钢结构拼装焊接工艺和质量保证措施
1.焊接方法
采用低氢碱性药皮焊条电弧焊、CO2实芯与药芯焊丝气体保护焊、自保护焊进行焊接。
焊材的选择:焊条和焊丝的选择原则如下: 母材 Q345C+ Q345C 焊条选择 E5015 E5016 E5018 焊丝选择 ER50-2 E70T (AWS A5.20药蕊) Q345GJ+ Q345GJ E5515 E5516 ER50-2 E71T (AWS A5.20药蕊) Q460C+ Q460C E6015-D1、G ER55-2 E80T (AWS A5.29药蕊) 2.焊接技术措施 (1)减少收缩量
a.在保证焊透的前提下采用小角度,窄间隙焊接坡口,以减少收缩量; b.提高构件制作精度,构件长度按正偏差验收; c.尽量扩大拼装块,减少桁架高空拼装接口的数量;
d.采用小热输入量,小焊道,多道多层焊接方法以减少收缩量。 (2)适当采取局部校正及补偿措施
a.地面组装时构件预留收缩余量,分段(块)矫正桁架,控制好拼装块以
母材 Q345C+ Q345D 焊条选择 E5015 E5016 E5018 焊丝选择 ER50-2 E70T (AWS A5.20药蕊) Q345GJ+ Q345D E5015 E5016 E5018 ER50-2 E71T (AWS A5.20药蕊) Q460C+ Q345GJ E5515 E5516 ER50-2 E71T (AWS A5.20药蕊)
及格构柱的焊接变形。
b.设置部分后装段(块),在地面组装时留裕量,待实测拼装接口坐标值后切除修正。
(3)焊接的一般顺序
a.以对称焊口为基准,从控制应力应变为准则,详细制定焊接顺序,严禁将合拢焊口布置在杆件应力集中的地方。
b.焊接时应根据杆件的对称布置的特点,选好自由端,避免焊接误差的积累。
c.焊接顺序一旦确定,一定要严格遵守,否则将造成返工和隐患。 d.对于地面拼装,首先焊接上部及两侧焊缝,然后采用吊机翻身后焊接下部焊缝。
(4)现场焊接环境条件的质量控制
a.焊接作业区风速:当手工电弧焊时超过8m/s、气保焊及渣气联合保护焊超过2m/s时应设防风棚或采取其他防护措施。
b.焊接作业区相对湿度不应大于90%。
c.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。 d.焊接作业区温度低于0℃时应将构件焊接区各方向大于或等于两倍钢材的厚度,且不少于100mm范围内的母材,加热到20℃以上方可施焊,且在焊接中均不低于20℃,作业环境应保证焊工不受环境低温的影响,同时对构件也采取必要的保温措施。
3.钢结构焊接冬雨季施工措施 (1)钢结构焊接冬季施工措施
a.在焊缝的周围采用封闭的方法,用泡沫压型板制造各种不同的焊口需要的小屋,把焊口封闭起来。在小屋内采取电加热的方式,使焊接环境实现正温。
b.测温仪要正确测出焊口表面温度,以及热影响区的温度。达到焊接所要求的温度时方可进入下一工序。
c.采用伴随预热的方法,确保预热温度和道间温度。
d.焊接工作结束后,仍要加热60分钟以上后,保温缓冷,如又后热需要的接头,按后热要求办理。
e.在下雪天施工要有防水措施,焊口两端1米处不得有水进入。 f.下雪期间进入工作区应有安全措施,必须清扫积雪后方可进入工地。 g.冬季施工焊口的相邻焊缝应进行监测,必要时应进行应力、应变监测。 h.冬季施工的接头、坡口,应经过技术人员确认,原则上保证焊透的前提下,尽量减少坡口间隙,减少焊肉的截面积;如采用X型坡口,应采用反面清根(磨削)而不留间隙的方法。
(2)雨季施工措施
a.雨季施工前,根据现场和工程进度情况制订雨季阶段性计划,并提交业主和监理工程师,审批后实施。
b.雨季施工时,现场排水系统由专人进行疏通,保证排水畅通,施工道路不积水;潮汛季节随时收听气象预报,配备足够的抽水设备及防台防汛的应急材料。
c.严禁雨天露天焊接,若要焊接必须搭设防雨棚,做好除湿、保温设施。 d.雨季来临之前组织有关人员对现场临时设施、脚手架、机电设备、临时线路等进行检查,针对检查出的具体问题,立即制订整改方案,及时落实。
e.对施工现场的履带吊、脚手架等其他一些机械设备必须检查避雷装置是否完好可靠,大风大雨时吊车应停止使用,大风过后,对机械设备、脚手架进行复查,有破损及时加固措施。
f.雨季期间安排施工计划,应集中人力、分段突出,本着当日进度当日完成的原则,不可在雨季贪进度、赶工期。
g.因降雨等原因使母材表面潮湿(相对湿度)80%或大风天气,不得进行露天焊接,但焊工及被焊接部分如果被充分保护且对母材采取适当处置(如预热、取潮等)时,可进行焊接。
h.雨季来临之前,应掌握月、旬的降雨趋势的中期预报,尤其是近期预报的降雨时间和雨量,以便安排施工。
i.雨天搬运、吊装、组装措施等施工都必须穿雨衣、防滑雨鞋,做好安全措施,做好电源保护;做好防滑安全措施,如穿防滑鞋、辅麻布等。
j.所有的杆件、构件堆放不落地、不污染,如有泥污等及时清除干净,确保构件、接缝干净、干燥。
4.焊接检验 (1)外观检验
所有焊缝均进行100%外观检查,外观检查应符合规范的有关的规定。 (2)无损检测
a.无损检测在外观检查合格后进行。
b.Q345钢焊缝焊接完毕24h 后方可进行无损检测。Q420、Q460、S460ML高强钢、铸钢GS-20Mn5V焊缝焊接完毕48h 后方可进行无损检测。
c.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: (a)一级焊缝应进行100%的超声检验,按GB 11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》进行,其合格等级为B 类Ⅱ级。
(b)二级焊缝应进行20%超声检验,按GB 11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》进行,其合格等级为B 类Ⅲ级。
5.现场焊后缺陷的返修
(1)焊缝表面缺陷超标时对气孔、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,必要时进行补焊,对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等进行补焊。
(2)经NDT检查的内部超标缺陷进行返修时应先编写返修方案,然后确定位置,用砂轮和碳弧气刨清除缺陷,缺陷为裂纹时气刨前应去裂纹两端钻止裂孔,并清除裂纹两端各50mm长焊缝或母材。
(3)清除缺陷时刨槽加工成四侧边斜面角大于10°的坡口,必要时用砂轮清除渗碳层,用MT、PT 检查裂纹是否清除干净。
(4)补焊时应在坡口内引弧,熄弧时应填满焊坑,多层焊的焊层之间接头应错开。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,再次焊时应用 MT、PT确认无裂纹时方可焊接。
(6)补焊预热温度应比正常预热高。根据工程节点决定焊接工艺,如:低氢焊接,后热处理等。
(7)焊缝正反面各作一个部位,同一部位返修不宜超过两次。
(8)对两次返修仍不合格的部位应重新编写返修方案,经工程技术负责人
审核并报监理认可方可执行。
(9)返修焊接应填报施工记录及返修前后无损检测报告,作为工程验收及存档资料。
6.拼装质量的保证措施 (1)保证拼装质量的主要措施
a.采用必要的拼装胎具,拼装胎架设置后要根据施工图核对胎模具的位置、弧度、角度等情况,复测后才能进行构件拼装。
b.做焊接工艺试验,测出实际焊接收缩系数,指导实际焊接工艺。 c.预先计算各类变形量,并采取反变形措施。由于桁架为圆弧形,胎架搭设时需按一定弧度设置。
d.采用先进的加工设备,保证下料精度。
e.组对定位采用全站仪对桁架各个节点的坐标进行精确定位。
f.分离面组装点焊定位后,必须先对桁架进行几何尺寸的检查,确认后方可开始焊接,焊接要严格按焊接工艺要求进行。拼装焊接完毕后进行检查,并采用各类矫正措施,保证产品使用精度。
g.架在胎架上拼装完成后,解除桁架上的所有约束,使桁架处于自由状态,并在此状态下测量桁架的各项尺寸,提交监理进行分段验收。
h.合同规定或设计要求预拼装的构件在出厂前应进行自由状态预拼装。 (2)拼装检测措施 a.建立测量控制点
制作胎具之前,必须用水平仪全面测量平台基准面的水平,并做好记录,根据数据及实际情况,确定测量基准面的位置,并做好标志。在确定支架点的高度时将该点的测量值考虑其中,标高误差≤±3.0mm。用全站仪测量胎具的垂直度,垂直度≤h/1000,且不大于5mm,主要控制点为定位点的标高。
用水平仪、全站仪、水平尺、钢尺对上述项目进行实际复检查。 b.校正和调整用卡、器具
矫正主要采用拉马、千斤顶,必要时拆下使用火工。 c.检测方法 (a)跨距