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1、本鋼北臺2#高爐工程冬季焊接施工技術措施編制人：霍小帥 日期：審核人：于波洋 日期：審批人：廖從宣 日期： 天津二十冶金結本鋼高爐項目部2012年9月25日1、編制說明： 由于2#高爐工程面臨冬季施工階段，而本工程任務緊、工作量大，焊接施工涉及所有鋼結構安裝部位，屬于特殊工序。根據多年氣象觀測，遼寧省平均入冬時間為10月20日，常年持續時間為179天，最早入冬時間在10月8日，最晚入冬時間為11月6日，本溪局部每年冬季降有大雪。冬季主要的氣候特點是：干冷且為期漫長。根據鋼結構的施工特點，并結合本工程的實際情況，在冬季施工中把焊接工作為控制重點。我單位特編寫此專項技術措施，認真做好焊前準備，嚴格2、控制施焊過程，嚴把焊接質量，以確保該工程整體質量。2、工程概況：2#高爐工程由我單位負責施工的，需要大量使用焊接的，且需要冬季施焊的主要部位包括：高爐爐體工藝鋼結構安裝、高爐爐體框架工藝鋼結構安裝、高爐爐體設備安裝、高爐爐身軟水及高壓冷卻水管道系統安裝、風口平臺工藝鋼結構安裝、粗煤氣系統工藝鋼結構安裝、主膠帶上料通廊工藝鋼結構安裝、出鐵場主體鋼結構安裝、熱風主管及熱風圍管工藝鋼結構、出鐵場除塵管道支架等。高爐殼體材質為BB503高爐爐殼專用鋼材、高爐主體框架材質為Q345B、重力除塵內外殼體材質為Q345B、上升下降管材質為Q235B、所有平臺梁及平臺鋪板材質為Q235B，所有欄桿材質均為Q23、35A、其它支架吊掛材質均為Q235B。在此次冬季施工過程當中主要涉及到的焊條類型主要有E4303、E4316、E5016，氣保焊絲主要使用ER50-6。3、編制依據：3.1、中冶京誠工程技術有限公司設計圖及施工詳圖3.2、煉鐵工藝爐殼體結構技術規范GB50567-20103.3、高爐爐殼技術條件TB4076-913.4、煉鐵機械設備工程安裝驗收規范GB50372-20063.5、現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范GB50236-983.6、鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-20013.7、建筑工程鋼結構焊接規程JGJ81-20023.8、鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分析G4、B113453.9、遼寧省地方標準建筑安裝工程施工技術操作規程4、主要焊接工藝4.1、焊接材料 4.1.1電焊條、二氧化碳氣體保護焊絲、都應有出廠質量證明書。鋼結構常用鋼材所對應的焊材見下表。一般焊接材料選用鋼材強度等級 （MPa）鋼 號 手弧焊 焊 條 埋 弧 焊CO2氣體保護焊 焊 絲焊 劑 焊 絲235Q235E4303E4316H08AH08MnAHJ431H10MnSiH08MnA345Q345E5016不開坡口對接 H08A中板開坡口對接H08MnA H10Mn2H10MnSi厚板深坡口H10Mn2HJ431HJ350H08Mn2Si20#鋼管E4316E4303H08Mn2SiH5、08MnSi4.1.2對各種焊材入庫前都要進行嚴格的質量檢查并應符合以下要求：氣割所用氧氣純度不低于99.5%；乙炔氣純度不低于96.5%；二氧化碳氣體保護焊所用二氧化碳氣純度不低于99.5%，且含水量應小于0.05%，焊接重要結構時，其含水量應小于0.005%。電焊條的偏心度、藥皮強度、藥皮耐潮度等應符合要求。二氧化碳氣體保護焊絲表面應光滑平整、焊絲的鍍銅層均勻牢固、焊絲的挺度應能使焊絲均勻連續送進。4.1.3各種焊材應在干燥通風良好的焊材倉庫中存放，并應按種類、牌號、批號、規格、入庫時間分類堆放，每垛應有明確的標志，不得混放。4.1.4發放、烘干焊條和焊劑要有專人負責，要有焊條、焊劑烘干記6、錄、領取和發放記錄。4.1.5當天剩的焊條、焊劑，應分別放入保溫箱內貯存，不得露天過夜存放。4.1.6焊條分酸性和堿性焊條，堿性焊條又稱低氫型焊條，這種焊條的藥皮有較強的吸潮性能，空氣的相對濕度高于65%以上時，藥皮就開始吸潮，吸潮時間超過4h以上的焊條，在電弧的高溫作用下，熔敷金屬中的擴散氫升高，焊縫金屬中就容易生成氫白點、氫氣孔、氫型裂紋和氫脆等缺陷，因此焊接材料應儲存在濕度低于60%以下，且通風良好的倉庫內，使用前應按有關規定進行烘干。但重復烘干的次數不宜過多，烘干次數過多，藥皮中鐵合金容易氧化，分解硅酸鹽，易老化變質，影響焊接質量。焊條銹蝕、油污，在高溫作用下也會分解出氫和其它氣體，使7、焊縫產生氣孔等其他缺陷。4.2、焊工4.2.1施焊人員必須具有特殊工種作業操作證，并且合格證在有效期內；停焊時間達6個月及以上，應重新考核。4.2.2施焊人員應有良好的工藝作風，嚴格按照相關規定進行焊接，并認真實行質量自檢。4.2.3焊工在施焊前應認真熟悉作業指導書，凡與作業指導書要求不符時，焊工應拒絕施焊。當出現重大質量問題時，應及時報告技術人員，不得自行處理。4.3、焊接 高爐鋼結構安裝在冬季施工階段焊接方法主要為：二氧化碳氣體保護焊和手工電弧焊。4.3.1一般施工方法及要求焊縫清潔 應將焊縫及其附近泥土、水、油污等雜質清理干凈確保焊接質量。焊縫坡口及間隙 認真檢查構件坡口和間隙是否符合要8、求。不符合要求的應及時修整或重新組裝，絕對不允許在焊縫之間加金屬填充物。填充物的主要危害是容易造成未焊透、夾渣等缺陷。焊縫的引弧板及收弧板 在焊接對接焊縫和組合焊縫時應在焊縫的兩端設置引弧板和收弧板，其材質和坡口型式與被焊工件相同，手弧焊引弧板和收弧板長度應60mm,寬度應50mm。埋弧自動焊的引弧（收弧）板長度應150mm，寬度應80mm。引弧（收弧）板是保證兩端焊縫質量的重要措施，焊縫通過引弧（收弧）板的過渡，可提高正式焊區的焊接溫度，以防止焊縫兩端有未焊透、未熔合等缺陷，同時還能消除焊縫兩端的弧坑和弧裂紋。引弧（收弧）板在焊接完后，要用火焰切割除去并用摩光機磨平，嚴禁大錘擊落。這是為了保9、證焊縫端部完整，避免撕裂母材造成缺口形成應力集中和撕裂源點。殼體焊接時，立縫和環縫采用二氧焊或手把焊。縱縫下部接引弧板，厚度與母材相同，當兩帶殼體安裝時，應先把縱縫焊完，再焊環縫，避免三向應力，破壞焊縫或母材；環縫焊接時，實施分段分層退步反向焊。當母材為雙鏟坡口時，正面焊完，背面用碳弧氣刨清根；定位焊必須由持相應焊工合格證的焊工施焊，所用焊接材料必須與正式施焊相當。定位焊焊縫應與最終焊縫有相同的質量要求。鋼襯板的定位焊宜在接頭坡口內焊接，定位焊焊縫厚度不宜超過設計焊縫厚度的2/3，定位焊焊縫長度宜大于40mm，間距宜為500600mm，并應填滿弧坑。定位焊預熱溫度應高于施焊溫度。當定位焊焊縫上10、有氣孔或裂紋時，必須清除后重焊。多層焊（埋弧橫焊和手工焊）時應連續施焊，每一焊道焊接完成后應及時清理焊渣及表面飛濺物，發現影響焊接質量的缺陷時，應清除后方可重焊。遇到中斷施焊的情況，應采取適當的后熱、保溫措施，再次焊接時重新預熱溫度要高于初始預熱溫度。坡口底層焊道采用焊條手工電弧焊時宜使用不大于4mm的焊條施焊，底層根部焊道的最小尺寸應適宜，但最大厚度不應超過6mm。焊接過程中不得在焊道以外的母材表面引弧（熄弧）。在焊縫以外的母材上引弧是一種不良的的操作習慣，容易燒傷母材留下缺口，導致應力集中，使鋼材韌性值下降，影響疲勞強度，特別是低合金結構鋼對此更為敏感。雪天時，禁止露天焊接。構件焊區表面潮11、濕或有水時，必須清理干凈方可施焊。焊前預熱和焊后處理板材厚度大于50mm的碳素結構鋼和厚度大于36mm的低合金結構鋼,施焊前應進行預熱,焊后應進行后熱.預熱溫度宜控制在100-150C 。在負溫下焊接時：含碳量0.35%的碳素鋼,厚度t34mm,預熱溫度130-180C ；16Mn鋼厚度t30mm,預熱溫度 130-180C 。 預熱區在焊道兩側,其寬度應各為焊件厚度的2倍以上,且不小于100mm。對需要進行后熱處理的的焊縫,應在焊接結束后焊縫金屬沒有完全冷卻的時候立即進行。焊縫內部出現不允許缺陷,需要用磨光機或碳弧氣刨認真磨出缺陷進行返修,但焊縫同一部位返修次數不得超過二次,如超過二次必須經12、負責焊接的技術人員核準后,再按返修工藝進行操作。二氧化碳氣體保護焊二氧化碳氣體保護焊焊接時應在氣瓶口添加預熱器，防止在焊接過程中產生冰塊，使氣體不流通而產生氣孔等缺陷。二氧化碳氣體保護焊，焊前要進行放水處理，當瓶內氣體壓力低于1.0MPa時,應停止使用。二氧化碳氣體保護焊，焊縫在引弧（收弧）板上的引出長度應大于20mm。二氧化碳氣體保護焊焊接時，焊槍的焊嘴與母材之間的距離應不超過10mm。風速超過2米時應采取擋風措施（用棚布遮檔）。二氧化碳氣體保護焊的焊接參數見下表。角焊縫二氧化碳氣體保護焊焊接參數接頭型式板 厚（mm）焊絲直徑（mm）焊接電流 (A)電弧電壓 (V)焊接速度(m/min)氣體13、流量(1/min)焊腳尺寸 (mm)備 注水平角焊51.6260-28027-2916-185-6焊一層52.0280-30028-3016-185-6焊一層61.2230230.5510-156.0焊一層61.6300-32037.50.55205.0焊一層61.636039-400.58205.0焊一層62.0340-350350.58205.0焊一層81.6390-400410.5520-256.0焊一層搭接角焊4.51.2210220.5010-154.0焊一層61.2270260.5010-155.0焊一層81.2320320.5010-156.0焊一層手工電弧焊 鋼構件正溫制作負溫14、安裝時，應根據環境溫度的差異考慮構件收縮量，并在施工中將偏差進行調整。 焊條烘焙：焊條往往會因吸潮而使工藝性能變壞，造成電弧不穩、飛濺增大，并容易產生氣孔、裂紋等缺陷。因此，焊條使用前必須嚴格烘干。一般焊條： E4303的烘干溫度為 150-200，時間1-2小時；E5016的烘干溫度為 300-370，時間2小時；烘干后放在100-150的保溫箱內，隨用隨取。焊條外露不得超過2小時，超過2小時重新烘焙，焊條烘焙次數不超過2次。焊接前烘干焊條時，不應將焊條突然放進高溫爐內，或從高溫爐中突然取出冷卻。焊接時要把焊條放在保溫筒中并插上電源，隨用隨取。焊條由保溫筒取出到施焊的時間：堿性焊條不宜超過215、小時；酸性焊條不宜超過4小時。否則應重新烘干后再用，但焊條烘干次數不宜超過二次。負溫下對9mm以上鋼板焊接時應采用多層焊接，焊縫由下向上逐層堆焊，每條焊縫一次焊完，如焊接中斷，在再次施焊之前先清除焊接缺陷后重新預熱。嚴禁在焊接母材上引弧。 鋼結構現場焊接安裝時，如遇雪天或刮風天氣，必須搭設防護棚。 不合格的焊縫鏟除重焊。手工電弧焊，焊縫在引弧（收弧）板上的引出長度應大于20mm。手工電弧焊，焊條直徑與電流匹配見下表 焊條直徑與電流匹配焊條直徑 (mm)1.62.02.5 3.24.0電 流 (A)25-4040-60 50-80100-130160-210 注：立、橫、仰焊電流應比平焊電流小116、0%左右，低氫型焊條電流比普通焊條電流大10%左右。在坡口處底層焊道規定用不大于3.2的焊條打底，這是對手工電弧焊提出的，因坡口根部是斜面，如果用直徑較大的焊條打底，容易在尖角以上處起弧形成焊道的尺寸過大，焊縫在收縮過程中抗裂性降低，影響底層焊縫質量。用3.2的焊條打底就能獲得較好效果。5、焊接質量檢驗5.1焊縫外觀檢查普通碳素結構鋼應在焊接冷卻到工作環境溫度、低合金結構鋼應在焊接24小時后方可進行外觀檢查。焊縫外觀的焊波應均勻,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，焊接區域無飛濺殘留物。焊縫外觀檢驗質量標準見下表焊縫外觀檢驗質量標準項次 項 目 焊 縫 質 量 標17、 準一級 二 級 三 級1氣 孔不允許不允許直徑小于或等于1.0mm的氣孔在100mm長度范圍內不得超過5個2咬 邊不允許深度不超過0.5mm,累計總長度不得超過焊縫長度的10%深度不超過0.5mm,累計總長度不超過焊縫長度的20%焊縫的焊接尺寸應符合規范要求，非熔透組合焊縫和角焊縫、對接焊縫和組合焊縫見下表非熔透組合焊縫和角焊縫外形尺寸的允許偏差序號 項 目 示 意 圖 允許偏差（mm） K6 K61焊 腳尺 寸（K）+1.50+3.002角焊縫 余 高（C）+1.50+3.00對接焊縫和組合焊縫的外形尺寸及允項次項目 示 意 圖允 許 偏 差 (mm)一 級二 級三 級1焊縫余高Cb201.5+0.5-1.01.5土1.02.0土1.5b202.0-1.5+1.02.0土1.52.0+1.5-2.02焊縫錯邊s0.1t且不大于2.0mms0.1t且不大于2.0mms0.15t且不大于3.0mm3焊透的組合焊縫(K)Kt/4 +4 0105.2焊縫內部質量檢查對設計要求全焊透的一級、二級焊縫應采用超聲波探傷進行內部缺陷的檢驗，一、二級焊縫質量等級及缺陷分級見下表：焊縫質量等級一級二級內部缺陷超聲波探傷評定等級檢驗等級B級B級探傷比例10020注：對現場安裝焊縫，應按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數計算百分比，探傷長度不小于200mm，并應不少于一條焊縫。