鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)[精品資料]

鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制要點(diǎn) -精品資料 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 最新最全的 學(xué)術(shù)論文 期刊文獻(xiàn) 年終總結(jié) 年終報(bào)告 工作總結(jié) 個(gè)人總結(jié) 述職報(bào)告 實(shí)習(xí)報(bào)告 單位總結(jié) 摘要：鋼結(jié)構(gòu)工程在工業(yè)以及公共建筑領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，而焊接工序又是鋼結(jié)構(gòu)加工制造中的關(guān)鍵工序，加強(qiáng)焊接工序的質(zhì)量控制，不僅可以提高鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的提高也有很重要的作用。 關(guān)鍵詞 ： 鋼結(jié)構(gòu) 焊接 質(zhì)量控制 TU291 A 焊接工序是鋼結(jié)構(gòu)加工制作中一種特殊而且非常重要的工序。在焊接過程中會(huì)出現(xiàn)一些不可避免的焊接缺陷或殘余應(yīng)力，如果不加以控制，就會(huì)使某些局部缺陷，由于難以抵抗外部荷載和內(nèi)部應(yīng)力的共同作用而產(chǎn)生破壞，并影響到整體結(jié)構(gòu)安全，以致這些鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)生局部變形、脆性斷裂、甚至倒塌等嚴(yán)重事故，所以，必須建立材料供應(yīng)、焊前準(zhǔn)備、組裝、焊接、焊后處理和成品檢驗(yàn)等全過程的焊接生產(chǎn)質(zhì)量控制體系，來保證鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接質(zhì)量。 1焊接質(zhì)量控制的基本方法 在鋼結(jié)構(gòu)加工制造的整個(gè)過程中，為保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，在公 司的人員、設(shè)備、材料、操作規(guī)范和作業(yè)環(huán)境上都要遵循嚴(yán)格的要求，同時(shí)還要保證產(chǎn)品合理的制造流程、可靠的試驗(yàn)與檢驗(yàn)以及安全的操作。 1.1 焊工資質(zhì)和管理 焊接操作人員屬于特殊工種，必須按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行焊工技術(shù)考試，合格后持證上崗。未經(jīng)培訓(xùn)、考核合格者，不準(zhǔn)上崗作業(yè)。企業(yè)要編制焊工花名冊(cè)，并進(jìn)行嚴(yán)格管理，及時(shí)記錄和更改相關(guān)信息。焊工停焊時(shí)間超過 6 個(gè)月的要重新考核上崗。每個(gè)月要通過對(duì)焊工所焊焊縫通過檢驗(yàn)及無損探傷檢測(cè)后的合格率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，來考核焊工的業(yè)績(jī)和工作質(zhì)量。統(tǒng)計(jì)內(nèi)容包括焊工姓名、編號(hào)、構(gòu) 件名稱、焊縫數(shù)量、不合格項(xiàng)目、焊接合格率和探傷合格率。 1.2 焊接工藝評(píng)定試驗(yàn) 焊接工藝評(píng)定是保證焊接質(zhì)量的重要措施。通過焊接工藝評(píng)定，來檢驗(yàn)按照已經(jīng)制訂的焊接工藝指導(dǎo)書焊制的焊接接頭的使用性能是否符合設(shè)計(jì)要求，并為正式制定焊接工藝指導(dǎo)書提供可靠的依據(jù)。而對(duì)于首次采用的鋼材和焊接材料，必須進(jìn)行焊接工藝的評(píng)定，并將焊接工藝評(píng)定報(bào)告存檔保存。 1.3 制定合理的焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書 焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書是指導(dǎo)操作人員按照一定的方法進(jìn)行焊接施工的操作規(guī)程，沒有作業(yè)指導(dǎo)書，按照 個(gè)人想法隨意施工會(huì)導(dǎo)致焊接施工的質(zhì)量過程不受控，造成產(chǎn)品質(zhì)量下降。制定書面的的焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書并嚴(yán)格執(zhí)行，質(zhì)量才不會(huì)失控。 1.4 保證焊接材料質(zhì)量，建立嚴(yán)格的領(lǐng)用制度。 焊接過程中所使用的一些焊條、焊絲、焊劑等焊接材料，很容易受潮、變質(zhì)，直接影響焊接質(zhì)量，所以在運(yùn)輸、儲(chǔ)存工程中必須注意防潮，在使用前還要按照規(guī)定的烘焙時(shí)間和溫度進(jìn)行烘焙。低氫型焊條取出后應(yīng)立即放入焊條保溫桶。在常溫下使用，一般不超過 4 小時(shí)，若超過時(shí)間就要重新烘焙，但不能超過 2 次。焊條烘焙，由工段長(zhǎng)及時(shí)準(zhǔn)確填寫烘焙記錄， 記錄上要對(duì)牌號(hào)、規(guī)格、批號(hào)、烘焙溫度和時(shí)間等內(nèi)容詳細(xì)記錄清楚，并由專職質(zhì)量檢驗(yàn)員進(jìn)行核查簽字確認(rèn)。 1.4.1 材質(zhì)因素的控制 （ 1）母材的控制 母材所選用的鋼材除滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、塑料、韌性和疲勞性能要求外，還要求有良好的可焊性，因?yàn)槟覆膶?duì)焊接質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在金屬材料的焊接性上。 利用碳當(dāng)量 Cep 可以從理論上來間接評(píng)價(jià)碳素鋼和低合金鋼產(chǎn)生脆化傾向和冷裂紋的傾向從而評(píng)價(jià)母材的可焊性。檢驗(yàn)?zāi)覆目珊感宰钪苯拥姆椒ㄊ沁M(jìn)行焊接工藝評(píng)定，因此對(duì)特殊鋼種和首次采用的鋼材要進(jìn)行焊接 工藝評(píng)定。 （ 2）焊接材料的控制 焊接材料的選擇對(duì)焊接質(zhì)量的影響很重要。為獲得段質(zhì)的焊接接頭，在選擇焊接材料時(shí)應(yīng)遵循以下原則： 在焊接同種材質(zhì)時(shí)，一般應(yīng)按焊接接頭與母材等強(qiáng)的原則來選擇焊接材料。在焊接厚板時(shí)，由于冷卻速度快，焊接應(yīng)力較大，容易產(chǎn)生焊接裂紋，所以在第一層打底焊接時(shí)，就要選用塑性好，強(qiáng)度稍高的低氫焊條來焊接，其他各層可用等強(qiáng)度的碳素鋼或低合金鋼焊條來焊接。 形狀復(fù)雜和大厚度工作，焊接金屬冷卻時(shí)收縮應(yīng)力大，容易產(chǎn)生裂縫，因此必須選用抗裂性能好的低氫型 焊條。 焊接碳鋼與低合金鋼或不同強(qiáng)度等級(jí)的低合金鋼時(shí)，可按兩者中強(qiáng)度級(jí)別較低的一種選用焊接材料。 受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的工作，應(yīng)選用能全位置焊接的焊條。 1.5 保證焊件區(qū)的裝配質(zhì)量：焊接質(zhì)量的好壞與裝配質(zhì)量有著密切關(guān)系，焊接前要除了滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊接連接組裝允許的偏差外，還應(yīng)該滿足下列條件： （ 1）焊接區(qū)邊緣 50mm 范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢等必須鏟除干凈，以減少產(chǎn)生焊接氣孔等缺陷的因素； （ 2）裝配間隙不能過大，盡量避免強(qiáng)力裝配，定位焊縫要留有足夠的 厚度和長(zhǎng)度：定位焊縫厚度不應(yīng)小于 3mm，長(zhǎng)度不應(yīng)小于 40mm，其間距宜為 300mm600mm。定位焊縫與正式焊縫應(yīng)具有相同的焊接工藝和焊接質(zhì)量要求，定位焊縫存在裂紋、氣孔、夾渣等缺陷時(shí)，應(yīng)完全清除； （ 3）引弧板應(yīng)與母材材質(zhì)相同，焊縫坡口形式相同，長(zhǎng)度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。引弧板拆除時(shí)，應(yīng)采用氣割的方式，不允許用錘擊落，以避免損傷焊縫端部； （ 4）襯板焊時(shí)，墊板要與母材底面貼緊，以保證焊接金屬與墊板完全融合。 （ 5）對(duì)接焊縫不應(yīng)和加筋板的角焊縫交錯(cuò)。對(duì)接焊縫和角焊縫距離應(yīng)不小于 50mm。 （ 6）方管或圓管在每根構(gòu)件中允許存在一個(gè)接頭，但在對(duì)接時(shí)應(yīng)加墊寬度不小于 30mm 的鋼襯墊，并與管壁緊貼。管子應(yīng)開坡口，并留 23mm 間隙，以利于與襯墊板焊透。 2常用的焊接方法： 鋼結(jié)構(gòu)工程常用的焊接方法有：手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、 CO2 氣體保護(hù)焊、電渣焊等，各種焊接方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，選用合適的焊接方式。 2.1 手工電弧焊：手工電弧焊是最傳統(tǒng)的焊接方法，基本上所有鋼材都可以采用手工電弧焊的方式進(jìn)行焊接。 2.1.1 主要優(yōu)點(diǎn)： （ 1）設(shè)備簡(jiǎn)單：一般情況下，酸性焊條采用交流焊機(jī)，堿性焊條采用直流焊機(jī)。隨著科技的發(fā)展，很多新型的焊機(jī)不斷出現(xiàn)，對(duì)提高焊接質(zhì)量提供了保障。 （ 2）操作方便：手工電弧焊，不受操作空間的限制，只要操作人員能到達(dá)的地方，都可以進(jìn)行操作，在其他焊接方法無法實(shí)現(xiàn)的地方，更顯出其優(yōu)越性。 （ 3）可實(shí)現(xiàn)全位置焊接：手工電弧焊可以實(shí)現(xiàn)平焊、立焊、橫焊、仰焊等各種位置的焊接，操作靈活方便。 2.1.2 主要缺點(diǎn)： （ 1）對(duì)焊工的技術(shù)水平要求高：手工電弧焊主要由焊工操作完成，焊接 質(zhì)量的好壞主要有焊工的技術(shù)水平?jīng)Q定，培養(yǎng)一名合格的焊工成本較高。 （ 2）勞動(dòng)強(qiáng)度大：由于不能采用機(jī)械輔助，全部由焊工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度很大。 （ 3）生產(chǎn)效率低：焊工操作過程中，必然有換焊條等操作時(shí)間，焊條總有一段不能完全使用完畢，必然造成生產(chǎn)效率低，成本相對(duì)較高。 2.1.3 適用范圍： 手工電弧焊生產(chǎn)效率低，已經(jīng)不是鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程的主要焊接方法，只有在無法使用埋弧自動(dòng)焊接和 CO2 氣體保護(hù)焊時(shí)，才使用手工電弧焊。主要應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，高空焊接，和局部焊接時(shí)采用。 2.2 埋弧自動(dòng)焊接：埋弧自動(dòng)焊是鋼結(jié)構(gòu)加工過程的主要焊接方式，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)效率高。 2.2.1 主要優(yōu)點(diǎn)： （ 1）焊接質(zhì)量好：埋弧自動(dòng)焊接采用電流大，焊縫的熔深大，由于焊劑的保護(hù)，成型美觀，氣孔、夾渣比較容易浮出，焊縫內(nèi)部不容易形成缺陷，焊接質(zhì)量好。 （ 2）生產(chǎn)效率高：埋弧自動(dòng)焊可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)流水作業(yè)，自動(dòng)化程度較高，由于采用大電流，熔覆金屬能夠很快融化，并形成良好的融合，生產(chǎn)效率很高。 2.2.2 主要缺點(diǎn)： （ 1）焊接位置限制：埋弧自動(dòng)焊接只適合 平焊、船形焊等，直線型或圓弧型焊縫，并需要配合相應(yīng)的軌道，才能實(shí)現(xiàn)。 （ 2）對(duì)設(shè)備、工藝要求較高：埋弧自動(dòng)焊接需要專門的焊接設(shè)備，鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)線中配備的龍門焊機(jī)全部是自動(dòng)化控制，要求操作人員在焊接前，根據(jù)構(gòu)件的板厚選擇合適的工藝參數(shù)。由于操作過程中不能觀察焊縫的融合情況，需要進(jìn)行焊接工藝評(píng)定后，按合格的工藝指導(dǎo)書進(jìn)行操作。 2.2.3 適用范圍： 埋弧自動(dòng)焊是鋼結(jié)構(gòu)加工過程的主要焊接方式，焊接工作量占全部焊接工作量的 80%左右，主要用于 H 型鋼腹板和翼緣板的焊接、箱型構(gòu)件通長(zhǎng)焊縫的焊 接等。在長(zhǎng)度較大的鋼板拼接焊縫，也可以采用半自動(dòng)的埋弧自動(dòng)焊接。 2.3 CO2 氣體保護(hù)焊：由于成本低，效率高， CO2 氣體保護(hù)焊已經(jīng)成為鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)和安裝過程中的主要焊接方法。 2.3.1 主要優(yōu)點(diǎn)： （ 1）生產(chǎn)效率高：由于 CO2 氣體保護(hù)焊絲融化快，穿透力強(qiáng)，不產(chǎn)生熔渣，可連續(xù)操作，大大提高焊接的生產(chǎn)效率。 （ 2）焊接質(zhì)量好：由于電弧熱量集中，加熱面積小，以及 CO2 氣流的冷卻作用，因此工件焊接變形小。 （ 3）不容易產(chǎn)生裂紋：由于 CO2 氣體保護(hù)采用的保護(hù)性氣體是 CO2，具有一定的氧化性，能夠減少焊縫中的含氫量，可顯著減小焊縫氫裂紋的傾向。 （ 4）操作方便：由于明弧操作，可直接觀察，操作簡(jiǎn)便靈活，焊工容易掌握，辦自動(dòng)焊接設(shè)備也比較簡(jiǎn)單。 （ 5）成本較低：由于 CO2 氣體是許多工業(yè)部門的副產(chǎn)品，價(jià)廉易得。 2.3.2 主要缺點(diǎn)：氣體保護(hù)焊接，受環(huán)境影響較大，在室外焊接時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，不允許施焊：（ 1）風(fēng)速大于 2m/s；（ 2）相對(duì)濕度大于 90%；（ 3）雨天及雪天；（ 4）環(huán)境溫度在 -5 以下。 2.3.3 適用范圍： CO2 氣體保護(hù)焊是 鋼結(jié)構(gòu)加工中的主要焊接方式，適用于鋼結(jié)構(gòu)加工過程中，除埋弧自動(dòng)焊接以外的構(gòu)件焊接。比如，節(jié)點(diǎn)板的焊接、零部件與構(gòu)件的焊接、構(gòu)件局部焊縫的修補(bǔ)等。 2.4 電渣焊：電渣焊是利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電阻熱作為熱源，將填充金屬和母材熔化，凝固后形成金屬原子間牢固連接。目前，在鋼結(jié)構(gòu)加工過程中，主要應(yīng)用于箱型構(gòu)件內(nèi)隔板最后一道立焊縫的焊接。 3焊接質(zhì)量的檢驗(yàn) 焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)階段分為焊前、焊接過程中和焊后檢驗(yàn)階段三個(gè)階段。主要也是針對(duì)焊接前期準(zhǔn)備工作、焊縫外觀質(zhì)量以及焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)和焊 接性能的抗拉強(qiáng)度所進(jìn)行的檢測(cè)。主要的焊接檢驗(yàn)方法有：外觀檢測(cè)、無損檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。 3.1 外觀檢測(cè)：焊縫的外觀質(zhì)量檢驗(yàn)主要是用測(cè)量工具憑借肉眼或借助強(qiáng)光手電或用放大鏡觀察焊件，以此檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)并測(cè)定焊縫存在的表面缺陷。 3.1.1 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件應(yīng)在焊接冷卻到工作環(huán)境溫度、低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在焊接 24h 后方可進(jìn)行外觀檢查。焊接工件外觀檢查，一般用肉眼或量具檢查焊縫和母材的裂紋及缺陷，也可用放大鏡檢查，必要時(shí)進(jìn)行磁粉或滲透探傷。 3.1.2 焊縫的焊波應(yīng)均勻，不得有裂紋、未熔合 、夾渣、焊瘤、咬邊、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，焊接區(qū)無飛濺殘留物。 3.1.3 焊縫的位置、外形尺寸必須符合施工圖要求，并必須符合鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范及鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范的要求。 3.2 無損檢測(cè)：常用的無損檢測(cè)方法有磁粉檢測(cè)（ MT）、著色檢測(cè)（ PT）、超聲波檢測(cè)（ UT）、射線檢測(cè)（ RT） ,其中超聲波檢測(cè)是目前應(yīng)用最廣的無損檢測(cè)方式，具體應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求及實(shí)際情況采用。 3.2.1 磁粉檢測(cè)（ MT）：鐵磁性材料工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局 部畸變 而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。磁粉檢測(cè)只能用于檢測(cè)鐵磁性材料的表面或近表面的缺陷，由于不連續(xù)的磁痕堆集于被檢測(cè)表面上，所以能直觀地顯示出不連續(xù)的形狀、位置和尺寸，并可大致確定其性質(zhì)。 3.2.2 著色檢測(cè)（ PT）：著色檢測(cè)和磁粉檢測(cè)一樣，也是一種表面檢測(cè)方法，主要用來探測(cè)諸如肉眼無法識(shí)別的裂紋之類的表面損傷，例如近表面缺陷（裂紋）、氣孔、疏松、分層、未焊透及未熔合等缺陷。著色探傷的基本原理：用著色劑涂 在材料的表面，著色劑滲入受損部位。放置一段時(shí)間后將表面的著色劑沖洗掉。在已經(jīng)清洗干凈的表面涂上顯影劑，損傷部位由于著色劑滲入其中從而看得一清二楚。主要利用毛細(xì)現(xiàn)象使?jié)B透液滲入缺陷，經(jīng)清洗劑清洗使表面滲透液清除，而缺陷中的滲透液殘留，再利用顯像劑的毛細(xì)管作用吸附出缺陷中殘留的滲透液而達(dá)到檢驗(yàn)缺陷的目的。 3.2.3 超聲波檢測(cè)（ UT）：超聲波檢測(cè)是檢測(cè)焊縫內(nèi)部缺陷的方法，主要是利用超聲波在焊縫或鋼材內(nèi)部的反射波，來確定缺陷的一種方法。當(dāng)焊縫或鋼構(gòu)件存在缺陷時(shí)，由于這個(gè)缺陷的存在，造成了缺陷和鋼材料之間 形成了一個(gè)不同介質(zhì)之間的交界面，交界面之間的聲阻抗不同，當(dāng)發(fā)射的超聲波遇到這個(gè)界面之后，就會(huì)發(fā)生反射 ,反射回來的能量又被探頭接受到，在顯示屏幕中橫坐標(biāo)的一定的位置就會(huì)顯示出來一個(gè)反射波的波形，橫坐標(biāo)的這個(gè)位置就是缺陷在被檢測(cè)材料中的深度。這個(gè)反射波的高度和形狀因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性質(zhì)。超聲波檢測(cè)是鋼結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)中最主要的方法，成本低、檢測(cè)方便，超聲波檢測(cè)尤其對(duì)裂紋非常敏感。 3.2.4 射線檢測(cè)（ RT）：射線檢測(cè)是利用 x 射線穿透構(gòu)件，利用感光材料形成影像，來判斷缺陷的一種無損檢測(cè)方法，和 超聲波檢測(cè)一樣，用來檢測(cè)焊縫內(nèi)部缺陷。相對(duì)于超聲波檢測(cè)，射線檢測(cè)設(shè)備復(fù)雜、操作復(fù)雜，并且 x 射線對(duì)人身有傷害，沖洗膠片需要時(shí)間較長(zhǎng)等，主要用于重要的壓力容器等焊縫的檢測(cè)，在鋼結(jié)構(gòu)工程特別重要的部位，或設(shè)計(jì)有要求時(shí)，也可采用。一般構(gòu)件不建議采用射線檢測(cè)。 3.3 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)：實(shí)驗(yàn)檢測(cè)是破壞性檢測(cè)，主要通過把焊接構(gòu)件，按實(shí)驗(yàn)要求加工成相應(yīng)的試件，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行破壞性的檢測(cè)，主要包括：拉伸試驗(yàn)、彎曲實(shí)驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、宏觀金相等方法，實(shí)驗(yàn)檢測(cè)主要用于焊接工藝評(píng)定，可以準(zhǔn)確測(cè)定相應(yīng)焊接工藝的質(zhì)量數(shù)據(jù)指標(biāo) 。 4不合格焊縫的處理 4.1 在操作過程中不合格的焊縫是不允許存在的，但是由于每個(gè)焊工的技能水平、責(zé)任心和自覺性有所不同，焊接設(shè)備在運(yùn)行過程中也會(huì)發(fā)生一些改變，就很容易產(chǎn)生不合格焊縫，一旦發(fā)現(xiàn)不合格焊縫，檢驗(yàn)員要及時(shí)作出標(biāo)記，張貼 “ 待處理 ” 標(biāo)簽，并分析產(chǎn)生缺陷的原因，開出返修通知單，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。 4.2 待返修構(gòu)件不允許流入下道工序，焊縫返修完畢之后，還要與原焊縫相同的探傷要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)探，在返修后檢驗(yàn)合格才能繼續(xù)操作。 4.3 焊接質(zhì)量的可追溯性：對(duì)重要結(jié)構(gòu) 的焊縫，應(yīng)打印操作焊工的鋼印號(hào)，完整保存焊接工藝指導(dǎo)書、施焊記錄、檢查記錄等，存入技術(shù)檔案，確保焊接質(zhì)量的全過程可追溯性。 5結(jié)論 隨著設(shè)計(jì)、制造、安裝技術(shù)的進(jìn)步，鋼