钢结构焊接规定

钢结构焊接工程

7.1适用范围

7.1.1 本章适用于工业与民用建筑工程中单层（含门式刚架轻型房屋）、多层、高层以及网架等钢结构的焊接施工质量验收指南。

7.1.2 本章适用于钢材厚度3mm及以上的碳素结构钢和低合金结构钢的焊接施工质量验收指南。

7.1.3 本章适用于手电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊、栓焊等焊接方法。

7.2 一般规定

7.2.1探伤时间的规定是为了防止延迟性的冷裂纹事故的发生，《规范》规定：碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度，低合金结构钢应在完成焊接24h以后，进行焊缝探伤检验，这是最低要求。产生延迟裂纹的因素很多，如焊缝中氢的扩散、聚集，焊接残余应力，钢材的淬硬倾向又是产生延迟裂纹的主要因素，淬硬倾向又与钢材的碳当量有关，现推荐国际焊接学会“IIW”对低合金结构钢的碳当量（Ceq）计算公式：

Ceq=C＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋V）/5＋（Ni＋Cu）/15

一般来说，碳当量愈低，淬硬倾向就愈小，反之则愈大，当碳当量不超过0.5％的正火钢时，淬硬倾向不太明显，当碳当量在0.5％以上时，钢的淬硬倾向逐渐显著，冷裂纹倾向随之增加，因此建议：当碳当量Ceq≥0.5％时，焊缝探伤时间适当延长，最好是在焊接完成48h以后进行。

7.2.2 各施工单位对焊工应进行编号并存档；对一级焊缝和二级、三级的重要焊缝，施焊后应在工艺规定的部位打上焊工钢印。

7.3 钢构件焊接工程

7.3.1 焊条、焊丝的选用，应符合设计要求，其质量应符合相应原现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117、《低合金钢焊条》GB/T5118、《熔化焊用焊丝》GB/T14957、《二氧化碳气体保护焊用焊丝》GB/T8110、《碳钢药芯焊丝》GB/T10045等规定。

焊丝与焊剂的匹配，可参考《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81（以下简称《规程》）中“结构钢材焊接材料选配表”选用，但最后仍应根据焊接工艺评定确定；焊剂质量应符合现行国家标准《碳素钢埋弧焊用焊丝》GB/T5293、《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470的规定。

电渣焊一般适用于碳素结构钢厚板的焊接，且不能用于直接承受动荷载的接头；其熔嘴管材和填充焊丝应根据焊接工艺评定确定。

7.3.2 凡从事建筑钢结构制作和安装施工的焊工，均应按《规程》的有关规定进行焊工资格考试或考核，必须持证上岗，严禁无或超过允许项目和范围施焊；定位焊亦应通过定位焊考试合格，方可上岗。

7.3.3 焊接工艺评定是保证焊缝质量的前提，通过焊接工艺评定选择最佳的焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊后热处理等，以保证焊接接头的力学性能达到设计要求。各施工单位应分别对其首次采用的钢材、焊接材料、接头形式、焊接方法、焊接位置、焊后热处理等，必须进行焊接工艺

评定，按《规程》的有关规定执行，合格后写出正式的焊接工艺评定报告和焊接工艺指导书，根据工艺指导书及施工图，编制焊接工艺，据此进行焊接施工。

注：预热及焊后热处理的推荐性意见：

1. 预热温度可按经验公式确定：T(℃)=360Ceq(%)或经试验确定：

碳当量Ceq≤0.4％，且钢材厚度小于或等于40mm，Ceq＞0.4％且钢材厚度小于25mm时，一般均不需预热，但焊接重要结构、刚度很大的结构或环境温度低于0℃时，仍应预热；

2. 焊后热处理，碳当量Ceq＞0.4％，且钢材厚度大于40mm或刚度很大的结构，在焊接完成后应立即进行焊后热处理，后热温度、保温时间及冷却方式，均由试验确定；

3. 预热区及后热区应在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的2倍，且不应小于100mm。 4. 温度测定点应在距离焊缝区75－100mm处进行。

7.3.4 焊缝质量等级分为一、二、三级，具体范围由设计确定；原则上一级或二级焊缝为全熔透焊，需进行探伤检验；三级焊缝为非熔透焊或角焊缝，不进行探伤检验。

焊缝内部缺陷超声波探伤，根据现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345的规定：

1. 检验等级分为Ａ、Ｂ、Ｃ三级，A级最低，而C级最高，结合建筑钢结构的特点，《规范》规定采用B级（一般）是恰当的，原则上采用斜探头在焊缝的单面双侧检验，对整个焊缝截面进行探测，可防止二维（片状）缺陷漏检，能满足建筑钢结构中的熔透对接接头焊缝，以及T型接头、十字接头、角接接头等全熔透对接和角接组合焊缝的内部缺陷检验。

2. 评定等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，《规范》规定的一级、二级焊缝需进行焊缝内部缺陷检验，其评定等级则对应于GB11345的Ⅱ、Ⅲ级为合格。

3. 焊接球节点钢网架结构工程焊缝内部缺陷检验，尚应符合国家现行标准《焊接球节点钢网架焊缝超声波探主质量分级法》JG/T3034.1的规定。

4. 螺栓球节点钢网架杆件焊缝内部缺陷检验，尚应符合国家现行标准《螺栓球节点钢网架超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.2的规定。

5. 圆管T、K、Y型节点相贯线（管口曲线相连处）焊缝内部缺陷分级及探伤方法，尚应符合《规程》的规定。

7.3.5 焊缝内部缺陷射线探伤，根据现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定：

1. 检验等级（射线照相方法）分为A、AB、B三级，A级为普通级，B级为高级（焊缝余高应磨平），结合建筑钢结构的特点，且多用于轻型钢结构钢材厚度小于8mm，管结构钢管直径小于150mm，且壁厚小于6mm，或超声波探伤不能对缺陷作出判断的焊缝，帮采用射线探伤，检验等级《规范》规定采用AB级，属于较高级是恰当的，能满足建筑钢结构的要求。

2. 评定等级（焊缝质量分级）分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，《规范》规定的一级、二级焊缝的评定等级则对应于Ⅱ、Ⅲ级为合格。

3. 射线探伤的防护应符合现行国家标准《放射卫生防护基本标准》GB4792的有关规定。 7.3.6 焊缝探伤其他要求：

1. 凡从事超声波探伤和射线探伤的检验人员，必须持有国家有关部门颁发的并与其工作相适应的资格证书。

2. 检验方法以检查探伤报告为主，必要时可抽查探伤记录、实物或射线照相底片。

超声波探伤报告的主要内容应包括：工件名称、合同号、编号、探伤方法、探伤部位示意图、检验范围、探伤比例、验收标准、缺陷情况、返修情况、探伤结论、探伤人员及审核人签字等；

超声波探伤记录的主要内容：工件名称、编号、焊缝编号、坡口形式、焊缝种类、母材材质、规格、表面情况、探伤方法、检验规程、验收标准、所使用仪器、探头、耦合剂、试块、扫描比例、探伤灵敏度、所发现的超标缺陷及评定记录、检验人员签字及检验日期等；

射线探伤照片底片应有焊缝透照部位的定位标记，被检的每段焊缝附近均应有识别标记：工件编号、焊缝编号和部位编号，返修透照部位还应有返修标记等；

探伤记录、探伤报告和照片底片等应存档，按有关规定保存一定年限。 7.3.7

7.3.8 直角焊缝、斜角焊缝、凹形角焊缝的检验尺寸见图7.3.8

焊颖表面缺陷见图7.3.7焊缝表面缺陷示意图。

7.3.9 检查焊缝尺寸应用焊缝规检查，见示意图图7.3.9

7.3.10焊接质量合格与否会直接影响结构的使用安全，为此尚应符合下列条件：

1、焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳；焊丝在使用前应清除油污、铁锈。

2、焊条、焊剂在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙；低氢焊条经烘焙后后应放入保温筒内，随用随取。

3、施焊前焊工应检查焊件的组装质量（坡口角度、钝边大小、组装间隙等），不符合要求时，应修整或重新组装，合格后方可施焊。

4、对接接头、Ｔ型接头、十字接头、角接接头等对接焊缝及接和角接组合焊缝，应在焊缝的两端设置引弧板和引出板，其材质和坡口型式应与焊件相同。引弧和引出的焊缝长度；埋弧焊应大于50mm，手工电弧焊及气体保护焊应大于20mm。焊接完并经检验合格后，用气割切除引弧和引出板，修磨平整，不得用锤击落。

5、定位焊所采用的焊接材料，应与焊接所用焊接材料相匹配；焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度2/3，且不宜超过8 mm；焊缝长度不宜小于25 mm，定位焊位置应布置在焊道以内。

6、焊缝同一部位的返修不宜超过两次，当超过两次时，应按返修工艺进行；当焊缝出现裂纹、未熔合等严重缺陷时，焊工不得自行处理，应查明原因，制定修补工艺后进行处理。

7、局部探伤的焊缝，有不允许的缺陷时，应在该缺陷两端的延伸部位增加探伤长度，增加的长度不应小于该焊缝长度的10％，且不应小于200 mm；当仍有不允许的缺陷时，应对该焊缝进行100％探伤检验。

8、H型钢或工字钢对接，需在其腹板上开“过焊孔”，其要求风图7.3.10－1。

9、对于角焊缝（三级焊缝），有时两端无法设置引弧和引出板，一般也不设置。为了防止起弧、落弧时弧坑缺陷出现在应力集中的端部，应采取不间断回焊，使起、落弧点距焊缝端部10 mm以上，填满弧坑，或采取在转角处连续绕角施焊（即围焊）如图7.3.10－2。

10、凹型角焊缝是焊缝金属与母材平缓过渡的一种焊缝形式见如图7.3.10－3，能提高接头的抗疲劳性能，一般情况下，采用埋弧自动焊在船形位置焊接，就可以获得此效果。如采用手工电弧焊，就需要采取焊后修磨加工成形，要求修磨过程中，不得在其表面留下切痕，否则其效果将适得其反。

7.4 焊钉（栓钉）焊接工程

7.4.1 本节适用于焊钉（包括焊接螺栓、无头螺钉、圆柱头栓钉及其它异焊钉或焊件等）焊接工程的施工质量验收指南。

7.4.2 焊钉的选用应符合设计要求，其质量应符合现行国家标准《圆柱头焊钉》GB/T10433的规定。

7.4.3 圆柱头焊钉用焊接瓷环尺寸见图7.4.3及表7.4.3。焊接瓷环在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙。

表7.4.3 圆柱头焊钉用瓷环尺寸（mm）

D 8.5 D1 D2 H 型式 适用的公称直径d 8 10 图B1适用于普通平焊 13 16 19 12.0 14.5 10.0 10.5 17.5 20.0 11.0 13.5 18.0 23.0 12.0 17.0 24.5 27.0 14.0 20.0 27.0 31.5 17.0 23.5 32.0 36.5 18.5 13.5 23.6 17.0 26.0 20.0 31.0 27 30 36 16.0 18.0 18.0 图B2用于穿透平焊 22 13 16 19 注：B2焊接瓷环的尺寸公差，应能保证与同规格焊钉的互换性。

7.4.4 凡首次采用的焊钉（材质、直径等）、瓷环（材质、直径等）、栓焊机、栓焊枪、钢材材质等，均应按《规程》的有关规定进行焊接工艺评定，以选定焊接工艺参数。

7.4.5从事焊钉焊接的焊工，应按《规程》的有关规定进行考试，必须持证上岗。

7.4.6 焊钉焊接的外观质量，主要是观察检查焊钉根部焊脚是否均匀、饱满，焊脚立面有无未熔合或不足3600的焊脚。

7.4.7 焊钉焊接后，应进行弯曲试验，用锤垂直于焊钉纵轴方向打击钉头部（有丝扣的螺栓、螺钉等，应注意保护丝扣不被损伤），使之弯曲到约300，检查其焊缝和热影区应无肉眼可见裂纹。

23.5 32.0 36.5 18.5 13.5 23.6 17.0 26.0 20.0 31.0 27 30 36 16.0 18.0 18.0 图B2用于穿透平焊 22 13 16 19 注：B2焊接瓷环的尺寸公差，应能保证与同规格焊钉的互换性。

7.4.4 凡首次采用的焊钉（材质、直径等）、瓷环（材质、直径等）、栓焊机、栓焊枪、钢材材质等，均应按《规程》的有关规定进行焊接工艺评定，以选定焊接工艺参数。

7.4.5从事焊钉焊接的焊工，应按《规程》的有关规定进行考试，必须持证上岗。

7.4.6 焊钉焊接的外观质量，主要是观察检查焊钉根部焊脚是否均匀、饱满，焊脚立面有无未熔合或不足3600的焊脚。

7.4.7 焊钉焊接后，应进行弯曲试验，用锤垂直于焊钉纵轴方向打击钉头部（有丝扣的螺栓、螺钉等，应注意保护丝扣不被损伤），使之弯曲到约300，检查其焊缝和热影区应无肉眼可见裂纹。

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