钢结构焊接工程技术交底（三）
2.4 螺柱焊接
1.适用范围
适用于各类钢结构工程（如钢柱、梁及现浇混凝土及钢-混凝土组合板中的剪力件、预埋件、锚固件的焊接，可焊栓钉直径可达22mm）。
2. 工艺流程
3.操作流程
焊接前的准备工作：敷设导线、抽检螺柱及陶瓷环、烘干。焊接部位也需在潮湿的环境中烘干。
焊前试验：每天正式焊接前，应做两个试件，弯曲45°检查合格后，方可进行正式焊接。
（1）确定工艺参数
螺柱焊接前需要对不同材质、不同规格、不同厂家、不同批次的螺柱采用不同类型的焊机、焊枪在同等现场条件下进行严格的工艺参数试验。
1）静态拉伸试验：采用20°倾斜拉伸法，检查断裂位移、拉伸强度、伸长率、屈服点。
2）反复弯曲试验：在纵向平面内反复弯曲45°以上，要求焊缝周围无断裂。
3）弯曲角度试验：要求焊缝薄弱部位不开裂。
只有通过以上工艺试验的工艺参数才可以在工程中采用。焊接能量与焊接电压、电流、时间的乘积成正比，为保证螺柱焊电弧的稳定性，必须通过调节焊接电流和通电时间来控制和改变焊接能量。
（2）螺柱试验必须由具有丰富实践经验的焊工在焊接工程师的监督下进行。
（3）操作要点：
1）焊枪应与工件呈90°，陶瓷环到位，焊枪应将螺柱夹入陶瓷环并压紧。
2）打开焊枪开关，电流通过引弧器产生电弧，螺柱在控制的时间内熔化，随着枪的下压而反弹，电弧断绝，完成焊接。
3）等待片刻，用小锤将陶瓷环敲掉。
4）渗透焊接采用下列方法进行：
①非镀锌板可直接焊接。
②在螺柱焊接位置用乙炔氧气火焰烘烤镀锌板，敲击后两侧除锌。
③用螺旋钻头开孔。
3. 质量标准
3.1 主要控制项目
1、焊条、焊丝、焊剂、电渣焊嘴等焊接材料与母材的配合应符合设计要求及现行国家行业标准《建筑钢结构焊接技术规范》（JGJ81）的规定。焊条、焊剂、药芯焊丝、焊嘴在使用前应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘烤、保管。焊条外观不得有镀层脱落、焊芯生锈等缺陷；焊剂不得受潮、结块。
2、焊工必须经考试合格并取得证书，持证上岗的焊工必须在经考试合格的项目和核准的范围内进行焊接。
3、施工单位应对首次使用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等进行焊接工艺评定，并根据评定报告确定焊接工艺。
4.按设计全焊透的一、二级焊缝，应采用超声波检测检查内部缺陷。当超声波检测不能确定缺陷时，应采用射线检测。内部缺陷分类及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及探伤结果分级》（GB11345）或《钢熔化焊对接接头射线照相及质量分级》（GB 3323）的规定。
圆管T型、K型、Y型节点的焊接球节点桁架焊缝、螺栓连接球节点桁架焊缝及相关线焊缝的内部缺陷分类及探伤方法应符合现行国家标准《焊接球节点钢槽式焊缝超声波探伤方法及质量评定方法》（JBJ/T 3034.1）、《螺栓连接球节点钢槽式焊缝超声波探伤方法及质量评定方法》（JBJ/T 3034.2）和《建筑钢结构焊接技术规范》（JGJ 81）的规定。
5、焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。1级、2级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧划痕等；1级焊缝不得有咬边、未焊透、根部缩孔等缺陷。
6、施工单位应对所采用的焊接螺柱及钢材进行焊接工艺评定，其结果应符合设计要求及现行有关国家标准的规定。陶瓷环的烘烤应按照其产品说明书进行。
7、焊接后，焊接螺柱应进行弯曲试验检查钢结构 无垫铁安装，焊缝处及热影响区不得有肉眼可见的裂纹。
3.2 一般事项
1、对需要焊前预热或焊后热处理的焊缝，其预热温度或后热温度应符合国家有关标准的规定或通过工艺试验确定。预热区为焊缝两侧，每侧宽度应大于焊件厚度的1.5倍，且不小于100mm；焊后应立即进行后热处理，保温时间按板厚按每25mm板厚1h确定。
2、用目视检查或用放大镜、钢尺、焊缝规等检查Ⅱ类、Ⅲ类焊缝的外观质量标准。Ⅲ类对接焊缝的外观质量标准应符合表7-5的规定。Ⅲ类对接焊缝的外观质量检查应按Ⅱ类焊缝的标准进行。
3.焊缝尺寸允许偏差应符合表7-6的规定。
4.凹角焊缝的焊缝金属与母材的过渡应圆滑；凹角焊缝的表面不应留有割痕。
5、焊缝成形应均匀、成型良好，焊缝与焊缝之间、焊缝与母材之间过渡圆滑，焊渣、飞溅基本清除。
6、焊接后铆钉根部焊脚应平整，对部分熔合或垂直面不足360°的焊脚应进行修整。
4.成品保护
1、应清除构件上所有焊瘤、飞溅、毛刺、焊疤等，必要时应将焊缝余高磨平。
2、按装配工艺在部件上标注的部件代号，应在部件末端500mm范围内的法兰盘上打上印章。部件编号必须按图纸要求编号，数量要清晰，位置要明显。
3.在部件代码附近应挂一块铁牌，上面刻有钢印，标明部件编号。
4. 用红漆标记中心线并盖章。
5、焊接后不得猛砸钢筋接头，不得将水浇到新焊好的钢筋上。低温操作时应采取预热和缓冷措施。
6.验收合格后方可进行包装。包装应保护组件免受损坏，变形，损坏和零件丢失。
7、不要随意在焊缝外的母材上引弧。
8、所有构件均应校正后方可进行焊接，不得随意移动垫片、支撑，防止构件垂直度偏差。隐蔽部位的焊缝必须经过隐蔽验收手续后，方可进行下一道工序。
9、低温焊接后不要立即清理焊渣，应等焊缝温度下降后再清理焊渣。
10、薄壁钢结构构件在运输过程中应妥善起吊和堆放，避免变形。
5.应注意的质量问题
1、焊接时，电弧应打在垫板、支撑筋或焊缝形成的位置，不得烧伤主要钢筋。
2、焊接时应及时清除熔渣，焊缝表面应平整钢结构 无垫铁安装，焊缝余高应圆滑过渡，电弧坑应填满。
3、选择适当的电流，避免电流过大、电弧过长，控制焊条的角度和电弧操作的方法。
4、严禁在焊缝区域以外的母材上点火引弧，坡口内引弧局部区域应一次熔合，不得留有弧坑。
5、熔化坡口及焊条焊接注意事项：
钢筋端部应加工平整，两钢筋端部间隙为10mm～16mm。从接头垫块引弧后，应继续焊接，并将钢筋端部熔合好，防止未焊透、气孔或夹渣。焊接过程中应停止焊接，清理一次熔渣；焊平后应重新焊补焊缝高度，其高度不应大于3mm。钢筋与角钢垫块之间应焊1～3层侧焊缝，焊缝应饱满，表面平整。
6.坡口焊接注意事项：
（1）坡口表面应平整，切口边缘不得有裂纹、钝边、缺边。钢筋根部间隙：坡口焊应为4mm～6mm；立焊应为3mm～5mm；最大间隙不宜超过10mm。
（2）焊缝根部、坡口端面及钢筋与钢板之间应熔合良好，焊接时应经常清除焊渣，钢筋与钢板之间应加2～3层侧焊缝。
（3）依次焊接几个接头。
（4）焊缝宽度应比V型坡口边缘大2mm～3mm，焊缝高度不应大于3mm，并应圆滑过渡至钢筋表面。
（5）当接头发现弧坑、气孔、咬边等缺陷时，应立即进行焊补。
7.窄间隙焊接注意事项：
（1）钢筋端面应平整，连续焊时应从焊缝根部引弧，左右来回移动电弧。电弧应在钢筋端面停留片刻，让其熔合；当焊缝达到端面间隙的4/5时，应逐渐加宽焊缝。当熔池过大时，应将连续焊改为间断焊，以免过热。
（2）焊接应采用具有自动调节功能和独立电源的焊接设备进行。
若在同一焊接电源上使用两把或两把以上的焊钉枪时，应采用联动联锁装置，保证同一时刻只能使用一把焊钉枪，使得电源在焊接完一支钉子后才能开始下一次焊接。
（3）焊接电压、电流、时间、铆钉枪的升降、插接等参数应按照铆钉生产厂家和设备制造厂家的说明书进行。
8、焊接结束时，若突然停止，渣池温度会急剧下降，易产生裂纹、缩孔等缺陷，一般要求逐渐降低焊接电流、电压，或加引出板。
9. 在0°C以下焊接螺柱时，每100个螺柱中取2个进行弯曲试验。如果2个螺柱失败，则增加另一个螺柱。如果螺柱仍然失败，则停止操作。低温焊接时不要立即清理熔渣，以减缓冷却过程。
10、对性能要求较高的焊缝及接头，每层焊缝厚度不宜大于4mm。焊缝接头每侧焊缝的覆盖宽度不应小于2mm至4mm。
11、坡口底部焊缝应采用不大于φ3.2mm的焊条，且底部根部焊缝的最小尺寸应适当，以防止产生裂纹。
12、焊接前，焊工应检查焊接接头质量及焊接区域的坡口、间隙、钝边等处理情况，如发现不符合要求，应予以返修，达到要求后方可焊接。
13、厚度小于12mm的板材，不需开坡口，采用双面焊，正面焊接电流稍大，熔深达65%-70%，背面达40%-55%。厚度大于12mm-20mm的板材，单面焊后，清理背面再焊接。较厚的板材，坡口焊接一般采用手工打底焊。
14、多层焊时，每层高度一般为4mm至5mm，且各层焊缝接头应错开，不得重叠。多道焊时，焊丝应距坡口面3mm至4mm处施焊。
15、填充层总厚度低于母材表面1mm至2mm，略微凹陷，坡口边缘不得有熔化现象。
16、多层焊应连续进行，每道焊缝焊后应及时清理，如发现影响焊接质量的缺陷，必须在焊前清除，避免夹渣。
17、应严格控制焊接部位的相对位置，焊接时应认真仔细，不得有丝毫大意。
18、为防止裂纹产生，应选择合理的焊接工艺参数和顺序。应先焊一端，后焊另一端。焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，焊工处理前应报告焊接技术负责人，查明原因，制定修复措施。低合金结构钢在同一处不得进行两次以上修复。
19.对需焊成凹面的角焊缝，必须采取措施保证焊缝金属与母材圆滑过渡，如需将焊缝加工成凹面，焊缝表面不得留有割痕。
20、选择适当的电流，避免电流过大和电弧过长。控制电极角度和电弧操作方法，防止咬边。
21、焊条应按规定温度和时间进行烘烤，焊接区域必须清理干净，焊接过程中可适当加大焊接电流，降低焊接速度，使熔池内气体充分逸出。
六、环境及职业健康安全管理措施
6.1 环境管理措施
1、氧气、乙炔气应存放在指定的安全场所，并按规定正确使用。车间、工具室、操作平台等处应配备足够的消防器材。焊接或气割时，作业前应检查周围环境是否有易燃物品。
2、仓库内材料应堆放整齐，形状、颜色齐全，清洁卫生。钢材必须按规格整齐堆放；油漆材料、焊接材料等辅助材料应存放在通风良好的仓库内，堆放整齐。
3、废弃物应及时清理并堆放在指定位置，保证施工现场的整洁和施工道路的畅通。
6.2职业健康安全管理措施
1、焊机外壳必须良好接地，所有电缆、电器设备拆除、车间照明等必须由专业电工负责，所用电动工具必须安装漏电保护器，值班电工必须定期检查、维护供电线路及工具，确保用电安全。
2、焊机应配备单独的开关，开关应置于防雨的开关盒内，开、关开关时应戴手套，侧身操作开关。
3、焊钳与导线必须绝缘良好、连接牢固。更换焊条时应戴手套。在潮湿场所作业时，应采取防触电措施，如穿绝缘胶鞋或站在绝缘橡胶板上。
4、零线、地线不得与钢丝绳接触，不得用钢丝绳代替零线，所有地线接头必须连接牢固。
5、移动手柄改变场地时，应切断电源，不得手持手柄攀爬梯子。
6、焊工应按照劳动部门的有关规定和各部门的具体规定使用工作服、工作帽、手套、绝缘鞋等劳动保护用品。
7、焊接预热工件时，应采取铺石棉布或挡板等隔热措施。
8、清除焊渣或用电弧气刨清理根部时，应戴防护眼镜或面罩，防止铁渣飞溅伤人。
9、多台焊机共同焊接时，焊接平台或焊件必须接地，并加装遮光罩。
10、雷雨天气时，应停止露天焊接作业。
11、焊接现场周围应清除易燃易爆物品，或予以覆盖或隔离。必须在易燃易爆气体或液体扩散区进行焊接时，应经有关部门检查批准后方可进行焊接。消防工具应齐全，火区应设置灭火器，并定期检查。工作结束后，应切断焊机电源，检查作业现场，确认无火灾隐患后方可离开。
12、做好防暑、防风、防雨、防台风和员工劳动保护。
