JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》.pdf

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JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》.pdf

依据,因而应按国家现行有关工程质量验收规范要求对钢材的成 分、性能进行必要的复验。焊接材料对焊接质量的影响重大,由 于不同的生产批号质量往往存在一定的差异,因此本条对用于大 型、重型及特殊钢结构工程的焊接填充材料的复验作出了明确规 定。

料技术开发工作发展迅速,新产品的性能、质量良秀不齐,其使 用必须有严格的规定。工程中结构用钢材或焊材超出国家现行标 准的规定时,应有充分的有关成分、力学性能和切割、焊接性试 验数据作为依据,由业主、设计、施工、监理各方或必要时由相 关专业专家论证、确认并经焊接工艺评定后方可在工程中应用。

节点形式复杂、焊缝集中时,由于焊接收缩应力较大,而且节点 狗束度大:而使板材在近缝区或近板厚中心区沿轧制带状组织晶 问产生台阶状层状撕裂。这种现象在国内外工程中屡有发生。焊 接工艺技术人员虽然针对这一问题研究出一一些改善、克服层状撕 裂的工艺措施,取得了一一定的实践经验。但要从根本上解决间 题,必须提高钢材自身厚度方向即乙向性能。因此在设计选材 阶段开始就采取必要的控制措施,对钢材的硫含量作出规定:从 提高材料本身厚度方向抗拉性能着手(以亚%值表征)防止层 状撕裂的产生。本条规定是根据焊接基本理论和国内外工程实践 经验而制订的,附录A列出了现行国家标准《属度方向性能钢 板》(GBT5313)对Z向质量等级的具体要求。 3.0.5及3.0.6补充列出焊接填充材料应符合的现行国家标 准。焊接填充材料的选配根据设计要求除保证焊接接头强度、塑 性不低于钢材标准规定的下限值以外,还应保证接头的冲击韧性 不低于母材标准规定的冲击韧性下限值。 因本规程修订后适用的焊接方法增多,焊接材料与钢材的合 理匹配选择内容繁多,在本条文中不便概括。因而,将原规程中 第2.0.2条中常用钢材焊接材料选配表取消,其有关内容列在第

6章焊接工艺的有关条文中,按焊接方法不同分别予以规定

3.0.7埋弧焊时应按现行国家标准并根据钢材的强度级别 量等级和牌号适当选择焊剂外墙涂料特殊部位施工方案Microsoft Word 文档 (5),同时尽可能有良好的脱渣性等 工艺性能。

中纯度的等级规定,对重大工程中主要结构的重要焊接节点二氧 化碳气体保护焊用气体的纯度要求符合其优等品的要求,其它节 点如较薄板加筋节点焊接或一一般工程中,可适当降低二氧化碳质 量等级要求。这样在保证焊接质量的前提下做到经济合理。

4.1.1钢结构辉接节点的设计原则,主安应考总使子焊工操价 以得到致密的优质焊缝,尽量减少构件变形、降低焊接收缩应力 的数值及其分布不均匀性,无其是要避免局部应力集中。 现代建筑钢结构类型日趋复杂,施工中会遇到各种爆接位 置。现在无论是工广制作还是工地安装施工中立焊位置已广泛应 用,焊工技术水平也已提高,因此修订时仅把仰焊列为应避免的 焊接操作位置。 对于截面对称的构件,焊缝布置对称于构件截面中和轴的规 定是减少构件整体变形的根本措施。但对于桁架中角钢类非对称 型材构件端部与节点板的搭接角焊縫,并不需要把焊缝对称布 置,因其对构件变形影响不大,也不能提高其承载力。 为了满足建筑艺术的要求,钢结构体形的日益多样化,这往 往使节点复杂、焊缝密集其至干立体交叉、而目板厚大、拘束度 大使焊缝不能自由收缩,导致双向、三向焊接应力产生,这种焊 接残余应力一般能达到钢材的屈服限数值。这对焊接延迟裂纹以 及板材层状撕裂的产生是极重要的影响因素之一。一般在选材 采取控制碳当量,控制焊缝扩散氢含量,工艺上采取预热其至于 后热消氢处理,但即使不产生裂纹,施焊后节点区在焊接收缩应 力作用下,由于晶格畸变产生的微观应变,将使材料塑性下降 相应强度及硬度增高,使结构在工作荷载作用下产生脆性断裂的 可能性增大。因此,要求节点设计时尽可能避免焊缝密集、交叉 开使焊缝布置避升高应力区是很必要的。 此外,为了结构安全而对焊缝要求宁大勿小这种做法是不正 确的,不论设计、施工或监理各方都要走出这一概念上的误区。

4.1.2在原规程规定及工程实际应用的基础上,增加管材T、 K、Y及X形连接接头形式。

接坡口形式等焊接有关要求,可以避免在工程实际中因理解偏差 而产生质量问题。由于构件的分段制作或安装焊缝位置对结构的 承载性能有重要影响,同时考虑运输、吊装和施工的方便,特别 强调应在施工图中明确规定工厂制作和现场安装焊缝,以便施工 企业遵照执行,保证工程焊接质量。

4.2焊接坡口的形状和尺寸

4.2.1一4.2.7现行国家标准《气焊、手工电弧爆及气体保护 焊焊缝坡口基本形式与尺寸》(GB985)和《理弧焊焊缝坡口的 基本形式和尺寸》(GB986)中规定了坡口的通用形式,其中坡 各部分尺寸均给出了个范围,并无确切的组合尺寸:GF 985中板厚40mm以上、GB986中板厚60mm以上均规定采用 可形坡口,并且没有焊接位置规定及坡口尺寸及装配充差规定 总的来说上述两个国家标准比较适合于可以使用焊接变位器等工 装设备及坡口加工、组装精度较高的条件,如机械行业中的焊接 加工,对建筑钢结构制作的焊接施工则不太适合,无其不适合于 建筑钢结构工地安装中各种钢材厚度和焊接位置的需要。原规程 附录一、二根据当时国内钢结构制作、安装企业经验所列的手工 电弧焊和理弧焊焊接接头的基本型式与尺寸,在早期的建筑钢结 构的制作与安装焊接中起了一定的指导作用。 自前大型、大跨度、超高层筑钢结构大部分已由国内进行 施工图设计,在本规程修订中,将坡口形状和尺寸的规定与国际 先进国家标准接轨是十分必要的。美国与日本国家标准中全焊透 焊接坡口差异不大,部分焊透焊接坡口的规定有些差异。美国 《钢结构焊接规范》(AWSD1.1)中对部分焊透焊接坡口的最小 媒缝尺寸规定值较小,工程中很少应用。日本建筑施工标准规范 《钢结构工程》(IASS6)(96年版)所列的日本钢结构协会《焊

接坡口标准》JSSI03(92年底版)中,规定部分焊透焊缝的最 小坡口深度为2√t(t为板厚)。实际上日本和美国的焊接坡口 形式标准在国际和国内均已广泛应用。本规程在修订时参考了日 本标准的分类排列方式,综合选用美、日两国标准的内容,制订 了新的三种常用焊接方法的标准焊接坡口形式、尺寸。

4.3.1~4.3.6焊缝的计算厚度是结构设计中构件焊缝承载应 力计算的依据,不论是角爆缝、对接焊缝或角接与对接组合焊缝 中的全焊透焊缝或部分焊透焊缝,还是管材T、K、Y形相贯接 头中的全焊透焊缝、部分焊透焊缝、角焊缝,均存在焊缝计算厚 度的问题。设计者应对此明确要求,以免在施工过程中引起混 ,影响结构安全。本修订规程在第4.3.2条中,对接及角接与 对接组合焊缝接头部分焊透的焊缝计算厚度折减值已有了明确规 定(表4.3.2)。其依据主要参照美国《钢结构焊接规范》(AWS 01.1)。如果设计者应用表中折减值对焊缝承载应力进行计算 即可充许采用不加垫板的全焊透坡口形式,反面不清根焊接,作 为部分焊透坡口焊缝使用。施工中可不使用碳弧气包刨清根,这对 提高施工效率和保障施工安全等有很大好处。自前国内某些由日 本企业设计的钢结构工程中也采用了此类美国焊接规范规定的坡 口形式,如北京国贸二期超高层钢结构工程。 同样参照AWSD1.1,在第4.3.4条中对斜角焊缝不同两面 角()时的焊缝计算厚度计算公式及折减值、在第4.3.6条中 对管材T、K、Y形相贯接头全焊透、部分焊透及角焊缝的各区 厚缝计算厚度或折减值以及相应的坡口尺寸作了明确规定,以供 施工图设计时使用

4.3.1~4.3.6

4.4组焊构件焊接节点

塞焊和槽焊的最小间隔及最大直径规定主要为防止母材 最小直径规定与板厚关系的规定则为保证焊缝致密、无气

孔、无夹渣所需的填焊空间。其填焊深度和焊缝尺寸均为传递剪 力所需。

母材热影响区退火,从而导致接头力学性能下降而可能达不到 钢材标准及设计要求。

最小焊脚尺寸规定均为防止因热输人量过小而使母材热影响 却速度过快而形成硬化组织,用低氢焊条时由于减少了氢脆 响,最小角焊缝尺寸可比非低氢焊条时小一些。

4.4.4搭接接头角焊缝在传递部件受轴向力时,应采用双角焊

搭接接头最小搭接长度的规定是为防止接头受轴问力时发生 偏转。 搭接接头纵向角焊缝连接构件端部时,最小焊缝长度的规定 及必要时增加横向角焊或塞焊的规定是为防止构件因翘曲而使贴 合不好。 断续搭接角焊缝最大纵向间距的规定在构件受拉力时是为有 效传递荷载,在受压力时是为保持构件的稳定。 搭接焊缝与材料梭边的最小距离要求是为防止焊接时材料梭 边熔歸。本条各款内容均与AWSD1.1中规定一致。

美国《钢结构焊接规范》AWSD1.1及日本建筑施工标准规范 《钢结构工程》JASS6的规定对原规程作了修订,即承受的拉应 力超过设计容许拉应力的三分之一时,其坡度最大允许值为

1:2.5.此款规定比原规程的规定有所

不同宽度材料对接时的坡度过渡与板厚不同时的处理方法相 似,都是为了减小材料因截面及外形突变造成的局部应力集中, 提高结构使用安全性。

止板材产生层状撕裂的节点开

4.5.1在T形、十学形及角接接头焊接时,易由手焊接收缩应 力作用于板厚方向(即垂直于板材纤维的方向)而使板材产生沿 轧制带状组织晶间的台阶状层状撕裂。这一现象在国外钢结构焊 接工程实践中早已发现,并经多年试验研究,总结出一一系列防止 层状撕裂的措施,在本规程第3.0.4条中已规定了对材料厚度方 向性能的要求。本条主要从焊接节点形式的优化设计方面提出要 求,其考虑出发点均为减小焊缝截面、减少焊接收缩应力、使爆 接收缩力尽可能作用于板材的轧制纤维方向。我国建筑钢结构正 处于蓬勃发展的阶段,近年来在重大丁程项自中已发生过多起由 层状撕裂而引起的工程质量问题,有必要加以重视。本修订规程 第6章焊接工艺中还将对层状撕裂的预防措施给予相应的规定

4.6.1本条各款规定的节点形式中,第1、2、4款为原规程的 内容:第6、7、8、9款为产实践中常用,但原规程未涉及而 露要补充的:第3、5款引自美国《钢结构焊接规范》(AWS D1.1);其中第5款适用于部分焊透坡口角接与对接组合焊缝焊 接的部件中,为传递局部载荷而采用一定长度的全焊透坡口角接 与对接组合焊缝的情况;第10款为国家现行标准《网架结构设 计与施工规程》(JG7)所规定,修订时认为有必要列人的。其 设计原则均为避免焊缝交叉、减小应力集中程度、防止三向应 力,以防止焊接裂纹产生,提高结构使用安全性。 1.6.2本条各款中规定的安装节点形式中,第1、2、4款均与 国家有关现行标准一致:第3款桁架或框架梁安装焊接节点为国 内一些施工企业常用的节点形式,不仅考虑了避免焊缝立体交

4.6.2本条各款中规定的安装节点形式中,第1、2、4款均与

次加工调整钢管长度和坡口间隙,以保证单面焊透。这种节点坡 口形状可以避免衬套固定焊接后管长及安装间隙不易调整的缺 点,在首都机场四机位大跨度网架工程中已成功应用,

4.7承受动载与抗震的焊接节点形式

规程内容,系根据钢结构设计规范中有关要求而制定,其目 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

4.7.4本条为抗震结构框架柱与梁的刚性节点焊接要求,

5.1.1由于钢结构上程中的焊接节点和焊接接头不可能进行现 场实物取样检验,为保证工程焊接质量,必须在构件制作和结构 安装施工焊接前进行焊接工艺评定。我国现行标准《钢结构工程 施工及验收规范》(GB50205)对此有明确的要求并已将焊接工 艺评定报告列人竣工资料必备文件之一。但我国缺适合于建筑 钢结构的焊接工艺评定规程,过去由国外设计、施工总承包的工 程一般根据国外的相应规程进行工艺评定,而国内独立设计、施 工的工程则按GB50205规定采用锅炉压力容器的工艺评定规 程。由子各种高层(超高层)建筑钢结构,大容量锅炉钢架结 构,工业炉、窑壳体和工艺设备钢结构,各种大跨度场馆建筑中 的管一管、管一球空间网架、桁架等钢结构中,采用的钢材厚度 大、强度高、节点形式复杂、焊接工艺方法多样、技术难度大, 锅炉压力容器焊接工艺评定规程的内容和检验方法已不能适应这 些结构类型的焊接工艺评定要求。 本规程修订中参照国家现行行业标准《钢制件熔化焊工艺评 定》(JB门T6963)、美国《钢结构焊接规范》(AWSD1.1)及日 本建筑学会标准《钢结构工程》(JASS6)中的相应规定,结合 上述结构的特点,对原规程第二章焊接工艺试验进行了全面的修 改,制订了适合我国实际情况并适用于建筑钢结构的焊接工艺讨 定相关条文。 在美国焊接规范中把符合规范、标准规定的钢材种类、焊接 方法、焊接坡口形状和尺寸、焊接位置、匹配焊接材料的组合进 行规范化,称之为已通过评定(或预评定合格)的工艺。凡施工 企业使用规范化的、预评定合格的工艺进行施工焊接,则可以不

进行或不重新进行焊接工艺评定。鉴于我国月前上述工艺参数条 件的规范化执行程度和产品质量标准的费彻严格程度不够,有些 产品还缺乏重大工程项目长期应用实践考核;许多钢结构制作、 安装企业建立伊始,缺乏焊接专业技术和实践经验,质保体系运 不够健全。以工种种情况,如完全套用美国焊接规范中免于焊 妾工艺评定的规定,虽然可节省了一些焊接工艺评定的钢材和费 用,但不利于焊接工程质量的控制,至少在现阶段不符合我国国 情。现实工程中确实有过采用具有质量证明文件的钢材、焊材, 采用通用的工艺参数,最终工艺评定结果不合格的实例。本条中 对于两种情况下应进行焊接工艺评定的具体规定,是根据仁述情 况而制订的,施工单位必须予以充分重视。 5.1.2~5.1.7焊接工艺评定所用的焊接参数,原则上是根据 被焊钢材的焊接性试验结果制订,尤其是热输人、预热温度及后 热制度。对于焊接性已经被充分了解,有明确的指导性焊接工艺 参数,并已经实践中长期使用的国内、外生产的成熟钢种,一般 不需要由施工企业进行焊接性试验。对于国内新升发生产的钢 种,或者由国外进口未经使用过的钢种,应由钢广提供焊接性试 验评定资料。否则施工企业应进行爆接性试验,以作为制订焊接 工艺评定参数的依据。施工企业进行焊接工艺评定还必须根据施 工工程的特点和企业自身的设备、人员条件确定具体焊接工艺, 如实记录并与实际施工相一致,以保证施工中得以实施。

5.2焊接工艺评定规则

5.2.2由于本规程中的1类钢材包括Q215和Q235,I类钢材 包括Q294和Q345,其同类别钢材主要合金成分相似,焊接工 艺要求也比较接近,当高强度、高韧性的钢材工艺评定试验合格 后,必然适用于同类的低级别钢材。而Ⅲ、N类钢材同类别钢材 主要合金成分或交货状态往往差异较大,为了保证钢结构的焊接 质量,要求每一种钢材必须单独

.3重新进行工艺评定的规定

5.3.1~5.3.8不同的焊接工艺方法中,各种焊接工艺参数对 操接接头质量产生影响的程度不同。为了保证钢结构的焊接施工 质量,根据大量的试验结果和实践经验,参照美国《钢结构焊接 规范》(AWSD1.1)的有关内容,5.3.1~5.3.8各条分别规定 了不同焊接工艺方法中各种参数的最大允许变化范围。

本章是对原规程第四章调整后修订的。删除了有关一般工艺 方法的说明及部分企业惯用的焊接工艺参数表和氧、乙炔及氧、 丙烧切割参数表,代以一般工艺规定。

6.1.1~6.1.2各条所述的一般规定为各种焊接方法所通用的 规定,钢材、焊材的性能、质量是保证焊接工程质量的基本条 牛。 焊接材料的保管要求主要是防止焊丝和焊条钢芯锈蚀,防正 焊条药皮受潮、变质,甚至于脱落,影响正常使用。正常保管的 掌条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝使用前的烘十有重要的作用,是焊 质量管理中的一个重要环节,特别是低氢型焊条要求更为产 洛,焊前必须经高温烘烤,去除焊条药皮中的结晶水和吸附水, 主要为了防止焊条药皮中的水分在施焊过程中经电弧热分解而给 谋缝金属中带人氢,而氧是焊接延迟裂纹产生的主要因素之 非低氢型焊条的烘干主要为防止焊缝产生气孔,并使电弧稳定 柔和,减少飞溅。 6.1.3表6.1.3一1~3中列出了常用结构钢材对手工电弧焊 二氧化碳气体保护焊(实芯焊丝)和埋弧焊三种焊接方法的焊接 沐料选配示例。 焊接材料牌号的选择:主要是考使焊缝金属的强度和韧性 与母材金属相匹配,同时考虑到低合金高强度钢对冷裂纹的敏感 生而应选择低氢型焊条。在碳素钢厚板焊接的重要结构中也宜用 氏氢型焊条。 6.1.4接头坡口的表面质量和装配精度同样是保证焊接质量的

6.1.4接头坡口的表面质量和装配精度同样是保证焊

重要条件,如果坡口表面不洁净,焊接时带人各种杂质及碳、 氢,是产生焊接热裂纹和冷裂纹的原因。如果坡口角度及间隙太 大,使焊接收缩应力过大,易于产生延迟裂纹。 原规程表4.1.7焊接接头组装偏差充许值的规定在接头形式 种类上也不能满足要求,本修订规程在表4.2.2~4.2.7中已全 面补充和修改,并针对实际施工接头组对误差规定了修补的方法 和允许修补的极限误差

6.1.7不应在母材上打火、引孤是为防止因焊接热输入太

6.1.7不应在母材上打火、号1弧是为防止因焊接热输入太小使 焊接热影响区冷却速度太快而出现淬硬组织从而导致冷裂的产 生。

因为焊缝引弧和收弧处易于产生未熔合、夹渣、气孔、裂纹 等缺陷,在多层焊时爆缝两端缺陷堆积,问题更加突出。如要求 构件全部截面上焊缝强度能达到母材强度标准值的下限,必须把 引弧及收弧处引至焊缝两端以外。由于引弧、引出板端部焊缝堆 高时熔化金属易于流尚而形成斜坡,所以板材增厚时引出板需要 加长。引弧、引出板的引出部分切除时,禁止用锤击落,是为了 避免撕裂母材,造成局部应力集中

6.1.8定位焊缝因位于坡口底部且成为底层焊缝的一部分,其

焊接质量对整体焊缝质量有直接影响,应从焊前预热要求、 选用和焊工资格方面及施焊要求等方面都给予充分重视。

6.1.9多层焊时,焊接区层问温度范围的控制是很重要的。层 间温度下限应与预热温度一致,以防止焊缝出现冷裂纹,其上限 温度对焊缝及热影响区的性能也有影响,层间温度上限过高的主 要危害是过热造成晶粒粗大,致使韧性及塑性下降。中、薄板焊 接如因追求施焊速度甚至子使焊缝母材热影响区达到了红热状 态,接头性能不能保证,造成结构不安全的潜在危险。仅以无损 检验未发现超标缺陷作为焊缝质量合格标准,不重视过程控制的 做法应以改变。

6.1.10栓钉焊的施焊环境对接头质量有一定影响。当环境温 度较低时,增加打弯数量以加强质量监督、控制是很有必要的。 6.1.12由于电渣焊、气电立焊焊接热输入大,对调质钢的接 头热影响区和焊缝中心的力学性能有较大影响,故增加本条电渣

头热影响区和焊缝中心的力学性能有较大影响,故增加本条电渣 焊、气电立焊对调质钢的禁用规定。

的板厚值及最低预热温度作出规定。同时,针对各种影响因紧变 化时对冷裂敏感性的影响程度,提出确定预热温度的原则方法。 施工企业在编制焊接工艺规程时应遵循该原则,有针对性地选择 侦热温度。层间温度范围的下限值与预热温度相同,其上限值应 满足母材热影响区不过热的要求。 对Q420、Q460以及碳当量或裂纹敏感指数很高的特殊钢 秤,应遵等钢厂提供的焊接工艺规定,并根据焊接性试验确定预 热及后热温度要求。

热及后热温度要求。 6.2.2~6.2.3必须与最低预热温度同时规定的是该温度区距 离施焊部分各方向的范围,该温度范围越大,焊接热影响区冷即 速度越小,反之则冷却速度越大。同样的最低预热温度要求,如 果温度范围不确定其预热的效果相差很大。自前只有美国《钢结 购焊接规范》(AWSD1.1)对此有明确要求,为了方便对照使 起见,参照美国规范的规定与其取得一致。为了保持达到此 温度范围,相应的加热范围自然也应适当扩大,测温点的布置也 随之面确定。 焊后消氧处理要求参照美国《钢结构焊接规范》(AWSDI.1))。 6.2.川、N类钢受回火温度影响时易使接头母材热影响区软 化,力学性能可能达不到设计或钢材标准要求,因此确定预热及 后热件时应植雷对待

6.3防止层状撕裂的工艺措施

6.3.0防止层状撕裂的措施,从钢材的选用上控制含硫量、从 节点构造上采取多种优化设计方法均已在第3章及第4章巾阐 述,在本章中就工艺措施方面,根据理论和生产实践经验提出多 项行之有效的方法。另有些工艺措施虽然有效但在大型工程施工 中大范围实施有困难,因而未在正文中列入、如图6.3.0(α)、 (6)分别是采用双面坡口对称焊代替单面坡口非对称焊和采用 低强焊条在玻口内母材板面上先堆焊塑性过渡层的防层状撕裂焊 接工艺措施,可以在个别施工场合中采用。

图6.3.0防止板材层状撕裂的焊接工艺措施示意

6.4控制焊接变形的工艺措

5.4.1~6.4.5焊接变形的控制主要自的是保证构件或结构要 求的尺寸,但有时焊接变形控制的同时会使焊接应力和裂纹倾向 随之增大,如刚性固定法即是如此。一般宜优先采用对称坡口, 对称焊接顺序或反变形法控制焊接变形

6.6熔化焊缝缺陷返修

6.6.1~6.6.2焊缝缺陷产生后的修补,就工艺本身而言并不 难,重要的是要分析缺陷性质种类和产生原因。如不属于焊工 操作或执行工艺规范不严的原因,则要从门艺方案上充分考虑 予以改进,以保证修补焊接一一次成功。因多次在同一部位加热施 厚促使母材热影响区的热应变脆化,对结构安全有不利影响 6.6.3作为修补焊接必需的碳弧气刨工艺,其对修补爆接的质 量有相当大的影响,本条就气刨时避免夹碳、夹渣等缺陷产生应

量有相当大的影响,本条就气刨时避免夹碳、夹渣等缺陷产 采取的工艺方法等提出了要求。

.焊缝在缩构中所处的位直不问,承支何载不,破环后 生的危害程度也不同,因此对焊缝质量的要求也不一样。如果 味提高爆缝的质量要求将造成不必要的浪费。一般将焊缝分成 不同的等级,对不同等级的焊缝提出不同的质量要求。如美国 钢结构焊接规范》AWSD1.1将焊缝分为动载相静载结构,日 本建筑学会标准《建筑钢结构焊缝超声波探伤》根据作用于焊缝 上应力的种类分为三类:即受拉伸应力作用的焊缝、不受拉伸应 力的焊缝和考虑疲劳表面加工的焊缝。《高层民用建筑钢结构技 术规程》将焊缝分为受拉和受压焊缝两类。目前由于现行钢结构 相关规范中,对焊接质量的检验规定不够具体,实际检查时, 般由检查员根据图纸的原则要求随意进行,特别是抽检时,往往 是哪单方便好检就检哪里,更有甚者,将合格的焊缝凑齐要求的 检查比例了事。为了防止此类事情的发生,本修订规程要求按设 计图及说明文件规定的焊缝等级,在检查前按照科学的方法编制 检香方案,并由质量工程师批准后实施。设计文件对焊缝等级要 求不明确的应依据现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017 的相关规定执行,并须经原设计单位签认。 7.1.4在《钢结构工程施工及验收规范》CB50205中部分探 伤的要求是对每条焊缝按规定的百分比进行探伤,月每处不小于 200mm。这样规定虽然对保证每条焊缝质量是有利的,但检查 工作量大,检查成本高,特别是结构安装焊缝都不长,大部分焊

7.1.4在《钢结构工程施工及验收规范》GB502051

的要求是对年条焊缝按规定的白分比进行探伤,月每处不小子 200mm。这样规定虽然对保证每条焊缝质量是有利的,但检查 工作量大,检查成本高,特别是结构安装焊缝都不长,大部分焊 逢为梁一柱连接焊缝,每条焊缝的长度大多在250~300mm之 间。以概率论为基础的抽样理论表明,制定合理的抽样方案(包 活批的构成、米样规定、统计方法),抽样检查的结果完全可以 代表该批的质量,这也是与钢结构设计以概率论为基础相一致 的。 1为了组成抽样检查中的检查批,首先必须知道爆缝个体 的数量。一般情况下,作为检查对象的建筑钢结构的安装焊缝长 度大多较短,通常将一条焊缝作为一个焊缝个体。在工厂制作构 件时,箱形钢柱(梁)的纵煜缝、H形钢柱(梁)的腹板一翼板

批检查个数中要达到100%合格往往是不切实际的,规定小于抽 详数的2%为允许不合格率是根据近几年来检验钢结构焊缝的经 验适当提高要求确定的,反映了目前我国钢结构焊接施工水平。 7.1.6对所有查出不合格缺陷的部位,包括已验收合格批中的 衣全版趣必须批礼修

7.2.1在焊接过程中、焊缝冷却过程及以后的相当长的一段的 间可能产生裂纹。普通碳素钢产生延迟裂纹的可能性很小,因此 现定在焊缝冷却后即可进行外观检香。低合金结构钢焊缝的延迟 裂纹延迟时间较长,有的国外规范规定某些低合金钢焊接裂纹的 检查应在焊后48小时进行。考虑到工厂存放条件、现场安装进 度、工序衔接的限制以及随着时间延长,产生延迟裂纹的几率逐 斩减小等因素,本规程对I、川钢材延用原规程的规定以24h后 外观检查的结果作为验收的依据,对N类钢材,考虑产生延迟裂 纹的可能性更大,故规定以焊后48h的外观检验结果作为验收依 据。 7.2.2 外观检查包括煜缝外观缺陷的检查和焊缝几何尺寸的测

量。由于裂纹是很难用肉眼直接观察得到的,因此应用放大镜观 察,并注意应有充足的光线。

7.3.1如果未进行外观检测而经无损检测合格的焊缝,当焊缝 外观质量不合格时,必然要按规定进行返修,而此时还需进行外 观检验和无损检测。按本条规定,则可避免不必要的重复。

7.3.2无损检测是技术性较强的专业技术,按照我国各行业无 损检测人员资格考核管理的规定,1级人员只能在1级或川级人 员的指导下从事检测工作。因此,规定1级人员不能独立签发检 测报告。

7.3.3内部缺陷的检测一一般可用超声波探伤和射线探

3034.2一1996),本规程予以采用。对于前在高层钢结构、大 跨度桁架结构箱形柱(梁)制造中广泛用到的隔板电渣焊的检 验,本规程参照日本《建筑钢结构焊缝超声波探伤》标准以附录 的形式给出了探伤方法。近年来,大跨度屋盖结构中越来越多地 采用圆管T、K、Y形相贯节点,这种节点焊缝内部缺陷的检测 只能采用超声波探伤,且难度大,国内自前尚无相应的标准。从 1996年起,一些单位开始进行这方面研究,制定了检测方法, 并在上海八方人体育场、深圳机场新航站楼、北京首都机场新航 站楼等国家重点工程上应用。本规范参照日本标准《钢焊缝超声 波探伤方法及探伤结果等级分类法》JISZ3060,结合我国一些 单位的研究和应用成果,制定了“圆管T、K、Y节点焊缝的超 声波探伤方法及缺陷分级”,也以附录的形式给出。 7.3.8射线探伤作为钢结构内部缺陷检验的一种补充手段,在 特殊情况米用。 7.3.9射线探伤主要用于对接焊缝的检测,按GB3323标准的 有关规定执行。 7.3.10~7.3.13表面检测主要是作为外观检查的一一种补充手 段,其目的主要是为了检查焊接裂纹,检测结果的评定按外观检 验的有关要求验收。一般来说,磁粉探伤的灵敏度要比渗透检测 高,特别是在钢结构中,要求作磁粉探伤的焊缝大部分为角焊 缝,其中立焊缝的表面不规则,清理困难,渗透探伤效果差,且 渗透探伤难度较大,费用高。因此,为了提高表面缺陷检出率 规定铁磁性材料制作的工件应尽可能采用磁粉检测方法进行检 测。只有在因结构形状的原因(如探伤空间狭小)或材料的原因 (如材质为奥氏体不锈钢)不能采用磁粉探伤时,宜采用渗透探 伤。

3034.2一一1996),本规程予以采用。对于日前在高层钢结构、大 跨度桁架结构箱形柱(梁)制造中广泛用到的隔板电渣焊的检 验,本规程参照日本《建筑钢结构焊缝超声波探伤》标准以附录 的形式给出了探伤方法。近年来,大跨度屋盖结构中越来越多地 采用圆管T、K、Y形相贯节点,这种节点焊缝内部缺陷的检测 只能采用超声波探伤,且难度无,国内自前尚无相应的标准。丛 1996年起,一~些单位开始进行这方面研究,制定了检测方法 并在上海八方人体育场、深圳机场新航站楼、北京首都机场新舫 站楼等国家重点工程上应用。本规范参照日本标准《钢焊缝超声 波探伤方法及探伤结果等级分类法》JISZ3060,结合我国一些 单位的研究和应用成果,制定了“圆管T、K、Y节点焊缝的超 声波探伤方法及缺陷分级”,也以附录的形式给出。

特殊情况米用。 7.3.9 射线探伤主要用于对接焊缝的检测,按GB3323标准的 有关规定执行。

7.3.9射线探伤主要用于对接焊缝的检测,按GB3323标准的 有关规定执行。 7.3.10~7.3.13表面检测主要是作为外观检查的一一种补充手 段,其目的主要是为了检查焊接裂纹,检测结果的评定按外观检 验的有关要求验收。般来说,磁粉探伤的灵敏度要比渗透检测 高,特别是在钢结构中,要求作磁粉探伤的焊缝大部分为角焊

于移动的固定设备或装置外,其它活动荷载都必须卸除。用圆 钢、小角钢制成的轻钢结构因杆件截面较小,爆接加固时易使原 有构件因焊接加热而丧失承载能力,所以不宜在负荷状态下采用 焊接加固。特别是圆钢拉杆,更应严禁在负荷状态下焊接加固 这在过去曾因此而发生事故。对原有结构构件中的应力限制主要 参考前苏联的有关经验和国内的几个试验,同时还吸收了国内的

钢结构加固工程经验。前苏联于1987年在《改建企业钢结构加 固计算建议》中认为所有构件(不论承受静力荷载或是动力荷 载)都可按内力重分布原则进行计算,仅对加固时原有构件的名 义应力。(即不考虑次应力和残余应力,按弹性阶段计算的应 力)与钢材强度设计值f的比值β限制如下: <0.2特重级动力荷载作用下的结构 的结构 Q=。 ≤0.8对承受静力荷载,其极限塑性应变值为0.002 0.004的结构 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极限值可以达到(0.6~0.8)f。 而且在静态荷载下,都可按内力重分布原则进行计算。本章对在 负荷状态下采用焊接加固时,规定对承受静态荷载的构件,原有 构件中的名义应力不大于钢材强度设计值的80%,承受动态向 载时,:原有构件中的名义应力不大于强度设计值的40%。其理 由是: 1前苏联的资料和我国的一些试验和加固工程实践都证明 对承受静态荷载的构件取β≤0.8是可行的。对承受动态荷载的 构件,因本规程不考虑内力重分布,故参考前苏联的经验,适当 广大应用范围,取0.4。 2在工程实际中要完全御荷或大量卸荷一般都是难以实现 的。在钢结构中,钢屋架是长期在高应力状态下工作的,因为大 部分屋架所承受的荷载中,恒载大都占屋面总荷载的80%左右, 要卸掉这部分荷载(扒掉油毡、拆除大型屋面板)是比较困难 的。若应力限制值取强度设计值的80%,则大多数焊接加固工 程都可以在负荷状态下进行。

且还需要考虑在焊接过程中,焊接产生的高温会使一部分母材的 强度和弹性模量在短时间内降低,故在施工过程中仍应根据具体 青况采取必要的安全措施,以防万一。 8.0.8对有缺损的钢构件承载能力的评估可根据国家现行标准 《钢结构检测评定及加固技术规程》(YB9257)进行。关于缺损 的修补方法是总结国内外的经验而得的。其中裂纹的修补是根据 前苏联及国内的实践经验;用热加工矫正变形的温度限制值是参 照美国AWSD1.1(1998)的规定。 8.0.9焊缝缺陷的修补方法是根据国内实践经验提出的。采用 加大焊缝厚度和加长焊缝长度两种方法来加固角焊缝都是行之有 效的。国外资料介绍加长角焊缝长度时,对原有焊缝中的应力限 直是不超过焊缝的计算强度。但加大角焊缝厚度时,由于焊接时 的热影响会使部分焊缝暂时退出工作,从而降低了原有角焊缝的 承载能力。所以对在负荷状态下加大角焊缝厚度时,必须对原有 角焊缝中的应力加以限制。 我国有关单位的试验资料指出,焊缝加厚时,原有焊缝中的 应力应限制在0.8以内。据前苏联60年代通过试验得出的结 论是:加厚焊缝时,焊接接头的最大强度损失一般为10%~ 20% 根据近年来国内的试验研究,在负荷状态下加厚焊缝时,由 于施焊时的热作用,在温度T≥600%℃区域内的焊缝将退出工 作,致使焊缝的平均强度降低。经计算分析并简化后引入了原焊 缝在加固时的强度降低系数?,详见《钢结构加固技术规范》 (CECS77:96)。本规程弓1用了这条规定。 8.0.10对称布置主要是使用来补强或加固的零件及焊缝受力 均勾,新旧杆件易于共同工作。其它要求是为了避免加固焊缝对 原有构件产生不利影响。 8.0.11考铆钉或普通螺栓经焊接补强加固后不能与焊缝共 同工作,因此规定全部荷载应由焊缝承受,保证补强安全可靠。 8.0.12先栓后焊的高强度螺栓摩擦型连接是可以和焊缝共同

工作的,日本、美国、挪威等国以及SO的钢结构设计规范均 允许它们共同受力。这种共同工作也为我国的试验研究所证实。 虽然我国钢结构设计规范还未纳入这一内容,但我们考虑在加适 这一特定情况下是可以充许的。所以本条作出了可共同工作的原 则规定。另外,根据国内的试验研究,加固后两种连接承载力的 比例应在1.0~1.5范围内。否则荷载将主要由强的连接承担, 弱的连接基本不起作用。 8.0.13执行焊接工艺的一般要求,确保补强焊缝的质量可靠。 8.0.14负荷状态下实施焊接补强和加固是一项很艰包而复杂 的工作。由于外部环境和条件差,影响因素多,比新建工程的困 难更大,必须认真地进行施工组织设计。本条规定的备项要求是 施工中应遵循的最基本事项,是国内外实践经验的总结。按照要 求执行,方能做到安全可靠,经济合理。

9.1.1~9.1.2在国家经济建设中,特殊技能操作人员发挥着 重要的作用。在钢结构工程施工焊接中,焊工是特殊工种,焊工 的操作技能和资格对工程质量起到保证作用,必须充分予以重 现。原规程焊工考试这一章,只包括手工操作及机械操作的简要 原则规定,限于当时建筑钢结构施工企业焊工的实际水平,原规 程对焊工考试的技术要求不明确。根据自前建筑钢结构的发展水 平,对焊工技能的要求与压力容器相比不是低而是各有难点和特 殊要求。事实上,一些持有压力容器焊工合格证的焊工,在从享 大型、高层建筑钢结构安装工程中,因不适应其节点施焊特点 而出现较高的返修率。为了适应今后建筑钢结构工程施工对焊工 资质培训的要,修订规程时针对高层、超高层建筑钢结构节点 形式复杂、板厚大、焊接操作时有各种障碍等特点及现行国家施 工规范对焊缝质量的要求,增加了手工操作技能附加考试。并根 据定位焊对坡*根部*缝缺陷影响较大,而有一些建筑钢结构制 作企业对定位焊不够重视,往往由铆工或其它工种人员担任定位 焊这一情况,增加了定位焊考试。 鉴于我国焊工资格管理的现状,锅炉压力容器、冶金、船 舶、水利、电力等行业的焊工资格可与本规程相应顶自的基本孝 试资格互认。

了自前建筑钢结构焊接所需的全部方法,是专用于建筑钢 范工的焊工考试规程。

9.1.5关于焊工考试委员会的审核,在原规程中,均要求上报 省、市或有关主管部门批准。鉴于自前我国行政管理体制的改 革,修订后的本规程明确规定,建筑钢结构施工企业焊工技术考 试委员会必须由国家主管部门授权的上级管理机构认证、审核。

9.2.13 理论考试及操作技能考试内容在修订规程时参照了国家 现行相关规程,作了详尽的规定,增加了规程的可操作性。

9.3手工操作技能基本考试

9.3.1~9.3.9 参照国家现行通用标准《钢熔化焊手焊二资格 考试方法》(GB/T15169),美国《钢结构焊接规范》(AWS D1.1),日本工业标准《手工焊的考核方法及评定标准》(JIS Z3801)及《半自动焊的考核方法及评定标准》(J1SZ3841),对 厚工手工操作技能基本考试的各项分类、适应认可范围、考试方 法、检验方法作了全面、详尽的规定。考虑到工程实际需要和焊 工现有水平,在手工操作技能基本考试中,焊缝类型均采用坡* *缝,将一般角焊缝只放在定位焊考试中,而角对接形式则放到 手工操作技能附加考试中。 9.3.10本条在考试检验的合格标准方面(主要是焊缝外形尺 寸,冷湾试验和焊缝无损检验结果要求),通过对我国现行通用 标准和美、日先进国家标准的有关规定进行分析、对比,根据建 筑钢结构特点及质量要求,制订了合理的规定。例如冷弯弯芯直 径和弯曲角度的规定,根据设计及施工规范要求,*接接头机械 性能不应低于母材,并参照JISZ3801和3841后确定为:1、 1类钢材时d3α,驾仙180°:l、N类钢材时,与母材的要 求相同,冷弯试样合格标准与原规程相比,除了对每个试样单个 裂纹及其它缺陷的长度限制以外,还增加了对每个试样不大于 3mm长的缺陷总长的限制。在无损检测方面,充许根据板厚及 设备能力,选择射线或超声波探伤方法

9.4手工操作技能附加考试

9.4.1高层、超高层钢结构及其它大型钢结构具有焊接节点复 杂、操作难度大等特点,我国多年的施工经验证明,一些持有基 本考试合格证书的焊工,在从事上述工程的焊接时,往往出现较 高的不合格率。为了保证焊接质量,参照日本建筑钢结构焊工的 资格考试规定,制定本条规定。 考虑我国焊工资格管理的现状,分别有冶金、电力、船舶, 锅炉压力容器等行业有相对独立且比较完善的焊工考试规程和管 理体系,对于已经取得基本考试资格的焊工,可免于相应项自的 基本考试。

针对大跨度、高层及超高层钢结构的专用节点形式和厚板或管材 焊接特点而确定常见园林工程施工工艺及要求,是焊工手工操作技能基本考试的补充。

与基本考试相比,弯曲检验增加了4个试样任意缺陷总长的限 制,其检验合格标准比基本考试稍高一些。

9.5手工操作技能定位焊考试

1~9.5.2定位焊对钢结构的焊接质量有重要影响。本条 照美国《钢结构焊接规范》(AWSD1.1)的有关内容制定

9.5.1~9.5.2

GB/T 38968-2020 铜冶炼行业循环经济实践技术指南统二书号:15112·10679 定 价: 26.00元

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