气孔、夹渣、裂纹、咬肉以及成形的质量状况,如发现有影响质量的,任何缺陷,均有权要求当事人即时进行修补或返工,直至合格。外观检查中,应认真检查焊缝和母材上有无裂纹,必要时应用放大镜检查,可用5~10倍放大镜在焊缝表面及焊接区观察,发现有裂纹或疑点时,才用磁粉及渗透探伤,进一步判断表面上的缺陷,但并非对全部焊缝进行这种检查。焊缝外观如焊波不均匀,有明显凸凹不平、焊瘤、弧坑、针状孔眼(气孔)等缺陷,都会造成应力集中或应力腐蚀,使焊缝疲劳强度降低,影响构件使用寿命,一般应及时修整,对裂纹、夹渣、未熔合和烧穿等缺陷应返工重焊,母材表面上飞溅物应随时清除干净,以保证涂层质量,使其结构构外形美观。
规程表6. 2.2系根据结构受力性能的不同,要求焊缝强度等级也不同,规定了在焊缝金属表面上允许存在的缺陷。这个规定比较合理,对承受复杂应力的一级焊缝应做到不能有缺陷存在;对受力简单的三级焊缝,允许存在
一定数量的缺陷;对构造焊缝允许存在的缺陷放得更宽一些。此表摘自GBJ205-83规范中的规定。
第6.2.3条 焊缝余高及错边允许偏差是GBJ205-83规范中的规定。根据普遍执行情况,认为偏差值定得合理,但规范中“凹面允许0.5mm或
1.5mm”,在执行中容易引起误解,因此,本规程取消此项规定,以确保焊接构件等强。
规程表6.2.3-2、6.2.3-3均系《钢结构工程施工及验收规范》中的规定。
第三节 无 损 检 验
第6.3.l条 无损检验,是借助检测仪器探测焊缝金属内部缺陷,不损伤(非破坏性)焊缝的一种检查手段,故称无损检测。 无损检测工作应是在对焊缝质量外观检查合格之后进行。并应由检查员根据施工图和有关技术文件的规定,提出无损检查的申请。在申请中要注明检验手段、使用标准、判别等级、检验部位以及检验数量等,由无损检验人员执行,并将检验结果提出报告书。检验员根据报告书结论,评定焊缝质量和焊缝等级。如评定受检验部位不合格,需加倍检验;如加检区域仍不合格,则该焊缝应由抽检改为通检。检验出的不合格焊缝经过处理返修后,还要在返修焊缝上再作一次检验,并应再签发最后的检验报告。
第6. 3. 2条 从事检验工作人员应具有专业资格证书,并只能在规定项目中进行工作(不许超越项目或代替)。签发无损检验报告书必须是具有二级证书资格的人员,否则报告无效。
第6. 3. 3条 无损检测报告及记录是钢结构焊接过程中重要的技术资料,
是结构的使用。维修、处理的依据之一,必须作为工程技术档案资料在工程竣工时交有关部门存档。
I 射线探伤
第6.3.4条 对接焊缝射线探伤按《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323-87的有关规定执行。其标准中对底片质量(底片黑度、灵敏度、几何不清晰度等)、缺陷性质、大小换算、质量等级评定,均有明确的规定。《钢结构工程施工及验收规范》(GBJ205)中,X射线检验质量标准的气孔点数换算基本与GB3323-87相同,但不够完整,如气孔夹渣同时存在时,没有综合评级,底片质量没作明确规定,影响缺陷的检出,对单面未焊透允许值规定不明确,操作掌握较难,故本规程规定评定方法仍采用GB3323-87为好,这样使用方便,对保证焊缝质量有好处。
第6.3.5条 射线检验点在焊缝上应有明显的识别标记,并在焊缝边缘的母材上打上钢印(照相底片编号)。这就能增强探伤人员对照片质量的责任感,便于复查焊缝质量和对不合格的焊缝返工定位。
第6.3.6条 在我国现阶段还没有建筑钢结构探伤行业标准的情况下,本规程规定焊缝射线探伤仍按GB3323-87规定执行,但规定采取焊缝质量标准相对降一级的办法,即建筑钢结构的一级焊缝质量标准相当于GB3323-87中的二级;本规程中的二级焊缝质量标准相当于GB3323—87中的三级,根据试验和实用证明,采用GB3323-87相对应降一级作建筑钢结构焊缝的质量标准是合理的,保证了钢结构稳定可靠。
第6.3. 7条 射线探伤取点拍片不合格的焊缝应在检测点两侧各选1个
(共2个检测点)进行射线探伤,若其中有1个检查点不合格,则该条焊缝全部(100%)均需进行射线探伤,以确保该焊缝焊接质量。
II 超声波探伤
第6. 3.8条 对超声波探伤目前还没有国家标准。日本有JIS23O6“钢焊缝超声波探伤标准”及日本建筑学会“钢结构焊缝超声波探伤标准”,本规程选用的《钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》JBI152-8l基本与之接近,全国各企业单位无损检测人员对此标准也较熟悉,钢结构对接焊缝超声波探伤用此标准是合适的。角焊与T型焊缝的探伤方法、灵敏度、距离一振幅曲线均按JBI152-81标准进行。操作方法可参见本规程附录八或经主管探伤工程师同意亦可采用经试验认可的新方法,包括根据焊缝几何形状变化相应改变探头形式和角度、探伤方法、频率变化等。
第6.3. 9条 每个检验点都应有明显的识别标记,并在焊缝边缘母材上打上操探人员编号钢印,以便于对焊缝进行复查或定位返修质量不合格的焊缝,加强对探伤人员技术上的考核和管理。
第6.3.10条 超声波探伤目前国内外均采用脉冲反射法,反射体形状、方向、位置均影响脉冲显示量的大小,因此当前国内外超声波定量定性均存在问题,对较多的客观原因难于准确定性定量。规范GBJ205-83第3.4.11条用JBll52-8l超声波探伤检验焊缝质量,以射线探伤实际缺陷大小、未焊透大小、条状缺陷、点状缺陷、气孔的个数为依据,作为超声波探伤标准是不合适的,也是行不通的,探伤人员无法去掌握执行,只能用射体当量指示长度按距离一振幅曲线分区及测长确定质量级别的方法。
确定焊缝超声波探伤质量等级,经调研及比照国外焊缝探伤的现状,超声波焊缝探伤JBll52-81标准评定为一级,相当于射线探伤GB3323-87标准的二级,即是GBJ205-83规范规定的一级焊缝;超声波焊缝探伤JBll52-sl标准评定为二级,相当于射线探伤
定并不完全一致,资料②介绍了原苏联1979年编制的《结构构件焊接加固指南》(简称《指南》)的论述:“由于焊接时金属被加热降低了承载能力,同时引起了沿截面及结构构件间的内力重分配。格构式结构采用补焊法加固时承载能力降低20%,纵向焊缝使承载能力降低15%,横缝则可使其降低40%以上。”因此《指南》规定被加固构件中的应力不应超过0.8R(R为设计强度)。资料③中也采用了同样的应力限制值。
在M?P?БЕЛЬЕКИЙ1975年撰写的资料④中,对原有结构焊接时的应力限制值却提出了不同的规定。作者对不同的受力情况提出了不同的限制。对于轴心受拉构件M?P?БЕЛЬЕКИЙ认为:由于焊接加热时的热量影响和原有结构各构件之间内力重分布的影响,建议其限制值为0.5R;对偏心受拉、偏心受压构件为0.4R; 中心受压构件为0.6R。而在1981年,该作者又改变了上述看法,认为“在负荷条件下,在被加固杆件试验资料的基础上,提出了与建筑法规II-83-72相应的近似计算方法,当Nc≤0.6No时,建议进行加固(式中Nc为加固时原有构件中的内力)。”这也就是说原有构件
允许采用焊接加固的限制值为0.6R。
H?C?PEBPOB在1976年的著作中对轴心受压和偏心受压杆的焊接加固进行了研究 ,也提出了在负荷条件下进行焊接加固的限制条件。该条件是要求计算在加固时轴心受压或偏心受压构件的承载能力,其计算公式不仅考虑荷载的偏心,而且要考虑构件的初弯曲。所以实质上无论轴心受压或是偏心受压杆,都作为偏心受压构件来核算其承载能力的。在判别是否能加固时,H?C?PEBPOB没有对计算强度进行折减。
M?P?БЕЛЬЕКИЙ的著作亦引述了这一限制条件⑤,但是,在判别式中对计算强度仍予以折减,取为0.6R。这样一来实际的限制值将低于0.6R,比H?C?PEBPOB规定的条件更为严格。
国内关于在负荷状态下焊接加固的资料不多,但这些资料都提出了加固时原有构件中的应力限制值,资料⑦ 提出的限制值为0.6~0.8R。1968年第一冶金建设公司武钢工程质量处理办公室所进行的试验提出,材质为3号钢的构件加固时,“压杆应力应不超过1800kg?f/ cm2 (180MPa),拉杆可提高到按极限状态设计的计算强度”⑧。该试验所提出的最低限制值为 180kg? f/ cm2(180MPa),约为 3号钢按极限状态设计时的计算强度的0.85。此外,国内还有不少焊接加固的实践经验,如马鞍山钢铁公司车轮轮箍厂的钢屋架就是在负荷状态下进行焊接加固的。当时屋面围护结构已施工完毕(大型屋面板及油毡防水层),也就是说所有恒载均已作用在屋架上。由于施工有误和杆件变形,使个别杆件和部分角焊缝强度不足。当时焊接加固的施工是在焊缝和杆件应力超过允许应力的情况下进行的。包头钢铁公司平炉车间的屋保加固工程中,平炉车间的改造工程中,以及武钢的工程中亦
有类似加固情况。
根据上述情况,本条文对在负荷状态下,采用焊接加固时,原有构件中的应力限制值规定为不大于设计强度的80%。其理由是:
1.原苏联的《结构构件焊接加固指南》中,和我国的一些试验和加固工程实践都证明取应力限制值为设计强度的88%是可行的。为确保加固工程的安全可靠,在本条中提出了限制使用的范围,并在第7.0.12和7.0.13条中又提出了施工措施和注意事项。这都是参照国内外的资料规定的,我们认为在焊接加固工程中,遵守这些规定是可以保证安全的。
2.在工程实际中要完全卸荷和大量卸荷一般都是难实现的。在钢结构中,钢屋架是长
部环境和条件差,影响因素多,比新建任务困难大,因此必须认真地组织。本条规定的各项要求是施工中应遵循的最基本事项,是实践经验的总结,按照要求执行,就能做到安全可靠,经济合理。
第八章 焊 工 考 试
焊工考试长期执行的是劳动人事部颁发的规定。这项规定是针对压力容器制造的焊接而制订的标准,因此要求比较高。对建筑钢结构焊接标准应低一个档次,焊工施焊技术不需具有与焊接压力容器焊工同等的水平。由于建筑行业尚未制订本行业焊工考试的标准,因而各单位培训考核焊工只有按压力容器焊接的标准进行。建筑钢结构行业中一个年产2万吨钢结构的工厂,焊工多达百余人,每考核一次焊工需耗费大量的人力、物力和财力,花的时间也很长,最后经考试可以取得合格证的焊工能达到半数就算很不错了。按规定无合格证的焊工不允许上岗施焊,但是在实际执行中,如果工厂有半数左右的焊工不能上岗,势必会严重地影响生产。调查结果表明,绝对不允许无证焊工上岗是做不到的。原因是质量检查部门是属厂里领导,工厂生产如不上去,那么工厂领导就会自觉不自觉地要求质量部门放宽对焊工合格证的限制; 另一方面,由于质量部门检查员人数有限,对焊工合格证的监督不严,即使能监督到,在某些情况下也只好采取视而不见的态度。焊工考试中会出现各种情况,有些焊工平时施焊水平较好,可就是考试通不过;相反有的焊工平时技术较差,考试却偶而合格了,当然这样是少数。对从事建筑钢结构焊接的焊工,应该说是不能按照压力容器焊工考试标准来进行考试,而应根据建筑钢结构的特点和要求,实事求是地拟订相适应的焊工考试标准。《钢结构工程施工及验收规范》中,对焊缝质量是按照结构受力情况分成3个级别,这是非常合理的。因为在一项大的钢结构工程中,一定有抗疲劳焊缝、受力
焊缝,还有构造焊缝,显然对这三种焊缝的要求是有差别的,质量水平是不同的,因此就可以考虑将焊工的考试标准也分成三个档次、三个等级,不同等级的焊工完成不同等级焊缝的施焊。把焊工考试都放在一个水平上是不太合理的,实际执行也较困难,这种考试方法不仅加重企业的负担,而且对建设也是不利的。
我们曾调查过某单位,为了承担一个大型体育馆钢结构屋盖系统的制作焊接任务,特地开办了一个焊工培训班,共有80个焊工参加培训考核,最后通过考试,仅有16人取得焊工合格证,合格率是很低的。这说明对焊工考试是很严格的,焊工考试的代价也是很高的,另外也说明我们按一个等级标准去考试焊工的方法是不合理的。
本规程虽然用了较大篇幅叙述焊工考试的要求和办法,但其内容基本上是参照现行国家劳动部门制定的对焊工考试的标准规定。对一般从事建筑钢结构焊接的焊工来说,某些要求偏高一些,因此有待制订一部适应建筑钢结构焊工考试的标准。在这个考试标准中,应根据《钢结构工程施了及验收规范》对焊缝分级的规定,将焊工考试也分为3个等级。
浅析建筑钢结构焊接
【摘要】本文作者结合焊接技术的重要性,主要阐述了高强钢焊接、低温焊接和厚钢板焊接施工方面的主要工艺,供大家参考借鉴。
【关键词】钢结构;焊接;分析
随着我国经济的发展,我国在钢结构施工中,无论是技术手段还是施工材料,都取得了很大的突破,我国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就,但由于2000多年的封建制度的束缚,科学不发达,因此,长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末,我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后,钢结构的应用有了很大的发展,不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平,掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术,在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等。随着社会的进步和科学技术不断创新,建筑钢结构焊接方面的的工艺以及技术也在不断的更新和完善,近些年新的焊接技术不断的被创造和使用到工程施工中去,不仅为建筑钢结构焊接施工带来了更加简单快捷的方法,而且实现了钢结构技术在建筑领域的快速发展,以及钢结构在建筑方面的质量保证,钢结构的焊接水平提高起到了至关重要的作用。本文主要结合实际操作过程,对钢结构焊接工艺进行详细的论述。
一、高强钢焊接的施工工艺
1.焊接材料的选择及匹配
(1)强匹配。强节点弱杆件,即与母材规定的最低标准相比,焊接材料熔敷金属在强度、韧性、塑性等方面要明显高于标准;并且焊接接头位置的各种基本的性能指标至少要与母材料规定的最低标准相匹配;
(2)焊缝的塑性。在进行厚板焊接时,应该根据厚度效应后的强度来选择适当的焊材,通常当节点的拘束度比较大的时候,可以在1/4 板厚以后选择强度稍低的焊材;
(3)满足冲击韧性的要求。对焊材韧性的选择是一项非常重要的工作,好韧性的焊材能够使焊缝以及热影响区的韧性满足钢结构的规定标准。比如在焊接无裂纹钢种的时候 ,可以选取低 H 或者超低 H 的焊接材料,同时在钢板厚度低于50mm 或者温度在0℃以上的时候,可以不对钢结构进行预热。这一方法的明显优势就是它的力学指标突出,尤其是在区强比的冲击性能方面更显优越;
2.高强钢焊接性能的评价方法
现阶段,建筑施工主要采取的评价方法有:碳当量计算评定法;热影响区最高硬度试验评定法;插销试验临界断裂应力评定法
3.确定最低预热温度的常用方法
(1)通过裂纹实验来进行控制,即通过进行斜 Y 坡口试样抗裂方面的试验对最低的预热温度进行确认;
(2)通过硬度控制预热温度,通常采用的方法是根据一定碳含量的钢材,其不同板厚 T形接头角焊缝热影响区硬度达到 350HV 对应的冷却速度(540℃时),查表确定焊接线能量;
(3)根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温度;
(4)根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线□确定最低预热温度;
4.对焊接质量的控制方法;
(1)对热输入以及冷却速度进行控制。此方法主要是通过对焊接时的电压、电流以及焊接时的焊接速度和熔敷金属在800℃~500℃区间内的冷却时间的控制,进而完成焊接质量的控制;
(2)对焊缝中各种元素的质量百分比进行必要的控制,主要是指碳、硫、磷、氢、氧等。为了达到这一目的,除了要选择质量优越的低氢焊接材料外,还要求操作人员拥有较好的操作手法,从而对熔池金属进行很好的保护;
(3)应力与变形控制。选用高能量密度、低热输入的焊接方法,如气体保护焊;用小线能量,多层多道焊接;减小焊接坡口的角度和间隙,减少熔敷金属填充量;采用对称坡口,对称、轮流施焊;长焊缝应分段退焊或多人同时施焊;用跳焊法避免变形和应力集中;
在进行高强钢的焊接作业时,应从钢材料自身的强化机理以及供货时的所处特征出发,全面考察各项性能的指标要求,从而选择适合的焊材以及评价焊接质量的试验方法。最后得到适合于生产的焊接工艺,起到相应的指导生产的要求。在进行这一钢材的焊接时,为了避免其产生冷裂现象,应该注意采取相应的措施。同时为了出现接头弱化的现象,焊接时应该对层间温度以及焊接线能量进行较为严格的筛选和控制。总的原则还是应该在较低的成本下,尽可能完成高质量的焊接任务。
二、低温焊接时的施工工艺
1.焊接材料的选取
由于是在低温环境中进行焊接作业,所以为了更好的完成焊接任务,应该尽量选取氢含量较低的焊接材料,并且对焊接材料进行必要的烘焙以及保温措施。
2.焊接前的防护措施
为了达到尽量减少热量的损失,可以在进行焊接作业的地方构建相应的保护房,从而形成相对密闭的空间。如果条件不允许构建防护房,也可以采取其他一些措施来起到防护热量损失的作用。在进行一些气体保护焊接操作时,气瓶也要进行必要的保温措施。
3.对焊接质量的控制
(1)预热和层间温度。相比较于常温条件下的焊接预热,低温焊接时的预热温度要稍高,并且需要预热的区域范围较大,通常情况下是焊接点周围大于等于两倍钢厚度的范围 ,并且这一范围不小于 100mm。焊接层的温度通常要高于预热温度,或者是不低于相应规定中的最低温度 20℃,二者之间取较高温度者;
(2)采用合理的焊接方法。尽量使用窄摆幅,多层多道焊,严格控制层间温度;
(3)焊接后热及保温。焊接后及时对焊接接头进行后热保温处理。利于扩散氢气的逸出,防止因冷速过快而引起的冷裂纹,同时适当的后热温度还可以适当降低预热温度;
三、厚钢板焊接技术
1.建筑钢结构中厚钢板得到最大的使用,大量钢结构工程采用厚钢板,促进了厚钢板焊接技术的发展,同时也丰富了建筑用钢的范围。
2.厚钢板焊接的关键是防止由于焊接而产生的裂纹和减少变形,应主要考虑以下几点 :
(1)选用合理的坡口形式。如尽量选用双 u 或 X 坡口,如果只能单面焊接,应在保证焊透的前提下,采用小角度、窄间隙坡口,以减小焊接收缩最、提高工作效率、降低焊接残余应力;
(2)合理的预热和层间温度;
(3)后热和保温处理;
四、结束语
在建筑工程中,钢结构的主要连接方式就通过焊接来完成,焊接技术在建筑工程中发挥着重要的作用。随着社会的进步和科学技术不断创新,不论是在物理、化学、冶金,还是在电子、计算机等领域,新技术、新设备、新材料不断被发现和使用,作为主要的钢结构连接技术――焊接技术,在我国的建筑钢结构建设过程中发挥着不可替代的作用。根据相关的资料显示,在建筑领域一半以上的钢结构在使用前都需要进行必要的焊接处理加工,由此可见,为了实现钢结构技术在建筑领域的快速发展,以及钢结构在建筑方面的质量保证,不断提高钢结构的焊接水平就显得尤为重要。
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建筑钢结构焊接规程
建筑钢结构焊接规程
中华人民共和国国家标中华人民共和国国家标准
建筑钢结构焊接规程JGJ81-91
中华人民共和国行业标准
建筑钢结构焊接规程
JGJ81—91
主编单位:湖北省建筑工程总公司
批准部门:中华人民共和国建设部
施行日期:1992年9月1日
关于发布行业标准《建筑钢结构焊接规程》的通知
建标[1992]78号
根据原国家建工总局(82)建工科字第14号文的要求,由湖北省建筑工程总公司主编的《建筑钢结构焊接规程》,业经审查,现批准为行业标准,编号JGJ81—91,自一九九二年九月一日起施行。
本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理,由湖北省建筑工程总公司负责解释,由建设部标准定额研究所组织出版。
中华人民共和国建设部
一九九二年二月二十日
目次
第一章总则
第二章钢材及焊接材料
第三章焊接构造和接头设计
第四章焊接工艺
第一节一般要求
第二节手工电弧焊
第三节埋弧焊
第四节二氧化碳气体保护电弧焊
第五节药芯焊丝焊接
第六节管状焊条丝极电渣立焊
第七节塞焊和槽焊
第五章焊接工艺试验
第六章焊接检查
第一节一般规定
第二节外观检查
第三节无损检验
第七章钢结构的焊接补强或加固
第八章焊工考试
第一节焊工考试的一般规定
第二节焊工操作技能考试的内容和方法
第三节试件焊缝的评定标准
第四节考试成绩记录
附录一手工电弧焊焊接接头基本型式与尺寸
附录二埋弧焊焊接接头基本型式与尺寸
附录三氧、乙炔切割工艺参数
附录四氧、丙烷切割工艺参数
附录五焊接反变形参考数值
附录六焊接收缩余量
附录七自动保护药芯焊丝型号、规格及焊接参数
附录八超声波探测角焊缝和T型焊缝
操作方法
附录九磁粉探伤技术
附录十渗透探伤试验方法
附录十一焊工考试登记表
附录十二焊工考试记录表
附录十三焊工合格证
附录十四名词对照
附录十五有关的标准目录
附录十六非法定计量单位与法定计量单位的换算关系
附录十七本规程用词说明
附加说明
第一章总则
第1.0.1条为在建筑钢结构焊接中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规程。
第1.0.2条本规程适用于工业与民用建筑钢结构中普通碳素结构钢和低合金结构钢的焊接。
第1.0.3条钢结构的焊接可采用下列焊接方法:
一、手工电弧焊;
二、自动和半自动埋弧焊;
三、气体保护焊;
四、电渣焊。
第1.0.4条钢结构焊接,必须按施工图的要求进行,并应遵守现行《钢结构工程施工及验收规范》(GBJ205)的规定。
第1.0.5条钢结构的焊接工作,必须遵守国家现行的安全技术和劳动保护等有关规定。 第1.0.6条钢结构的焊接,除应执行本规程外,尚应符合国家现行的有关标准。
第二章钢材及焊接材料
第2.0.1条钢材及焊接材料,应按施工图的要求选用,其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定,并应具有质量证明书或检验报告。如采用其它钢材和焊接材料代换时,必须经设计单位同意,同时应有可靠的试验资料以及相应的工艺文件方可施焊。 第2.0.2条常用钢材焊接所需的焊条、焊丝、焊剂的选配及强度等级宜按表2.0.2-1和表2.0.2-2的规定选用。
第2.0.3条碳当量Cegu小于或等于0.45%的其它钢号,可按本规程各项规定施焊。碳当量Cegu按公式(2.0.3)计算。
第三章焊接构造和接头设计
第3.0.1条钢结构焊接构造设计,应符合下列要求:
一、减少零部件加工的工作量;
二、便于焊接操作,宜选用平焊或横焊的焊接位置;
三、焊缝的布置应对称于构件截面中和轴,薄壁结构中采用接触点焊,侧焊缝间增加槽焊或塞焊,以减少焊接变形;
四、采用刚性较小的接头形式,避免焊缝密集和三向焊缝相交,以减少焊接应力和应力集中;
五、对较厚的板件(大于25mm),在T型接头、角接接头和十字形接头中应采取防止层状撕裂的措施;
六、尽量减少焊缝的数量和尺寸,焊缝长度和焊脚尺寸应由计算确定,不得随意增大。 第3.0.2条焊接接头宜采用下列型式:
一、对接接头;
二、搭接接头;
三、T型接头;
四、角接接头;
五、槽焊和塞焊接头;
六、接触点焊。
第3.0.3条手工焊接接头的基本型式与尺寸宜按附录一选用。埋弧焊接接头的基本型式与尺寸宜按附录二选用。
第3.0.4条不同厚度的钢板对接,其允许厚度差值(t1—t2)见表3.0.4,当超过表3.0.4规定时应将较厚板的一面或两面加工成斜坡,其坡度应小于或等于1∶4,见图3.0.4。
第3.0.5条对接焊缝。
一、要求全熔透的对接焊缝,应做背面清根焊接,或加垫板单面焊接。
二、不焊透的对接焊缝(图3.0.5a、d),应按角焊缝计算强度,其有效厚度he 为:
V型坡口(图3.0.5a、b、c):
α≥60°时,he=s;
α<60°时,he=0.75s。
U型坡口(图3.0.5d、e):
he=s
式中s——坡口根部至焊缝表面(不计余高)的最短距离;
α——V型坡口角度。
三、焊缝余高c,一般为0~3mm范围内,承受动荷载的焊缝,其余高应趋于零。 第3.0.6条焊缝有效厚度的确定:
一、全熔透的对接焊缝,要求与母材等强时,he=s,不计算余高;不焊透的对接焊缝,其有效厚度按3.0.5条的规定取用。
第3.0.7条圆钢与平板,圆钢与圆钢之间的焊缝,其焊缝的有效厚度(he),应按下式计算:
第3.0.8条承受动荷载和要求焊缝与母材等强的对接接头,其纵横两方向的对接焊缝,可采用十字形交叉或T形交叉。
当为T形变叉时交叉点的距离不得小于200mm,且拼接料的长度和宽度均不得小于300mm(图3.0.8)。如有特殊要求,应注明接头焊缝的位置。
第3.0.9条桁架和支撑的杆件与节点板的连接构造宜采用图3.0.9的型式。 第3.0.10条受动荷载的桁架弦杆和腹杆与节点板的连接构造宜采用图3.0.10的型式。
第3.0.11条实腹吊车梁横向加劲肋的构造宜采用图3.0.11。
第3.0.12条型钢与钢板搭接,其搭接位置应符合图3.0.12的要求。
第3.0.13条框架柱的安装接头构造宜采用图3.0.13的型式。
第3.0.14条框架中柱与横梁刚性连接接头宜采用图3.0.14的型式。
第四章焊接工艺
第一节一般要求
第4.1.1条本规程规定的焊接工艺系为工业与民用建筑钢结构工程的通用工艺,施工单位尚应根据各自的具体情况编制详细的工艺措施,使其质量达到《钢结构工程施工及(GBJ205)和本规程的各项指标要求。
第4.1.2条钢结构制作和安装的切割、焊接设备,其使用性能应满足选定工艺的要求。 第4.1.3条火焰切割前应将钢材表面距切割边缘50mm范围内的锈斑、油污等清除干净。切割宜采用精密切割,氧气纯度应达到99.5%~99.8%,丙烷达到国家标准纯度。氧、乙炔、丙烷切割工艺参数见附录三、四。
第4.1.4条焊接坡口可用火焰切割或机械加工,但加工后的坡口型式与尺寸,应符合本规程第三章的要求。
火焰切割时,切口上不得产生裂纹,并不宜有大于1.0mm的缺棱,切割后应清除边缘上的氧化物、熔瘤和飞溅物等。
机械加工时,加工表面不应出现台阶。
第4.1.5条切口或坡口边缘上的缺棱,当其为1~3mm时,可用机械加工或修磨平整,坡口不超过1/10;当缺棱或沟槽超过3.0mm时则应用3.2以下的低氢型焊条补焊,并修磨平整。
切口或坡口边缘上若出现分层性质的裂纹(图4.1.5),需用10倍以上的放大镜或超声波探测其长度和深度。当长度a和深度d均在50mm内时,在裂纹的两端各延长15mm,连同裂纹起用铲削、电弧气刨、砂轮打磨等方法加工成坡口,再用3.2的低氢型焊条补焊,并修磨平整;当其深度d大于50mm或累计长度超过板宽的20%时,除按上述方法处理外,还应在板面上开槽或钻孔,增加塞焊。
当分层区的边缘与板边的距离b大于或等于20mm时,可不做处理,但当分层的累计面积超过板面积的20%,或累计长度超过板边缘长度的20%时,则该板不宜使用。 第4.1.6条焊条、焊丝、焊剂和粉芯焊丝均应储存在干燥、通风良好的地方,并设专人保管。
焊条、焊剂和粉芯焊丝在使用前,必须按产品说明书及有关工艺文件规定的技术要求进行烘干。低氢型焊条烘干后必须存放在保温箱(筒)内,随用随取。焊条由保温箱(筒)取出到施焊的时间不宜超过2h(酸性焊条不宜超过4h)。不符上述要求时,应重新烘干后再用,但焊条烘干次数不宜超过2次。
焊丝宜采用表面镀铜,非镀铜焊丝使用前应清除浮锈、油污。
第4.1.7条施焊前,焊工应检查焊件部位的组装和表面清理的质量,如不符合要求,应修整合格后方能施焊。焊接连接组装允许偏差值见表4.1.7的规定。
第4.1.8条雨雪天气时,禁止露天焊接。构件焊区表面潮湿或有冰雪时,必须清除干净方可施焊。在四级以上风力焊接时,应采取防风措施。
第4.1.9条常用普通低合金结构钢施焊最低温度,可按表4.1.9选用。 第4.1.10条不应在焊缝以外的母材上打火引弧。
第4.1.11条定位点焊,必须由持焊工合格证的工人施焊。
点焊用的焊接材料,应与正式施焊用的材料相同。点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的2燉3,点焊长度宜大于40mm,间距宜为500~600mm,并应填满弧坑。点焊温度宜高于表4.1.9的规定。如发现点焊上有气孔或裂纹,必须清除干净后重焊。
第4.1.12条T型接头角焊缝和对接接头的平焊缝,其两端必须配置引弧板和引出板,其材质和坡口型式应与被焊工件相同。
手工焊引弧板和引出极长度,应大于或等于60mm,宽度应大于或等于50mm;焊缝引出长度应大于或等于25mm。自动焊引弧板和引出板长度,应大于或等于150mm,宽度应大于或等于80mm;焊缝引出长度应大于或等于80mm。
焊接完毕后,必须用火焰切除被焊工件上的引弧、引出板和其它卡具,并沿受力方向修磨平整,严禁用锤击落。
第4.1.13条对非密闭的隐蔽部位,应按施工图的要求进行涂层处理后,方可进行组装;对刨平顶紧的部位,必须经质量部门检查合格后才能施焊。
第4.1.14条有组装好的构件上施焊,应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行,以控制焊后构件变形。
控制焊接变形,可采用反变形措施,其反变形参考值见附录五。
焊接收缩量参见附录六。
在约束焊道上施焊,应连续进行;如因故中断,再焊时应对已焊的焊缝局部做预热处理。 采用多层焊时,应将前一道焊缝表面清理干净后再继续施焊。
第4.1.15条因焊接而变形的构件,可用机械(冷矫)或有严格控制温度的条件下加热(热矫)的方法进行矫正。普通低合金结构钢冷矫时,工作地点温度不得低于-16℃;加热矫正时,其温度值应控制在750~900℃之间。普通碳素结构钢冷矫时,工作地点温度不得低于-20℃;加热矫正时,温度不得超过900℃。同一部位加热矫正不得超过2次,并应缓慢冷却,不得用水骤冷。
第4.1.16条碳弧气刨工必须经过培训,合格后方可操作。
刨削时,应根据钢材的性能和厚度,选择适当的电源极性、碳棒直径和电流。
碳弧气刨应采用直流电流,并要求反接电极(即工件接电源负极)。
为避免产生“夹碳”或“贴渣”等缺陷,除采用合适的刨削速度外,并应使碳棒与工件间具有合适的倾斜角度(见表4.1.16-1)。操作时,应先打开气阀,使喷口对准刨槽,然后再引弧起刨。
如发现“夹碳”,应在夹碳边缘5~10mm处重新起刨,深度要比夹碳处深2~3mm;“贴渣”可用砂轮打磨。
露天操作时,应沿顺风方向操作;在封闭环境下操作时,要有通风措施。碳弧气刨常用工艺参数见表4.1.16-2。
第二节手工电弧焊
第4.2.1条手工电弧焊焊接电流应按焊条产品说明书的规定,并参照表4.2.1选用。
第4.2.2条坡口底层焊道宜采用不大于3.2mm的焊条,底层根部焊道的最小尺寸应适宜,以防产生裂纹。
第4.2.3条要求焊透的对接双面焊缝和T型接头角焊缝的背面,可用清除焊根的方法施焊。
第三节埋弧焊
第4.3.1条用于埋弧焊的焊剂应按照工艺确定的型号和牌号相匹配。焊剂必须干燥,不得含灰尘、铁屑和其它杂物。
第4.3.2条对接接头埋弧自动焊宜按表4.3.2选定焊接参数。
第4.3.3条对厚壁焊件及线能量敏感的钢材宜采用多层埋弧焊,其典型坡口见图4.3.3。
多层埋弧焊焊接时,首先用埋弧自动焊或手工电弧焊焊满背面的V型坡口,如用自动埋弧焊
时,钝边α取7.0mm;用手工电弧焊时,其钝边α取2.0mm。V型坡口焊完后,再进行正面焊缝的多层埋弧焊,其工艺参数可按表4.3.3选用。当焊件很厚时,可
手工焊引弧板和引出极长度,应大于或等于60mm,宽度应大于或等于50mm;焊缝引出长度应大于或等于25mm。自动焊引弧板和引出板长度,应大于或等于150mm,宽度应大于或等于80mm;焊缝引出长度应大于或等于80mm。
焊接完毕后,必须用火焰切除被焊工件上的引弧、引出板和其它卡具,并沿受力方向修磨平整,严禁用锤击落。
第4.1.13条对非密闭的隐蔽部位,应按施工图的要求进行涂层处理后,方可进行组装;对刨平顶紧的部位,必须经质量部门检查合格后才能施焊。
第4.1.14条有组装好的构件上施焊,应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行,以控制焊后构件变形。
控制焊接变形,可采用反变形措施,其反变形参考值见附录五。
焊接收缩量参见附录六。
在约束焊道上施焊,应连续进行;如因故中断,再焊时应对已焊的焊缝局部做预热处理。 采用多层焊时,应将前一道焊缝表面清理干净后再继续施焊。
第4.1.15条因焊接而变形的构件,可用机械(冷矫)或有严格控制温度的条件下加热(热矫)的方法进行矫正。普通低合金结构钢冷矫时,工作地点温度不得低于-16℃;加热矫正时,其温度值应控制在750~900℃之间。普通碳素结构钢冷矫时,工作地点温度不得低于-20℃;加热矫正时,温度不得超过900℃。同一部位加热矫正不得超过2次,并应缓慢冷却,不得用水骤冷。
第4.1.16条碳弧气刨工必须经过培训,合格后方可操作。
刨削时,应根据钢材的性能和厚度,选择适当的电源极性、碳棒直径和电流。
碳弧气刨应采用直流电流,并要求反接电极(即工件接电源负极)。
为避免产生“夹碳”或“贴渣”等缺陷,除采用合适的刨削速度外,并应使碳棒与工件间具有合适的倾斜角度(见表4.1.16-1)。操作时,应先打开气阀,使喷口对准刨槽,然后再引弧起刨。
如发现“夹碳”,应在夹碳边缘5~10mm处重新起刨,深度要比夹碳处深2~3mm;“贴渣”可用砂轮打磨。
露天操作时,应沿顺风方向操作;在封闭环境下操作时,要有通风措施。碳弧气刨常用工艺参数见表4.1.16-2。
第二节手工电弧焊
第4.2.1条手工电弧焊焊接电流应按焊条产品说明书的规定,并参照表4.2.1选用。
第4.2.2条坡口底层焊道宜采用不大于3.2mm的焊条,底层根部焊道的最小尺寸应适宜,以防产生裂纹。
第4.2.3条要求焊透的对接双面焊缝和T型接头角焊缝的背面,可用清除焊根的方法施焊。
第三节埋弧焊
第4.3.1条用于埋弧焊的焊剂应按照工艺确定的型号和牌号相匹配。焊剂必须干燥,不得含灰尘、铁屑和其它杂物。
第4.3.2条对接接头埋弧自动焊宜按表4.3.2选定焊接参数。
第4.3.3条对厚壁焊件及线能量敏感的钢材宜采用多层埋弧焊,其典型坡口见图4.3.3。
多层埋弧焊焊接时,首先用埋弧自动焊或手工电弧焊焊满背面的V型坡口,如用自动埋弧焊
时,钝边α取7.0mm;用手工电弧焊时,其钝边α取2.0mm。V型坡口焊完后,再进行正面焊缝的多层埋弧焊,其工艺参数可按表4.3.3选用。当焊件很厚时,可
采用双U型坡口,进行双面多层焊,其工艺参数也可按表4.3.3。
第4.3.4条搭接接头的自动焊宜按表4.3.4选定焊接参数。
第4.3.5条T型接头的单道自动焊焊接参数宜按表4.3.5选用。
第4.3.6条船形位置T型接头单道自动焊焊接参数宜按表4.3.6选用。
第4.3.7条除按以上各条确定焊接参数外,焊接前尚应按工艺文件的要求调整焊接电流、电压、焊接速度、送丝速度等参数后方可正式施焊。
第4.3.8条焊接区应保持干燥,不得有油、锈和其它污物。
第4.3.9条埋弧焊每道焊缝熔敷金属横截面的成型系数(宽度与深度之比)应大于1。
第四节二氧化碳气体保护电弧焊
第4.4.1条二氧化碳气体保护焊所用的气瓶上必须装有预热器和流量计,气体纯度不得低于99.5。使用前应做放水处理。
当气瓶内的压力低于1.0MPa时,应停止使用。对细焊丝(直径小于等于2.0mm)的气体流量宜控制在10~251/min;焊丝直径大于2.0mm的气体流量为为30~501/min。
第4.4.2条水平对接二氧化碳气体保护焊焊接参数可按表4.4.2选用。 第4.4.3条角焊缝二氧化碳气体保护焊焊接参数可按表4.4.3选用。
第4.4.4条二氧化碳气体保护焊的焊接电源,必须采用直流反接。
第五节药芯焊丝焊接
第4.5.1条气体保护焊药芯焊丝型号、规格及焊接参数见表4.5.1。
第4.5.2条气体保护药芯焊丝焊接时用的二氧化碳流量宜为10~151燉min。 第4.5.3条自动保护焊药芯焊芯型号、规格及焊接参数见附录七。
第六节管状焊条丝极电渣立焊
第4.6.1条中厚钢板的对接接头和角接接头的立焊缝,可采用管状焊条丝极电渣立焊。其焊接方法如图4.6.1所示。
第4.6.2条焊接钢板厚度为20~60mm范围时,可用1根管状焊条和1根填充焊丝;板厚为60~100mm范围时,则用2根管状焊条和2根填充焊丝;板厚大于100mm以上可用3根管状焊条和3根填充焊丝焊接。
第4.6.3条管状焊条丝极电渣焊的材料应满足以下要求:
一、管状焊条的管材宜用15号或20号冷拔无缝钢管,管径和长度应根据工艺要求选定。
二、管状焊条的涂层应均匀,其厚度一般为1.5~3.0mm。
三、填充焊丝应采用H08A,H08MnA等,直径为3.2mm。
四、管状焊条的焊剂,应采用与焊条药皮相同的药粉或采用431焊剂。
第4.6.4条管状焊条丝极电渣焊所采用的结晶器如图4.6.4a、b所示,可做成100、400、500mm等不同长度,以适应各种长度的焊缝。结晶器冷却水的温度宜控制在50~60℃。
第4.6.5条管状焊条丝极电渣焊的焊接工艺参数可按表4.6.5选用。焊接电流按公式(4.6.5)计算。
第4.6.6条管状焊条丝极电渣焊施焊时,工件装配错口偏差不得大2mm;焊口要装引入、引出板,板厚与工件相同;焊接过程中应防止熔渣流失;结晶器与工件表面如有间隙,可用耐火水泥堵塞;渣池深度应控制在30~60mm。
第4.6.7条管状电渣焊焊缝成型应光滑、美观,不得有未熔合、裂纹等缺陷。当板厚小于30mm时,压痕、咬边不得大于0.5mm;板厚大于或等于30mm时,压痕、咬边不得大于1.0mm。
第七节塞焊和槽焊
第4.7.1条塞焊和槽焊可采用手工电弧焊、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧等焊接工
艺。
第4.7.2条平焊时,应先沿接头根部四周环绕施焊,焊至孔洞中心,使接头根部及底部先熔敷一层;然后将电弧引向四周,重复上述过程分层熔敷焊满全孔,达到规定厚度。熔敷金属表面
的熔渣应在结束焊接前保持熔液状态。如电弧熄灭,或熔渣冷却,在重新焊接前必须彻底清除熔渣。
第4.7.3条立焊时,先在接头根部引弧,从孔的下侧向上焊,使内板表面熔化,然后焊向孔边,在孔顶处停焊,清除熔渣。
在孔的相对一侧重复此过程,清除熔渣后,以相同方法堆焊其它各层,焊满全孔,达到规定厚度为止。
第4.7.4条仰焊时,焊接方法与平焊工艺相同,但在每道堆焊后,熔渣应冷却并彻底清除。
第4.7.5条当槽孔长度超过宽度3倍以上,或槽伸展到构件边缘时,可按本节有关规定施焊。
第五章焊接工艺试验
第5.0.1条焊接工艺试验是制定工艺技术文件的依据,凡以下情况应进行工艺试验:
一、结构钢材系首次应用。
二、焊条、焊丝、焊剂的型号改变。
三、焊接方法改变,或由于焊接设备的改变而引起焊接参数改变。
四、焊接工艺需改变:
1.双面对接焊改为单面焊;
2.单面对接电弧焊增加或去掉垫板,埋弧焊的单面焊反面成型;
3.坡口型式改变,变更钢板厚度,要求焊透的T型接头。
五、需要预热、后热或焊后要做热处理。
第5.0.2条工艺试验的钢材和焊接材料,应与工程上所用材料相同。
第5.0.3条工艺试验一般以对接接头为主。试验前应根据钢材的可焊性和设计要求,拟定试件的焊接工艺、焊后处理、检验程序和质量要求。
要求焊透的T型接头,宜用与实际构件刚度相当的试件进行试验。
第5.0.4条工艺试验应包括现场作业中所遇到的各种焊接位置,当现场有妨碍焊接操作的障碍时,还应做模拟障碍的焊接试验。
第5.0.5条工艺试验的焊接,应由持合格证的焊工操作。
第5.0.6条试验焊件焊缝的外观及内部质量无损检测,应按本规程第六章的规定进行检查及评定。
第5.0.7条焊接接头的力学性能试验以拉伸和冷弯(面弯、背弯)为主,冲击试验按设计要求确定。有特殊要求时应做侧弯试验。每个焊接位置的试件数量应为:
拉伸、面弯、背弯及侧弯各2件;
冲击试验9件(焊缝、熔合线、热影响区各3件)。
试件的截取、加工及试验方法均按国家标准《焊缝金属及焊接接头力学性能试验》(GB2649~2656)的规定进行。
第5.0.8条焊接接头力学性能试验的合格标准。
一、拉伸试验:接头焊缝的强度不低于母材强度的最低保证值。
二、冷弯试验:应符合表5.0.8的要求。
冷弯试验达到合格角度时,焊缝受拉面上裂纹或缺陷长度不得大于3.0mm,如超过3.0mm,应补做一件,重新评定。
三、冲击试验,应符合设计要求。
第5.0.9条T型接头,应做磨片检查熔合情况。埋弧焊缝的试件须测定成型系数,其值应大于1.1。
第六章焊接检查
第一节一般规定
第6.1.1条建筑钢结构焊接质量检查应由专业技术人员担任,并须经岗位培训取得质量检查员岗位合格证书。
第6.1.2条质量检查人员应在主管质量的工程师指导下,按本规程及施工图纸和技术文件要求,对焊接质量进行监督和检查,并对检查项目负责。
第6.1.3条质量检查人员的主要职责为:
一、对所用钢材及焊接材料的规格、型号、材质以及外观检查,均应符合设计图纸和规程的要求;
二、监督检查焊工严格按焊接工艺及技术操作规程施焊,发现有违反者,检查员有权制止其工作;
三、监督检查焊工合格证及施焊资格,禁止无证焊工上岗。
第二节外观检查
第6.2.1条普通碳素结构钢应在焊接冷却到工作环境温度、低合金结构钢应在焊接24h后方可进行外观检查。
第6.2.2条焊接工件外观检查,一般用肉眼或量具检查焊缝和母材的裂纹及缺陷,也可用放大镜检查,必要时进行磁粉或渗透探伤。
焊缝的焊波应均匀,不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷,焊接区无飞溅残留物。
焊缝外观检验质量标准见表6.2.2的规定。
第6.2.3条焊缝的位置、外形尺寸必须符合施工图和《钢结构工程施工及验收规范》(GBJ205—83)的要求。常用接头焊缝外形尺寸允许偏差见表6.2.3-1、表6.2.3-2、表6.2.3-3的规定。
第三节无损检验
第6.3.1条建筑钢结构焊缝的无损检验应根据施工图要求及有关标准和本规程的规定进行。无损检验不合格的焊缝,应按本规程规定的方法进行返修,返修后必须再进行无损检验。
第6.3.2条无损检验人员必须经无损检测专业培训,考试合格取得无损检测资格证书者担任。
第6.3.3条无损探伤报告和底片(包括返修后重拍片)、记录纸等应全部交有关部门存档备查。
Ⅰ射线探伤
第6.3.4条对接焊缝的射线探伤按《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323)的有关规定进行。
第6.3.5条每个焊缝射线检验点都应作出明显的识别标记,并在焊缝边缘母材上打检测编号钢印。
第6.3.6条建筑钢结构焊缝射线探伤的质量标准分两级:
一级相当于GB3323标准中的二级;二级相当于GB3323标准中的三级。
第6.3.7条射线探伤不合格的焊缝,要在其附近再选2个检验点进行探伤。如这2个检验点中又发现1处不合格,则该焊缝必须全部进行射线探伤。
Ⅱ超声波探伤
第6.3.8条建筑钢结构对接焊缝的超声波探伤,应按《钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》(JB1152)的有关规定进行。
角焊缝及T型接头焊缝的探伤方法和灵敏度可按JB1152标准采用,其推荐操作方法见附录八。
第6.3.9条每个焊缝超声波检验点都应有明显的识别标记,并在焊缝边缘母材上打检测编号钢印。
第6.3.10条建筑钢结构焊缝(包括角焊缝和T型接头焊缝)超声波探伤的质量标准分两级:一级相当于JB1152标准中的一级;二级相当于JB1152标准中的二级。对于要求焊透的吊车梁上翼缘与腹板的T型接头焊缝,可允许单个条性缺陷长度小于50mm,但在1000mm焊缝长度内条性缺陷的总和应小于100mm。
第6.3.11条超声波探伤的每个探测区焊缝长度应不小于300mm。对超声波探伤不合格的检验区,要在其附近再选2个检验区进行探伤;如这2个检验区中又发现1处不合格,则该焊缝必须全部进行超声波探伤。
Ⅲ磁粉探伤
第6.3.12条磁粉探伤可参照附录九的要求进行。
Ⅳ渗透探伤
第6.3.13条渗透探伤试验方法可参照附录十的要求进行。
第七章钢结构的焊接补强或加固
第7.0.1条本章适用于以焊接方法对建筑钢结构进行补强或加固,其方案应由设计、施工和生产厂家共同研究确定。
第7.0.2条补强或加固必须具备以下原始技术资料:
一、原结构的设计计算书和竣工图,当缺少竣工图时,应测绘结构的现状图;
二、原结构的施工技术档案资料,包括钢材的力学性能、化学成分和有关的焊接性能试验资料,必要时应在原结构构件上截取试件进行试验;
三、原有结构的损坏变形和锈蚀检查记录及其原因分析。
第7.0.3条钢结构的补强或加固,应考虑时效对钢材塑性的不利影响,而不考虑时效后钢材屈服点的提高值。在确认原结构钢材具有良好可焊性后,方可采用焊接方法。补强加固应尽量不影响生产,并应满足施工方便和安全可靠的要求。
第7.0.4条钢结构的补强或加固,可采用卸荷补强加固和负荷下补强加固两种方法。
一、卸荷补强加固是在原位置使构件完全卸荷,或将构件拆下进行补强或加固。
二、负荷状态下进行补强加固,应卸除结构上的活荷载,减轻恒载、在考虑必要的施工荷载的情况下,对构件及其连接进行承载能力的验算,其各应力值应不大于设计强度的80。在受拉构件中,加固焊缝的方向应与构件中拉应力方向基本一致。
第7.0.5条轻钢结构不宜在负荷状态下进行焊接补强和加固,轻钢结构中的受拉构件严禁在负荷状态下用焊接进行补强和加固。
第7.0.6条钢结构补强或加固的计算:
一、完全卸荷时,构件承载能力按补强或加固后的截面进行计算,其计算方法与新结构相同。
二、在负荷状态下的补强或加固应按两种情况进行计算:
1.施工阶段,验算原结构杆件和连接的强度和稳定性,并应满足第7.0.4条第二款的要求;
2.补强加固后的承载力计算,对承受静荷载且整体和局部稳定有可靠保证的构件,可按原有构件和加固零件之间塑性内力重分布的原则进行计算。其表达式为:
第7.0.7条角焊缝补强宜采用增加焊缝长度(包括增加端焊缝)的方法。
当采用加大焊缝厚度的方法补强时,应使原有焊缝在补强时的应力不大于焊缝设计强度的80。
第7.0.8条补强或加固后的焊缝,其长度与厚度均应符合《钢结构设计规范》(GBJ
17—88)的规定。
第7.0.9条补强或加固的零件及焊缝宜对称布置。
第7.0.10条用焊接方法补强铆钉或普通螺栓连接,补强后连接的全部荷载应由焊缝承受。
第7.0.11条高强度螺栓连接的构件用焊接方法加固时,摩擦型高强度螺栓的抗滑力可与焊缝共同工作。
第7.0.12条补强施焊前应清除待施焊的区间两侧各50mm范围内的灰尘、铁锈、油漆和其它杂物。
第7.0.13条负荷状态下焊接补强或加固施工应按以下要求执行。
一、制订合理的施工工艺。
1.对结构最薄弱的部位或构件应先进行补强或加固;
2.对能立即起到补强或加固作用,且对原结构影响较小的部位或杆件先施焊; 3.加大焊缝厚度时,必须从原焊缝受力较小的部位开始施焊;
4.根据结构材料,选择相应的低氢型焊条,焊条直径不宜大于4.0mm;
5.焊接电流不宜大于200A;
6.当加大焊缝厚度时,每次敷焊上的焊缝厚度不宜大于2mm;当需要多道施焊时,层间温度应低于100℃。
二、施工单位应对施工荷载进行核算,严格控制施工荷载,不应超过加固设计计算时所取的施工荷载值。
三、焊接补强或加固的施工温度不宜低于10℃。
四、补强或加固施焊焊工应取得相应位置施焊的焊接合格证。
五、应采取有效控制焊接变形的措施。
第八章焊工考试
第一节焊工考试的一般规定
第8.1.1条从事建筑钢结构制作、安装的焊工,均应按本章的规定进行焊工技术考试。 第8.1.2条本规定适用于手工电弧焊、明弧半自动焊、埋弧自动焊和半自动焊的技术考核。对于电渣焊等焊接方法,企业可根据设计和工作条件,在工艺试验的基础上制定相应的焊工考试标准。从事定位焊的其它工种,应按本章定位点焊的标准考试。
第8.1.3条焊工考试委员会,宜由下列人员组成:
一、企业的总工程师;
二、焊接技术负责人;
三、技术质量检验部门的代表;
四、焊接工程师或有经验的焊接技术人员;
五、企业劳资、教育部门的代表;
六、焊接技师或有经验的焊工。
第8.1.4条考试委员会应报省、自治区、直辖市或有关主管建设部门批准。凡不具备成立考试委员会条件的企业,可委托其它单位的焊工考试委员会负责监督考试。
第8.1.5条考试委员会的任务是:编制考试计划;审查焊工资格;确定考试内容;组织考试工作,评定考试成绩;颁发焊工合格证书及发放焊工代号(钢印);审定和办理具有合格证书的焊工免试签证。
第8.1.6条对焊接质量一贯低劣或因操作不当发生重大质量事故的焊工,由企业技术、质量部门提出意见,考试委员会有权作出以下处理:
一、降低焊接工作级别;
二、停止焊接资格,责成培训并重新考试;
三、吊销合格证书。
第8.1.7条焊工合格证书有效期为3年。在有效期内,焊工焊接质量一贯优良,并有质量检查记录,经质量部门建议,考试委员会审定后,可免试延长合格证的有效期3年,并报主管部门备案。
第8.1.8条焊工在有效期内,连续中断焊接工作达6个月以上时,合格证书即失效;如再参加焊接工作,应重新考试,合格后方可继续从事焊接工作。
第8.1.9条考试应在考试委员会监督之下进行,监督人员应认真做好监督工作,填写考试记录,并有权停止违犯考试规则的焊工进行考试。
第8.1.10条焊工考试包括基础知识和操作技能两个部分,基础知识考试合格后方可进行操作技能考试。
第8.1.11条焊工的基础知识考试应包括以下范围:
一、结构钢材的有关知识;
二、焊接材料(焊条、焊丝、焊剂、保护气体等)的牌号、性能及选用;
三、焊接工艺:焊接方法、焊接参数、热输入量、预热、层间温度、后热、焊后热处理以及焊接程序等;
四、焊接质量标准:焊接缺陷产生的原因和危害、预防焊接缺陷的措施及缺陷处理的方法;
五、焊接接头的力学性能及其影响因素;
六、焊接应力与变形及其影响的因素,减少焊接应力与变形的措施;
七、焊接设备和检测仪表的种类及其使用和维护;
八、常用的焊接型式、焊缝代号及图纸识别;
九、焊缝常用的检验方法;
十、焊接安全技术。
第8.1.12条操作技能考试使用的钢材及焊接材料应符合表8.1.12的规定。 第8.1.13条操作技能考试焊件分类和质量检验项目见表8.1.13。
第8.1.14条考试的焊件焊完后,由监考人会同焊工在试件上打上焊工编号、焊接方法和焊接位置代号的钢印。若焊件中一件焊缝外观质量达不到要求时,允许补焊一件。 第8.1.15条对同样焊接方法、接头型式、焊接位置的焊接普通低合金结构钢的考试合格者,可免去普通碳素结构钢的考试;
使用低氢型焊条考试合格者,可免去酸性焊条的考试。申请从事其它焊接方法考试者,必须具有手工平焊合格证的资格。
第二节焊工操作技能考试的内容和方法
第8.2.1条操作技能考试焊件型式及焊接位置见图8.2.1所示。焊件的尺寸和数量应符合表8.2.1的规定。对接焊件可采用双面焊,背面允许清理焊根,但清根深度不得大于2mm。
第8.2.2条考试的各项质量检查试验应按下述方法进行:
一、断口检查:钢管试件需在焊缝上用机械方法加工出一个沟槽,沟槽断面的形状和尺寸见图8.2.2-1a,试件用轴向拉伸方法拉断,检查断口缺陷,试件数量为2件;角焊缝试件按图8.2.2-1b所示位置,用冲击式加压撕裂断口,检查缺陷,试件数量2件。
二、冷弯试验:钢板焊接应保留试件原始表面,试件的截取位置见图8.2.2-2;钢管水平固定焊接截取做弯曲试验的试件,其截取位置见图8.2.2-3。垂直固定焊接的钢管,截取做弯曲试验的试件,其截取位置不作规定。弯曲试件的型式和尺寸见图8.2.2-4a、b。试件上凸出母材表面的焊缝,应用机械方法除去,但受拉面应平齐。钢板试件的厚度小于或等于20mm时,可用原钢板的厚度;如试件的厚度大于20mm时,允许加工受压面。
三、弯曲试验按《金属冷热弯曲试验法》(GB232)规定的方法进行。
第三节试件焊缝的评定标准
第8.3.1条焊缝的外观检查,应按《钢结构工程施工及验收规范》(GBJ205)的规定进行,X射线检查按《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323)的规定评片,二级为合格。
第8.3.2条断口在焊缝金属内,其断面上不得有裂纹和未熔合等缺陷;未焊透深度不大于20,总长度不超过周长的15,背面凹坑深度不大于25,且不大于1mm;单个气孔或夹渣的最大长度不应超过2.4mm;在150mm长的试件上,气孔夹渣的总长度不得超过9.0mm,沿厚度方向同一直线上各种缺陷总和应小于0.3板厚,且不大于2.0mm。
第8.3.3条焊接接头冷弯试件应按表8.3.3的规定试验,当试件弯曲到表中规定的角度后,其拉伸面上不得有长度超过3.0mm的裂纹。
第四节考试成绩记录
第8.4.1条焊工考试应填写焊工考试登记表及焊工考试记录表,其格式见附录十一、十二。
第8.4.2条焊工经焊工考试委员会评审合格后,发给焊工合格证,合格证的格式和内容见附录十三。
第8.4.3条允许按第8.1.7条规定延长焊工合格证书的有效期者,焊工考试委员会应填发免试证明,延长其有效期。
附录一手工电弧焊焊接接头
基本型式与尺寸
附录二埋弧焊焊接接头
基本型式与尺寸
附录三氧、乙炔切割工艺参数
附录四氧、丙烷切割工艺参数
附录五焊接反变形参考数值
附录六焊接收缩余量
附录七自动保护药芯焊丝型号、规格及焊接参数
附录八超声波探测角焊缝和
T型焊缝操作方法
超声波探测角焊缝和T型焊缝的操作方法见附图8.1~8.4所示。
附录九磁粉探伤技术
本技术只适用于检验A3和16Mn等钢结构焊缝及其母材的表层裂纹等缺陷的探伤。
一、磁化方法
磁化方法应优先选用交叉磁轮式旋转磁化法,也可以使用磁轮法(即电磁铁)或触头法(即局部通电法)。
(一)交叉磁轮旋转磁化法
1.磁化程度。当交叉磁轮的4个磁极紧贴在构件上时,在4个磁极对称中心点处的任意方向的磁场强度应不小于150Oe(1200A/m)。
2.磁极与构件的间隙。磁极端面与构件之间保持一定间隙是为了连续行走探伤时不产生摩擦,此间隙应尽量小,一般应不大于1mm。
3.磁轮行走方向及跨越宽度。行走方向应在交叉磁轮旋转磁场的长轴方向上,跨越宽度应不小于被探工件厚度的2倍。
4.激磁电流。应使用两相成三相正弦交变电流激磁。
5.磁轮。
(1)永久磁轮和直流电磁轮的提升力应不小于20kg,磁极间距应不大于150mm。
永久磁轮和直流电磁轮只适用于厚度小于
6mm的构件,或因无法作用其它磁化方法的情况下。
(2)交流电磁轮。交流电磁轮的磁极间距一般应不大于200mm,提升力应不小于5kg。
(二)触头法(局部通电法)
此方法是通过2个触头(电极)将电流直接通入被探工件,从而产生磁场进行磁粉探伤的。由于激磁电流通过触头直接通入工件,因此有产生电弧烧伤工件表面的危险,操作时应格外注意。
1.触头间距。探伤时触头间距应调整到不大于20mm。为避免烧伤工件,可在工件与触头之间垫以铜网,在通风良好的情况下也可以使用铅衬垫。
2.磁化电流应根据触头间距确定磁化电流,一般应为4~5A/mm。
二、磁粉与磁悬液
(一)磁粉
磁粉可分为荧光磁粉和非荧光磁粉。在条件允许的情况下,为提高反差、便于观察可用荧光磁粉。
磁粉粒度选用:用湿法探伤时,磁粉粒度应不小于200目;用干法探伤时,应为80~120目。
(二)磁悬液
磁悬液是由磁粉和载液配成的悬浮液体,一般用煤油或水作载液。
1.当用煤油作载液时,其磁粉浓度可按下列比例配制:
非荧光磁粉1~20g/L(煤油);
荧光磁粉1~3g/L(煤油)。
2.当用水作载液时,应另加活性剂和防锈剂,其配方见附表9.1。
三、试片
试片是用来检查探伤装置、磁粉和悬液的性能以及试件表面有效磁场强度、方向、有效探伤范围和探伤操作正确程度的元件。
(一)圆形刻槽试片
形状与尺寸如附图9.1,规格、型号及材质见附表9.2。
(二)直线刻槽试片
直线刻槽试片是用50μm厚的工业纯铁薄片制成,其形状及尺寸见附图9.2,在试片中间沿纵向刻有8μm深的直线刻槽作为人工缺陷,探伤时可沿分割线切成5mm×10mm的小片使用。
(三)试片作用方法
圆形刻槽试片和直线刻槽试片在使用时,将有刻槽的一面朝向被探工件,用透明胶带紧帖在工件表面上,并且要注意不得使胶带覆盖住试片上的刻槽部位。
(四)试片的灵敏度
试件型号分数值小的(如15/100)比分数值大的(如30/100)需要更高的有效磁场强度才能显示刻槽的磁痕。未经退火(冷轧)的试片比退火试片需要更高的有效磁场强度才能显示刻槽的磁痕。
四、紫外线灯
当使用荧光磁粉探伤时,必须采用紫外线灯作光源来观察磁痕,紫外线灯应发出波长为(32~40)×10-5mm的紫外线,其强度应足以识别荧光磁痕,通常可选用100W以上的携带式紫外线灯。探伤时应注意避免用眼睛直视紫外线光源。
五、探伤操作
(一)探伤前的准备工作
1.探伤前应对待探部位进行打磨或喷砂处理,清除影响判伤的飞溅、锈斑和松动的氧化皮等物,打磨用的砂轮粒度应不低于46#。
2.探伤灵敏度的检验。探伤前需将试片贴在被探工件表面上,用以检验探伤装置,磁粉、磁悬液的性能灵敏度和探伤操作正确性。
(二)旋转磁化法探伤
使用交叉磁轮探伤时,一边连续行走旋转磁化,一边喷洒磁悬液,探伤过后应立即观察磁痕,进行判伤。行走速度对探伤灵敏度有直接影响,行走速度不宜过快,一般应不超过3m/min。
(三)磁轮法探伤
磁化与喷洒磁粉、磁悬液应协调进行,在磁化的同时施加磁粉或磁悬液,探伤结束时应先停止施加磁粉或磁悬液后再停止磁化。为避免漏检,同一检验部位至少应进行两次(互相垂直)磁化探伤。
(四)磁痕的观察
应在探伤后尽快地进行,以免缺陷磁痕被破坏。
六、探伤记录
1.探伤工件名称、材质、探伤部位、表面状态。
2.探伤技术条件:
(1)探伤装置的名称、型号及制造厂家。
(2)磁粉的类型、粒度及颜色。
(3)磁悬液、载液的种类及浓度。
(4)磁极(或电极)的布置和探伤行走速度。
(5)探伤灵敏度(试片型号)。
3.探伤结果。记录缺陷磁痕、所在位置及形状尺寸等。
4.探伤人员签名及探伤日期。
附录十渗透探伤试验方法
一、工件技术要求
1.工件受检表面光洁度是影响显示灵敏度的重要因素,当受检表面光洁度对显示灵敏度有影响时,需加工或抛光处理,使光洁度不低于3。
2.工件受检表面及其周围20mm范围内不应有氧化皮、焊渣、飞溅、油脂、布屑、污垢等异物。
二、渗透剂、清洗剂、显示剂的要求
1.渗透剂与清洗剂的色别必须具有明显的对比度。
2.渗透剂、清洗剂、显示剂应具有适当的挥发性,宜保存在密封容器中,最好使用前配制或购买商用GE国际型或HD标准型渗透清洗显示剂。
3.显示剂在检查完毕后要便于清洗。
4.选用任何配方时均须用灵敏度试块进行校验。
三、操作步骤
1.工件表面干燥后方可施加渗透剂,采用浸沾、刷涂、喷射等方法施加渗透剂,渗透时间不小于10min。
2.除去多余的渗透剂,可用擦抹等方法,施涂清洗剂,禁止在工件表面倾倒大量清洗剂,以防将渗入缺陷中的渗透剂清除掉。
3.施加显示剂可用喷射法或刷涂法,受检表面形成的显示剂薄膜必须薄而均匀。
4.观察缺陷。显示剂施加完毕,一般停留10~30min,再用4~10倍放大镜对缺陷进行观察。观察应在光线充足的条件下进行,当发现不允许存在的缺陷,当即作出标记。
建筑钢结构焊接规程
目录
第一章总则
第二章混凝土的质量要求
第一节混凝土拌合物
(Ⅰ)稠度
(Ⅱ)含气量
(Ⅲ)水灰比和水泥含量
(Ⅳ)均匀性
第二节混凝土强度
第三节混凝土耐久性
第三章混凝土质量的初步控制
第一节组成材料的质量控制
(Ⅰ)水泥
(Ⅱ)骨料
(Ⅲ)水
(Ⅳ)掺合料
(Ⅴ)外加剂
第二节混凝土配合比的确定与控制
第四章混凝土质量的生产控制
第一节计量
第二节搅拌
第三节运输
第四节浇筑前的检查
第五节浇筑
第六节养护
附录
附加说明
第一章总则
第1.0.1条为加强混凝土生产和施工过程的质量控制,促进技术进步,确保混凝土的质量,制订本标准。
第1.0.2条本标准适用于工业与民用建筑的普通混凝土质量控制。
第1.0.3条混凝土的质量控制应包括初步控制、生产控制和合格控制。实施混凝土质量控制应符合下列规定:
一、通过对原材料的质量检验与控制、混凝土配合比的确定与控制、混凝土生产和施工过程各工序的质量检验与控制、以及合格性检验控制,使混凝土质量符合规定要求。
二、在生产和施工过程中进行质量检测,计算统计参数,应用各种质量管理图表,掌握动态信息,控制整个生产和施工期间的混凝土质量,并遵循升级循环的方式,制订改进与提高质量的措施,完善质量控制过程,使混凝土质量稳定提高。
三、必须配备相应的技术人员和必要的检验及试验设备,建立和健全必要的技术管理与质量控制制度。
第1.0.4条对混凝土的质量控制,除应遵守本标准的规定外,尚应符合现行有关标准的规定。
第二章混凝土的质量要求
第一节混凝土拌合物
第2.1.1条混凝土拌合物的各项质量指标应按下列规定检验:
一、各种混凝土拌合物均应检验其稠度;
二、掺引气型外加剂的混凝土拌合物应检验其含气量;
三、根据需要应检验混凝土拌合物的水灰比、水泥含量及均匀性。
(Ⅰ)稠度
第2.1.2条混凝土拌合物的稠度应以坍落度或维勃稠度表示,坍落度适用于塑性和流动性混凝土拌合物,维勃稠度适用于干硬性混凝土拌合物。其检测方法应按现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法》的规定进行。
第2.1.3条混凝土拌合物根据其坍落度大小,可分为4级,并应符合表2.1.3的规定。
第2.1.4条混凝土拌合物根据其维勃稠度大小,可分为4级,并应符合表2.1.4的规定。
第2.1.5条坍落度或维勃稠度的允许偏差应分别符合表2.1.5-1和表2.1.5-2的规定。
(Ⅱ)含气量
第2.1.6条掺引气型外加剂混凝土的含气量应满足设计和施工工艺的要求。根据混凝土采用粗骨料的最大粒径,其含气量的限值不宜超过表2.1.6的规定。
第2.1.7条混凝土拌合物含气量的检测方法应按现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法》的规定进行。检测结果与要求值的允许偏差范围应为±1.5%。
(Ⅲ)水灰比和水泥含量
第2.1.8条混凝土的最大水灰比和最小水泥用量应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定。
第2.1.9条混凝土拌合物的水灰比和水泥含量的检测方法应按现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法》的规定进行。实测的水灰比和水泥含量,应符合设计要求。 (Ⅳ)均匀性
第2.1.10条混凝土拌合物应拌合均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。
第2.1.11条混凝土拌合物均匀性的检测方法应按现行国家标准《混凝土搅拌机性能试验方法》的规定进行。
第2.1.12条检查混凝土拌合物均匀性时,应在搅拌机卸料过程中,从卸料流的1燉4至3/4之间部位采取试样,进行试验,其检测结果应符合下列规定:
一、混凝土中砂浆密度两次测值的相对误差不应大于0.8%;
二、单位体积混凝土中粗骨料含量两次测值的相对误差不应大于5%。
第二节混凝土强度
2第2.2.1条普通混凝土按立方体抗压强度标准值(N/mm)划分为C7.5、C10、
C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等12个强度等级。
第2.2.2条混凝土强度的检测,应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》的规定进行。
第2.2.3条混凝土强度,除应按《混凝土强度检验评定标准》规定分批进行合格评定外,尚应对一个统计周期内的相同等级和龄期的混凝土强度进行统计分析,统计计算强度均值 (μfcu)、标准差(σ)及强度不低于要求强度等级值的百分率(P),以确定企业的生产管理水平;其中μfcu应符合本标准的第
2.2.7条规定,σ和P应满足表2.2.3的要求。
第2.2.4条对商品混凝土厂和预制混凝土构件厂,其统计周期可取一个月;对在现场集
中搅拌混凝土的施工单位其统计周期可根据实际情况确定。
第2.2.5条混凝土强度标准差(σ)和强度不低于规定强度
等级值的百分率(P),可按下列公式计算:
一、标准差:
二、百分率:
P=N0/N×100%(2.2.5-2)
2式中fcu,i——统计周期内第i组混凝土试件的立方体抗压强度值(N/mm);
N——统计周期内相同强度等级的混凝土试件组数,该值不得少于25组;
2μfcu——统计周期内N组混凝土试件立方体抗压强度的平均值(N/mm);
N0——统计周期内试件强度不低于要求强度等级值的组数。
第2.2.6条盘内混凝土强度的变异系数(δb)不宜大于5%,其值可按下列公式确定: δb=σbμfcu×100%(2.2.6-1)
盘内混凝土强度均值(μfcu)及其标准差(σb)可利用正常生产连续积累的强度资料按下列公式确定:
第2.2.7条按月或季统计计算的强度平均值(μfcu)宜满足下式要求: fcu,k+1.4σ≤μfcu≤fcu,k+2.5σ(2.2.7)
式中μf——按月或季统计的强度平均值(N/mm2);
fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值(N/mm2);
σ——按月或季统计的强度标准差(N/mm2),确定标准差的试件组数不得少于25组。 注:对有早龄期强度和特殊要求的混凝土,其强度平均值可不受该上限限制。
第三节混凝土耐久性
第2.3.1条根据混凝土试件所能承受的反复冻融循环(慢冻法)次数,混凝土的抗冻性划分为D10、D15、D25、D50、D100、D150、D200、D250和D300等9个等级。
第2.3.2条根据混凝土试件在抗渗试验时所能承受的最大水压力,混凝土的抗渗性可划分为S4、S6、S8、S10、S12等5个等级。
第2.3.3条混凝土的抗冻性和抗渗性试验方法应按现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》的规定进行。实测的混凝土抗冻性或抗渗性指标,不应低于设计要求。 第2.3.4条混凝土拌合物中的氯化物总含量(以氯离子重量计)应符合下列规定:
一、对素混凝土,不得超过水泥重量的2%;
二、对处于干燥环境或有防潮措施的钢筋混凝土,不得超过水泥重量的1%;
三、对处在潮湿而不含有氯离子环境中的钢筋混凝土,不得超过水泥重量的0.3%;
四、对在潮湿并含有氯离子环境中的钢筋混凝土,不得超过水泥重量的0.1%;
五、预应力混凝土及处于易腐蚀环境中的钢筋混凝土,不得超过水泥重量的0.06%。
第三章混凝土质量的初步控制
第3.0.1条混凝土质量的初步控制应包括组成材料的质量检验与控制和混凝土配合比的合理确定。
第一节组成材料的质量控制
(Ⅰ)水泥
第3.1.1条配制混凝土用的水泥应符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、《矿碴硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》和《快硬硅酸盐水泥》的规定。
当采用其他品种水泥时,应符合国家现行标准的有关规定。
第3.1.2条应根据工程特点、所处环境以及设计、施工的要求,选用适当品种和标号的
水泥。
第3.1.3条对所用水泥应检验其安定性和强度。有要求时,尚应检验其他性能。其检验方法应符合现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法》、《水泥细度检验方法(筛析法)》、《水泥比表面积测定方法(勃氏法)》、《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》和《水泥化学分析方法》的规定。
注:根据需要可采用水泥快速检验方法预测水泥28d强度,作为混凝土生产控制和进行配合比设计的依据。
第3.1.4条水泥应按不同品种、标号及牌号按批分别存储在专用的仓罐或水泥库内。如因存储不当引起质量有明显降低或水泥出厂超过三个月(快硬硅酸盐水泥为一个月)时,应在使用前对其质量进行复验,并按复验的结果使用。
(Ⅱ)骨料
第3.1.5条普通混凝土所用的骨料应符合国家现行标准的规定。
第3.1.6条骨料的选用应符合下列要求:
一、粗骨料最大粒径应符合下列要求:
1.不得大于混凝土结构截面最小尺寸的1/4,并不得大于钢筋最小净距的3/4;对于混凝土实心板,其最大粒径不宜大于板厚的1/2,并不得超过50mm;
2.泵送混凝土用的碎石,不应大于输送管内径的1/3;卵石不应大于输送管内径的2/5;
二、泵送混凝土用的细骨料,对0.315mm筛孔的通过量不应少于15%,对0.16mm筛孔的通过量不应少于5%;
三、泵送混凝土用的骨料还应符合泵车技术条件的要求。
第3.1.7条骨料质量应按下列规定进行检验:
一、来自采集场(生产厂)的骨料应附有质量证明书,根据需要应按批检验其颗粒级配、含泥量及粗骨料的针片状颗粒含量;
二、对无质量证明书或其它来源的骨料,应按批检验其颗粒级配、含泥量及粗骨料的针片状颗粒含量。必要时还应检验其他质量指标。
三、对海砂,还应按批检验其氯盐含量,其检验结果应符合有关标准的规定。
四、对含有活性二氧化硅或其他活性成分的骨料,应进行专门试验,待验证确认对混凝土质量无有害影响时,方可使用。
第3.1.8条骨料在生产、采集、运输与存储过程中,严禁混入影响混凝土性能的有害物质。
骨料应按品种、规格分别堆放,不得混杂。在其装卸及存储时,应采取措施,使骨料颗粒级配均匀,保持洁净。
(Ⅲ)水
第3.1.9条拌制各种混凝土的用水应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》的规定。第3.1.10条不得使用海水拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。不宜用海水拌制有饰面要求的素混凝土。
(Ⅳ)掺合料
第3.1.11条用于混凝土中的掺合料,应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、《用于水泥中的火山灰质混合材料》和《用于水泥中的粒化高炉矿渣》的规定。 当采用其他品种的掺合料时,其烧失量及有害物质含量等质量指标应通过试验,确认符合混凝土质量要求时,方可使用。
第3.1.12条选用的掺合料,应使混凝土达到预定改善性能的要求或在满足性能要求的前提下取代水泥。其掺量应通过试验确定,其取代水泥的最大取代量应符合有关标准的规定。第3.1.13条掺合料在运输与存储中,应有明显标志。严禁与水泥等其他粉状材料混淆。
(Ⅴ)外加剂
第3.1.14条用于混凝土的外加剂的质量应符合现行国家标准《混凝土外加剂》的规定。第3.1.15条选用外加剂时,应根据混凝土的性能要求、施工工艺及气候条件,结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素,通过试验确定其品种和掺量。 第3.1.16条选用的外加剂应具有质量证明书,需要时还应检验其氯化物、硫酸盐等有害物质的含量,经验证确认对混凝土无有害影响时方可使用。
第3.1.17条不同品种外加剂应分别存储,做好标记,在运输与存储时不得混入杂物和遭受污染。
第二节混凝土配合比的确定与控制
第3.2.1条混凝土配合比应按国家现行标准《普通混凝土配合比设计技术规定》和《混凝土强度检验评定标准》的规定,通过设计计算和试配确定。当配合比的确定采用早期推定混凝土强度时,其试验方法应按国家现行标准规定进行。
在施工过程中,不得随意改变配合比。
第3.2.2条泵送混凝土配合比应考虑泵送的垂直和水平距离、弯头设置、泵送设备的技术条件等因素,按有关规定进行设计,并应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定。
第3.2.3条混凝土配合比使用过程中,应根据混凝土质量的动态信息,及时进行调整。
第四章混凝土质量的生产控制
第4.0.1条混凝土质量的生产控制应包括混凝土组成材料的计量、混凝土拌合物的搅拌、运输、浇筑和养护等工序的控制。
第4.0.2条施工(生产)单位应根据设计要求,提出混凝土质量控制目标,建立混凝土质量保证体系,制订必要的混凝土生产质量管理制度。
第4.0.3条在生产过程中应对在各工序中取得的质量数据,定期(每月、季、年)进行统计分析,并应采用各种质量统计管理图表,根据生产过程的质量动态,及时采取措施和对策。
第4.0.4条施工(生产)单位必须积累完整的混凝土生产全过程的技术资料和质量检测资料,并应分类整理存档。
第一节计量
第4.1.1条在计量工序中,整个生产期间每盘混凝土各组成材料计量结果的偏差应符合表4.1.1的规定。
注:混凝土各组成材料的计量应按重量计,水和液体外加剂可按体积计。
第4.1.2条每一工作班正式称量前,应对计量设备进行零点校核。
第4.1.3条生产过程中应测定骨料的含水率,每一工作班不应少于一次,当含水率有显著变化时,应增加测定次数,依据检测结果及时调整用水量和骨料用量。
第4.1.4条计量器具应定期检定,经中修、大修或迁移至新的地点后,也应进行检定。
第二节搅拌
第4.2.1条在搅拌工序中,拌制的混凝土拌合物的均匀性应符合本标准第2.1.12条的规定。
第4.2.2条混凝土搅拌的最短时间应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定。
混凝土的搅拌时间,每一工作班至少应抽查两次。
第4.2.3条混凝土搅拌完毕后,应按下列要求检测混凝土拌合物的各项性能:
一、混凝土拌合物的稠度应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测。每一工作班不应少于一次。评定时应以浇筑地点的测值为准。
在预制混凝土构件厂(场),如混凝土拌合物从搅拌机出料起至浇筑入模的时间不超过15min时,其稠度可仅在搅拌地点取样检测。
在检测坍落度时,还应观察混凝土拌合物的粘聚性和保水性。
二、根据需要,尚应检测混凝土拌合物的其他质量指标,检测结果应符合本标准第二章第一节的规定。
第三节运输
第4.3.1条在运输工序中,应控制混凝土运至浇筑地点后,不离析、不分层、组成成分不发生变化,并能保证施工所必需的稠度。
第4.3.2条运送混凝土的容器和管道,应不吸水、不漏浆,并保证卸料及输送通畅。容器和管道在冬期应有保温措施,夏季最高气温超过40℃时,应有隔热措施。
第4.3.3条混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间不宜超过表4.3.3的规定。第4.3.4条混凝土运至浇筑地点,如混凝土拌合物出现离析或分层现象,应对混凝土拌合物进行二次搅拌。
第4.3.5条混凝土运至指定卸料地点时,应检测其稠度。所测稠度值应符合设计和施工要求。其允许偏差值应符合本标准的第2.1.5条规定。
第4.3.6条混凝土拌合物运至浇筑地点时的温度,最高不宜超过35℃;最低不宜低于5℃。
第4.3.7条采用泵送混凝土时,应保证混凝土泵的连续工作,受料斗内应有足够的混凝土,泵送间歇时间不宜超过15min。
第四节浇筑前的检查
第4.4.1条浇筑混凝土前,应检查和控制模板、钢筋、保护层和预埋件等的尺寸、规格、数量和位置,其偏差值应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定。此外,还应检查模板支撑的稳定性以及接缝的密合情况。
第4.4.2条模板和隐蔽项目应分别进行预检和隐检验收,符合要求时,方可进行浇筑。
第五节浇筑
第4.5.1条在浇筑工序中,应控制混凝土的均匀性和密实性。
第4.5.2条混凝土拌合物运至浇筑地点后,应立即浇筑入模。在浇筑过程中,如混凝土拌合物的均匀性和稠度发生较大变化,应及时处理。
第4.5.3条柱、墙等结构竖向浇筑高度超过3m时,应采用串筒、溜管或振动溜管浇筑混凝土。
第4.5.4条混凝土应振捣成型,根据施工对象及混凝土拌合物性质应选择适当的振捣器,并确定振捣时间。
第4.5.5条混凝土在浇筑及静置过程中,应采取措施防止产生裂缝。由于混凝土的沉降及干缩产生的非结构性的表面裂缝,应在混凝土终凝前予以修整。
第4.5.6条在浇筑混凝土时,应制作供结构或构件出池、拆模、吊装、张拉、放张和强度合格评定用的试件。需要时还应制作抗冻、抗渗或其他性能试验用的试件。
第六节养护
第4.6.1条在养护工序中,应控制混凝土处在有利于硬化及强度增长的温度和湿度环境中。使硬化后的混凝土具有必要的强度和耐久性。
第4.6.2条施工(生产)单位应根据施工对象、环境、水泥品种、外加剂以及对混凝土性能的要求,提出具体的养护方案,并应严格执行规定的养护制度。
第4.6.3条自然养护混凝土时,应每天记录大气气温的最高和最低温度以及天气的变化情况,并记录养护方式和制度。
对采用薄膜或养护剂养护的混凝土,应经常检查薄膜或养护剂的完整情况和混凝土的保湿效
果。
第4.6.4条蒸汽养护的温度检查,应符合下列要求:
一、在升温和降温阶段,应每小时测温一次。恒温阶段每两小时测温一次;
二、加温养护的混凝土结构或构件在出池或撤除养护措施前,应进行温度测量。当表面与外界温差不大于20℃时,方可撤除养护措施或构件出池。
第4.6.5条大体积混凝土的养护,应进行热工计算确定其保温、保湿或降温措施,并应设置测温孔或埋设热电偶等测定混凝土内部和表面的温度,使温差控制在设计要求的范围以内,当无设计要求时,温差不宜超过25℃。
第4.6.6条冬期浇筑的混凝土,应养护到具有抗冻能力的临界强度后,方可撤除养护措施。混凝土的临界强度应符合下列规定:
一、用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,应为设计要求的强度等级标准值的30%;
二、用矿碴硅酸盐水泥配制的混凝土,应为设计要求的强度等级标准值的40%;
2三、在任何情况下,混凝土受冻前的强度不得低于5N/mm。
第4.6.7条冬期施工时,模板和保温层应在混凝土冷却到5℃后方可拆除。当混凝土温度与外界温度相差大于20℃时,拆模后的混凝土应临时覆盖,使其缓慢冷却。 附录本标准用词说明
一、为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: 1.表示很严格、非这样作不可的:
正面词采用“必须”;
反面词采用“严禁”。
2.表示严格,在正常情况下均应这样作的:
正面词采用“应”;
反面词采用“不应”或“不得”。
3.表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样作的:
正面词采用“宜”或“可”;
反面词采用“不宜”。
二、条文中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为“应符合??的规定”或“应按??执行”。
建筑钢结构焊接技术规程
建筑钢结构焊接技术规程
前 言
根据建设部建标[1999]309号文的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,对《建筑钢结构焊接规程》
(JGJ81—91)进行了全面修订,制定了本规程。
本规程的主要技术内容是:1总则;2基本规定;3材料;4焊接节点构造;5焊接工艺评定;6焊接工艺;7焊接质量检查;8焊接补强与加固;9焊工考试。 本次修订的主要技术内容是:
第一章总则,扩充了适用范围,明确了建筑钢结构板厚下限、类型和适用的焊接方法。
第二章基本规定,是新增加的内容。明确规定了建筑钢结构焊接施工难易程度区分原则、制作与安装单位资质要求、有关人员资格职责和质量保证体系等。
第三章材料,取消了常用钢材及焊条、焊丝、焊剂选配表和钢材碳当量限制,增加了钢材和焊材复验要求、焊材及气体应符合的国家标准、钢板厚度方向性能要求等。
第四章焊接节点构造,增加了不同焊接方法焊接坡口的形状和尺寸、管结构各种接头形式与坡口要求、防止板材产生层状撕裂的节点形式、构件制作与工地安装焊接节点形式、承受动载与抗震焊接节点形式以及组焊构件焊接节点的一般规定,并对焊缝的计算厚度作了修订。
第五章焊接工艺评定,对焊接工艺评定规则、试件试样的制备、试验与检验等
内容进行了全面扩充,增加了焊接工艺评定的一般规定和重新进行焊接工艺评定的规定。
第六章焊接工艺,取消了各种焊接方法工艺参数参照表,增加了焊接工艺的一
般规定、各种焊接方法选配焊接材料示例、焊接预热、后热及焊后消除应力要求、防止层状撕裂和控制焊接变形的工艺措施。
第七章焊接质量检查,对焊缝外观质量合格标准、不同形式焊缝外形尺寸允许
偏差及无损检测要求进行了修订,增加了焊接检验批的划分规定、圆管T、K、Y节点的焊缝超声波探伤方法和缺陷分级标准以及箱形构件隔板电渣焊焊缝焊透宽度的超声波检测方法。
第八章焊接补强与加固,对钢结构的焊接与补强加固方法作了修订和补充,增
加了钢结构受气相腐蚀作用时其钢材强度计算方法、负荷状态下焊缝补强与加固的规定、承受动荷载构件名义应力与钢材强度设计值之比β的规定、考虑焊接瞬时热造成构件局部力学性能降低及采取相应安全措施的规定和焊缝强度折减系数等内容。
第九章焊工考试,修订了考试内容和分类,在焊工手工操作技能考试方面,增
加了附加考试和定位焊考试。
本规程由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由主编单位负责具体技术内容的解释。
本规程主编单位是:中冶集团建筑研究总院(地址:北京市海淀区西土城路3
3号,邮政编码:100088)
本规程参加单位是:中建一局钢结构工程有限公司宝钢股份有限公司
重庆钢铁设计研究总院
北京钢铁设计研究总院
武汉钢铁集团金属结构有限责任公司
江南重工集团有限公司
大连重工集团有限公司
深圳建升和钢结构建筑安装工程有限公司
上海宝钢冶金建设公司
中国第二十冶金建设公司钢结构制造总厂
武钢集团武汉冶金设备制造公司
北京双园咨询监理公司
目次
1总则????????????????????????1 2基本规定??????????????????????2 3材料????????????????????????5 4焊接节点构造????????????????????7 4.1一般规定?????????????????????7 4.2焊接坡口的形状和尺寸???????????????7 4.3焊缝的计算厚度?????????????????38 4.4组焊构件焊接节点????????????????48 4.5防止板材产生层状撕裂的节点形式?????????52 4.6构件制作与工地安装焊接节点形式????????55 4.7承受动载与抗震的焊接节点形式??????????63 5焊接工艺评定???????????????????67 5.1一般规定????????????????????67
5.2焊接工艺评定规则????????????????70 5.3重新进行工艺评定的规定?????????????73 5.4试件和检验试样的制备??????????????75 5.5试件和试样的试验与检验?????????????85 6焊接工艺?????????????????????89 6.1一般规定????????????????????89 6.2焊接预热及后热?????????????????98 6.3防止层状撕裂的工艺措施????????????100 6.4控制焊接变形的工艺措施????????????100 6.5焊后消除应力处理???????????????101 6.6熔化焊缝缺陷返修???????????????102 7焊接质量检查??????????????????104 7.1一般规定???????????????????104 7.2外观检验???????????????????105 7.3无损检测???????????????????108 8焊接补强与加固?????????????????110 9焊工考试????????????????????115 9.1一般规定???????????????????115 9.2考试内容及分类????????????????116 9.3手工操作技能基本考试?????????????118 9.4手工操作技能附加考试?????????????125 9.5手工操作技能定位焊考试????????????131 9.6机械操作技能考试???????????????133
9.7考试记录、复试、补考、重考、免试和证书????138 附录A钢板厚度方向性能级别及其含硫量、
断面收缩率值????????????????140
附录B建筑钢结构焊接工艺评定报告格式???????141 附录C箱形柱(梁)内隔板电渣焊焊缝焊透宽度的
测量????????????????????151
附录D圆管T、K、Y节点焊缝的超声波探伤
方法及缺陷分级???????????????153
附录E工程建设焊工考试结果登记表、合格证格式???157 本规程用词说明??????????????????160
1总则
1.0.1为在建筑钢结构焊接中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规程。
1.0.2本规程适用于桁架或网架(壳)结构、多层和高层梁/柱框架结构等工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构工程中,钢材厚度大于或等于3mm的碳素结构钢和低合金高强度结构钢的焊接。适用的焊接方法包括手工电弧焊、气体保护焊、自保护焊、埋弧焊、电渣焊、气电立焊、栓钉焊及相应焊接方法的组合。
1.0.3钢结构的焊接必须遵守国家现行的安全技术和劳动保护等有关规定。
1.0.4钢结构的焊接除应执行本规程外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。
2基本规定
2.0.1建筑钢结构工程焊接难度可分为一般、较难和难三种情况。施工单位在承担钢结构焊接工程时应具备与焊接难度相适应的技术条件。建筑钢结构工程的焊接难度可按下表区分。
表2.0.1建筑钢结构工程的焊接难度区分原则
2.0.2施工图中应标明下列焊接技术要求:
1应明确规定结构构件使用钢材和焊接材料的类型和焊缝质量等级,有特殊要求时,应标明无损探伤的类别和抽查百分比;
2应标明钢材和焊接材料的品种、性能及相应的国家现行标准,并应对焊接方法、焊缝坡口形式和尺寸、焊后热处理要求等作出明确规定。对于重型、大型钢结构,应明确规定工厂制作单元和工地拼装焊接的位置,标注工厂制作或工地安装焊缝符号。
2.0.3制作与安装单位承担钢结构焊接工程施工图设计时,应具有与工程结构类型相适应的设计资质等级或由原设计单位认可。
2.0.4钢结构工程焊接制作与安装单位应具备下列条件:
1应具有国家认可的企业资质和焊接质量管理体系;
2应具有2.0.5条规定资格的焊接技术责任人员、焊接质检人员、无损探伤人员、焊工、焊接预热和后热处理人员;
3对焊接技术难或较难的大型及重型钢结构、特殊钢结构工程,施工单位的焊接技术责任人员应由中、高级焊接技术人员担任;
4应具备与所承担工程的焊接技术难易程度相适应的焊接方法、焊接设备、检验和试验设备;
5属计量器具的仪器、仪表应在计量检定有效期内;
6应具有与所承担工程的结构类型相适应的企业钢结构焊接规程、焊接作业指导书、焊接工艺评定文件等技术软件;
7特殊结构或采用屈服强度等级超过390MPa的钢材、新钢种、特厚材料及焊接新工艺的钢结构工程的焊接制作与安装企业应具备焊接工艺试验室和相应的试验人员。 2.0.5建筑钢结构焊接有关人员的资格应符合下列规定:
1焊接技术责任人员应接受过专门的焊接技术培训,取得中级以上技术职称并有一年以上焊接生产或施工实践经验;
2焊接质检人员应接受过专门的技术培训,有一定的焊接实践经验和技术水平,并具有质检人员上岗资质证;
3无损探伤人员必须由国家授权的专业考核机构考核合格,其相应等级证书应在有效期内;并应按考核合格项目及权限从事焊缝无损检测和审核工作;
4焊工应按本规程第9章的规定考试合格并取得资格证书,其施焊范围不得超越资格证书的规定;
5气体火焰加热或切割操作人员应具有气割、气焊操作上岗证;
6焊接预热、后热处理人员应具备相应的专业技术。用电加热设备加热时,其操作人员应经过专业培训。
2.0.6建筑钢结构焊接有关人员的职责应符合下列规定:
1焊接技术责任人员负责组织进行焊接工艺评定,编制焊接工艺方案及技术措施和焊接作业指导书或焊接工艺卡,处理施工过程中的焊接技术问题;
2焊接质检人员负责对焊接作业进行全过程的检查和控制,根据设计文件要求确定焊缝检测部位、填报签发检测报告;
3无损探伤人员应按设计文件或相应规范规定的探伤方法及标准,对受检部位进行探伤,填报签发检测报告;
4焊工应按焊接作业指导书或工艺卡规定的工艺方法、参数和措施进行焊接,当遇到焊接准备条件、环境条件及焊接技术措施不符合焊接作业指导书要求时,应要求焊接技术责任人员采取相应整改措施,必要时应拒绝施焊;
5焊接预热、后热处理人员应按焊接作业指导书及相应的操作规程进行作业。
3材料
3.0.1建筑钢结构用钢材及焊接填充材料的选用应符合设计图的要求,并应具有钢厂和焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告;其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准规定。当采用其它钢材和焊接材料替代设计选用的材料时,必须经原设计单位同意。
3.0.2钢材的成分、性能复验应符合国家现行有关工程质量验收标准的规定;大型、重型及特殊钢结构的主要焊缝采用的焊接填充材料应按生产批号进行复验。复验应由国家技术质量监督部门认可的质量监督检测机构进行。
3.0.3钢结构工程中选用的新材料必须经过新产品鉴定。钢材应由生产厂提供焊接性资料、指导性焊接工艺、热加工和热处理工艺参数、相应钢材的焊接接头性能数据等资料;焊接材料应由生产厂提供贮存及焊前烘焙参数规定、熔敷金属成分、性能鉴定资料及指导性施焊参数,经专家论证、评审和焊接工艺评定合格后,方可在工程中采用。
3.0.4焊接T形、十字形、角接接头,当其翼缘板厚度等于或大于40mm时,设计宜采用抗层状撕裂的钢板。钢材的厚度方向性能级别应根据工程的结构类型、节点形式及
板厚和受力状态的不同情况选择。钢板厚度方向性能级别Z15、Z25、Z35相应的含硫量、断面收缩率应符合附录A的规定。
3.0.5焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》(GB/T5117)、《合金钢焊条》(GB/T5118)的规定。
3.0.6焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》(GB/T14957)、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》(GB/T8110)及《碳钢药芯焊丝》(GB/T10045)、《低合金钢药芯焊丝》(GB/T17493)的规定。
3.0.7埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》(GB/T5293)、《低合金钢埋弧焊用焊剂》(GB/T12470)的规定。
3.0.8气体保护焊使用的氩气应符合现行国家标准《氩气》(GB/T4842)的规定,其纯度不应低于99.95%。
3.0.9气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合国家现行标准《焊接用二氧化碳》(HG/T2537)的规定,大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接节点采用的二氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求,即其二氧化碳含量(V/V)不得低于99.9%,水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%,并不得检出液态水。
4焊接节点构造
4.1一般规定
4.1.1钢结构焊接节点构造,应符合下列要求:
1尽量减少焊缝的数量和尺寸;
2焊缝的布置对称于构件截面的中和轴;
3便于焊接操作,避免仰焊位置施焊;
4采用刚性较小的节点形式,避免焊缝密集和双向、三向相交;
5焊缝位置避开高应力区;
6根据不同焊接工艺方法合理选用坡口形状和尺寸。
4.1.2管材可采用T、K、Y及X形连接接头(图4.1.2)。
4.1.3施工图中采用的焊缝符号应符合现行国家标准《焊缝符号表示方法》(GB324)和《建筑结构制图标准》(GBJ105)的规定,并应标明工厂车间施焊和工地安装施焊的焊缝及所有焊缝的部位、类型、长度、焊接坡口形式和尺寸、焊脚尺寸、部分焊透接头的焊透深度。
4.2焊接坡口的形状和尺寸
4.2.1各种焊接方法及接头坡口形状尺寸代号和标记应符合下列规定:
1焊接方法及焊透种类代号应符合表4.2.1/1规定;
2接头形式及坡口形状代号应符合表4.2.1/2规定;
3焊接面及垫板种类代号应符合表4.2.1/3规定;
4焊接位置代号应符合表4.2.1/4规定;
5坡口各部分尺寸代号应符合表4.2.1/5规定;标记示例:
手工电弧焊、完全焊透、对接、Ⅰ形坡口、背面加钢衬垫的单面焊接接头表示为MC-BⅠ-BS1。
4.2.2焊条手工电弧焊全焊透坡口形状和尺寸宜符合表4.2.2
的要求。
4.2.3气体保护焊、自保护焊全焊透坡口形状和尺寸宜符合表
4.2.3的要求。
4.2.4埋弧焊全焊透坡口形状和尺寸宜符合表4.2.4的要求。
4.2.5焊条手工电弧焊部分焊透坡口形状和尺寸宜符合表4.2.5的要求。
4.2.6气体保护焊、自保护焊部分焊透坡口形状和尺寸宜符合表4.2.6的要求。 4.2.7埋弧焊部分焊透坡口形状和尺寸宜符合表4.2.7的要求。
4.3焊缝的计算厚度
4.3.1全焊透的对接焊缝及对接与角接组合焊缝,双面焊时反面应清根后焊接,加垫板单面焊当坡口形状、尺寸符合本规程表
4.2.2~4.2.4的要求时,可按全焊透计算。其计算厚度he应为坡口根部至焊缝表面(不计余高)的最短距离。
4.3.2开坡口的部分焊透对接焊缝及对接与角接组合焊缝,其焊缝计算厚度he(见图4.3.2)应根据焊接方法、坡口形状及尺寸、焊接位置不同,分别对坡口深度H进行折减。各种类型部分焊透焊缝的计算厚度he应符合表4.3.2的规定。V形坡口α≥60°及U、J形坡口,当坡口尺寸符合表4.2.5~4.2.7的规定时,焊缝计算厚度he应为坡口深度H。
4.4组焊构件焊接节点
4.4.1塞焊和槽焊焊缝的尺寸、间距、填焊高度应符合下列规定:
1塞焊缝和槽焊缝的有效面积应为贴合面上圆孔或长槽孔的标称面积;
2塞焊焊缝的最小中心间隔应为孔径的4倍,槽焊焊缝的纵向最小间距应为槽孔长度的2倍,垂直于槽孔长度方向的两排槽孔的最小间距应为槽孔宽度的4倍;
3塞焊孔的最小直径不得小于开孔板厚度加8mm,最大直径应为最小直径值加3mm,或为开孔件厚度的2.25倍,并取两值中较大者。槽孔长度不应超过开孔件厚度的10倍,最小及最大槽宽规定与塞焊孔的最小及最大孔径规定相同;
4塞焊和槽焊的填焊高度:当母材厚度等于或小于16mm时,应等于母材的厚度;当母材厚度大于16mm时,不得小于母材厚度的一半,并不得小于16mm;
5塞焊焊缝和槽焊焊缝的尺寸应根据贴合面上承受的剪力计算确定。
4.4.2严禁在调质钢上采用塞焊和槽焊焊缝。
4.4.3角焊缝的尺寸应符合下列规定:
1角焊缝的最小计算长度应为其焊脚尺寸(hf)的8倍,且不得小于40mm;焊缝计算长度应为焊缝长度扣除引弧、收弧长度;
2角焊缝的有效面积应为焊缝计算长度与计算厚度(he)的乘积。对任何方向的荷载,角焊缝上的应力应视为作用在这一有效面积上;
3断续角焊缝焊段的最小长度应不小于最小计算长度;
4单层角焊缝最小焊脚尺寸宜按表4.4.3取值,同时应符合设计要求;
5当被焊构件较薄板厚度≥25mm时,宜采用局部开坡口的角焊缝;
6角焊缝十字接头,不宜将厚板焊接到较薄板上。
4.4.4搭接接头角焊缝的尺寸及布置应符合下列规定:
1传递轴向力的部件,其搭接接头最小搭接长度应为较薄件厚度的5倍,但不小于25mm(图4.4.4/1)。并应施焊纵向或横向双角焊缝;
2单独用纵向角焊缝连接型钢杆件端部时,型钢杆件的宽度W应不大于200mm(图4.4.4/2),当宽度W大于200mm时,需加横向角焊或中间塞焊。型钢杆件每一侧纵向角焊缝的长度L应不小于W;
3型钢杆件搭接接头采用围焊时,在转角处应连续施焊。杆件端部搭接角焊缝作绕焊时,绕焊长度应不小于二倍焊脚尺寸,并连续施焊;
4搭接焊缝沿材料棱边的最大焊脚尺寸,当板厚小于、等于6mm时,应为母材厚度,当板厚大于6mm时,应为母材厚度减去1~2mm(图4.4.4/3);
5用搭接焊缝传递荷载的套管接头可以只焊一条角焊缝,其管材搭接长度L应不小于5(t1+t2),且不得小于25mm。搭接焊缝焊脚尺寸应符合设计要求(图4.4.4-4)。 4.4.5不同厚度及宽度的材料对接时,应作平缓过渡并符合下列规定:
1不同厚度的板材或管材对接接头受拉时,其允许厚度差值(t1-t2)应符合表4.4.5的规定。当超过表4.4.5的规定时应将焊缝焊成斜坡状,其坡度最大允许值应为1∶2.5;或将较厚板的一面或两面及管材的内壁或外壁在焊前加工成斜坡,其坡度最大允许值应为1∶2.5(图4.4.5);
2不同宽度的板材对接时,应根据工厂及工地条件采用热切割、机械加工或砂轮打磨的方法使之平缓过渡,其连接处最大允许坡度值应为1∶2.5(图4.4.5e)。 4.5防止板材产生层状撕裂的节点形式
4.5.1在T形、十字形及角接接头中,当翼缘板厚度等于、大于20mm时,为防止翼缘板产生层状撕裂,宜采取下列节点构造设计:
1采用较小的焊接坡口角度及间隙(图4.5.1a),并满足焊透深度要求; 2在角接接头中,采用对称坡口或偏向于侧板的坡口(图4.5.1b);
3采用对称坡口(图4.5.1c);
4在T形或角接接头中,板厚方向承受焊接拉应力的板材端头伸出接头焊缝区(图4.5.1d);
5在T形、十字形接头中,采用过渡段,以对接接头取代T形、十字形接头(图4.5.1e、f)。
4.6构件制作与工地安装焊接节点形式
4.6.1构件制作焊接节点形式应符合下列要求:
1桁架和支撑的杆件与节点板的连接节点宜采用图4.6.1/1的形式;当杆件承受拉应力时,焊缝应在搭接杆件节点板的外边缘处提前终止,间距a应不小于hf; 2型钢与钢板搭接,其搭接位置应符合图4.6.1/2的要求;
3搭接接头上的角焊缝应避免在同一搭接接触面上相交(图4.6.1/3);
4要求焊缝与母材等强和承受动荷载的对接接头,其纵横两方向的对接焊缝,宜采用T形交叉。交叉点的距离宜不小于200mm,且拼接料的长度和宽度宜不小于300mm(图4.6.1/4)。如有特殊要求,施工图应注明焊缝的位置;
5以角焊缝作纵向连接组焊的部件,如在局部荷载作用区采用一定长度的对接与角接组合焊缝来传递载荷,在此长度以外坡口深度应逐步过渡至零,且过渡长度应不小于坡口深度的4倍;
6焊接组合箱形梁、柱的纵向角焊缝,宜采用全焊透或部分焊透的对接与角接组合焊缝(图4.6.1/5)。要求全焊透时,应采用垫板单面焊(图4.6.1/5b);
10管—球结构中,对由两个半球焊接而成的空心球,其焊接接头可采用不加肋和加肋两种形式(图4.6.1-9)。
4.6.2工地安装焊接节点形式应符合下列要求:
1H形框架柱安装拼接接头宜采用螺栓和焊接组合节点或全焊节点(图4.6.2-1a、b)。采用螺栓和焊接组合节点时,腹板应采用螺栓连接,翼缘板应采用单V形坡口加垫板全焊透焊缝连接(图4.6.2-1c)。采用全焊节点时,翼缘板应采用单V形坡口加垫板全焊透焊缝,腹板宜采用K形坡口双面部分焊透焊缝,反面不清根;设计要求腹板全焊透时,如腹板厚度不大于20mm,宜采用单V形坡口加垫板焊接(图4.6.2-1e),如腹板厚度大于20mm,宜采用K形坡口,反面清根后焊接(图4.6.2-1d); 2钢管及箱形框架柱安装拼接应采用全焊接头,并根据设计要求采用全焊透焊缝或部分焊透焊缝。全焊透焊缝坡口形式应采用单V形坡口加垫板;
3桁架或框架梁中,焊接组合H形、T形或箱形钢梁的安装拼接采用全焊连接时,宜采用翼缘板与腹板拼接截面错位的形
4框架柱与梁刚性连接时,应采用下列连接节点形式:
1)柱上有悬臂梁时,梁的腹板与悬臂梁腹板宜采用高强螺栓连接。梁翼缘板与悬臂梁翼缘板应用V形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接(图4.6.2/4a);
2)柱上无悬臂梁时,梁的腹板与柱上已焊好的承剪板宜用高强螺栓连接,梁翼缘板应直接与柱身用单边V形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接(图4.6.2/4b);
3)梁与H型柱弱轴方向刚性连接时,梁的腹板与柱的纵筋板宜用高强螺栓连接。梁的翼缘板与柱的横隔板应用V形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接(图4.6.2/4c)。 5管材与空心球工地安装焊接节点应采用下列形式:
1)钢管内壁加套管作为单面焊接坡口的垫板时,坡口角度、间隙及焊缝外形要求应符合图4.6.2/5b要求;
2)钢管内壁不用套管时,宜将管端加工成30°~60°折线形坡口,预装配后根据间隙尺寸要求,进行管端二次加工(图
4.6.2/5c)。要求全焊透时,应进行专项工艺评定试验和宏观切片检验以确认坡口尺寸和焊接工艺参数。
6管/管连接的工地安装焊接节点形式应符合下列要求:
1)管/管对接:在壁厚不大于6mm时,可用I形坡口加垫
板单面全焊透焊缝连接(图4.6.2/6a);在壁厚大于6mm时,可用V形坡口加垫板单面全焊透焊缝连接(图4.6.2/6b);
2)管/管T、Y、K形相贯接头:应按第4.3.6条的要求在节点各区分别采用全焊透焊缝和部分焊透焊缝,其坡口形状及尺寸应符合图4.3.6/3、图4.3.6/4要求;设计要求采用角焊缝连接时,其坡口形状及尺寸应符合图4.3.6/5的要求。 4.7承受动载与抗震的焊接节点形式
4.7.1承受动载时塞焊、槽焊、角焊、对接接头应符合下列规定:
1承受动载需经疲劳验算的构件上严禁使用塞焊和槽焊;
2承受动载不需要进行疲劳验算的构件,采用塞焊、槽焊时,孔或槽的边缘到开孔件邻近边垂直于应力方向的净距离应不小于此部件厚度的5倍,且应不小于孔或槽宽度的2倍;构件端部搭接接头的纵向角焊缝长度应不小于两侧焊缝间的垂直距离B,且在无塞焊、槽焊等其它措施时,距离B不应超过较薄件厚
度t的16倍(图4.7.1/1);
3严禁使用焊脚尺寸小于5mm的角焊缝;
4严禁使用断续坡口焊缝和断续角焊缝;
5对接与角接组合焊缝和T形接头的全焊透坡口焊缝应用角焊缝加强,加强焊脚尺寸应大于或等于接头较薄件厚度的1/2,但可不超过10mm;
6承受动载需经疲劳验算的接头,当拉应力与焊缝轴线垂直时,严禁采用部分焊透对接焊缝、背面不清根的无衬垫或未经评定认可的非钢衬垫单面焊缝及角焊缝;
7除横焊位置以外,不得使用L形和J形坡口;
8不同板厚的对接接头承受动载时,不论受拉应力或剪应力、压应力,均应遵守第4.4.5条的要求做成斜坡过渡。
4.7.2承受动载需经疲劳验算时,严禁使用电渣焊和气电立焊接头。
4.7.3承受动载构件的组焊节点形式应符合下列要求:
1有对称横截面的部件组合焊接时,应以构件轴线对称布置焊缝,当应力分布不对称时应作相应修正;
2用多个部件组叠成构件时,应用连续焊缝沿构件纵向将其连接;
3承受动载荷需经疲劳验算的桁架,其弦杆和腹杆与节点板的搭接焊缝应采用围焊,杆件焊缝之间间隔应不小于50mm。节点板轮廓及局部尺寸应符合图4.7.3/1的要求; 4实腹吊车梁横向加劲板与翼缘板之间的焊缝应避免与吊车梁纵向主焊缝交叉,其焊接节点构造宜采用图4.7.3/2的形式。
4.7.4抗震结构框架柱与梁的刚性连接节点焊接时,应符合下列要求:
1梁的翼缘板与柱之间的对接与角接组合焊缝的加强焊脚尺寸应大于或等于翼缘板厚的1/4,但可不大于10mm;
2梁的下翼缘板与柱之间宜采用J形坡口单面全焊透焊缝,并应在反面清根后封底焊成平缓过渡形状;采用L形坡口加垫板单面全焊透焊缝时,焊接完成后应割除全部长度的垫板及引弧板、引出板,打磨清除未熔合或夹渣等缺陷后,再封底焊成平缓过渡形状;
3引弧板、引出板、垫板割除时,应沿柱/梁交接拐角处切割成圆弧过渡,且切割表面不得有深沟、不得伤及母材;
4引弧板、引出板、垫板的固定焊缝应焊在接头焊接坡口内和垫板上,不应在焊缝以外的母材上焊接定位焊缝(图4.7.4)。
5焊接工艺评定
5.1一般规定
5.1.1凡符合以下情况之一者,应在钢结构构件制作及安装施工之前进行焊接工艺评定:
1国内首次应用于钢结构工程的钢材(包括钢材牌号与标准相符但微合金强化元素的类别不同和供货状态不同,或国外钢号国内生产);
2国内首次应用于钢结构工程的焊接材料;
3设计规定的钢材类别、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理制度以及施工单位所采用的焊接工艺参数、预热后热措施等各种参数的组合条件为施工企业首次采用。
5.1.2焊接工艺评定应由结构制作、安装企业根据所承担钢结构的设计节点形式、钢材类型、规格、采用的焊接方法、焊接位置等,制定焊接工艺评定方案,拟定相应的焊接工艺评定指导书,按本规程的规定施焊试件、切取试样并由具有国家技术质量监督部门认证资质的检测单位进行检测试验。
5.1.3焊接工艺评定的施焊参数,包括热输入、预热、后热制度等应根据被焊材料的焊接性制订。
5.1.4焊接工艺评定所用设备、仪表的性能应与实际工程施工焊接相一致并处于正常工作状态。焊接工艺评定所用的钢材、焊钉、焊接材料必须与实际工程所用材料一致并符合相应标准要求,具有生产厂出具的质量证明文件。
5.1.5焊接工艺评定试件应由该工程施工企业中技能熟练的焊接人员施焊。
5.1.6焊接工艺评定所用的焊接方法、钢材类别、试件接头形式、施焊位置分类代号应符合表5.1.6/1~表5.1.6/4及图5.1.6/1~图5.1.6/4规定。
5.1.7焊接工艺评定试验完成后,应由评定单位根据检测结果提出焊接工艺评定报告,连同焊接工艺评定指导书、评定记录、评定试样检验结果一起报工程质量监督验收部门和有关单位审查备案。报告及表格可采用附录B的格式。
5.2焊接工艺评定规则
5.2.1不同焊接方法的评定结果不得互相代替。
5.2.2不同钢材的焊接工艺评定应符合下列规定:
1不同类别钢材的焊接工艺评定结果不得互相代替;
2Ⅰ、Ⅱ类同类别钢材中当强度和冲击韧性级别发生变化时,高级别钢材的焊接工艺评定结果可代替低级别钢材;Ⅲ、Ⅳ类同类别钢材中的焊接工艺评定结果不得相互代替;不同类别的钢材组合焊接时应重新评定,不得用单类钢材的评定结果代替。
5.2.3接头形式变化时应重新评定,但十字形接头评定结果可代替T形接头评定结果,全焊透或部分焊透的T形或十字形接头对接与角接组合焊缝评定结果可代替角焊缝评定结果。
5.2.5板材对接的焊接工艺评定结果适用于外径大于600mm的管材对接。
5.2.6评定试件的焊后热处理条件应与钢结构制造、安装焊接中实际采用的焊后热处理条件基本相同。
5.2.7焊接工艺参数变化不超过5.3节规定时,可不需重新进行工艺评定。
5.2.8焊接工艺评定结果不合格时,应分析原因,制订新的评定方案,按原步骤重新评定,直到合格为止。
5.2.9施工企业已具有同等条件焊接工艺评定资料时,可不必重新进行相应项目的焊接工艺评定试验。
5.3重新进行工艺评定的规定
5.3.1焊条手工电弧焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定: 1焊条熔敷金属抗拉强度级别变化;
2由低氢型焊条改为非低氢型焊条;
3焊条直径增大1mm以上。
5.3.2熔化极气体保护焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定: 1实芯焊丝与药芯焊丝的相互变换;药芯焊丝气保护与自保护的变换;
2单一保护气体类别的变化;混合保护气体的混合种类和比例的变化;
3保护气体流量增加25%以上或减少10%以上的变化;
4焊炬手动与机械行走的变换;
5按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分别超过评定合格值的10%、7%和10%。
5.3.3非熔化极气体保护焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定: 1保护气体种类的变换;
2保护气体流量增加25%以上或减少10%以上的变化;
3添加焊丝或不添加焊丝的变换;冷态送丝和热态送丝的变换;
4焊炬手动与机械行走的变换;
5按电极直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分别超过评定合格值的25%、7%和10%。
5.3.4埋弧焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评
定:
1焊丝钢号变化;焊剂型号变换;
2多丝焊与单丝焊的变化;
3添加与不添加冷丝的变化;
4电流种类和极性的变换;
5按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度变化分别超过评定合格值的10%、7%和15%。
5.3.5电渣焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定:
1板极与丝极的变换,有、无熔嘴的变换;
2熔嘴截面积变化大于30%,熔嘴牌号的变换,焊丝直径
的变化,焊剂型号的变换;
3单侧坡口与双侧坡口焊接的变化;
4焊接电流种类和极性变换;
5焊接电源伏安特性为恒压或恒流的变换;
6焊接电流值变化超过20%或送丝速度变化超过40%,垂直行进速度变化超过20%;
7焊接电压值变化超过10%;
8偏离垂直位置超过10°;
9成形水冷滑块与挡板的变换;
10焊剂装入量变化超过30%。
5.3.6气电立焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定:
1焊丝钢号与直径的变化;
2气保护与自保护药芯焊丝的变换;
3保护气类别或混合比例的变化;
4保护气流量增加25%以上或减少10%以上的变化;
5焊丝极性的变换;
6焊接电流变化超过15%或送丝速度变化超过30%,焊接电压变化超过10%; 7偏离垂直位置超过10°的变化;
8成形水冷滑块与挡板的变换。
5.3.7栓钉焊时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定:
1焊钉直径或焊钉端头镶嵌(或喷涂)稳弧脱氧剂的变换;
2瓷环材料与规格的变换;
3栓焊机与配套栓焊枪形式、型号与规格的变换;
4被焊钢材种类为Ⅰ、Ⅱ类以外的变换;
5非穿透焊(被焊钢材上无压型板直接焊接)与穿透焊(被焊钢材上有压型板焊接)的变换;
6穿透焊中被穿透板材厚度、镀层厚度与种类的变换;
7焊接电流变化超过10%,焊接时间为1s以上时变化超过0.2s或1s以下时变化超过0.1s;
8焊钉伸出长度和提升高度的变化分别超过1mm;
9焊钉焊接位置偏离平焊位置15°以上的变化或立焊、仰焊位置的变换。
5.3.8各种焊接方法时,下列条件之一发生变化,应重新进行工艺评定:
1坡口形状的变化超出规程规定和坡口尺寸变化超出规定允许偏差;
2板厚变化超过表5.2.4规定的适用范围;
3有衬垫改为无衬垫;清焊根改为不清焊根;
4规定的最低预热温度下降15℃以上或最高层间温度增高50℃以上;
5当热输入有限制时,热输入增加值超过10%;
6改变施焊位置;
7焊后热处理的条件发生变化。
5.4试件和检验试样的制备
5.4.1试件制备应符合下列要求:
1选择试件厚度应符合评定试件厚度对工程构件厚度的有效适用范围;
2母材材质、焊接材料、坡口形状和尺寸应与工程设计图的要求一致;试件的焊接必须符合焊接工艺评定指导书的要求。
3试件的尺寸应满足所制备试样的取样要求。各种接头形式的试件尺寸、试样取样位置应符合图5.4.1/1~图5.4.1/8的要求。
5.4.2检验试样种类及加工应符合下列要求:
1不同焊接接头形式和板厚检验试样的取样种类和数量应符合表5.4.2的规定; 2对接接头检验试样的加工应符合下列规定:
1)拉伸试样的加工应符合现行国家标准《焊接接头拉伸试验方法》(GB—2651)的规定,全截面拉伸试样按试验机的能力和要求加工;
2)弯曲试样的加工应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验方法》(GB—2653)的规定。加工时应用机械方法去除焊缝加强高或垫板至与母材齐平,试样受拉面应保留母材原轧制表面;
3)冲击试样的加工应符合现行国家标准《焊接接头冲击试验方法》(GB—2650)的规定。其取样位置应位于焊缝正面并尽量接近母材原表面;
4)宏观酸蚀试样的加工应符合图5.4.2/1的要求。每块试样应取一个面进行检验,任意两检验面不得为同一切口的两侧面。
3)接头冲击试样的加工应符合图5.4.2/5的要求;
4)接头宏观酸蚀试样的加工应符合图5.4.2/6的要求,检验面的选取应符合本条第2款的要求。
5斜T形角接接头、管/球接头、管/管相贯接头的宏观酸条第2款的有关规定。 5.5试件和试样的试验与检验
5.5.1试件的外观检验应符合下列要求:
1对接、角接及T形接头;
1)用不小于5倍放大镜检查试件表面,不得有裂纹、未焊透、未熔合、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷;
2)焊缝咬边总长度不得超过焊缝两侧长度的15%,咬边深度不得超过0.5mm; 3)焊缝外形尺寸应符合表5.5.1/1的要求。
5.5.2试件的无损检测
试件的无损检测可用射线或超声波方法进行。射线探伤应符合现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》
(GB—3323)的规定,焊缝质量不低于Ⅱ级;超声波探伤应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB—11345)的规定,焊缝质量不低于BⅠ级。
5.5.3试样的力学性能、硬度及宏观酸蚀试验方法应符合下列规定:
1拉伸试验方法
1)对接接头拉伸试验应符合现行国家标准《焊接接头拉伸试验方法》(GB—2651)的规定;
2)栓钉焊接头拉伸试验应符合图5.5.3-1的要求。
2弯曲试验方法
1)对接接头弯曲试验应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验方法》(GB—2653)的规定。弯芯直径和冷弯角度应符合母材标准对冷弯的要求。面弯、背弯时试样厚度应为试件全厚度;侧弯时试样厚度应为10mm,试样宽度应为试件的全厚度,试件厚度超过38mm时应按20~38mm分层取样;
2)T形接头弯曲试验应符合现行国家标准《T型角焊接头弯曲试验方法》(GB—7032)的规定,弯芯直径应为4倍试件厚度;
3)十字形接头弯曲试验应符合图5.5.3/2的要求;
4)栓钉焊接头弯曲试验应符合图5.5.3/3的要求。
3冲击试验应符合现行国家标准《焊接接头冲击试验方法》
(GB—2650)的规定;
4宏观酸蚀试验应符合现行国家标准《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》(GB—226)的规定;
5硬度试验应符合现行国家标准《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》(GB—2654)的规定。
5.5.4试样检验应符合下列规定:
1接头拉伸试验
1)对接接头母材为同钢号时,每个试样的抗拉强度值应不小于该母材标准中相应规格规定的下限值。对接接头母材为两种钢号组合时,每个试样的抗拉强度应不小于两种母材标准相应规定下限值的较低者;
2)十字接头拉伸时,应不断于焊缝;
3)栓钉焊接头拉伸时,应不断于焊缝。
2接头弯曲试验
1)对接接头弯曲试验:试样弯至180°后应符合下列规定:各试样任何方向裂纹及其它缺陷单个长度不大于3mm;各试样任何方向不大于3mm的裂纹及其它缺陷的总长不大于7mm;四个试样各种缺陷总长不大于24mm(边角处非熔渣引起的裂纹不计);
2)T形及十字形接头弯曲试验:弯至左右侧各60°时应无裂纹及明显缺陷; 3)栓钉焊接头弯曲试验:试样弯曲至30°后焊接部位无裂纹。
3冲击试验
焊缝中心及热影响区粗晶区各三个试样的冲击功平均值应分别达到母材标准规定或设计要求的最低值,并允许一个试样低于以上规定值,但不得低于规定值的70%。
4宏观酸蚀试验
试样接头焊缝及热影响区表面不应有肉眼可见的裂纹、未熔合等缺陷。
5硬度试验
Ⅰ、Ⅱ类钢材焊缝及热影响区最高硬度不宜超过HV350;
Ⅲ、Ⅳ类钢材焊缝及热影响区硬度应根据工程实际要求进行评定。
6焊接工艺
6.1一般规定
6.1.1钢材除应符合本规程第3章的相应规定外,尚应符合下列要求:
1清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污;
2焊接坡口边缘上钢材的夹层缺陷长度超过25mm时,应采用无损探伤检测其深度,如深度不大于6mm,应用机械方法清除;如深度大于6mm,应用机械方法清除后焊接填满;若缺陷深度大于25mm时,应采用超声波探伤测定其尺寸,当单个缺陷面积(a×d)或聚集缺陷的总面积不超过被切割钢材总面积
(B×L)的4%时为合格,否则该板不宜使用;
3钢材内部的夹层缺陷,其尺寸不超过第2款的规定且位置离母材坡口表面距离(b)大于或等于25mm时不需要修理;如该距离小于25mm则应进行修补,其修补方法应符合6.6节的规定;
4夹层缺陷是裂纹时(见图6.1.1),如裂纹长度(a)和深度(d)均不大于50mm,其修补方法应符合第6.6节的规定;如裂纹深度超过50mm或累计长度超过板宽的20%时,该钢板不宜使用。
6.1.2焊接材料除应符合本规程第3章的有关规定外,尚应符合下列规定: 1焊条、焊丝、焊剂和熔嘴应储存在干燥、通风良好的地方,由专人保管;
2焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前,必须按产品说明书及有关工艺文件的规定进行烘干。
3低氢型焊条烘干温度应为350~380℃,保温时间应为1.5~2h,烘干后应缓冷放置于110~120℃的保温箱中存放、待用;使用时应置于保温筒中;烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过4h应重新烘干;焊条重复烘干次数不宜超过2次;受潮的焊条不应使用;
4实芯焊丝及熔嘴导管应无油污、锈蚀,镀铜层应完好无损;
5焊钉的外观质量和力学性能及焊接瓷环尺寸应符合现行国家标准《圆柱头焊钉》(GB10433)的规定,并应由制造厂提供焊钉性能检验及其焊接端的鉴定资料。焊钉保存时应有防潮措施;焊钉及母材焊接区如有水、氧化皮、锈、漆、油污、水泥灰渣等杂质,应清除干净方可施焊。受潮的焊接瓷环使用前应经
120℃烘干2h;
6焊条、焊剂烘干装置及保温装置的加热、测温、控温性能应符合使用要求;二氧化碳气体保护电弧焊所用的二氧化碳气瓶必须装有预热干燥器。
6.1.3焊接不同类别钢材时,焊接材料的匹配应符合设计要求。
常用结构钢材采用手工电弧焊、CO2气体保护焊和埋弧焊进行焊接时,焊接材料可按表
6.1.3/1~表6.1.3/3的规定选配。
6.1.4焊缝坡口表面及组装质量应符合下列要求:
1焊接坡口可用火焰切割或机械方法加工。当采用火焰切割时,切割面质量应符合国家现行标准《热切割、气割质量和尺寸偏差》(ZBJ/59002.3)的相应规定。缺棱为1~3mm时,应修磨平整;缺棱超过3mm时,应用直径不超过3.2mm的低氢型焊条补焊,并修磨平整。当采用机械方法加工坡口时,加工表面不应有台阶;
2施焊前,焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量,如不符合要求,应修磨补焊合格后方能施焊。各种焊接方法焊接坡口组装允许偏差值应符合表4.2.2~4.2.7的规定。坡口组装间隙超过允许偏差规定时,可在坡口单侧或两侧堆焊、修磨使其符合要求,但当坡口组装间隙超过较薄板厚度2倍或大于20mm时,不应用堆焊方法增加构件长度和减小组装间隙;
3搭接接头及T形角接接头组装间隙超过1mm或管材T、K、Y形接头组装间隙超过1.5mm时,施焊的焊脚尺寸应比设计要求值增大并应符合第4.3节的规定。但T形角接接头组装间隙超过5mm时,应事先在板端堆焊并修磨平整或在间隙内堆焊填补后施焊;
4严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物。
6.1.5焊接工艺文件应符合下列要求:
1施工前应由焊接技术责任人员根据焊接工艺评定结果编制焊接工艺文件,并向有关操作人员进行技术交底,施工中应严格遵守工艺文件的规定;
2焊接工艺文件应包括下列内容:
1)焊接方法或焊接方法的组合;
2)母材的牌号、厚度及其它相关尺寸;
3)焊接材料型号、规格;
4)焊接接头形式、坡口形状及尺寸允许偏差;
5)夹具、定位焊、衬垫的要求;
6)焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接层次、清根要求、焊接顺序等焊接工艺参数规定;
7)预热温度及层间温度范围;
8)后热、焊后消除应力处理工艺;
9)检验方法及合格标准;
10)其它必要的规定。
6.1.6焊接作业环境应符合以下要求:
1焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时,应设防风棚或采取其它防风措施。制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时,也应按以上规定设挡风装置;
2焊接作业区的相对湿度不得大于90%;
3当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时,应采取加热去湿除潮措施;
4焊接作业区环境温度低于0℃时,应将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材,加热到20℃以上后方可施焊,且在焊接过程中均不应低于这一温度。实际加热温度应根据构件构造特点、钢材类别及质量等级和焊接性、焊接材料熔敷金属扩散氢含量、焊接方法和焊接热输入等因素确定,其加热温度应高于常温下的焊接预热温度,并由焊接技术责任人员制订出作业方案经认可后方可实施。作业方案应保证焊工操作技能不受环境低温的影响,同时对构件采取必要的保温措施;
5焊接作业区环境超出本条第1、4款规定但必须焊接时,应对焊接作业区设置防护棚并由施工企业制订出具体方案,连同低温焊接工艺参数、措施报监理工程师确认后方可实施。 6.1.7引弧板、引出板、垫板应符合下列要求:
1严禁在承受动荷载且需经疲劳验算构件焊缝以外的母材上打火、引弧或装焊夹具; 2不应在焊缝以外的母材上打火、引弧;
3T形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端,必须配置引弧板和引出板,其材质应和被焊母材相同,坡口形式应与被焊焊缝相同,禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板;
4手工电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于25mm。其引弧板和引出板宽度应大于50mm,长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm,厚度应不小于6mm;非手工电弧焊焊缝引出长度应大于80mm。其引弧板和引出
板宽度应大于80mm,长度宜为板厚的2倍且不小于100mm,厚度应不小于10mm;
5焊接完成后,应用火焰切割去除引弧板和引出板,并修磨平整。不得用锤击落引弧板和引出板。
6.1.8定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊,所用焊接材料应与正式施焊相当。定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接,定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3,定位焊焊缝长度宜大于40mm,间距宜为500~600mm,并应填满弧坑。定位焊预热温度应高于正式施焊预热温度。当定位焊焊缝上有气孔或裂纹时,必须清除后重焊。
6.1.9多层焊的施焊应符合下列要求:
1厚板多层焊时应连续施焊,每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物,发现影响焊接质量的缺陷时,应清除后方可再焊。在连续焊接过程中应控制焊接区母材温度,使层间温度的上、下限符合工艺文件要求。遇有中断施焊的情况,应采取适当的后热、保温措施,再次焊接时重新预热温度应高于初始预
热温度;
2坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时宜使用不大于4mm的焊条施焊,底层根部焊道的最小尺寸应适宜,但最大厚度不应超过6mm。
6.1.10栓钉焊施焊环境温度低于0℃时,打弯试验的数量应增加1%;当焊钉采用手工电弧焊和气体保护电弧焊焊接时,其预热温度应符合相应工艺的要求。
6.1.11塞焊和槽焊可采用手工电弧焊、气体保护电弧焊及自保护电弧焊等焊接方法。平焊时,应分层熔敷焊缝,每层熔渣冷却凝固后,必须清除方可重新焊接;立焊和仰焊时,每道焊缝焊完后,应待熔渣冷却并清除后方可施焊后续焊道。
6.1.12电渣焊和气电立焊不得用于焊接调质钢。
6.2焊接预热及后热
6.2.1除电渣焊、气电立焊外,Ⅰ、Ⅱ类钢材匹配相应强度级别的低氢型焊接材料并采用中等热输入进行焊接时,板厚与最低预热温度要求宜符合表6.2.1的规定。实际工程结构施焊时的预热温度,尚应满足下列规定:
1根据焊接接头的坡口形式和实际尺寸、板厚及构件拘束条件确定预热温度。焊接坡口角度及间隙增大时,应相应提高预热温度;
2根据熔敷金属的扩散氢含量确定预热温度。扩散氢含量高时应适当提高预热温度。当其它条件不变时,使用超低氢型焊条打底预热温度可降低25~50℃。二氧化碳气体保护焊当气体含水量符合本规程3.0.8条的要求或使用富氩混合气体保护焊时,其熔敷金属扩散氢可视同低氢型焊条;
3根据焊接时热输入的大小确定预热温度。当其它条件不变时,热输入增大5kJ/cm,预热温度可降低25~50℃。电渣焊和气电立焊在环境温度为0℃以上施焊时可不进行预热;
4根据接头热传导条件选择预热温度。在其它条件不变时,T形接头应比对接接头的预热温度高25~50℃。但T形接头两侧角焊缝同时施焊时应按对接接头确定预热温度。 5根据施焊环境温度确定预热温度。操作地点环境温度低于常温时(高于0℃),应提高预热温度15~25℃。
6.2.2预热方法及层间温度控制方法应符合下列规定:
1焊前预热及层间温度的保持宜采用电加热器、火焰加热器等加热,并采用专用的测温仪器测量;
2预热的加热区域应在焊接坡口两侧,宽度应各为焊件施焊处厚度的1.5倍以上,且不小于100mm;预热温度宜在焊件反面测量,测温点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处;当用火焰加热器预热时正面测温应在加热停止后进行。
6.2.3当要求进行焊后消氢处理时,应符合下列规定:
3消氢处理的加热温度应为200~250℃,保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不得小于1h确定。达到保温时间后应缓冷至常温; 4消氢处理的加热和测温方法按6.2.2条的规定执行。
6.2.4Ⅲ、Ⅳ类钢材的预热温度、层间温度及后热处理应遵守钢厂提供的指导性参数要求,或3.0.3条的规定执行。
6.3防止层状撕裂的工艺措施
6.3.1T形接头、十字接头、角接接头焊接时,宜采用以下防止板材层状撕裂的焊接工艺措施:
1采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接;
2采用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层;
3Ⅱ类及Ⅱ类以上钢材箱形柱角接接头当板厚大于、等于80mm时,板边火焰切割面宜用机械方法去除淬硬层(见图6.3.1/3);
4采用低氢型、超低氢型焊条或气体保护电弧焊施焊;
5提高预热温度施焊。
6.4控制焊接变形的工艺措施
6.4.1宜按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形:
1对于对接接头、T形接头和十字接头坡口焊接,在工件放置条件允许或易于翻身的情况下,宜采用双面坡口对称顺序焊接;对于有对称截面的构件,宜采用对称于构件中和轴的顺序焊接;
2对双面非对称坡口焊接,宜采用先焊深坡口侧部分焊缝、后焊浅坡口侧、最后焊完深坡口侧焊缝的顺序;
3对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用;
4宜采用跳焊法,避免工件局部加热集中。
6.4.2在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定的情况下,宜采用熔化极气体保护电弧焊或药芯焊丝自保护电弧焊等能量密度相对较高的焊接方法,并采用较小的热输入。 6.4.3宜采用反变形法控制角变形。
6.4.4对一般构件可用定位焊固定同时限制变形;对大型、厚板构件宜用刚性固定法增加结构焊接时的刚性。
6.4.5对于大型结构宜采取分部组装焊接、分别矫正变形后再进行总装焊接或连接的施工方法。
6.5焊后消除应力处理
6.5.1设计文件对焊后消除应力有要求时,根据构件的尺寸,工厂制作宜采用加热炉整体退火或电加热器局部退火对焊件消除应力,仅为稳定结构尺寸时可采用振动法消除应力;工地安装焊缝宜采用锤击法消除应力。
6.5.2焊后热处理应符合现行国家标准《碳钢、低合金钢焊接
构件焊后热处理方法》(GB/T—6046)的规定。当采用电加热器对焊接构件进行局部消除应力热处理时,尚应符合下列要求:
1使用配有温度自动控制仪的加热设备,其加热、测温、控温性能应符合使用要求; 2构件焊缝每侧面加热板(带)的宽度至少为钢板厚度的
3倍,且应不小于200mm;
3加热板(带)以外构件两侧尚宜用保温材料适当覆盖。
6.5.3用锤击法消除中间焊层应力时,应使用圆头手锤或小型
振动工具进行,不应对根部焊缝、盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击。
6.5.4用振动法消除应力时,应符合国家现行标准《振动时效工艺参数选择及技术要求》(JB/T—5926)的规定。
6.6熔化焊缝缺陷返修
6.6.1焊缝表面缺陷超过相应的质量验收标准时,对气孔、夹
渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣等方法
去除,必要时应进行焊补;对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满
等缺陷应进行焊补。
6.6.2经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修,返修应符合下列规定: 1返修前应由施工企业编写返修方案;
2应根据无损检测确定的缺陷位置、深度,用砂轮打磨或碳弧气刨清除缺陷。缺陷为裂纹时,碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔并清除裂纹及其两端各50mm长的焊缝或母材;
3清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角大于10°的坡口,并应修整表面、磨除气刨渗碳层,必要时应用渗透探伤或磁粉探伤方法确定裂纹是否彻底清除;
4焊补时应在坡口内引弧,熄弧时应填满弧坑;多层焊的焊层之间接头应错开,焊缝长度应不小于100mm;当焊缝长度超过500mm时,应采用分段退焊法;
5返修部位应连续焊成。如中断焊接时,应采取后热、保温措施,防止产生裂纹。再次焊接前宜用磁粉或渗透探伤方法检查,确认无裂纹后方可继续补焊;
6焊接修补的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度高,并应根据工程节点的实际情况确定是否需用采用超低氢型焊条焊接或进行焊后消氢处理;
7焊缝正、反面各作为一个部位,同一部位返修不宜超过两次;
8对两次返修后仍不合格的部位应重新制订返修方案,经
工程技术负责人审批并报监理工程师认可后方可执行;
9返修焊接应填报返修施工记录及返修前后的无损检测报告,作为工程验收及存档资料。 6.6.3碳弧气刨应符合下列规定:
1碳弧气刨工必须经过培训合格后方可上岗操作;
2如发现“夹碳”,应在夹碳边缘5~10mm处重新起刨,所刨深度应比夹碳处深2~3mm;发生“粘渣”时可用砂轮打磨。Q420、Q460及调质钢在碳弧气刨后,不论有无“夹碳”或“粘渣”,均应用砂轮打磨刨槽表面,去除淬硬层后方可进行焊接。
7焊接质量检查
7.1一般规定
7.1.1质量检查人员应按本规程及施工图纸和技术文件要求,对焊接质量进行监督和检查。
7.1.2质量检查人员的主要职责应为:
1对所用钢材及焊接材料的规格、型号、材质以及外观进行检查,均应符合图纸和相关规程、标准的要求;
2监督检查焊工合格证及认可施焊范围;
3监督检查焊工是否严格按焊接工艺技术文件要求及操作规程施焊;
4对焊缝质量按照设计图纸、技术文件及本规程要求进行验收检验。
7.1.3检查前应根据施工图及说明文件规定的焊缝质量等级要求编制检查方案,由技术负责人批准并报监理工程师备案。检查方案应包括检查批的划分、抽样检查的抽样方法、检查项目、检查方法、检查时机及相应的验收标准等内容。
7.1.4抽样检查时,应符合下列要求:
1焊缝处数的计数方法:工厂制作焊缝长度小于等于1000mm时,每条焊缝为1处;长度大于1000mm时,将其划分为每300mm为1处;现场安装焊缝每条焊缝为1处;
2可按下列方法确定检查批:
1)按焊接部位或接头形式分别组成批;
2)工厂制作焊缝可以同一工区(车间)按一定的焊缝数量组成批;多层框架结构可以每节柱的所有构件组成批;
3)现场安装焊缝可以区段组成批;多层框架结构可以每层(节)的焊缝组成批。 3批的大小宜为300~600处;
4抽样检查除设计指定焊缝外应采用随机取样方式取样。
7.1.5抽样检查的焊缝数如不合格率小于2%时,该批验收应定为合格;不合格率大于5%时,该批验收应定为不合格;不合格率为2%~5%时,应加倍抽检,且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处,如在所有抽检焊缝中不合格率不大于3%时,该批验收应定为合格,大于3%时,该批验收应定为不合格。当批量验收不合格时,应对该批余下焊缝的全数进行检查。当检查出一处裂纹缺陷时,应加倍抽查,如在加倍抽检焊缝中未检查出其它裂纹缺陷时,该批验收应定为合格,当检查出多处裂纹缺陷或加倍抽查又发现裂纹缺陷时,应对该批余下焊缝的全数进行检查。
7.1.6所有查出的不合格焊接部位应按6.6节的规定予以补修至检查合格。 7.2外观检验
7.2.1所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查,Ⅱ、Ⅲ类钢材的焊缝应以焊接完成24h后检查结果作为验收依据,Ⅳ类钢应以焊接完成48h后的检查结果作为验收依据。
7.2.2外观检查一般用目测,裂纹的检查应辅以5倍放大镜并在合适的光照条件下进行,必要时可采用磁粉探伤或渗透探伤,尺寸的测量应用量具、卡规。
7.2.3焊缝外观质量应符合下列规定:
1一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷,一级焊缝和二级焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷;
2二级焊缝的外观质量除应符合本条第一款的要求外,尚应满足表7.2.3的有关规定; 3三级焊缝的外观质量应符合表7.2.3的有关规定。
7.2.4焊缝尺寸应符合下列规定:
1焊缝焊脚尺寸应符合表7.2.4/1的规定:
2焊缝余高及错边应符合表7.2.4/2的规定。
7.2.5栓钉焊焊后应进行打弯检查。合格标准:当焊钉打弯至30°时,焊缝和热影响区不得有肉眼可见的裂纹,检查数量应不小于焊钉总数的1%。
7.2.6电渣焊、气电立焊接头的焊缝外观成形应光滑,不得有未熔合、裂纹等缺陷;当板厚小于30mm时,压痕、咬边深度不得大于0.5mm;板厚大于或等于30mm时,压痕、咬边深度不得大于1.0mm。
7.3无损检测
7.3.1无损检测应在外观检查合格后进行。
7.3.2焊缝无损检测报告签发人员必须持有相应探伤方法的Ⅱ级或Ⅱ级以上资格证书。 7.3.3设计要求全焊透的焊缝,其内部缺陷的检验应符合下列要求:
1一级焊缝应进行100%的检验,其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》(GB11345)B级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上;
2二级焊缝应进行抽检,抽检比例应不小于20%,其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》(GB11345)B级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上; 3全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。
7.3.4焊接球节点网架焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合国家现行标准《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》(JG/T3034.1)的规定。
7.3.5螺栓球节点网架焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合国家现行标准《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》(JG/T3034.2)的规定。
7.3.6箱形构件隔板电渣焊焊缝无损检测结果除应符合第7.3.3条的有关规定外,还应按附录C进行焊缝熔透宽度、焊缝偏移检测。
7.3.7圆管T、K、Y节点焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合附录D的规定。 7.3.8设计文件指定进行射线探伤或超声波探伤不能对缺陷性质作出判断时,可采用射线探伤进行检测、验证。
7.3.9射线探伤应符合现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323)的规定,射线照相的质量等级应符合AB级的要求。一级焊缝评定合格等级应为《钢熔化焊对接接
头射线照相和质量分级》(GB3323)的Ⅱ级及Ⅱ级以上,二级焊缝评定合格等级应为《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323)的Ⅲ级及Ⅲ级以上。 7.3.10下列情况之一应进行表面检测:
1外观检查发现裂纹时,应对该批中同类焊缝进行100%的表面检测;
2外观检查怀疑有裂纹时,应对怀疑的部位进行表面探伤;
3设计图纸规定进行表面探伤时;
4检查员认为有必要时。
7.3.11铁磁性材料应采用磁粉探伤进行表面缺陷检测。确因结构原因或材料原因不能使用磁粉探伤时,方可采用渗透探伤。
7.3.12磁粉探伤应符合国家现行标准《焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级》(JB/T6061)的规定,渗透探伤应符合国家现行标准《焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级》(JB/T6062)的规定。
7.3.13磁粉探伤和渗透探伤的合格标准应符合本章中外观检验的有关规定。
8焊接补强与加固
8.0.1建筑钢结构的补强和加固设计应符合现行有关钢结构加固技术标准的规定。补强与加固的方案应由设计、施工和业主等共同确定。
8.0.2编制补强或加固设计方案时,必须具备下列技术资料:1原结构的设计计算书和竣工图,当缺少竣工图时,应测绘结构的现状图;
2原结构的施工技术档案资料,包括钢材的力学性能、化学成分和有关的焊接性能试验资料,必要时应在原结构构件上截取试件进行试验;
3原结构的损坏变形和锈蚀检查记录及其原因分析,并根据损坏及锈蚀情况确定杆件(或零件)的实际有效截面;
4现有结构的实际荷载资料。
8.0.3钢结构的补强或加固设计,应考虑时效对钢材塑性的不利影响,不应考虑时效后钢材屈服强度的提高值。在确认原结构钢材具有良好焊接性能后方可采用焊接方法。 8.0.4补强与加固宜不影响生产,尽可能做到施工方便并应满足安全可靠的要求。对于受气相腐蚀介质作用的钢结构构件,当腐蚀削弱平均量超过构件厚度的25%时,应根据所处腐蚀环境按现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046)进行分类,并对钢材的强度设计值乘以下列降低系数:
弱腐蚀0.95;
中等腐蚀0.9;
强腐蚀0.85。
8.0.5钢结构的补强或加固,可采用下列两种方法:
1卸荷补强或加固:在原位置使构件完全卸荷,或将构件拆下进行补强或加固;
2负荷状态下的补强或加固:在原位置上未经卸荷或仅部分卸荷状态下进行补强或加固。 8.0.6负荷状态下进行补强与加固时,应符合下列规定:
1卸除作用于结构上的活荷载;
2根据加固时的实际荷载(包括必要的施工荷载),对构件和连接进行承载力验算,尽量卸除结构上的荷载。当原有构件中际有效截面的名义应力与其所用钢材的强度设计值之间的比值β≤0.8(对承受静态荷载或间接承受动态荷载的构件),或β≤0.4(承受动态荷载的构件)时方可进行补强或加固;
3在受拉构件中,加固焊缝的方向应与构件中拉应力方向基本一致。
4用圆钢、小角钢组成的轻型桁架钢结构不宜在负荷状态下进行焊接补强和加固。 5轻钢结构中的受拉构件严禁在负荷状态下进行焊接补强和加固。
8.0.7在负荷状态下用焊接方法补强或加固时,必须考虑焊接过程中因瞬时受热造成局部范围内钢材力学性能降低的因素。除结构应尽可能卸荷外,尚应根据具体情况采取下列安全措施:
1做好临时支护;
2采用合理的焊接工艺。
8.0.8对有缺损的钢构件应按钢结构加固技术标准对其承载能力进行评估,并采取相应措施进行修补。当缺损性质严重、影响结构的安全时,应立即采取卸荷加固措施。对一般缺损,可按下列方法进行焊接修复或补强:
1当缺损为裂纹时,应精确查明裂纹的起止点,在起止点钻直径为12~16mm的止裂孔,并根据具体情况采用下列方法修补:
1)补焊法:用碳弧气刨或其它方法清除裂纹并加工成侧边大于10°的坡口,当采用碳弧气刨加工坡口时,应磨掉渗碳层。应采用低氢型焊条按全焊透对接焊缝的要求进行补焊。补焊前宜按本规程第6.2.2条的规定将焊接处预热至100~150℃。对承受动荷载的结构尚应将补焊焊缝的表面磨平;
2)双面盖板补强法:补强盖板及其连接焊缝应与构件的开裂截面等强,并应采取适当的焊接顺序,以减少焊接残余应力和焊接变形。
2对孔洞类缺损的修补:应将孔边修整后采用两面加盖板的方法补强;
3当构件的变形不影响其承载能力或正常使用时,可不进行处理;否则应根据变形的大小采用下列方法处理:
1)当变形不大时,应先处理构件的其它缺陷,然后在部分卸载的情况下,宜采用冷加工法矫正;若采用热加工矫正时,其加热温度对调质钢应不大于590℃,对其它钢种应不大于650℃。钢材的加热温度高于315℃时,应在空气中自然冷却,禁止用浇水等方法加速冷却;
2)当变形较大,且难以矫正时,应采取加固措施或更换构件。
8.0.9焊缝的补强与加固应符合下列要求:
1当焊缝缺陷超出容许值时,应按本规程第6.6节的规定进行返修。在处理原有结构的焊缝缺陷时,应根据处理方案对结构安全影响的程度,分别采取卸荷补焊或负荷状态下补焊;
2角焊缝补强宜采用增加原有焊缝长度(包括增加端焊缝)或增加焊缝计算厚度的方法。 1)当负荷状态下采用加大焊缝厚度的方法补强时,被补强焊缝的长度应不小于50mm,同时原有焊缝在加固时的应力尚应符合下式要求:
2)补强或加固后的焊缝,其长度与厚度均应符合现行国家标准《钢结构设计规范》(GB50017)的规定。
8.0.10用于补强或加固的零件及焊缝宜对称布置。加固焊缝不宜密集、交叉布置,不宜与受力方向垂直。在高应力区和应力集中处,不宜布置加固焊缝。
8.0.11用焊接方法补强铆接或普通螺栓连接时,补强后接头的全部荷载应由焊缝承担。
8.0.12高强度螺栓连接的构件用焊接方法加固时,高强度螺栓摩擦型连接的抗滑力可与焊缝共同工作,但两种连接各自的计算承载力的比值应在1.0~1.5范围内。
8.0.13补强与加固施焊前应清除待焊区域两侧各50mm范围内的灰尘、铁锈、油漆和其它杂物。
8.0.14负荷状态下焊接补强或加固施工应符合下列要求。
1施工工艺的制定原则应符合下列要求:
1)对结构最薄弱的部位或构件应先进行补强或加固;
2)对能立即起到补强或加固作用,且对原结构影响较小的部位或杆件先施焊;
3)加大焊缝厚度时,必须从原焊缝受力较小部位开始施焊。每次熔敷的焊缝厚度不宜大于2mm;当需要多道施焊时,层间温度应不高于预热温度;
4)应根据结构钢材材质,选择相应的低氢型焊条,焊条直径不宜大于4.0mm; 5)焊接电流不宜大于200A;
6)应制订合理的焊接工艺,采取有效控制焊接变形的措施。施焊顺序应尽可能使输入热量对构件的中和轴平衡。
2施工单位应对施工荷载进行核算,并应严格控制,实际施工时的荷载值不得超过加固设计时所取的施工荷载值;
3焊接补强或加固的施工环境温度不宜低于10℃。
9焊工考试
9.1一般规定
9.1.1凡从事建筑钢结构制作和安装施工的焊工,应进行理论知识考试和操作技能考试,并应符合本章的各项规定。
9.1.2操作技能考试包括熔化焊手工操作技能基本考试、附加考试、定位焊考试和机械操作技能考试;取得熔化焊手工操作技能基本考试和附加考试资格的焊工,均应认定为具备相应的定位焊操作资格。
9.1.3进行资格考试的焊工应根据已经评定合格的焊接工艺参数进行焊接。 9.1.4焊工资格考试的焊接工艺方法分类宜符合下列规定:
1手工操作技能
手工电弧焊;熔化极气体保护焊(包括实芯焊丝及药芯焊丝);药芯焊丝自保护焊;非熔化极气体保护焊;
2机械操作技能埋弧焊;熔化极气体保护焊;电渣焊(包括丝极、板极和熔嘴电 渣焊);气电立焊;栓钉焊。
9.1.5焊工考试应由施工企业的焊工技术考试委员会组织和管理,其组成及职责应符合下列要求:
1企业焊工技术考试委员会应由企业主管经理、技术负责人和技术管理、安全、教育、劳资等部门的代表、焊接主管工程师、中高级检验人员、考试监督人员等组成,实际操作技能考试监督人员应由熟练焊工或焊接技师担任。考试委员会可设办事机构主持日常工作; 2企业焊工技术考试委员会应报经国家主管部门授权的上级管理机构认证、审批;
3企业焊工技术考试委员会的职责应为:确定报考项目及试题;监督考试过程;评定考试结果;核实免试及延长有效期资格;提供试件焊接工艺;建立健全焊工考试档案管理制度;监督、记录焊工生产合格率并纳入焊工档案管理。
9.1.6焊工应经理论知识考试合格后方可参加操作技能考试。
9.1.7除另有要求外,考试用试板在焊前、焊后均不得进行包括
热处理、锤击、预热、后热在内的任何处理。试板坡口应光洁平整并清除其表面的水、油污、锈蚀等。
9.1.8焊前试板应打上焊工代码钢印和考试项目标识。水平固定或45°固定的管子还应参照时钟位置打上焊接位置的钟点标识。
9.1.9除机械操作技能考试外,考试试板不得加引弧板、引出板;考试试板必须按考试规定的位置放置且不应刚性固定。
9.1.10考试焊工应独立进行各项操作。焊接开始后不得随意更换试板,不得改变焊接方向和焊接位置。
9.1.11考试用的焊条、焊剂应按规定烘干,随用随取。焊丝必须清除油污、锈蚀等污物。采用手工电弧焊进行定位焊时应使用直
径为3.2mm的焊条,其它考试项目焊接材料的规格应符合工艺评定的要求。 9.1.12单面坡口或双面坡口且要求全焊透的焊缝,可清根和清根后打磨。
9.1.13考试过程中,不得对层间和表面焊缝进行打磨或修补,但焊后应将焊渣、飞溅等清除干净。
9.2考试内容及分类
9.2.1焊工资格考试包括理论知识考试和操作技能考试两部分。
9.2.2理论知识考试应以焊工必须掌握的基础知识及安全知识
为主要内容,并应按申报焊接方法、类别对应出题,内容范围应符
合下列规定:
1焊接安全知识(《焊接与切割安全》GB9448);
2焊缝符号识别能力(《焊缝符号表示法》GB324、《气焊、手
工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》GB985);
3焊缝外形尺寸要求(《钢结构外形尺寸》GB10854);
4焊接方法表示代号(《金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号》GB5185); 5所报考试焊接方法的特点:焊接工艺参数、操作方法、焊接顺序及其对焊接质量的影响; 6焊接质量保证、缺陷分级(《焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级》GB/T12469);
7建筑钢结构的焊接质量要求。应符合有关钢结构施工验收规程、规范的要求;
8与报考类别相适应的焊接材料型号、牌号及使用、保管要求(《碳钢焊条》GB/T5117、《低合金钢焊条》GB/T5118、《熔化焊用钢丝》GB/T14957、《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110、《碳钢药芯焊丝》GB10045及《低合金钢药芯焊丝》GB/T17493、《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293、《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470);
9报考类别的钢材型号、牌号标志和主要合金成分、力学性能及焊接性能;
10焊接设备、装备名称、类别、使用及维护要求。应符合一般常规型号;
11焊接缺陷分类及定义、形成原因及防止措施的一般知识(《金属熔化焊焊缝缺陷分类》GB6417);
12焊接热输入与焊接规范参数的换算及热输入对性能影响的一般关系;
13焊接应力、变形产生原因、防止措施及热处理的一般知识。
9.2.3操作技能考试应以检验焊工的操作技能为原则,以检验焊工遵循工艺指令能力及完成致密焊缝能力为主。其分类及适应认可范围应符合表9.2.3规定。
9.3.5各种焊接位置加垫板的试件可用不加垫板的坡口全焊透焊缝考试来代替,但不能反之。背面加垫板的考试试件代号应为D,不加垫板可省略。
9.3.6手工操作技能基本考试代号省略,附加考试代号为建
2)焊缝边缘应圆滑平缓过渡到母材;焊缝表面不得有裂
纹、夹渣、气孔、未熔合和焊瘤;咬边和表面凹陷深度应不大于0.5mm。对接焊缝两侧咬边总长应不大于焊缝全长的10%且不大于25mm;
3)焊后试板的角变形Q应不大于3°(图9.3.10);
4)焊缝错边量应不大于10%板厚且不大于2mm。
2射线及超声波探伤:射线探伤应不低于现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323)规定的Ⅱ级要求;超声波探伤应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345)规定的B1级要求;
3冷弯检验
1)弯曲条件:弯芯直径应符合母材标准的弯曲试验要求;
2)试验方法:应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验方法》(GB2653)的规定;对直径不大于60mm的管材试件,可进行压扁试验;
3)合格标准:试件拉伸面任意方向上不得有长度大于3mm的裂纹或其它缺陷,且单个试件裂纹及其它缺陷总长不得大于7mm。
9.4手工操作技能附加考试
9.4.1手工操作技能附加考试应符合下列一般规定:
1凡从事高层、超高层钢结构及其它大型钢结构构件制作及安装焊接的焊工,应根据钢结构的焊接节点形式、采用的焊接方法和焊工所承担的焊接工作范围及操作位置要求,由工程承包企业决定附加考试类别,并报监理工程师认可;
2凡申报参加附加考试的焊工必须已取得相应的手工操作基本技能资格证书。
9.4.2附加考试的焊接方法和内容应符合下列规定:
1焊接方法分类及考试合格后的认可范围应符合表9.2.3的规定;
2试件形式及尺寸应符合图9.4.2/1~9.4.2/4的要求,其认可范围只限于本类;
2检验方法
1)外观检验:宜用5倍放大镜目测;
2)无损探伤:射线探伤应符合现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323)的规定,超声波探伤应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345)的规定;
3)弯曲试验:对接、角接及对接与角接组合焊缝接头弯曲试验应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验法》(GB2653)的规定;弯曲条件应符合母材标准的规定;试样尺寸应符合图9.4.2/1和图9.4.2/3要求。
3焊缝合格标准
1)焊缝外观应符合下列要求:
试件焊缝表面无裂纹、未焊满、未熔合、气孔、夹渣、焊瘤等缺陷;焊缝咬边深度不大于0.5mm,两侧咬边总长不超过焊缝长度的10%,且不大于25mm;焊缝错边量不大于10%板厚,且不大于2mm。
2)焊缝外形尺寸应符合表9.4.3/2要求;
3)焊缝内部缺陷合格标准:射线探伤应符合Ⅱ级及Ⅱ级以上的规定;超声波探伤应符合BⅠ级的规定;
4)冷弯试验合格标准:对接与角接接头每个冷弯试样表面任意方向裂纹及其它缺陷单个长度不得大于3mm;每个试样中长度不大于3mm的缺陷总长不得大于7mm;4个试样中所有缺陷总长不得大于24mm;以上各项检验应全部合格。
9.5手工操作技能定位焊考试
9.5.1定位焊只进行手工电弧焊考试,考试分类与认可范围应符合第9.3节中的有关规定。试件代号及排列方法应符合下列规定:
9.5.2试件形式和考试方法应符合下列规定:
1试件形式应符合图9.5.2/1要求;
2检验方法应符合图9.5.2/2要求,可采用任意的简便方法加载至试件断裂; 3试验结果合格标准
1)定位焊焊缝外观检验:表面应均匀,无裂纹、未熔合、气孔、夹渣、焊瘤等缺焰;焊缝咬边深度应不大于0.5mm,且两侧咬边总长应不超过焊缝长度的10%;
2)断面检验:焊缝应焊透至根部,不得有未熔合和直径大于1mm的气孔、夹渣。 9.6机械操作技能考试
9.6.1考试分类与认可范围应符合下列规定:
1钢材分类代号与认可范围应符合表9.3.1的规定;
2焊接材料分类及认可范围:机械操作技能考试所用焊接材料、保护介质应根据被焊钢材种类按焊接工艺文件选配,焊工考试不做规定;
3焊接方法分类及认可范围应符合表9.2.3的规定;
4钢材厚度、管材外径的分类及认可范围应符合表9.6.1/1和9.6.1/2的规定;
9.6.2考试试件尺寸及坡口形式应符合下列规定:
1埋弧焊及熔化极气体保护焊操作技能考试试件尺寸应符合图9.6.2/1要求;对于管径小于600mm管材的考试试件尺寸
可根据产品形式和焊接工艺指导书要求由考试单位自行确定;
2电渣焊、气电立焊操作技能考试试板尺寸及试样取样位置应符合图9.6.2/2要求。焊接试件应根据焊接工艺要求加引弧板、收弧板;
3栓钉焊考试试件及试样尺寸应符合图9.6.2/3要求。
9.6.3检验项目、方法与合格标准应符合下列规定:
1考试试板的检验项目应符合表9.6.3/1规定;
3)弯曲、宏观及拉伸试验
对接接头冷弯试样制备应符合图9.6.2/1(a)、图9.6.2/2的要求,弯曲试验应符合现行国家标准《焊接接头弯曲及压扁试验法》(GB2653)的规定,试样冷弯至规定角度后,试样表面任意方向的裂纹及其它缺陷单个长度应不大于3mm,且单个试样裂纹及其它缺陷总长应不大于7mm;角接焊缝弯曲试样的制备应符合图9.6.2/1(b)的要求,弯曲试验可以简便的方法持续加载或重复加载,使焊缝根部受力,直至试样断裂或压弯到两板平贴。
宏观试验应符合现行国家标准《钢的低倍组织及缺陷腐蚀试验法》(GB226)的规定;栓钉焊接头弯曲试样、拉伸试样制取应符合图9.6.2/3(b)的要求。试样打弯到30°后,焊接区应无裂纹(图9.6.3/1);试样拉伸至破坏后,不应在焊缝处断裂(图9.6.3/2)。
9.7考试记录、复试、补考、重考、免试和证书
9.7.1焊工考试宜按附录E/1记录考试结果。
9.7.2每一考试项目中仅有一个试样不合格时,可进行复试。复试时,应重新焊接一块试板进行全部试验,试样检验应全部合格该项目方为合格,否则为不合格。同一焊工每次考试复试次数应不超过一次。
9.7.3按本章规定进行考试的焊工,应由企业焊工技术考试委
员会审核其合格项目,并报上级管理机构审批颁发焊工合格证书。焊工合格证有效期为3年,样式和内容宜符合附录E/2的要求。
9.7.4焊工资格认可的合格证有效期终止前应重新进行考试、换证。重考应符合下列规定:
1重考应进行理论知识及操作技能考试。应对合格证认可资格科目中最难的科目进行操作技能重新考试;
2重考合格后应由企业焊工技术考试委员会审核并持原合格证上报,由原发证的上级管理机构核发新的焊工合格证;
3重考时持有合格证的焊工亦可申请参加比原认可资格更难的资格考试,考试合格后上报、核发新的资格合格证,考试不合格则该焊工必须参加原合格证中最难科目的重考;
4持续中断焊接操作时间超过半年的原合格焊工重新参加焊接工作时,必须进行原认可资格科目的重新考试。该重考可免去理论知识考试,考试试件可不进行冷弯项目检验。 9.7.5合格证有效期满后免试应遵守下列规定:
持证焊工在规定的认可范围内工作并在合格证的有效期内,焊接质量一贯优良,探伤合格率保持在射线探伤不小于90%、超声波探伤不小于98%时,可经焊工所在企业的技术管理、质量检验两个部门的主管签字认可,由企业焊工技术考试委员会核准后报原发证的上级管理机构予以免试,准予免试的焊工资格证
书有效期延长不得超过3年,且不得连续免试。
9.7.6合格证注销应符合下列规定:
1焊工在生产过程中施焊焊缝质量一贯低劣,经质量检查部门提出,由企业焊工技术考试委员会核准可注销其合格证,同时应报上级管理机构备案。被注销合格证的焊工可重新申请参加焊工考试,合格后方可允许在规定的认可范围进行焊接工作;
2有伪造经历、弄虚作假、涂改合格证或超越合格证认可范围施焊者,企业焊工技术考试委员会可取消其考试资格或注销其资格证书,并应报上级管理机构备案。
附录C箱形柱(梁)内隔板电渣焊焊缝
焊透宽度的测量
C.0.1应采用垂直探伤法以使用的最大声程作为探测范围调整
时间轴,在被探工件无缺陷的部位将钢板的第一次底面反射回波
调至满幅的80%高度作为探测灵敏度基准,垂直于焊缝方向从
焊缝的终端开始以100mm间隔进行扫查,并对两端各50+t1范围进行全面扫查(图C.0.1)。
C.0.1应采用垂直探伤法以使用的最大声程作为探测范围调整时间轴,在被探工件无缺陷的部位将钢板的第一次底面反射回波调至满幅的80%高度作为探测灵敏度基准,垂直于焊缝方向从焊缝的终端开始以100mm间隔进行扫查,并对两端各50+t1范围进行全面扫查(图C.0.1)。
C.0.2焊接前必须在面板外侧标记上焊接预定线,探伤时应以该预定线为基准线。 C.0.3应把探头从焊缝一侧移动至另一侧,底波高度达到40%时的探头中心位置作为焊透宽度的边界点,两侧边界点间距即为焊透宽度。
C.0.4缺陷指示长度的测定应符合下列规定:
1焊透指示宽度不足将按第C.0.3条规定扫查求出的焊透指示宽度小于隔板尺寸的沿焊缝长度方向的范围作为缺陷指示长度;
2焊透宽度的边界点错移将焊透宽度边界点向焊接预定线内侧沿焊缝长度方向错位超过3mm的范围作为缺陷指示长度;
3缺陷在焊缝长度方向的位置以缺陷的起点表示。
附录D圆管T、K、Y节点焊缝的
超声波探伤方法及缺陷分级
D.0.1本附录适用于支管管径不小于150mm、壁厚不小于6mm、板厚外径之比在13%以下的圆钢管分支节点焊缝的超声波探伤。
D.0.2本附录未述及的内容应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级》(GB11345)的规定。
D.0.3本附录所用术语应符合下列规定:
(图D.0.3)交叉角θ———主管和支管相交的角度;
相贯角ψ———从主管轴与支管轴组成的平面与支管母线形成的沿支管圆周方向的角度; 偏角θB———支管表面母线和焊缝纵截面的法线或和探伤方向所成的角度。
D.0.4探头应采选用小芯片(如6mm×6mm)、短前沿、高频率(5~6MHz)及尽可能大的折射角(或K值),且应能完成1跨距范围内整个焊缝截面的检测。
本规程用词说明
一、为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度
不同的用词说明如下:
1表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2表示严格,在正常情况均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
表示有选择,在一定条件下可这样做的,采用“可”。
二、条文中指明应按其它有关标准执行的写法,为“应符合
??的规定”或“应按照??执行”。