钢结构工程施工单元一任务四.pptx

《钢结构工程施工单元一任务四.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构工程施工单元一任务四.pptx（50页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、任务书任务书焊接是钢结构制作安装采用的重要工艺方法之一，是通过局焊接是钢结构制作安装采用的重要工艺方法之一，是通过局部加热、加压、填充金属等手段，使焊件达到原子层面结合部加热、加压、填充金属等手段，使焊件达到原子层面结合成一体的连接方法。它具有不削弱构件截面、设计施工易行、成一体的连接方法。它具有不削弱构件截面、设计施工易行、节约钢材等优点。但焊接结构受外界因素影响较大，易出现节约钢材等优点。但焊接结构受外界因素影响较大，易出现各种质量缺陷，因此需严格按设计规范标准要求施工和检验。各种质量缺陷，因此需严格按设计规范标准要求施工和检验。完成本学习任务后，学生能够开展常规钢结构焊接方法工艺完成本学

2、习任务后，学生能够开展常规钢结构焊接方法工艺文件的编制工作，正确选择焊接设备型号，具有填写焊接施文件的编制工作，正确选择焊接设备型号，具有填写焊接施工涉及的各种材料检查记录单、焊接施工检验记录单的能力。工涉及的各种材料检查记录单、焊接施工检验记录单的能力。任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接1第1页/共50页能力目标能力目标具备焊接方法的优选能力；编制焊接工艺文件的能力；开具备焊接方法的优选能力；编制焊接工艺文件的能力；开展钢结构焊接施工过程指导和检验的能力。展钢结构焊接施工过程指导和检验的能力。知识目标知识目标熟悉钢结构焊接方法的工艺过程；掌握钢结构焊接接头形熟悉钢结构焊接方法的工艺过程；掌

3、握钢结构焊接接头形式、焊接坡口形式、焊接位置形式；掌握钢结构焊接质量式、焊接坡口形式、焊接位置形式；掌握钢结构焊接质量检验的方法和标准；了解钢结构焊接质量的缺陷。检验的方法和标准；了解钢结构焊接质量的缺陷。2任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第2页/共50页一、焊接方法概述一、焊接方法概述1.1.焊接方法的特点焊接方法的特点焊接方法连接的优点是钢材可采用任何方位、角度、形状相连接，无焊接方法连接的优点是钢材可采用任何方位、角度、形状相连接，无须在板材上开孔，不削弱截面，构造简单，节省钢材，制造方便，易须在板材上开孔，不削弱截面，构造简单，节省钢材，制造方便，易于实现机械化操作，生产效率高。于

4、实现机械化操作，生产效率高。但焊缝附近钢材受到高温影响，材质会有变脆的趋势，容易产生焊接但焊缝附近钢材受到高温影响，材质会有变脆的趋势，容易产生焊接残余应力和残余变形，影响结构的疲劳强度。因此相较螺栓连接和铆残余应力和残余变形，影响结构的疲劳强度。因此相较螺栓连接和铆钉连接而言，焊接连接塑性和韧性较差，容易出现质量缺陷，因此在钉连接而言，焊接连接塑性和韧性较差，容易出现质量缺陷，因此在加工工厂中适宜采用焊接连接，而在安装施工现场应尽量采用螺栓连加工工厂中适宜采用焊接连接，而在安装施工现场应尽量采用螺栓连接。接。3任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第3页/共50页2.2.焊接方法的分类焊接方法

5、的分类根据焊接工艺的特点，可将其分为熔化焊接、固相焊接和钎焊三大类。根据焊接工艺的特点，可将其分为熔化焊接、固相焊接和钎焊三大类。材料结合时的状态为液相的焊接为熔化焊接；材料结合时状态为固相材料结合时的状态为液相的焊接为熔化焊接；材料结合时状态为固相的焊接为固相焊接；材料结合状态为固相兼液相的焊接为钎焊。熔化的焊接为固相焊接；材料结合状态为固相兼液相的焊接为钎焊。熔化焊接在钢结构中常用的有各种类型电弧焊（如焊条电弧焊、埋弧焊、焊接在钢结构中常用的有各种类型电弧焊（如焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、栓钉焊等）、气焊和电阻焊（包括点焊、缝焊、对焊、气体保护焊、栓钉焊等）、气焊和电阻焊（包括点焊、缝

6、焊、对焊、电渣焊等）。电渣焊等）。3.3.接头形式接头形式按被连接的构件间的相对位置，可以将接头分为对接接头、搭接接头、按被连接的构件间的相对位置，可以将接头分为对接接头、搭接接头、T T型接头、角型接头四种，如图所示。型接头、角型接头四种，如图所示。4任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第4页/共50页4.4.焊缝类型焊缝类型焊缝按构造可分为对接焊缝和角焊缝两种类型。对接焊缝用料经济、焊缝按构造可分为对接焊缝和角焊缝两种类型。对接焊缝用料经济、传力平稳、动力性能好，但较厚的板材需要开坡口，如图、所示。角传力平稳、动力性能好，但较厚的板材需要开坡口，如图、所示。角焊缝施工简便，但存在传力不均、

7、应力集中严重和用料不经济的缺点，焊缝施工简便，但存在传力不均、应力集中严重和用料不经济的缺点，如图、所示。如图、所示。5任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第5页/共50页5.5.施焊位置施焊位置焊接时，焊件接缝所处的空间位置有平焊、立焊、横焊和仰焊四种。焊接时，焊件接缝所处的空间位置有平焊、立焊、横焊和仰焊四种。(1)(1)平焊平焊平焊时，熔滴依靠自身重力自然垂落至熔池，熔池结晶位置处于水平，平焊时，熔滴依靠自身重力自然垂落至熔池，熔池结晶位置处于水平，结晶条件良好，焊缝成型美观，是所有焊接位置中最适宜于操作的位结晶条件良好，焊缝成型美观，是所有焊接位置中最适宜于操作的位置，熔池金属不会流失

8、。生产中，应尽量采用各种变位机械将其他各置，熔池金属不会流失。生产中，应尽量采用各种变位机械将其他各种焊接位置转变为平焊位置，以便于操作，如图所示。种焊接位置转变为平焊位置，以便于操作，如图所示。(2)(2)立焊立焊立焊时，熔池金属和熔滴因受重力作用具有下坠趋势，和焊件分开，立焊时，熔池金属和熔滴因受重力作用具有下坠趋势，和焊件分开，所以容易产生焊瘤。但由于熔渣的熔点低、流动性强，熔池金属和熔所以容易产生焊瘤。但由于熔渣的熔点低、流动性强，熔池金属和熔渣容易分离，不容易产生夹渣。但由于熔池部分脱离熔渣的保护，所渣容易分离，不容易产生夹渣。但由于熔池部分脱离熔渣的保护，所以如果操作或运条角度不当

9、时，容易产生气孔，如图所示。以如果操作或运条角度不当时，容易产生气孔，如图所示。6任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第6页/共50页(3)(3)横焊横焊横焊时，熔池金属受重力作用而下淌至下侧坡口上，容易造成未熔合和横焊时，熔池金属受重力作用而下淌至下侧坡口上，容易造成未熔合和夹渣。因此，应采用较小直径的焊条和短弧施焊。采用多层多道焊，能夹渣。因此，应采用较小直径的焊条和短弧施焊。采用多层多道焊，能比较容易地防止铁水下淌，但外观不易整齐。操作时应在坡口上边缘稍比较容易地防止铁水下淌，但外观不易整齐。操作时应在坡口上边缘稍作停留，并以选定的焊接速度焊至坡口下边缘，做微小的横拉稳弧动作，作停留，并

10、以选定的焊接速度焊至坡口下边缘，做微小的横拉稳弧动作，然后迅速带至上坡口，匀速进行，如图所示。然后迅速带至上坡口，匀速进行，如图所示。(4)(4)仰焊仰焊仰焊基本与立焊、横焊相同，熔滴靠电弧吹力和熔化金属的表面张力过仰焊基本与立焊、横焊相同，熔滴靠电弧吹力和熔化金属的表面张力过渡于熔池，熔滴的重力阻碍熔滴过渡，熔池金属也受自身重力作用产生渡于熔池，熔滴的重力阻碍熔滴过渡，熔池金属也受自身重力作用产生下坠。由于熔池金属温度越高，表面张力越小，因此仰焊时极易在焊道下坠。由于熔池金属温度越高，表面张力越小，因此仰焊时极易在焊道背面产生凹陷、正面出现焊瘤，宜用小电流、短弧焊接，如图所示。背面产生凹陷、

11、正面出现焊瘤，宜用小电流、短弧焊接，如图所示。7任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第7页/共50页6.6.焊接质量等级焊接质量等级建筑钢结构中，一般将焊缝分为一级、二级、三级三个质量等级，应建筑钢结构中，一般将焊缝分为一级、二级、三级三个质量等级，应按照按照钢结构设计规范钢结构设计规范（GB 50017GB 50017）的规定选择合理的质量等级标）的规定选择合理的质量等级标准对焊缝质量进行检验验收。准对焊缝质量进行检验验收。8任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第8页/共50页二、常用焊接方法二、常用焊接方法1.1.焊条电弧焊焊条电弧焊(1)(1)概念与原理概念与原理焊条电弧焊也称手工电弧焊

12、，是一种使用手焊条电弧焊也称手工电弧焊，是一种使用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法。手工电工操作焊条进行焊接的电弧焊方法。手工电弧焊的原理是利用焊条与工件间产生的电弧弧焊的原理是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化进行焊接。焊接过程中焊条药热将金属熔化进行焊接。焊接过程中焊条药皮熔化，形成气体、熔渣和金属熔池，气体皮熔化，形成气体、熔渣和金属熔池，气体和熔渣对熔池起保护作用，排除周围空气的和熔渣对熔池起保护作用，排除周围空气的有害影响，高温熔池金属与熔渣间起冶金反有害影响，高温熔池金属与熔渣间起冶金反应，还原与净化金属，熔池凝固后成为焊缝，应，还原与净化金属，熔池凝固后成为焊缝，固态焊渣覆盖

13、于焊缝金属表面，如图所示。固态焊渣覆盖于焊缝金属表面，如图所示。9任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第9页/共50页(2)(2)优点与缺点优点与缺点焊条电弧焊可用交流弧焊机或直流弧焊机进行焊接，设备简单、维护焊条电弧焊可用交流弧焊机或直流弧焊机进行焊接，设备简单、维护方便，这也是它应用广泛的原因之一。另外，实现空间任意位置的焊方便，这也是它应用广泛的原因之一。另外，实现空间任意位置的焊接和焊件金属类型的广泛性也是其主要的优点。接和焊件金属类型的广泛性也是其主要的优点。但焊条电弧焊的焊接质量，除与焊条、焊接参数及焊接设备有关外，但焊条电弧焊的焊接质量，除与焊条、焊接参数及焊接设备有关外，还取决

14、于焊工的操作技术和经验保证，人为因素影响大。焊条电弧焊还取决于焊工的操作技术和经验保证，人为因素影响大。焊条电弧焊主要靠人工操作，劳动条件差，且生产效率较低。主要靠人工操作，劳动条件差，且生产效率较低。(3)(3)主要机具主要机具常用机具包括焊接电源、交（直）流电焊机、焊条烘干机、焊钳、焊常用机具包括焊接电源、交（直）流电焊机、焊条烘干机、焊钳、焊接电缆、焊条保温箱等。接电缆、焊条保温箱等。(4)(4)工艺要求工艺要求焊前准备。包括坡口制备、焊件清理、焊条烘焙、预热等。准备工焊前准备。包括坡口制备、焊件清理、焊条烘焙、预热等。准备工作直接影响焊接质量，因此需重视焊接前的准备工作。作直接影响焊接

15、质量，因此需重视焊接前的准备工作。10任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第10页/共50页坡口制备。根据焊件尺寸、形状、加工工厂的设备条件综合选择，坡口制备。根据焊件尺寸、形状、加工工厂的设备条件综合选择，目前常用的有气割、刨边、气刨等方法。目前常用的有气割、刨边、气刨等方法。焊件清理。主要指对待焊部位的清理，彻底清除上面的水分、铁锈、焊件清理。主要指对待焊部位的清理，彻底清除上面的水分、铁锈、油污、氧化皮等杂物，可采用钢丝刷刷、砂轮磨或抛丸等方法。油污、氧化皮等杂物，可采用钢丝刷刷、砂轮磨或抛丸等方法。焊条烘焙。按说明书要求进行焊条烘焙和保温，遵循用多少烘焙多焊条烘焙。按说明书要求进行焊条

16、烘焙和保温，遵循用多少烘焙多少，随烘随用的原则。少，随烘随用的原则。焊前预热。在焊接开始前对全部或局部焊件进行预热，达到降低焊焊前预热。在焊接开始前对全部或局部焊件进行预热，达到降低焊接接头冷却速度、减少应力、防止焊接缺陷的目的。接接头冷却速度、减少应力、防止焊接缺陷的目的。做好了焊前准备，还需要进行焊接参数的选择，具体参数如下：做好了焊前准备，还需要进行焊接参数的选择，具体参数如下：焊接电源。采用直流电源焊接时，工件接直流电源正极，焊条接负焊接电源。采用直流电源焊接时，工件接直流电源正极，焊条接负极时，称为正接，反之称为反接。具体选择何种极性电源，主要从电极时，称为正接，反之称为反接。具体选

17、择何种极性电源，主要从电弧稳定燃烧考虑，一般焊条按说明书选择。用交流弧焊机时，极性不弧稳定燃烧考虑，一般焊条按说明书选择。用交流弧焊机时，极性不断变化，无须考虑电源极性。断变化，无须考虑电源极性。11任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第11页/共50页焊条直径。根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进焊条直径。根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进行选择。为提高效率，宜选择直径较大的焊条，同时考虑焊接位置；行选择。为提高效率，宜选择直径较大的焊条，同时考虑焊接位置；但焊件较薄时，应选择直径较小的焊条，焊条直径与焊件厚度关系但焊件较薄时，应选择直径较小的焊条，焊条直径与焊件厚度关

18、系如表所示。如表所示。电弧电压。主要由弧长决定，电弧长，电压高；反之则低。一般电弧电压。主要由弧长决定，电弧长，电压高；反之则低。一般情况下，电弧长度等于焊条直径的情况下，电弧长度等于焊条直径的0.510.51倍为宜，相应的电弧电压为倍为宜，相应的电弧电压为1625V1625V。焊接电流。焊接电流越大，熔深越大，焊接效率越高，但电流过焊接电流。焊接电流越大，熔深越大，焊接效率越高，但电流过大，飞溅大、易产生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷。选择焊接电流时应大，飞溅大、易产生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷。选择焊接电流时应考虑焊条尺寸、类型、焊件厚度、接头形式、焊缝位置等因素。本考虑焊条尺寸、类型、焊件厚度、接头

19、形式、焊缝位置等因素。本着优选大的原则进行选择，一般情况下，焊接电流选择如表所示。着优选大的原则进行选择，一般情况下，焊接电流选择如表所示。12任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第12页/共50页焊接速度。速度过快，焊缝窄，易产生夹渣、气孔、裂纹等缺陷；焊接速度。速度过快，焊缝窄，易产生夹渣、气孔、裂纹等缺陷；速度过慢，母材易脆，焊缝过宽，一般应与焊接电流配合选择。速度过慢，母材易脆，焊缝过宽，一般应与焊接电流配合选择。焊接层数。厚板焊接时，必须采用多层焊，多层次焊接时，后焊道焊接层数。厚板焊接时，必须采用多层焊，多层次焊接时，后焊道对前一条焊道起热处理，改善组织和力学性能。对前一条焊道起热

20、处理，改善组织和力学性能。13任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第13页/共50页2.2.埋弧自动焊埋弧自动焊(1)(1)概念与原理概念与原理电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，称为埋弧焊。埋弧焊的焊接过电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，称为埋弧焊。埋弧焊的焊接过程与焊条电弧焊的基本一样，热源也是电弧，但把焊丝上的药皮改变程与焊条电弧焊的基本一样，热源也是电弧，但把焊丝上的药皮改变成了颗粒状的焊剂。焊接时，焊丝与焊件之间的电弧掩埋在成了颗粒状的焊剂。焊接时，焊丝与焊件之间的电弧掩埋在4060mm4060mm厚焊剂层下燃烧，图所示为焊缝成型示意图。当上述过程中的焊丝送厚焊剂层下燃烧，图所示为焊缝

21、成型示意图。当上述过程中的焊丝送进和焊丝沿焊缝向前移动两种操作均由焊机自动完成时，就是埋弧自进和焊丝沿焊缝向前移动两种操作均由焊机自动完成时，就是埋弧自动焊，其焊接过程如图所示。动焊，其焊接过程如图所示。14任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第14页/共50页(2)(2)优点与缺点优点与缺点埋弧自动焊具有如下优点：埋弧自动焊具有如下优点：生产效率高。电流大，熔深大，一次不开坡口可焊生产效率高。电流大，熔深大，一次不开坡口可焊20mm20mm，且熔渣去，且熔渣去除容易。除容易。焊接质量好。对焊接熔池保护较完善，焊缝金属中杂质较少，只要焊接质量好。对焊接熔池保护较完善，焊缝金属中杂质较少，只要焊

22、接工艺选择恰当，较易获得稳定高质量的焊缝。焊接工艺选择恰当，较易获得稳定高质量的焊缝。劳动条件好。除了减轻手工操作的劳动强度外，焊接过程几乎没有劳动条件好。除了减轻手工操作的劳动强度外，焊接过程几乎没有烟尘和弧光，通过全自动焊接方式，降低焊工劳动强度。烟尘和弧光，通过全自动焊接方式，降低焊工劳动强度。但埋弧自动焊只能用于平焊和横焊，机动性差；工件边缘准备和装配但埋弧自动焊只能用于平焊和横焊，机动性差；工件边缘准备和装配质量要求较高，费工时；单层大电流焊接焊缝金属晶粒粗大，韧性较质量要求较高，费工时；单层大电流焊接焊缝金属晶粒粗大，韧性较差。差。(3)(3)主要机具主要机具常用机具包括焊接电源、

23、埋弧焊机（见图）、焊机回收设备、焊剂烘常用机具包括焊接电源、埋弧焊机（见图）、焊机回收设备、焊剂烘干设备等。干设备等。15任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第15页/共50页16任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第16页/共50页(4)(4)工艺要求工艺要求坡口形式和尺寸。厚度坡口形式和尺寸。厚度12mm20mm20mm的板材应开坡口后再焊接。坡口形式与焊条电的板材应开坡口后再焊接。坡口形式与焊条电弧焊基本相同，为防止焊穿采用较厚钝边。弧焊基本相同，为防止焊穿采用较厚钝边。焊接电流。影响熔深的主要因素，通过采用较大电流能提高生产率，焊接电流。影响熔深的主要因素，通过采用较大电流能提高生产率

24、，但过大后易产生焊瘤等质量缺陷。但过大后易产生焊瘤等质量缺陷。焊接电压。影响熔宽的主要因素，电压过大熔剂熔化快，电弧不稳，焊接电压。影响熔宽的主要因素，电压过大熔剂熔化快，电弧不稳，易产生咬边、气孔等缺陷。易产生咬边、气孔等缺陷。焊接速度。影响熔深和熔宽，一般与其成反比。速度过快，易产生焊接速度。影响熔深和熔宽，一般与其成反比。速度过快，易产生咬边、未焊透、气孔等缺陷；速度过慢，焊缝表面易产生满溢、焊瘤、咬边、未焊透、气孔等缺陷；速度过慢，焊缝表面易产生满溢、焊瘤、烧穿等缺陷。烧穿等缺陷。焊丝直径与伸出长度。焊接电流不变时，减少焊丝直径，熔深增大，焊丝直径与伸出长度。焊接电流不变时，减少焊丝直

25、径，熔深增大，应按表要求选择。焊丝伸出长度增加，熔敷速度和金属增加。应按表要求选择。焊丝伸出长度增加，熔敷速度和金属增加。17任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第17页/共50页焊丝倾角。单丝焊采用焊丝与工件垂直位置；薄板焊接采用前倾角焊丝倾角。单丝焊采用焊丝与工件垂直位置；薄板焊接采用前倾角度。度。焊剂层厚度。一般堆放高度为焊剂层厚度。一般堆放高度为2550mm2550mm，保证电弧掩埋在焊剂下。，保证电弧掩埋在焊剂下。焊剂层厚度越大，焊缝余高越大，熔深越浅。厚度过薄时，电弧保护焊剂层厚度越大，焊缝余高越大，熔深越浅。厚度过薄时，电弧保护不好，易产生气孔或裂纹；但过厚时，焊缝变窄，易产生表

26、面成型不不好，易产生气孔或裂纹；但过厚时，焊缝变窄，易产生表面成型不良的缺陷。良的缺陷。焊剂粒度。焊剂粒度大，熔宽大，熔深略有减小。一般电流大时选焊剂粒度。焊剂粒度大，熔宽大，熔深略有减小。一般电流大时选择细粒度焊剂，电流小时选择粗粒度焊剂。择细粒度焊剂，电流小时选择粗粒度焊剂。焊剂回收次数。为降低成本，将焊剂回收后循环使用，但应清除内焊剂回收次数。为降低成本，将焊剂回收后循环使用，但应清除内部渣粒、杂物等，反复使用多次的焊剂应与新焊剂混合使用，以减少部渣粒、杂物等，反复使用多次的焊剂应与新焊剂混合使用，以减少焊接质量缺陷。焊接质量缺陷。焊丝数目。焊丝数目增加可加大熔宽，提高生产率，在条件满足

27、时，焊丝数目。焊丝数目增加可加大熔宽，提高生产率，在条件满足时，应优先选用双焊丝。应优先选用双焊丝。18任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第18页/共50页3.CO23.CO2气体保护焊气体保护焊(1)(1)概念与原理概念与原理CO2CO2气体保护焊属于熔化极气体保护焊。它是利用气体保护焊属于熔化极气体保护焊。它是利用CO2CO2气体保护电弧，气体保护电弧，使电弧与空气隔离，电弧在焊丝和工件之间燃烧，焊丝自动送进，熔使电弧与空气隔离，电弧在焊丝和工件之间燃烧，焊丝自动送进，熔化了的焊丝和母材形成焊缝，如图所示。化了的焊丝和母材形成焊缝，如图所示。19任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第19

28、页/共50页(2)(2)优点与缺点优点与缺点CO2CO2气体保护焊是应用最广泛的一种熔化极气体保护电弧焊方法，主要气体保护焊是应用最广泛的一种熔化极气体保护电弧焊方法，主要有以下优点：有以下优点：焊接生产率高。由于焊丝自动送进，焊接时的焊接电流密度大，焊焊接生产率高。由于焊丝自动送进，焊接时的焊接电流密度大，焊丝的熔化效率高，所以熔敷速度快。焊接生产率比手弧焊高丝的熔化效率高，所以熔敷速度快。焊接生产率比手弧焊高2323倍。倍。焊接范围广。适用于低碳钢、高强度钢、普通铸钢的全位置焊接。焊接范围广。适用于低碳钢、高强度钢、普通铸钢的全位置焊接。引弧性能好。能量集中，引弧容易，连续送丝电弧不中断。

29、引弧性能好。能量集中，引弧容易，连续送丝电弧不中断。焊接质量好。对铁锈不敏感，焊缝含氢量低，抗裂性能好，受热变焊接质量好。对铁锈不敏感，焊缝含氢量低，抗裂性能好，受热变形小。形小。焊接成本低。焊接成本低。CO2CO2气体是酿造厂和化工厂的副产品，价格低、来源广，气体是酿造厂和化工厂的副产品，价格低、来源广，其焊接成本约为焊条电弧焊和埋弧焊的其焊接成本约为焊条电弧焊和埋弧焊的40405050。但是但是CO2CO2气体保护焊也有一些缺点：气体保护焊也有一些缺点：与焊条电弧焊相比设备较复杂。与焊条电弧焊相比设备较复杂。抗风能力差，给室外焊接作业带来一定困难。抗风能力差，给室外焊接作业带来一定困难。与

30、焊条电弧焊和埋弧焊相比，焊缝成型不够美观，焊接飞溅较大。与焊条电弧焊和埋弧焊相比，焊缝成型不够美观，焊接飞溅较大。弧光较强，必须注意劳动保护。弧光较强，必须注意劳动保护。20任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第20页/共50页(3)(3)工艺要求工艺要求焊前准备。包括坡口制备、焊件清理等。焊前准备。包括坡口制备、焊件清理等。坡口制备。一般坡口制备。一般CO2CO2保护焊电弧较大，熔深较深，因此坡口宜小，钝保护焊电弧较大，熔深较深，因此坡口宜小，钝边宜大，对接间隙不能超过边宜大，对接间隙不能超过2mm2mm。板厚。板厚12mm12mm以下的板块应开以下的板块应开I I型坡口，型坡口，大于大于1

31、2mm12mm的板材开小坡口。的板材开小坡口。焊件清理。要求坡口正反面周围焊件清理。要求坡口正反面周围20mm20mm范围内清除上部水分、铁锈、范围内清除上部水分、铁锈、油污、氧化皮等杂物，可采用钢丝刷刷、砂轮磨或抛丸、有机溶剂脱油污、氧化皮等杂物，可采用钢丝刷刷、砂轮磨或抛丸、有机溶剂脱脂等方法。脂等方法。做好了焊前准备，还需要进行焊接参数的选择，具体参数如下：做好了焊前准备，还需要进行焊接参数的选择，具体参数如下：焊接电流和电压。焊接电流大，则焊丝熔敷速度快，生产效率高。焊接电流和电压。焊接电流大，则焊丝熔敷速度快，生产效率高。采用恒压电源等速送丝时，一般规律为送丝速度快则焊接电流大，熔采

32、用恒压电源等速送丝时，一般规律为送丝速度快则焊接电流大，熔敷速度快。焊接电流选择应根据板厚、焊丝直径、施焊位置及要求的敷速度快。焊接电流选择应根据板厚、焊丝直径、施焊位置及要求的熔滴过渡形式。常见焊接电流选择如表所示。熔滴过渡形式。常见焊接电流选择如表所示。21任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第21页/共50页电源极性。采用反接，电弧稳定；反之则不稳定。电源极性。采用反接，电弧稳定；反之则不稳定。焊接速度。根据焊件厚度、接头形式、坡口形式、焊缝位置等对焊焊接速度。根据焊件厚度、接头形式、坡口形式、焊缝位置等对焊接电流和电弧电压进行调整，达到电弧稳定燃烧的效果，然后考虑焊接电流和电弧电压进行

33、调整，达到电弧稳定燃烧的效果，然后考虑焊道截面大小，选择焊接速度。其焊接速度的影响与焊条电弧焊相同。道截面大小，选择焊接速度。其焊接速度的影响与焊条电弧焊相同。CO2CO2气体纯度。气体中的水分和碳氢化合物等杂质，对厚板多层焊气体纯度。气体中的水分和碳氢化合物等杂质，对厚板多层焊易产生裂纹，应按照易产生裂纹，应按照焊接用二氧化碳焊接用二氧化碳（HG/T 2537HG/T 2537）中的规定要）中的规定要求选择。求选择。焊丝伸出长度。焊丝伸出长度是焊丝进入电弧前的通电长度，对焊焊丝伸出长度。焊丝伸出长度是焊丝进入电弧前的通电长度，对焊丝起到预热作用，一般应为焊丝直径的丝起到预热作用，一般应为焊丝

34、直径的10121012倍。倍。焊枪倾角。焊枪与焊件成前倾角时，焊缝宽、余高小、熔深较浅、焊枪倾角。焊枪与焊件成前倾角时，焊缝宽、余高小、熔深较浅、焊缝成型好，应优先选用。焊缝成型好，应优先选用。22任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第22页/共50页三、焊接质量缺陷三、焊接质量缺陷1.1.分类分类根据根据金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明（GB 6417GB 6417），将焊缝缺陷），将焊缝缺陷按存在位置和状态分为六类，包括裂纹、孔穴、夹渣、未熔合和未焊按存在位置和状态分为六类，包括裂纹、孔穴、夹渣、未熔合和未焊透、形状缺陷（咬边、焊瘤、烧穿和下塌、错边和角变形、焊缝尺

35、寸透、形状缺陷（咬边、焊瘤、烧穿和下塌、错边和角变形、焊缝尺寸不合要求）及上述以外的其他缺陷（电弧擦伤、严重飞溅、母材表面不合要求）及上述以外的其他缺陷（电弧擦伤、严重飞溅、母材表面撕裂、磨凿痕、打磨过量等），如图所示。撕裂、磨凿痕、打磨过量等），如图所示。23任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第23页/共50页24任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第24页/共50页2.2.缺陷对质量的影响缺陷对质量的影响焊接缺陷一般会引起应力集中，因此对结构的强度、耐久性能均有不利焊接缺陷一般会引起应力集中，因此对结构的强度、耐久性能均有不利影响，具体影响如下：影响，具体影响如下：(1)(1)引起应力集

36、中引起应力集中应力集中的大小与缺陷的形状和相对荷载的方位有关。扁平状裂纹平面应力集中的大小与缺陷的形状和相对荷载的方位有关。扁平状裂纹平面若与加载方向垂直，则应力集中严重；未焊透或条状夹渣缺陷应力集中若与加载方向垂直，则应力集中严重；未焊透或条状夹渣缺陷应力集中现象也较为明显；气孔周围应力集中一般不严重。现象也较为明显；气孔周围应力集中一般不严重。(2)(2)影响结构强度影响结构强度缺陷中的咬边、气孔、裂纹、未焊透、未熔合等均会减少结构焊缝位置缺陷中的咬边、气孔、裂纹、未焊透、未熔合等均会减少结构焊缝位置处有效受力面积，产生应力集中，降低接头强度，易发生脆性断裂。处有效受力面积，产生应力集中，

37、降低接头强度，易发生脆性断裂。(3)(3)降低疲劳强度降低疲劳强度缺陷严重影响结构的疲劳强度，位于材料近表面的缺陷比内部深度的缺缺陷严重影响结构的疲劳强度，位于材料近表面的缺陷比内部深度的缺陷对疲劳强度的影响更大，如裂纹、未熔合、未焊透、咬边等缺陷比球陷对疲劳强度的影响更大，如裂纹、未熔合、未焊透、咬边等缺陷比球状夹渣、气孔的影响要严重得多。状夹渣、气孔的影响要严重得多。(4)(4)降低耐久性降低耐久性钢结构具有易被腐蚀的特点，通常从裂纹、缝隙、缺口位置发生，会减钢结构具有易被腐蚀的特点，通常从裂纹、缝隙、缺口位置发生，会减少结构的使用寿命，降低耐久性。少结构的使用寿命，降低耐久性。25任务任

38、务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第25页/共50页由于焊接变形处往往存在内应力，是构件发生破坏的主要位置。为减小由于焊接变形处往往存在内应力，是构件发生破坏的主要位置。为减小焊接变形，可采用如下措施：焊接变形，可采用如下措施：焊接时尽量使焊缝能自由变形，钢构件的焊接要从中间向四周对称进焊接时尽量使焊缝能自由变形，钢构件的焊接要从中间向四周对称进行。行。收缩量大的焊缝先焊接。收缩量大的焊缝先焊接。对称布置的焊缝由成双数焊工同时焊接。对称布置的焊缝由成双数焊工同时焊接。长焊缝焊接可采用分中逐步退焊法或间断焊接。长焊缝焊接可采用分中逐步退焊法或间断焊接。反变形法：在焊接前，预先将焊件在变形相反的方向加

39、以弯曲或倾斜，反变形法：在焊接前，预先将焊件在变形相反的方向加以弯曲或倾斜，以消除焊后产生的变形，从而获得正常形状的构件。以消除焊后产生的变形，从而获得正常形状的构件。刚性固定法：用夹具夹紧被焊零件能显著减少焊件残余变形及翘曲。刚性固定法：用夹具夹紧被焊零件能显著减少焊件残余变形及翘曲。锤击法：锤击焊缝及其周围区域，可以减少收缩应力及变形。锤击法：锤击焊缝及其周围区域，可以减少收缩应力及变形。表为常见焊接缺陷及其改善方法。表为常见焊接缺陷及其改善方法。26任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第26页/共50页27任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第27页/共50页28任务任务4 4 钢结构焊

40、接钢结构焊接第28页/共50页3.3.焊接质量检验焊接质量检验焊接质量检验应贯通焊接的全过程，包括焊前检查、施焊过程检查和焊接质量检验应贯通焊接的全过程，包括焊前检查、施焊过程检查和焊后检验。焊前检查主要针对母材、焊材、设备、工装、坡口制备、焊后检验。焊前检查主要针对母材、焊材、设备、工装、坡口制备、焊工水平和技术文件，对施焊前的准备工作进行检查；施焊过程检查焊工水平和技术文件，对施焊前的准备工作进行检查；施焊过程检查主要是检查焊接及相关工艺的执行情况、设备运转情况、结构与焊缝主要是检查焊接及相关工艺的执行情况、设备运转情况、结构与焊缝尺寸等；而焊后检验则是保证合格产品的重要措施，主要包括外观

41、检尺寸等；而焊后检验则是保证合格产品的重要措施，主要包括外观检查、无损探伤检测和力学性能测试等方面的内容。查、无损探伤检测和力学性能测试等方面的内容。焊缝检验时应根据焊缝检验时应根据钢结构工程施工质量验收规范钢结构工程施工质量验收规范（GB 50205GB 5020520012001）的要求进行抽样检验。抽样检验时，焊缝长度）的要求进行抽样检验。抽样检验时，焊缝长度1000mm1000mm，记，记为为1 1条焊缝，焊缝长度条焊缝，焊缝长度1000mm1000mm时，将其划分为每时，将其划分为每300mm300mm为为1 1处，现场处，现场安装焊缝每条焊缝为安装焊缝每条焊缝为1 1处。对不合格焊

42、接部位应按焊缝缺陷返修规定处。对不合格焊接部位应按焊缝缺陷返修规定予以返修，直至检查合格为止。予以返修，直至检查合格为止。29任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第29页/共50页(1)(1)外观检查外观检查外观检查主要是检查焊缝成型情况，一般以肉眼观察为主，有时也借外观检查主要是检查焊缝成型情况，一般以肉眼观察为主，有时也借助仪器观察。通过外观检查，可发现焊缝表面缺陷，如咬边、焊瘤、助仪器观察。通过外观检查，可发现焊缝表面缺陷，如咬边、焊瘤、表面裂纹、气孔、夹渣及焊穿等缺陷。焊缝的外形尺寸还可采用焊口表面裂纹、气孔、夹渣及焊穿等缺陷。焊缝的外形尺寸还可采用焊口检测器或样板进行测量。检测器或样

43、板进行测量。由于裂纹的产生阶段从焊接开始至焊后冷却一段时间都有可能，因由于裂纹的产生阶段从焊接开始至焊后冷却一段时间都有可能，因此焊缝应以此焊缝应以24h24h后的检查结果作为验收依据。后的检查结果作为验收依据。裂纹检查除采用目测外，还需用裂纹检查除采用目测外，还需用5 5倍放大镜在合适光照下检查，必倍放大镜在合适光照下检查，必要时可采用无损探伤进行检测，尺寸的测量应使用量具、卡规等工具。要时可采用无损探伤进行检测，尺寸的测量应使用量具、卡规等工具。二级、三级焊缝外观质量标准应符合表的规定。二级、三级焊缝外观质量标准应符合表的规定。30任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第30页/共50页31

44、任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第31页/共50页电渣焊、气电立焊接头的焊缝外观应光滑，不得有裂纹、夹渣、焊电渣焊、气电立焊接头的焊缝外观应光滑，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、未熔合等缺陷；当板厚瘤、未熔合等缺陷；当板厚30mm30mm时，压痕、咬边深度不得大于时，压痕、咬边深度不得大于0.5mm0.5mm；板厚；板厚30mm30mm时，压痕、咬边深度不得大于时，压痕、咬边深度不得大于1.0mm1.0mm。对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸偏差见表的规定。对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸偏差见表的规定。32任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第32页/共50页部分焊透组合焊缝和角焊缝外形尺寸偏差见表的

45、规定。部分焊透组合焊缝和角焊缝外形尺寸偏差见表的规定。33任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第33页/共50页(2)(2)无损检测无损检测对焊缝内部的夹渣、气孔、裂纹等缺陷的检验，通常进行无损检测。对焊缝内部的夹渣、气孔、裂纹等缺陷的检验，通常进行无损检测。目前使用最普遍的是采用目前使用最普遍的是采用X X射线、超声波探伤和磁粉检测三种方式。射线、超声波探伤和磁粉检测三种方式。无损检测应在外观检查合格后进行。无损检测应在外观检查合格后进行。X X射线检测。射线检测。X X射线检测是利用射线检测是利用X X射线对焊缝照相，根据底片影像来射线对焊缝照相，根据底片影像来判断内部有无缺陷、缺陷多少和

46、缺陷类型，再根据产品技术要求评定判断内部有无缺陷、缺陷多少和缺陷类型，再根据产品技术要求评定焊缝是否合格。如图所示为某钢板对接焊缝焊缝是否合格。如图所示为某钢板对接焊缝X X射线照相底片，通过检射线照相底片，通过检测此处存在密集气孔的内部缺陷。测此处存在密集气孔的内部缺陷。34任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接超声波检测。超声波检测是利用材料及其缺陷的声超声波检测。超声波检测是利用材料及其缺陷的声学性能差异，对超声波传播波形反射情况和穿透时间学性能差异，对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。通的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。通过反射波与正常

47、波的比较、鉴别，就可以确定缺陷的过反射波与正常波的比较、鉴别，就可以确定缺陷的大小及位置。超声波探伤比大小及位置。超声波探伤比X X光照相简便易行，因而光照相简便易行，因而得到广泛应用。但超声波探伤往往只能凭操作经验作得到广泛应用。但超声波探伤往往只能凭操作经验作出判断，检测前需要在待检部位涂刷耦合剂，图所示出判断，检测前需要在待检部位涂刷耦合剂，图所示为工人在工厂的自检。为工人在工厂的自检。第34页/共50页三、焊接质量缺陷三、焊接质量缺陷1.1.分类分类根据根据金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明（GB 6417GB 6417），将焊缝缺陷），将焊缝缺陷按存在位置和状态

48、分为六类，包括裂纹、孔穴、夹渣、未熔合和未焊按存在位置和状态分为六类，包括裂纹、孔穴、夹渣、未熔合和未焊透、形状缺陷（咬边、焊瘤、烧穿和下塌、错边和角变形、焊缝尺寸透、形状缺陷（咬边、焊瘤、烧穿和下塌、错边和角变形、焊缝尺寸不合要求）及上述以外的其他缺陷（电弧擦伤、严重飞溅、母材表面不合要求）及上述以外的其他缺陷（电弧擦伤、严重飞溅、母材表面撕裂、磨凿痕、打磨过量等），如图所示。撕裂、磨凿痕、打磨过量等），如图所示。35任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第35页/共50页磁粉检测。磁粉检测是利用铁磁性材料和工件被磁化后，如内部存磁粉检测。磁粉检测是利用铁磁性材料和工件被磁化后，如内部存在缺陷

49、，工件表面和近表面的磁力线会发生局部畸变而产生漏磁，吸在缺陷，工件表面和近表面的磁力线会发生局部畸变而产生漏磁，吸附施加在工件表面的磁粉，形成磁痕，从而显示出不连续性的位置、附施加在工件表面的磁粉，形成磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大小的检测方法，如图所示。形状和大小的检测方法，如图所示。根据根据建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程（JGJ 812002JGJ 812002）的规定，焊）的规定，焊缝无损检测报告签发人员必须持有相应探伤方法的缝无损检测报告签发人员必须持有相应探伤方法的级或级或级以上的级以上的资格证书。资格证书。36任务任务4 4 钢结构焊接钢结构焊接第36页/共

50、50页设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求：设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求：一级焊缝应进行一级焊缝应进行100100的检验，其合格等级应为现行国家标准的检验，其合格等级应为现行国家标准钢钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法（GB 11345GB 11345）B B级检验的级检验的级及级及级以上。级以上。二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于2020，其合格等级应为现，其合格等级应为现行国家标准行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法（GB GB 1