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手工电弧焊焊接工艺标准
1. 手工电弧焊焊接施工工艺标准 1.1适用范围
本工艺适用于钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工艺。工艺规定了一般低碳钢、普通低合金高强度钢手工电弧焊的基本要求。凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件手工电弧焊均应按本工艺规定执行。 1.2 引用标准
（1）钢结构工程施工质量验收规范（GB50205—2001）； （2）建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300—2001）； （3）建筑钢结构焊接规程（JGJ81—2002）； （4）碳钢焊条（GB5117—85）； （5）低合金钢焊条（GB5118—85）； （6）钢结构焊缝外形尺寸（GB10854—89）；
（7）焊接质量保证钢熔化焊接接头的要求和缺陷等级（GB/T12469—90）； （8）钢焊缝手工超声波探伤和探伤结果的分级（GB11345—89）。 1.3 术 语
焊接工艺——制造焊件所有有关的加工方法实施要求，包括焊接准备、材料选用、焊接方法的选定、焊接参数、操作要求等。
坡口——根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配的一定几何形状的沟槽。 断续焊缝——焊接成具有一定间隔的焊缝。
塞焊缝——两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝，只在孔内焊角缝者。
焊缝厚度——在焊缝横截面中，从焊缝正面到焊缝背面的距离。 手工焊——手持焊具、焊枪或焊钳进行操作的焊接方法。
预热——焊接开始前，对焊件的全部（或局部）进行加热的工艺措施。
后热——焊接后立即对焊件的全部（或局部）进行加热或保温，使其缓冷的工艺措施。 焊条——涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极。它由药皮和焊芯两部分组成。 焊药——压涂在焊芯表面上的涂料层。 焊渣——焊后覆盖在焊缝表面上的固态熔渣。 焊接工作台——为焊接小型焊件而设计的工作台。
定位板——为保证焊件间的相对位置，防止变形和便于装配而临时焊上的金属板。 引弧板——为在焊接接头始端获得正常尺寸的焊缝截面，焊前装配的一块金属板。焊接在这块板上开始，焊后割掉。
引出板——为在焊接接头末端获得正常尺寸的焊缝截面，焊前装配的一块金属板。焊接在这
块板上结束，焊后割掉。 2.施工准备
2.1 技术准备
（1）首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺试验。焊接工艺试验所用的设备、仪表应处于正常的工作状态，有特殊要求时，要与生产时采用的焊机相同。参与焊接工艺试验的焊工，必须由本单位技术熟练的焊接人员承担。
（2）工艺试验完后还须进行评定，判断其是否可行。未经评定的试验结果不能盲目投入批量生产。工艺评定的目的，一是审定生产工艺能否实现；二是质量保证可靠程度的检验；三是经济合理性分析。
（3）编制工艺文件。通过钢结构焊接施工前进行的工艺试验，得到最佳工艺参数，并据此编制出正式的焊接工艺评定报告和焊接工艺指导书，根据工艺指导书及图样的规定，编写焊接工艺，根据焊接工艺进行焊接施工。 2.2材料准备
（1）钢材应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并应具有质量证明书或检验报告。如果用其它钢材和焊材代换时，须经设计单位同意，并按相应工艺文件施焊。 （2）焊条选用原则
1）焊接材料的选择应按照施工图的要求选用，并应具有质量证明书或检验报告。施工单位必须按施工图的要求备料，不得随意变更，特别是酸性焊条和碱性焊条二者不得混杂使用。 2）焊接材料代换时必须经设计单位同意，并应由设计单位签发材料代换通知单。因某些材料的代换可能影响到构件的性能、制作和焊接工艺的改变，所以，代换后的焊接材料应做相应的试验，根据试验结果调整焊接工艺。
3）焊接低碳钢和低合金钢时选用焊接材料可依据以下原则进行选择：
①依据焊接材料的力学性能和化学成分要求。对于普通碳素结构钢，通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。对于合金结构钢，通常要求焊缝金属的主要合金成分与母材金属相接近或相同。当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝容易产生裂纹，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。
②依据焊件的使用性能和工作条件要求。对于承受动荷载和冲击荷载的焊件，除满足强度要求外，还要保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和塑性，应选用塑性和韧性指标较高的低氢焊条。对于接触腐蚀介质、在高温或低温条件下工作的焊件，应选用相应的耐腐蚀焊条、耐热或低温钢焊条。
③依据焊件的结构特点和受力状态。对于结构形状复杂、刚性大及大厚度焊件，由于焊接过程中产生很大应力，容易使焊缝产生裂纹，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。对于焊接部位难以清理干净的焊件，应选用氧化性能强，对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。由于
受条件限制而不能翻转的焊件，当焊缝处于非平焊位置的，应选用全位置焊条。
④依据施工条件及设备情况。在狭小或通风条件差的场合，尽量选用酸性焊条或低尘低毒焊条。在没有直流电源，而焊接结构又要求必须使用低氢焊条的时候，应选用交直流两用的低氢型焊条。
⑤依据操作工艺性能及经济效益。在满足产品性能的条件下，尽量选用工艺性能好的酸性焊条。在满足使用性能和操作工艺性能的条件下，尽量选用成本低、效率高的焊条。 4）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。 （3）焊材的保管
1）各种焊条必须按不同类别、型号或牌号分别在不同位置存放。
2）存放焊材的仓库要求通风良好、干燥，库内应设置温度计和湿度计。应采取措施使库温控制在10～25℃，最低不应低于5℃。10～20℃时的相对湿度为60%以下；20～30℃时的相对湿度为50%；30℃时的相对湿度为40%以下，以防止焊条受潮变质。 3）焊条不应直接放置地上，存放时必须垫高，离地面和墙面均应大于300mm，最好放在专用的架子或柜子里，或分垛码放，以保证焊条周围空气流通。
4）为防止损坏包装及药皮脱落，搬运及堆放时不得乱摔、乱砸，应注意轻放。焊条包装要随用随启封，拆包后未用完的焊条要妥善保管，以免受潮变质。 （4）焊件坡口形式的选择
1）要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减小焊接变形，节省焊条，提高劳动生产率，降低成本。一般主要根据板厚选择（见《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88）。
2）不同板厚的钢板对接接头的两板厚度差(t—t1)不超过下表规定时， 则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选择；否则应在厚板上作出如表中图示的单面a） 或双面削薄b），其削薄长度L≥3(t—t1)。 两板厚度差允许值 较薄板厚t1（mm） 允许厚度差（t-t1）（mm）
2.4 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。
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。
≥2～5 1 ＞5～9 2 ＞9～12 3 ＞12 4 2.5 作业条件
2.5.1 熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。
2.5.2 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。 2.5.3 现场供电应符合焊接用电要求。
2.5.4 环境温度低于0℃，对预热，后热温度应根据工艺试验确定。
2.5.5 焊接区表面及其周围20mm 范围内，应用钢丝刷、砂轮、氧乙炔火焰等工具，彻底清除待焊处表面的氧化皮、锈、油污、水份等污物。
2.5.6 焊条在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和烘焙温度进行烘焙。低氢型焊条烘干后必须存放在保温箱（筒）内，随用随取。焊条由保温箱（筒）取出到施焊的时间不宜超过2h（酸性焊条不宜超过4h）。不符上述要求时，应重新烘干后再用，但焊条烘干次数不宜超过2 次。
2.5.7 复核焊接件的接头质量和焊接区域的坡口、间隙、钝边等的处理情况。有不符合要求的，需修整合格。
2.5.8 焊接设备及各种附件、仪表性能应达到产品合格证各项指标、并且调节灵活绝缘可靠，还必须满足国家标准GB15579 的安全要求。
2.5.9 制作防风棚和储存其它防风措施，以防风雨天气。 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。
3.2.1.2 清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。
3.2.1.3 烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内，随用随取。
3.2.1.4 焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。
3.2.1.5 引弧：角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持2～4mm间隙产生电弧。对接焊缝及时接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，中途接头则应在焊缝接头前方15～20mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。
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