布尔津河大桥上部结构实施方案 重庆锦程工程咨询有限公司蒋习伟 一、结构设计 1、拱肋 主拱肋采用等高度钢箱结构，横向分两片钢箱，钢箱间距9.28m，箱高1.3m，宽1m，内设纵横向加劲肋。钢箱节段划分按照吊装重量控制，设计阶段吊装重量按照不超过100t考虑，拱肋共分为3 段，两侧节段及中间合龙段，全桥共分为6 个节段。钢箱上下钢板厚30mm，腹板厚30mm，纵向加劲肋采用厚度为26mm的钢板，横向长度0.25mm，横向加劲肋间距控制在2.5m以内，厚度16mm。拱肋立柱采用钢箱截面，横桥向高度1m（与主拱圈同宽），纵桥向高度0.8m，钢板厚度均采用16mm，采用纵横向加劲肋，钢板厚度为16mm。主拱圈之间设置一字型横撑，截面采用工字钢形式，高1.3m （与主拱圈同高），顶底板宽0.6mm，采用纵横向加劲肋，工字钢顶底板和纵横向加劲肋钢板厚度均为16mm。 2、结合主梁 拱上桥面系采用钢-混凝土结合梁体系，跨径9.44 和9.15m，采用连续结构。组合梁纵向设两道边纵梁和一道中纵梁，工字钢梁高1.0m，顶底板宽0.6mm，顶底板和腹板钢板厚度均为16mm，钢纵梁每隔3.05m/3.08m 设置一道横隔板，与横梁对应钢板厚度12mm。横梁间距3.05m，采用工字钢形式，高1m，顶底板宽0.5m（中横梁）和0.65m（端横梁），横梁顶底板钢板厚度为16mm，腹板厚度为12mm，横梁腹板与纵梁腹板通过高强螺栓连接，顶板进行对接熔透焊接。 3、桥面板
钢筋混凝土桥面板采用分块预制的形式，横向为2块板，采用C50钢筋混凝土结构，厚25cm，宽4.16m~4.83m，纵桥向长2.67m 和2.7m。标准段现浇横宽38cm，边纵梁纵缝宽60cm，中纵梁纵缝宽48cm，缝高均为35cm，采用C50 微膨胀混凝土（掺入60kg/m3的钢纤维）。预制桥面板吊装就位后，通过现浇调平层和湿接缝形成整体，钢梁和钢筋混凝土桥面板通过布置在湿接缝处的栓钉剪力钉形成组合梁。 4、剪力钉 桥面板通过剪力钉与钢纵梁和横梁底板进行连接。剪力钉采用Φ22mm 的圆头悍钉，高度300mm，材料为ML15A1。根据不同的受力要求，剪力钉按照10cm～20cm 的间距进行布置。 5、钢结构涂装防腐 （1）表面处理 钢材表面预处理：喷砂≥Sa 2.5 级，Rz=40～80μm。无机硅酸锌车间底漆一道，干膜厚度建议15μm。 构件二次处理：喷砂≥Sa 2.5 级，Rz=40～80μm。 （2）涂装体系 钢板主体：底漆50μm+封闭漆25μm+中间漆125μm+面漆125μm 焊接区域：底漆75μm +中间漆150μm+面漆125μm （3）表面涂装颜色 采用海灰色，色号——B05，应符合（GSB05-1426-2001）中“漆膜颜色标准样卡”的颜色。 二、质量控制依据
常用耐热钢的焊接工艺 耐热钢是指钢再高温条件下既具有热稳定性，又具有热强性的 钢材。热稳定性是指钢材在高温条件下能保持化学稳定性（耐腐蚀、 不氧化）。热强性是指钢材在高温条件下具有足够的强度。其中耐热 性能主要通过铬、钼、钒、钛、铌等合金元素来保证，因此在焊接材 料的选择上应根据母材的合金元素含量来确定。耐热钢在石油石化工业装置施工中应用较为广泛，我们能够经常接触到的多为合金含量较 低的珠光体耐热钢，如15CrMo，1Cr5Mo等。 1铬钼耐热钢的焊接性 铬和钼是珠光体耐热钢的主要合金元素，显著提高金属的高温强度和高温抗氧化性，但它们使金属的焊接性能变差，在焊缝和热影响区具有淬应倾向，焊后在空气中冷却易产生硬而脆的马氏体组织，不仅影响焊接接头的机械性能，而且产生很大的内应力，从而产生冷裂倾向。 因此耐热钢焊接时的主要问题是裂纹，而形成裂纹的三要素是： 组织、应力和焊缝中的含氢量，因此制定合理的焊接工艺尤为重 要。 2珠光体耐热钢焊接工艺 2.1坡口 坡口的加工通常用火焰或者等离子切割工艺，必要时切割也要预热，打磨干净后做PT检验，去除坡口上的裂纹。通常选用V型坡口， 坡口角度为60°，从防止裂纹的角度考虑，坡口角度大些有利，但
是增加了焊接量，同时将坡口及内处两侧打磨干净，去除油污、铁锈及水份等污物（去氢、防止气孔）。 2.2组对 要求不能强制组对，防止产生内应力，由于铬钼耐热钢裂纹倾 向较大，故在焊接时焊缝的拘束度不能过大，以免造成过大的刚度，特别在厚板焊接时，妨碍焊缝自由收缩的拉筋、夹具和卡具等应尽量避免使用。 2.3焊接方法的选用 目前，我们石油石化安装单位管线焊接常用的焊接方法是钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊填充盖面，其它焊接方法还有熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）、CO2气体保护焊、电渣焊和埋弧自动焊等。 2.4焊接材料的选择 选配焊接材料的原则，焊缝金属的合金成分与强度性能基本上要与母材相应指标一致或者应达到产品技术条件提出的最低性能指标。而且为了降低氢含量应先用低氢型碱性焊条，焊条或者焊剂应按规定工艺烘干，随用随取，要装在焊条保温桶中随用随取，焊条再保温桶内不得超过4个小时，否则应重新烘干，烘干次数不得超过三次，这在具体施工过程中都有详细的规定。铬钼耐热钢手弧焊时，也可选用奥氏体不锈钢焊条，如A307焊条，但焊前仍需要预热，这种方法适用于焊件焊后不能热处理的情况。 耐热钢焊材选用表如下所示：
焊接工艺评定报告 共4页第3页工程名称 :莱钢万和冶金辅料轻烧白云石工程 评定报告编号JSQDGP－ 01 工艺指导书编号JSQDGP－ 01 《建筑钢结构焊接技术规程》项目质量负责人武习依据标准 JGJ81－ 2002 试样焊接单位施焊日期2010-5-25 焊工资格证书代号TS6JTAI1800 母材钢号Q235 母材轧制状态热轧生产厂柳钢 化学成分和力学性能 C Mn Si S P σ a σ b δ 5 A kv (%) (%) (%) (%) (%) (MP a) (MP a) (%) (J) 标准024 256 410 26 35 合格证310 425 36 直径烘干制度 焊接材料生产厂牌号类型备注 （mm）（℃× h） 天津大桥焊材 焊条THJ422E4303Φ200×1--- 集团有限公司 焊接方法SMAW焊接位置平焊、立焊接头形式角接、对接 焊接工艺参数见焊接工艺评定指导书清根工艺层间清理 焊接设备型号BX5极性交流 评定结论：本评定按《建筑钢结构焊接技术规程》（ JGJ18－2002 ）规定，根据工程情况编制工艺评定指导书、 焊接试件、制取并检验试样，测定性能，确认试验纪录正确，评定结果为：合格焊接条件及工艺参数适用范围技术 评定指导书规定执行。 评定人审核人日期 日期 评定单位：（盖章） 技术负责人日期 年月日
焊接工艺评定指导书 共4页第4页 工程名称莱钢万和冶金辅料轻烧白云石工程指导书编号JSGGZD--01 母材钢号Q235B 规格10㎜母材轧制状态热轧生产厂柳钢焊接材料生产厂牌号类型烘干制度（℃× h）备注 天津大桥焊材集团有 焊条THJ422 E4303 200× 1 合格限公司 焊接方法SMAW 焊接位置平焊、立焊 焊接设备型号BX5 极性交流 接 头 焊 及 接 坡 顺顺焊 口 序 尺 图 寸 图 焊道焊接焊条或焊丝电流电压热输入 接φ（ mm）（ A）（V）（ kJ/cm ）备注 次方法牌号 工 1 SMAW THJ422 ㎜130 26 --- --- 艺 2 SMAW THJ422 ㎜130 26 --- --- 参SMAW THJ422 ㎜ 3 160 27 --- --- 数 焊前清理有层间清理有 技 背面清根无 术其它： 措 施 焊前须将喊道两侧20㎜范围内的油污、铁锈、飞边、毛刺及其它杂质清理干净。 编制人日期审核人日期
目录 1、编制说明 (2) 2、编制依据 (2) 3、工程概况 (2) 4、施工准备 (3) 5、施工方法 (4) 6、施工技术组织措施计划 .......................................................... 错误！未定义书签。 9、资源需求计划 (12) 10、施工进度计划 (12)
1、编制说明 为了尽快对辽阳石化分公司芳烃厂80万吨/年PTA装置精致工段钢结构预制及安装，确保整体施工顺利进行，特编制此方案。 本方案适用于新PTA装置精致工段钢结构的焊接部分。 2、编制依据 2.1《钢结构工程施工及验收规程》GB50205-2001； 2.2《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81—2002）； 2.4施工图纸； 2.5《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》国质检锅[2002]109号；2.6焊接工艺评定：91-3 2.7施工现场实际空间情况； 2.8《施工技术方案管理规定》Q/JH121.20402.03－2003 2.9《石油化工施工安全技术规程》SH3505 2.10《压力容器无损检测》JB4730-94 2.11《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000 2.12《钢制压力容器焊接规程》JB4709-2000 2.13《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89 3、工程概况 3.1工程情况简介 辽阳石化分公司芳烃厂80万吨/年PTA装置精制工段钢结构安装包括C区管廊钢结构安装(约为280t)；E区加氢反应器、PTA结晶器平台框架安装(约为
260t)、TA料仓平台框架制作安装（约为16t）；F区干燥机平台框架安装（约为15t）、离心机房吊车梁安装（约为20t）、屋架及其它框架安装（约为100t）、F1-1414、F1-1418、F1-1428设备支架及平台框架安装（约为38t）；G区PTA产品班料仓平台框架制作安装（约为31 t）；N区梯子平台护栏制作安装；中间罐（M）区管架制作安装（约为13t）；C、E、F、G、M区梯子护栏安装。在我方所预制安装的钢结构需焊接的厚度为4~20mm。 3.2现场情况 新PTA装置现场布置在原装置的西侧和北侧，此现场作业空间狭小，通行道路狭窄且道路不平整，交叉作业情况比较多，而且在现场安装钢结构必须使用吊车。同时由于原装置还继续处于出产之中以致对无损检测工作产生一定的影响。 4、施工准备 4.1施工现场准备： 4.1.1、为了保证焊接施工的顺利进行，焊接设备应分别集中放置在离焊接区或 离焊接区较近的焊机棚内。放置焊接设备的场地保证通风良好、干燥、维护方便。施焊前应对焊接设备进行检查，并确认其工作性能稳定可靠； 4.1.2、施工所需劳动力和工装备等应在施工进行前准备齐全，并具备使用条件， 可保证连续施工； 4.1.3、施工所需水源、电源、气源应在施工前接通； 4.1.4、平整施工现场的道路，为施工提供便利条件，消防道路畅通； 4.1.5、备有必要的消防器材。 4.2施工技术准备：
常用焊接方法——焊接工艺 我公司是生产自动焊接设备的大型厂家。作为公司员工，就更应该了解常用焊接方法及焊接工艺。结合设备调试，这里将常用的埋弧焊、气体保护焊、钨极氩弧焊作为简要的讲述，以供有关人员参考。 一、埋弧焊 电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊。主要优点：劳动条件好，节省焊接材料和电能，焊缝质量好，生产效率高等。但不适合薄板焊接。（当焊接电流小于100A时，电弧稳定性差，目前板厚小于1mm的薄板还无法采用埋弧焊）只限于水平或倾斜度不大的位置施焊。 埋弧焊是高效焊接常用方法之一。主要用于：焊接各种钢板结构。焊接碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢和复合材料以及堆焊耐磨、耐蚀合金等。 焊接工艺参数对焊接质量影响较大的有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径与伸出长度、焊丝倾角、装配间隙与坡口大小等。此外焊剂层厚度及粒度对焊接质量也有影响。下面分别讲述它们对焊接质量的影响： 1.焊接电流： 焊接电流是决定熔深的主要因素。在一定范围内，焊接电流增加，焊缝的熔深和余高都增加。而焊缝的宽度增加不大。增大焊接电流能提高生产率，但在一定的焊接速度下，焊接电流过大会使热影响区过大，并产生焊瘤及焊件被烧穿等缺陷。若焊接电流过小，测熔深不足，
熔合不好、未焊透和夹渣，并使焊缝成形变坏。 2.电弧电压： 电弧电压是决定熔宽的主要因素。电弧电压增加时，弧长增加，熔深减小，焊缝宽度变宽，余高减小，电弧电压过大，溶剂熔化量增加，电弧不稳，严重时会产生咬边和气孔等。 3.焊接速度： 焊接速度增加，母材熔合比较小。焊接速度过高时，会产生咬边，未焊透，电弧偏吹和气孔等缺陷，焊缝余高大而窄成形不好。 4.焊丝直径与伸出长度： 当焊接电流不变时，减小焊丝直径，电流密度增加，熔深增大，成形系数减小。焊丝伸出长度增加时，熔深速度和余高都增加。 5.焊丝倾角： 焊丝前倾，焊缝成形系数增加，熔深变浅，焊缝宽度增加。焊丝后倾，熔深与余高增，。熔宽明显减小，焊缝成形不变。 6.装配间隙与坡口： 在其他工艺参数不变的条件下，装配间隙与坡口角度增大时，熔合比与余高减小，熔深增大，焊缝厚度基本保持不变。 7、焊机层厚度与粒度： 焊剂层太薄时，容易露弧，电弧保护不好，容易产生气孔或裂纹。焊剂层太厚，焊缝变窄，成形不好。 一般情况下，焊剂粒度对焊缝成形影响不大，但采用小直径焊丝焊薄板时，焊剂粒度对焊缝成形就有影响。若焊剂颗粒太大，电弧不
15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法 1 前言 耐热钢中以珠光体铬钼耐热钢应用最广，因为这类钢一般适用于 350-550℃之间，同时，这类钢的合金元素含量相对较少，一般都属于低合金钢的范畴，因为合金钢是在碳钢中加入少量的合金元素，钢的性能就发生了变化，就得到了碳钢所没有的性能，即耐高温、抗氧化、抗蠕化和良好的持久强度,由于合金元素小于3.5%，所以称作低合金，简称合金钢。它的耐热性和强度均超过不锈钢，但是价格比不锈钢便宜得多，适用于在各种高温高压条件下工作的介质管道。例如在攀钢煤化工厂外线工艺管道施工项目中，该工程管道φ273×11共1200米，其设计温度为480℃，设计压力为5.5Mpa，并且管道材质为15CrMoG耐热合金钢，这类高温高压的特殊材质管道以前我公司未施工过,所以还没有完善和成熟的施工工艺 及经验可以借鉴。由于合金钢的化学成分和性能与碳素钢、不锈钢存在较大的区别，所以施工15CrMoG耐热合金钢的焊接工艺及步骤都比碳素钢、不锈钢要求更高，也更严格和复杂。因此掌握此项新技术、新工艺中所有技术参数是具有较大的技术难题。 为了保证焊接质量，公司成立了专题攻关技术小组，开展科技创新，取得了“15CrMoG耐热钢管道焊接技术”这一新成果，并且该技术于2006年通过攀钢冶金技术有限公司（原攀冶建公司）科技质量部组织的科技成果鉴定，获公司科技进步一等奖；在2007年4月全国冶金施工系统QC成果发布会上获得二等奖。该技术填补了我公司在15CrMoG耐热合金钢焊接
技术方面的空白，优化了生产工艺，提高了劳动生产率，保证了焊接质量，为公司创造了良好的社会效益和经济效益。 2 工法特点 2.1由于15CrMoG钢中含有较高含量的Cr、C和其它合金元素，钢材的淬硬倾向较明显，焊接接头淬硬倾向大，可能出现冷裂纹,因此15CrMoG 钢焊接时，焊接材料的选择和严格的工艺措施，对于防止焊缝产生裂纹，保证管道使用性能至关重要。所以15CrMoG耐热合金钢与碳素钢、不锈钢等管道相比不管从施工工艺还是施工时所使用的工机具要求都更高，也更复杂。因此通过本工法的实施,使我公司的管道施工综合能力得到很大的提高,填补了我公司在15CrMoG耐热合金钢安装技术方面的空白，优化了生产工艺，提高了劳动生产率，保证了焊接质量，为公司创造良好的社会效益。更为今后公司施工同类管道奠定了坚实的基础，提高了 1 市场竞争能力。 2.2本工法贯彻实施后，使我公司得以熟练掌握15CrMoG材质高温高压蒸汽管道的打磨、预热、焊接、层间温度、焊后缓冷、焊缝及管道的热处理等所有工序及每个工序的具体要求及相关参数。为今后公司施工同类合金管道将起到较大的指导作用。 3 适用范围 适用于管道介质在10MPa、550℃以下的15CrMoG材质或同类型材质的高温、高压蒸汽管道或其它介质管道的焊接。 4工艺原理 为了保证耐热钢具有较好的高温强度和高温抗氧化性能,要加入一定
一．工程概况 1.1概述 厦门市金佳鼎进出口有限公司厂房建设及配套由厦门市华旸建筑工程设计 有限公司设计，厦门市住总监理有限司负责监理，福建省万桥市政园林有限公司 承建。工程位于同安区工业集中区 厦门市金佳鼎进出口有限公司厂房构建筑面积4256.922）采用方钢，楼面梁采用H型钢梁和方钢，联接方式为高强，螺栓连接＋焊接，楼面采用压型板现浇混凝土； 二、焊接工艺 2．１一般规定 2．１．１钢材除应符合本规程的相应规定外，尚应符合下列要求： １、清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污； ２、焊接坡口边缘上钢材的夹层缺陷长度超过２５ｍｍ时，应采用无损探伤检测 其深度，如深度不大于６ｍｍ，应用机械方法清除；如深度大于６ｍｍ，应用机 械方法清除后焊接填满；若缺陷深度大于２５ｍｍ时，应采用超声波探伤测定其 尺寸，当单个缺陷面积（ａ×ｄ）或聚集缺陷的总面积不超过被切割钢材总面积 （Ｂ×Ｌ）的４％时为合格，否则该板不宜使用； ３、钢材内部的夹层缺陷，其尺寸不超过第２款的规定且位置离母材坡口表面距 离（ｂ）大于或等于２５ｍｍ时不需要修理；如该距离小于２５ｍｍ则应进行修 补，其修补方法应符合规定； ４、夹层缺陷是裂纹时（见图1．１．１），如裂纹长度（ａ）和深度（ｄ）均 不大于５０ｍｍ，其修补方法应符合规定；如裂纹深度超过５０ｍｍ或累计长度 超过板宽的２０％时，该钢板不宜使用。
１．１．２焊接材料除应符合本规程有关规定外，尚应符合下列规定： １焊条、焊丝、焊剂和熔嘴应储存在干燥、通风良好的地方，由专人保管； ２焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前，必须按产品说明书及有关工艺文件的规定进行烘干。 图 1.1.1 夹层缺陷示意 ３低氢型焊条烘干温度应为３５０～３８０℃，保温时间应为１．５～２ｈ，烘干后应缓冷放置于１１０～１２０℃的保温箱中存放、待用；使用时应置于保温筒中；烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过４ｈ应重新烘干；焊条重复烘干次数不宜超过２次；受潮的焊条不应使用； ４实芯焊丝及熔嘴导管应无油污、锈蚀，镀铜层应完好无损； ５焊钉的外观质量和力学性能及焊接瓷环尺寸应符合现行国家标准《圆柱头焊钉》（ＧＢ１０４３３）的规定，并应由制造厂提供焊钉性能检验及其焊接端的鉴定资料。焊钉保存时应有防潮措施；焊钉及母材焊接区如有水、氧化皮、锈、漆、油污、水泥灰渣等杂质，应清除干净方可施焊。受潮的焊接瓷环使用前应经
钢结构焊接工艺评定报告
焊接形式 报告类型 编 编 批 单 日 号 制 准 位 期
（5-50mm）钢板 CO2 对接焊 通 用 GJPD-886 郑 沛 曹恒聪 张克文 合肥建工钢结构彩板有限责任公司 2012 年 10 月 10 日
技术负责
焊 接 工 艺 评 定 报 告 目 录
序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
号
报
告
名
称
报告编号
页
数
目录 焊接工艺评定报告 焊接工艺评定指导书 焊接工艺评定记录 焊接工艺评定检验结果 HJPD-001 HJPDZD-001 HJPDJL-001 HJPDJG-001
1 1 1 1 1
焊接工艺评定报告
共 1 页 工程（产品）名 称 委托单位 项目负责人 试样焊接单位 焊工 陈亚中 安徽麒翔林产品有限公司 评定报告编号 工艺指导书编号 依据标准 施焊日期 级别 供货状态 分 S （%） ≤0.04 0.017 合格 和 力 热轧 学 性 生产厂 能 σb MPa
470~630
第 1 页 GJPD-885 GJPDZD-326
合肥建工钢结构彩板有限责任公司 张克文 合肥建工钢结构彩板有限责任公司
资格代号 规格 化 学 Si （%） ≤0.55 0.44 合格 10mm 成 471
《建筑钢结构焊接 技术规程》 （JGJ81） 2011-12-10 高级 马钢
母材钢号
Q345B
C （%） 标准 合格证 复验 碳当量 焊接材料 焊条 焊丝 焊剂或气 体 焊接方法 焊接工艺参数 焊接设备型号 预热温度（℃） 焊后热处理 ≤0.2 0.14 合格
Mn （%） 1.0~1.6 1.43 合格
P （%） ≤0.04 0.018 合格 公式
σs MPa ≥345 365 合格
δ 5 （%） 21 29 合格
Akv ψ （%） （J） / / / / / /
520 合格
Ceq=C+Mn/6+ （Cr+Mo+V） /5+ （Ni+Cu） /15 直径 （㎜） φ4 φ 1.2 φ4 平（F） 烘干温度（℃ ×h） / / / 接头形式 对接（B） 备注 /
生产厂
新安江电焊 条公司 常州瑞特 豫林焊材
牌号 H08MnA ER50-3 HJ431
类型 / / / 焊接位置
二氧化碳气体保护焊 见焊接工艺指导书 ZD500 /
清根工艺 电源及极性 / /
反面碳弧气刨清根 直流反接 后热温度（℃） 及时间（min） /
层间温度（℃）
评定结论：本评定按《建筑钢结构焊接技术规程》 （JGJ81）规定，根据工程情况编制工艺评定指导书、 焊接试件、制取并检验试样、测定性能，确认试验记录正确，评定结果为： 焊接条件及工艺参 数适用范围按本评定指导书规定执行。 评 审 定 核
郑 沛 曹恒聪
2012 年 10 月 10 日 年 月 日
评定单位：
（签章）
技术负责
2012 年 10 月 10 日
年
月 日
目录 1.前言错误！未定义书签。 2.焊接工艺流程2 3.焊接施工工艺及技术措施3 3.1焊前准备3 3.2焊接材料的选择3 3.3焊接预热4 3.4焊接环境5 3.5焊接工艺措施5 3.6 厚板焊接工艺要点9 3.7焊接应力控制12 3.8焊接质量检查13 4.焊接质量控制措施 (14) 5.钢结构焊接注意事项 (17) 5.1防风措施 (17) 5.2防雨措施 (17) 1.焊接工艺流程 焊接安全设施的准备、检查 焊接设施、焊接材料安装引弧板、出板再检查修整坡口检查 坡口表面清理坡口检查记录预热温度记录预焊接电流调整、焊道清焊 焊后处自焊接施工记 焊缝外观U检返再检焊接场所清焊接结转移焊接场所 3.焊接施工工艺及技术措施 3.1焊前准备 焊接区操作脚手平台搭设良好，平台高度及宽度应有利于焊工操作舒适、方便，并应有防风措施。由于CO气体保护焊2焊枪线较短，考虑将焊机及送丝机置于操作平台上。操作平台是针对节点焊接而专门设计，具体详见安全设施一节。 焊工配置一些必要的工具，比如：凿子、焊工专用榔头、刷子以及砂轮机等。焊把线应绝缘良好，如有破损处要用绝缘布包裹好，以免拖拉焊把线时与母材打火。 焊接设备应接线正确、调试好，正式焊接前宜先进行试焊，将电压、电流调至合适的范围。检查坡口装配质量。应去除坡口区域的氧化皮、水份、油污等影响焊缝质量的杂质。如坡口用氧－乙炔切割过，还应用砂轮机进行打磨至露出金属光泽。
3.2焊接材料的选择 根据钢材化学成分、力学性能，对Q345C级钢的焊材选配，见下表1所示： 表1：焊材选择 埋弧焊 母材牌号手工焊条 CO2保护焊 焊丝焊剂 BB Q235+Q235 E4315 H08A CC F4A0 H08MnA E4316 B ER50-G +Q345 C Q235C(实芯) E5015 H10Mn2 BB E501T1-1 F48A2 Q345+ Q345 CC E5016 H08MnA (药芯) E5015 Q345GJC+Q345GJC H10Mn2 F48A2 E5016 3.3焊接预热 预热是防止低合金高强钢焊接氢致裂纹的有效措施，可以控制焊接冷却速度，减少或避免热影响区（HAZ）中淬硬马氏体的产生，降低HAZ硬度，同时还可以降低焊接应力，并有助于氢的逸出。预热温度的确定与钢材材质、板厚、接头形式、环境温度、焊接材料的含氢量以及拘束度都有关系。根据母材性能结合我们以往一些工程的施工经验，对于Q345钢材，40～60mm的板厚，预热温度80～100℃左右；60～80mm的板厚，预热温度为120℃。 预热主要采用电加热和氧-乙炔火焰加热方法，预热范围为坡口及坡口两侧不小于板厚的1.5倍宽度，且不小于100mm。测温点应距焊接点各方向上不小于焊件的最大厚度
耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接摘要 A335-P22（化学成分为－1Mo）是ASME规范的表示方法，在国内表示为12Cr2Mo，属于高温铁素体合金耐热钢。特点是工艺性能良好，对热处理的加热温度不太敏感，焊接性能也较好，具有良好的塑性，具有抗高温、难腐蚀。最大的缺点在焊接工艺中具有淬硬性和再热裂纹倾向。目前，广泛应用于电力、石化行业的超高压蒸汽管道生产工艺中。以天津石化100万吨/年乙烯装置超高压管道为例，对A335-P22材质的合金耐热钢焊接工艺进行分析，以指导现场焊接施工。 关键词耐热钢管道焊接性能焊接工艺 1工程概况 天津石化100万吨/年乙烯工程100万吨/年乙烯装置，为全国首套大乙烯工程，具有工程量大、施工工期短、施工难度大、技术，质量要求严格等特点。其超高压蒸汽管道采用A335-P22无缝钢管，设计温度538℃，操作温度520℃，设计压力1 ，操作压力11MPa。超高压蒸汽管道主管线贯穿街区主管廊，分散于热区、压缩区、急冷区、冷区，裂解炉区，共计管道延长米公里，共计焊口3300多道。管道规格：Φ*～Φ610*。焊接工作主要为A335-P22同材质焊接。耐热钢焊接作业时间、热处理周期长。高压管道坡口加工、焊接和安装是整个乙烯装置的重点和难点。 2焊接准备工作 材料检验 A335-P22无缝钢管在注明标示外，外观与普通的碳钢无缝钢管是一样的，所以在材料的验收、入库、保管、发放，必须严格执行国家的、行业的相关标准、规范及公司的相关规定，认真核对材料的质量证明文件。材料验收、核对材料证明文件需参照表1和表2数值。必须做到材料实物与材料证明相符合，并做上合格标记。根据SH3501的要
目录 1. 前言 ............... 错误！未定义书签。 2. 焊接工艺流程 (3) 3. 焊接施工工艺及技术措施. (4) 3.1 焊前准备 (4) 3.2 焊接材料的选择 (4) 3.3 焊接预热 (5) 3.4 焊接环境 (6) 3.5 焊接工艺措施 (6) 3.6 厚板焊接工艺要点 (10) 3.7 焊接应力控制 (13) 3.8 焊接质量检查 (13) 4. 焊接质量控制措施 (15) 5. 钢结构焊接注意事项 (18) 5.1 防风措施 (18)
5.2 防雨措施 (18)
1.焊接工艺流程
3. 焊接施工工艺及技术措施 3.1 焊前准备焊接区操作脚手平台搭设良好，平台高度及宽度应有利于焊工操作舒适、方便，并应有防风措施。由于CO2 气体保护焊焊枪线较短，考虑将焊机及送丝机置于操作平台上。操作平台是针对节点焊接而专门设计，具体详见安全设施一节。 焊工配置一些必要的工具，比如：凿子、焊工专用榔头、刷子以及砂轮机等。焊把线应绝缘良好，如有破损处要用绝缘布包裹好，以免拖拉焊把线时与母材打火。 焊接设备应接线正确、调试好，正式焊接前宜先进行试焊，将电压、电流调至合适的范围。检查坡口装配质量。应去除坡口区域的氧化皮、水份、油污等影响焊缝质量的杂质。如坡口用氧－乙炔切割过，还应用砂轮机进行打磨至露出金属光泽。 3.2 焊接材料的选择 根据钢材化学成分、力学性能，对Q345C级钢的焊材选配, 见下表1 所示：
表 择 预热是防止低合金高强钢焊接氢致裂纹的有效措施，可以控制焊接冷却速度，减少或避免热影响区 (HAZ中淬硬马氏体的产生，降低HAZ硬度，同时还可以降低焊接应力，并有助于氢的逸出。预热温度的确定与钢材材质、板厚、接头形式、环境温度、焊接材料的含氢量以及拘束度都有关系。根据母材性能结合我们以往一些工程的施工经验，对于Q345钢材，40?60mm勺板厚，预热温度80?100 C左右；60?80mm的板厚，预热温度为120C。 预热主要采用电加热和氧-乙炔火焰加热方法，预热范围为坡口及坡口两侧不小于板厚的 1.5倍宽度，且不小于100mm 测温点应距焊接点各方向上不小于焊件的最大厚度值，但不得小于 75mm处。
钢结构工程焊接工艺评定及注意点 1、施工单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理等各种参数及参数的组合，应在钢结构制作及安装前进行焊接工艺评定试验。焊接工艺评定试验方法和要求，以及免予工艺评定的限制条件，应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661--2011 的有关规定。 2、焊接施工前，施工单位应以合格的焊接工艺评定结果或采用符合免除工艺评定条件为依据，编制焊接工艺文件，并应包括下列内容： (1)焊接方法或焊接方法的组合； (2)母材的规格、牌号、厚度及覆盖范围； (3)填充金属的规格、类别和型号； (4)焊接接头形式、坡口形式、尺寸及其允许偏差； (5)焊接位置； (6)焊接电源的种类和极性； (7)清根处理； (8)焊接工艺参数（焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊层和焊道分布）； (9)预热温度及道间温度范围； (10)焊后消除应力处理工艺； (11)其他必要的规定。 Ⅱ焊接作业条件 3、焊接时，作业区环境温度、相对湿度和风速等应符合下列规定，当超出本条规定且必须进行焊接时，应编制专项方案：
（1）作业环境温度不应低于-10℃； （2）焊接作业区的相对湿度不应大于 90%； （3）当手工电弧焊和自保护药芯焊丝电弧焊时，焊接作业区最大风速不应超过 8m/s，当气体保护电弧焊时，焊接作业区最大风速不应超过 2m/s。 4、现场高空焊接作业应搭设稳固的操作平台和防护棚。 5、焊接前，应采用钢丝刷、砂轮等工具清除待焊处表面的氧化皮、铁锈、油污等杂物，焊缝坡口宜按现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661 的有关规定进行检查。 6、焊接作业应按工艺评定的焊接工艺参数进行。 7、当焊接作业环境温度低于 0℃且不低于－10℃时，应采取加热或防护措施，应将焊接接头和焊接表面各方向大于或等于钢板厚度的 2 倍且不小于100mm 范围内的母材，加热到规定的最低预热温度且不低于 20℃后再施焊。 Ⅲ定位焊 8、定位焊焊缝的厚度不应小于3mm，不宜超过设计焊缝厚度的 2/3；长度不宜小于40mm 和接头中较薄部件厚度的 4 倍；间距宜为 300mm~600mm。 9、定位焊缝与正式焊缝应具有相同的焊接工艺和焊接质量要求。多道定位焊焊缝的端部应为阶梯状。采用钢衬垫板的焊接接头，定位焊宜在接头坡口内进行。定位焊焊接时预热温度宜高于正式施焊预热温度 20℃~50℃。 Ⅳ引弧板、引出板和衬垫板 10、当引弧板、引出板和衬垫板为钢材时，应选用屈服强度不大于被焊钢材标称强度的钢材，且焊接性应相近。
钢结构焊接规范 钢结构从下料、组对、焊接、检验等工艺 钢结构手工电弧焊焊接施工工艺标准 依据标准： 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345 《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323 《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.1 《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.2 《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81 1、范围 本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工程。 2、施工准备 2.1材料及主要机具 2.1.1电焊条：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。按要求施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。设计无规定时，焊接Q235
钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条；焊接16Mn钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条；焊接重要结构时宜采用低氢型焊条（碱性焊条）。按说明书的要求烘焙后，放入保温桶内，随用随取。酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。 2.1.2引弧板：用坡口连接时需用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相同。 2.1.3主要机具：电焊机（交、直流）、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、 焊条保温桶、钢丝刷、石棉条、测温计等。 2.2作业条件 2.2.1熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。 2.2.2施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。 2.2.3现场供电应符合焊接用电要求。 2.2.4环境温度低于0℃，对预热，后热温度应根据工艺试验确定。 3、操作工艺 3.1工艺流程： 作业准备→电弧焊接（平焊、立焊、横焊、仰焊）→焊缝检查。 3.2钢结构电弧焊接 3.2.1平焊 3.2.1.1选择合格的焊接工艺，焊条直径，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证。
耐热钢焊接焊条选用及说明 在高温下工作的钢叫做耐热钢，耐热钢应具备高温化学稳定性和高温强度，耐热钢按显微组织可分为珠光体耐热钢、铁素体耐热钢、马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢四类；珠光体耐热钢通常热强钢，另有专篇，不再叙述，这里只讲铁素体耐热钢、马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢。 一般来说，钢中含Cr达到5%，在600℃下具备了抗氧化能力，当Cr达到12%时，抗氧化能力可达800℃，当Cr达到20%时，抗氧化能力可达950℃，当Cr达到25%时，在1050℃高温下耐热钢表面不起氧化皮，高温化学稳定性非常强；铬金属是耐热钢中最主要的合金元素，所以耐热钢含铬量大都在12%以上。 相对而言，铁素体耐热钢和马氏体耐热钢高温强度低且塑韧性不好，耐热性能不如奥氏体耐热钢，奥氏体耐热钢与奥氏体不锈钢相比，含碳量高一些，有些钢种既是不锈钢又是耐热钢。 本文依据GB/T 4238-2015《耐热钢钢板与钢带》和GB/T 983-2012《不锈钢焊条》标准，选出14种代表性耐热钢材料及其适用的12种焊条，基本涵盖适用温度范围，其余耐热钢焊接时焊条选择也可以参照使用。 一、焊条选用原则 1、耐热性对等 焊缝与母材都在同一个温度下服役，若焊缝耐热性差就会影响整体功能，若焊缝耐热性过剩则会造成浪费，只有两者对等才是最适宜的。 2、化学成分相近 为确保焊缝金属与母材具备相同的耐热性，焊条熔敷金属化学成份与母材应尽量相近；同时两者化学成份相近使得它们膨胀系数相近，避免了因膨胀系数不同在焊接接头处产生内应力。 3、保证抗裂性 对抗裂性差的耐热钢可以用化学成分差异化来选择焊条，防止冷裂纹，确保施工可焊性。如马氏体耐热钢、沉淀硬化耐热钢。
钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施本文针对钢结构工程焊接技术的重点和难点，按多年来的工程实践经验主要阐述十种实用焊接变形的控制措施和方法；焊接残余应力的控制措施；焊接裂纹的防治措施；焊接工艺评定的范围；焊缝质量检查；框架结构制作与安装焊接；安装焊接工艺；钢结构变形的预防等。 1、概述 钢结构焊接时，焊接热源对结构不均匀加热引起的结构形状和尺寸的变化，称为焊接变形。在变形的同时，结构内部还产生应力、应变，因为这时结构并未承受外载时，就存在这些应力，所以这些应力居于内应力范畴，称为焊接残余力。属于不均匀分布的自平衡内应力。 焊接变形及应力在焊接过程中往往是难以避免的。它们将影响到焊接结构尺寸精度和焊接接头的强度，轻者需耗费不少人力、物力去矫正、修理，严重的会使构件报废。此外，焊接变形和应力对焊接结构以后使用是的承载能力也产生不可低估的影响。焊接残余应力和焊接变形是能量存在同一构件的不同形式，服从于能量存在同一构件的不同形式，服从于能量守恒定律；它们相辅相成，并互相转化。减少一方必须增大一方： 设：焊缝的总能量为E总，E总=E有+E损+ρ残+ε=1 （1） （1）式中，E有—冶金反应时的有用能；E损---无用能，损耗能；ρ残--焊接残余应力；ε-焊接变形，当焊接完成后，构件中只存在两种能量形式； E残+ε=c<1 （2） c---常量 于是（2）式有了工程应用的价值，这就是我们在工程实际中控制焊接残余应力和焊接变形的基本观点。我们从事钢结构设计、制作安装的技术人员必须了解和掌握焊接变形及应力产生的原因及其基本规律、影响因素，以便在制作安装过程中能够控制焊接变形和应力。 2、焊接应变与变形的控制 2.1焊接变形的控制 （1）尽量减少焊缝的截面积，施焊量以满足连接需要即可，俗话说：“不过焊”，（对一般的角焊缝）是按照有效焊角尺寸来决定其焊缝强度的，所以对于凸出很高的焊缝，多出的焊缝金属，按规范作用并不能提高其许可强度，反而增大了应力集中系数，消弱了坡口的综合性能。对厚板，对接焊缝，可采用U型刨边形成U型坡口，可进一步减少焊缝金属量。 （2）焊缝的数量愈少愈好，每条焊缝尽量采用多层多道焊，厚板焊接特别要注意。 （3）焊缝尽可能称、布置要靠近中和轴施焊（由于收缩力引起钢板变形力臂小），因此减少变形。 （4）环绕中和轴的焊缝要平衡：应用对称施焊的原则，时一个收缩力对另一个收缩力相互平
分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝氏体、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接方法。 分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求？答:Q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要预热和严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠光体转变右移，使快冷下的铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而转变为含碳量高的贝氏体与马氏体具有淬硬倾向，Q345刚含碳量低含锰高，具有良好的抗热裂性能，在Q345刚中加入V、Nb达到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应力裂纹。被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，Q345钢经过600℃×1h退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化倾向明显减小。；焊接材料：对焊条电弧焊焊条的选择：E5系列。埋弧焊：焊剂SJ501，焊丝H08A/H08MnA.电渣焊：焊剂HJ431、HJ360焊丝H08MnMoA。CO2气体保护焊：H08系列和YJ5系列。预热温度：100～150℃。焊后热处理：电弧焊一般不进行或600～650℃回火。电渣焊900～930℃正火，600～650℃回火 Q345与Q390焊接性有何差异？Q345焊接工艺是否适用于Q390焊接，为什么？答：Q345与Q390都属于热轧钢，化学成分基本相同，只是Q390的Mn含量高于Q345，从而使Q390的碳当量大于Q345，所以Q390的淬硬性和冷裂纹倾向大于Q345，其余的焊接性基本相同。Q345的焊接工艺不一定适用于Q390的焊接，因为Q390的碳当量较大，一级Q345的热输入叫宽，有可能使Q390的热输入过大会引起接头区过热的加剧或热输入过小使冷裂纹倾向增大，过热区的脆化也变的严重。 低合金高强钢焊接时，选择焊接材料的原则是什么？焊后热处理对焊接材料有什么影响？答：选择原则：考虑焊缝及热影响区组织状态对焊接接头强韧性的影响。由于一般不进行焊后热处理，要求焊缝金属在焊态下应接近母材的力学性能。中碳调质钢，根据焊缝受力条件，性能要求及焊后热处理情况进行选择焊接材料，对于焊后需要进行处理的构件，焊缝金属的化学成分应与基体金属相近。 比较Q345、T-1钢、2.25Cr-Mo和30MnSiA的冷裂、热裂和消除应裂纹的倾向. 答：1、冷裂纹的倾向：Q345为热扎钢其碳含量与碳当量较底，淬硬倾向不大，因此冷裂纹敏感倾向较底。T-1钢为低碳调质钢，加入了多种提高淬透性的合金元素，保证强度、韧性好的低碳自回火M和部分下B的混合组织减缓冷裂倾向，2.25Cr-1Mo为珠光体耐热钢，其中Cr、Mo能显著提高淬硬性，控制Cr、Mo的含量能减缓冷裂倾向，2.25-1Mo冷裂倾向相对敏感。30CrMnSiA为中碳调质钢，其母材含量相对高，淬硬性大，由于M中C含量高，有很大的过饱和度，点阵畸变更严重，因而冷裂倾向更大。2、热裂倾向Q345含碳相对低，而Mn含量高，钢的Wmn/Ws能达到要求，具有较好的抗热裂性能，热裂倾向较小。T-1钢含C低但含Mn较高且S、P的控制严格因此热裂倾小。30CrMnSiA含碳量及合金元素含量高，焊缝凝固结晶时，固-液相温度区间大，结晶偏析严重，焊接时易产生洁净裂纹，热裂倾向较大。3、消除应力裂纹倾向：钢中Cr、Mo元素及含量对SR产生影响大，Q345钢中不含Cr、Mo，因此SR倾向小。T-1钢令Cr、Mo但含量都小于1%，对于SR 有一定的敏感性；SR倾向峡谷年队较大，2.25Cr-Mo其中Cr、Mo含量相对都较高，SR倾向较大。
耐热钢焊条的选用
电焊条的选用 （二） (3)耐热钢焊条的选用 低合金耐热钢要在高温下长期工作，为了保证耐热钢的高温性能，须向钢中加入较多的合金元素（如Cr、M o、V、Nb等）。在选择焊接材料时，首先要保证焊缝性能与母材匹配，具有必要的热强性，因此要求焊缝金属的化学成分应尽量与母材一致。如果焊缝与母材化学成分相差太大，高温长期使用后，接头区域某些元素发生扩散现象（如碳元素在熔合线附近的扩散），使接头设法性能下降。 耐热钢焊条一般可按钢种和构件的工作温度来选用。选配耐热钢焊接材料的原则是焊缝金属的合金成分和性能与母材相应指标一致，或应达到产品技术条件提出的最低性能指标。为了提高焊缝金属的抗热裂能力，焊缝中的碳含量应略低于母材的碳含量，一般应控制在0.0 7%～0.15%之间。由于钢中碳和合金元素的共同作用，耐热钢焊接时极易形成淬硬组织，焊接性较差。为此耐热钢一般焊前预热，焊后进行回火处理。 近年来，在薄壁管焊接中普遍采用了氩弧焊打底，酸
性焊条手弧焊盖面的工艺，大大提高了焊接质量。但这类焊条抗裂性次于低氢型焊条，在单独使用或用于厚壁管焊接时，应选择低氢型耐热钢焊条。 常用低合金耐热钢焊条的成分、性能、特征和用途见表1。 （4）低温钢焊条的选用 低温钢是在－40～－196℃的低温范围工作的低合金专用钢材。按化学成分来划分，低温钢主要有含镍钢和无镍钢两类。国外一般使用含镍低温钢，如3.5Ni钢、5 Ni钢和9Ni钢等；我国多使用无镍低温钢。 选择低温钢焊接材料首先应考虑接头使用温度、韧性要求以及是否要进行焊后热处理等，尽量使焊缝金属的化学成分和力学性能（尤其是冲击韧性）与母材一致。经焊后热处理后，焊缝仍应具有较高的低温韧性。由于对焊缝金属的低温韧性提出了严格的要求，低温钢焊条药皮均采用低氢型。焊接时要求尽量采用小的焊接线能量，避免焊缝金属及近缝区形成粗晶组织而降低低温韧性。含镍低温钢除手弧焊外，主要采用氩弧焊进行焊接，采用与母材相同成分的焊丝，保护气体为Ar或在Ar中 加入2%的O 2或5%～10%的CO 2 ，以改善焊缝成形。 常用低温钢焊条的成分、性能、特征和用途见表2。 5.3 不锈钢焊条的选用