《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002.pdf

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1、筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 中华人民共和国行业标准 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 Technical specification for Welding of steel structure of building JGJ 81-2002 J 218-2002 2 0 0 1 北 京 第 1 页 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 中华人民共和国行业

2、标准 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 Technical specification for Welding of steel structure of building JGJ 81-2002 条 文 说 明 中 国 建 筑 资 讯 网 中 国 建 筑 资 讯 网 2002 北 京 第 2 页 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 前言 前言 建筑钢结构焊接技术规程JGJ812002，经建设部 2002 年 9 月 27 日以建标JGJ 81200262 号文批准，业已

3、发布。本规程第一版的主编单位是湖北省建筑工程总公司，参加单位是北京钢铁设计研究总院、冶金工业部建筑研究总院、宝山钢铁总厂工程指挥部、重庆钢铁设计研究总院、武汉钢铁公司金属结构厂、武汉冶金设备制造公司。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位的有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，建筑钢结构焊接技术规程编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明，供使用者参考。在使用中如发现本条文说明有不妥之处，请将意见函寄给主编单位中冶集团建筑研究总院。第 3 页 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-

4、2002 目目 次次 1 总则.6 2 基本规定.7 3 材料.9 4 焊接节点构造.11 4.1 一般规定.11 4.2 焊接坡口的形状和尺寸.12 4.3 焊缝的计算厚度.12 4.4 组焊构件焊接节点.13 4.5 防止板材产生层状撕裂的节点形式.14 4.6 构件制作与工地安装焊接节点形式.14 4.7 承受动载与抗震的焊接节点形式.14 5 焊接工艺评定.16 5.1 一般规定.16 5.2 焊接工艺评定规则.17 5.3 重新进行工艺评定的规定.17 6 焊接工艺.18 6.1 一般规定.18 6.2 焊接预热及后热.20 6.3 防止层状撕裂的工艺措施.21 6.4 控制焊接变形

5、的工艺措施.21 6.6 熔化焊缝缺陷返修.22 7 焊接质量检查.23 7.1 一般规定.23 7.2 外观检验.24 7.3 无损检测.25 8 焊接补强与加固.27 第 4 页 9 焊工考试.30 9.1 一般规定.30 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-20029.2 考试内容及分类.30 9.3 手工操作技能基本考试.31 9.4 手工操作技能附加考试.31 9.5 手工操作技能定位焊考试.32 第 5 页 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技

6、术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 1 总则 总则 1.0.1 制定本规程的目的是为了保证建筑钢结构工程的质量。技术先进是钢结构经济合理、安全适用、确保质量的前提条件。技术规程的制订必须根据结构的种类、重要程度提出适度的质量要求，才能做到既保证安全、又经济合理。1.0.2 钢材厚度适用范围在原规程中未规定。修订后规定的厚度下限是依据本规程适用的焊接工艺方法的一般限制而确定的，实际上对轻钢结构尚可适用。该条明确了本规程适用的结构类型，说明本规程修订后在适用范围上有实质性的变化，填补了原规程在高层框架钢结构、焊接球管网架结构、管管桁架结构方面的空缺。近十年来国

7、内建造了许多幢高层、超高层钢结构大厦和网架及桁架式大型体育场、航站楼、会展中心等公共设施。这些结构对焊接技术均有特殊的、严格的要求，由于原规程空缺相关技术内容，多年以来只能采用美国、日本等国的焊接施工规程。经过多年的实践，国内的设计、施工企业已积累了丰富的经验，技术已比较成熟且其水平已与国外先进水平相当，应当并有条件把该类结构的焊接技术及相应质量要求等技术内容纳入规程，以提高本规程的通用性和技术先进性。本条规定的一般构筑物是指与建筑钢结构有关及其它行业标准不包括的各种设备钢构架、工业炉窑罐壳体、照明塔架、通廊、工业管道支架、厂区或城市过街桥等。对于不属于上述范围的钢结构，根据设计要求和专门标准

8、的规定补充特殊规定后，仍可适用。本条所列的焊接方法包括了目前我国建筑钢结构制作、安装中广泛应用的全部焊接方法，充分反映了我国建筑钢结构的发展和焊接技术的进步。1.0.3 焊接过程是钢材的热加工过程，焊接过程中产生的火花、热量、飞溅物等往往是建筑工地火灾事故的起因，而且如果安全措施不当，会对焊工的身体造成伤害。因此，焊接施工必须遵守国家现行安全技术和劳动保护的有关规定。1.0.4 本规程是有关建筑钢结构制作和安装工程对焊接技术要求的专业性规程，是对钢结构相关规范的补充和深化。因此，在工程施工焊接中，除应按本规程的规定执行外，尚应符合国家现行有关强制性标准、规范的规定。第 6 页 筑龙网 WWW.

9、SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 2 基本规定 基本规定 本章是修订时新增加的内容，主要针对钢结构工程的设计文件、施工企业的资质及质量保证体系、施工机具、检测装备、焊接及检测专业技术人员资质、职责、焊工资质及焊接作业环境要求而着重提出。2.0.1 本规程适用的钢材类别、结构类型比较广泛，基本上涵盖了目前建筑钢结构焊接施工的实际需要。为了提高建筑钢结构工程焊接质量，保证结构使用安全，本条表 2.0.1 将影响施工焊接难易程度的各种基本因素分为三个等级，以此为原则将建筑钢结构工程焊接区分为一般、较难和

10、难三种情况。针对不同情况，施工企业在承担钢结构工程时应具备与焊接难度相适应的技术条件，如施工企业的资质、焊接施工装备能力、施工技术和人员水平能力、焊接工艺技术措施、检验与试验手段、质保体系和技术文件等。表 2.0.1 中钢材碳当量的分级是依据国内钢材产品实际情况，Ceq0.45%则为难焊的特殊钢号。节点拘束度分级是依据生产施工实际情况并与美国钢结构焊接规范AWS D1.1 的区分方法一致。板厚的区分原则上按照目前国内建筑钢结构中、厚板的使用普遍程度，将 t80mm 定为难焊的结构。受力状态的区分原则上参照有关设计规程。2.0.2 原规程中未提出对设计文件的要求。本条是根据目前建筑钢结构设计现状

11、而提出的。设计文件应当对焊接质量等要求做出全面而合理的规定，施工企业则应当按设计文件的规定组织焊接施工，从而确保钢结构施工质量满足设计要求。2.0.3 及及 2.0.4 鉴于目前国内建筑钢结构工程承包的实际情况，结合近十年来的实际施工经验和教训，要求承担钢结构工程制作安装的企业必须具有相应的资质等级、设备条件、焊接技术质量保证体系，并配备具有金属材料、焊接结构学、焊接工艺及设备等方面专业知识的焊接技术责任人员，强调对施工企业焊接相关从业人员的资质要求，明确其职责，是非常必要的。第 7 页 随着大中城市现代化的进程，在民用建筑的设计中越来越多地采用一些超高、超大新型钢结构。这些结构中焊接节点设计

12、复杂，接头拘束度较大，一旦发生质量问题，尤其是裂纹，往往对工程的安全、工期和投资造成很大损失。目前，重大工程中经常采用一些进口钢材或新型国产钢材，这样就要求施工企业全面了解其冶炼、铸筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002造、轧制上的特点，掌握钢材的焊接性，进而制订正确的焊接工艺措施，确保焊接施工质量。因此本条中特别规定特殊结构或采用高强度钢材、特厚材料及焊接新工艺的钢结构工程，其制作、安装单位应具备相应的焊接工艺试验室和基本的焊接试验开发技术人员是很必要的。第 8 页 筑龙网 WWW.S

13、INOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 3 材料 材料 3.0.1 原规程第 2.0.1 条规定钢材及焊接材料按施工图的要求选用。因近年来钢结构设计图日趋复杂，设计对钢材及焊接材料的要求一般在设计总说明中加以规定，以便控制性能要求和及时采购，而不是待施工详图设计时才作规定。因此有必要把条文中的施工图改为设计图。对材料的代用规定是原规程内容，未修改。修订规程取消了原规程碳当量 Ceq 小于或等于 0.45%的其它钢号可以按本规程各项规定施焊的条文，因 GB 700 及 GB/T 1591 中各种牌号屈服强度

14、由 195460MPa，但并未规定各牌号钢材碳当量上限值。钢材的碳当量上限值因其冶炼、轧钢工艺不同而异，就日本国家标准而言，同为建筑结构钢材，SM 490 钢规定的碳当量上限当厚度 50mm 以下为 0.38%，厚度 50100mm 时为 0.40%；而 SN 490 钢规定的碳当量当厚度 40mm 以下时为 0.44%，厚度 40100mm 时为 0.46%。原则上，不论对于 GB 700 和 GB/T 1591 规定以内或以外的国产钢材或国外钢材，其焊接均应按本规程第 5章的要求经过工艺评定试验后，制订出相应的焊接工艺文件或指导书方可在工程中施焊。钢材的碳当量，只是作为制订焊接工艺评定方案

15、时必须考虑的重要因素，而非惟一因素。3.0.2 由于钢材的化学成分决定了钢材的碳当量数值，是影响钢材的焊接性和焊接接头安全性的重要因素之一，直接影响焊接工艺参数和工艺措施的制订。对于钢结构焊接施工企业不仅要保证焊接接头的力学性能符合设计要求，而且在工程前期准备阶段就应确切地了解所用钢材的实际成分和有关性能，以作为焊接性试验、焊接工艺评定以及制作、安装焊接工艺参数及措施制订的依据，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

16、定。3.0.3 对使用新材料，原规程中没有规定。鉴于目前国内新材料技术开发工作发展迅速，新产品的性能、质量良莠不齐，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。第 9 页 3.0.4 T 形及类似 T 形的十字形、角接节点，当翼缘板较厚、节点形式复杂、焊缝集中时，由于焊接收缩应力较大，而且节点拘束度大，而使板材在近缝区或近板厚筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结

17、构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002中心区沿轧制带状组织晶间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些改善、克服层状撕裂的工艺措施，取得了一定的实践经验。但要从根本上解决问题，必须提高钢材自身厚度方向即Z 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%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厚度方向性能钢板(GB/T 5313)对 Z 向质量等级的具体要求。3.0.5 及及 3.0

18、.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、质量等级和牌号适当选择焊剂，同时尽可能有良好的脱渣性等焊接工艺性能。3.0.9 本条依据国家现行标准焊接用二氧化碳(HG

19、/T 2537)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。第 10 页 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 4 焊接节点构造 焊接节点构造 4.1 一般规定 一般规定 4.1.1 钢结构焊接节点的设计原则，主要应考虑便于焊工操作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，尤

20、其是要避免局部应力集中。现代建筑钢结构类型日趋复杂，施工中会遇到各种焊接位置。现在无论是工厂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缝，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、焊缝密集甚至于立体交叉，而且板厚大、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

21、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。一般在选材上采取控制碳当量，控制焊缝扩散氢含量，工艺上采取预热甚至于后热消氢处理，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、交叉并使焊缝布置避开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

22、式。第 11 页 4.1.3 施工图中采用统一的标准符号标注如焊缝计算厚度、焊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。筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 4.2 焊接坡口的形状和尺寸 焊接坡口的形状和尺寸 4.2.14.2.7 现行国家标准气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝

23、坡口基本形式与尺寸(GB 985)和埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸(GB 986)中规定了坡口的通用形式，其中坡口各部分尺寸均给出了一个范围，并无确切的组合尺寸；GB 985中板厚 40mm 以上、GB 986 中板厚 60mm 以上均规定采用 U 形坡口，并且没有焊接位置规定及坡口尺寸及装配允差规定。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，尤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埋弧焊焊

24、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。目前大型、大跨度、超高层建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(AWS D1.1)中对部分焊透焊接坡口的最小焊缝尺寸规定值较小，工程中很少应用。日本建筑施工标准规范钢结构工程(JASS 6)(96 年版)所列的日本钢结构协会焊接坡口标准JSSI 03(92 年底版)中，规定部分焊透焊缝的最小坡口深度为 2t(t 为板厚)。实际上日本和美国的焊接坡口

25、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 焊缝的计算厚度 焊缝的计算厚度 第 12 页 4.3.14.3.6 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，不论是角焊缝、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淆，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

26、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 D1.1)。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允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。施工中可不使用筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002碳弧气刨清根，这对提高施工效率和保障施工安全等有很大好处。目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 AWS D1.1，在第 4.3.4

27、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焊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。4.4 组焊构件焊接节点 组焊构件焊接节点 4.4.1 塞焊和槽焊的最小间隔及最大直径规定主要为防止母材过热。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。4.4.2 由于塞焊及槽焊均为大热输入焊接，在调质钢上采用会使母材热影响区退火，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。4.4.3 角焊缝最小

28、长度、断续角焊缝焊段最小长度及角焊缝的最小焊脚尺寸规定均为防止因热输入量过小而使母材热影响区冷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的影响，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，应采用双角焊缝，该规定是为防止接头在荷载作用下张开。搭接接头最小搭接长度的规定是为防止接头受轴向力时发生偏转。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。搭接焊缝与材料棱边的最小距离要求是为防止

29、焊接时材料棱边熔蹋。本条各款内容均与 AWS D1.1 中规定一致。第 13 页 4.4.5 不同厚度及宽度材料对接时的坡度过渡要求参照了现行美国钢结构焊接规范AWS D1.1 及日本建筑施工标准规范钢结构工程JASS 6 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放松。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，都是为了减小材筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002料因截面及外形突变造成的局部

30、应力集中，提高结构使用安全性。4.5 防止板材产生层状撕裂的节点形式 防止板材产生层状撕裂的节点形式 4.5.1 在 T 形、十字形及角接接头焊接时，易由于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、使焊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，近年来在重大工

31、程项目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 构件制作与工地安装焊接节点形式 构件制作与工地安装焊接节点形式 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 款为生产实践中常用，但原规程未涉及而需要补充的；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(JGJ 7)

32、所规定，修订时认为有必要列入的。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。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叉，还考虑了预留一段纵向焊缝最后施焊，以减小横向焊缝的拘束度，已在国内一些大跨度钢结构中成熟应用；第 5 款中图 4.6.2 5(c)为不加衬套的球管安装节点形式，管端在现场二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

33、，在首都机场四机位大跨度网架工程中已成功应用。第 14 页 4.7 承受动载与抗震的焊接节点形式承受动载与抗震的焊接节点形式 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 4.7.1 本条中各款内容涉及到承受动载时焊接节点的一般规定。如承受动载需经疲劳验算时塞、槽焊的禁用规定，间接承受动载时塞焊、槽焊孔与板边垂直于应力方向的净距离、角焊缝的最小尺寸、部分焊透焊缝、单边 V 形和单边 U 形坡口的禁用规定以及不同板厚、板宽对接焊接接头的过渡坡度的规定均引自美国钢结构焊接规范(AWS D1.1)；

34、角接与对接组合焊缝和 T 形接头坡口焊缝的加强焊角尺寸要求则给出了最小和最大的限制。应该注意到:部分焊透焊缝、无衬垫单面焊、未经鉴定的非钢衬垫单面焊的禁用条件均为承受与焊缝轴线垂直的动载拉应力；不同板厚对接接头在承受各种动载应力(拉、压、剪)时均对接头斜坡过渡有不大于 1:2.5 的要求。可以看出各款规定比静载时高。4.7.3 本条中第 1、2 两款引自 AWS D1.1；第 3、4 两款为原规程内容，系根据钢结构设计规范中有关要求而制定，其目的是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量。4.7.4 本条为抗震结构框架柱与梁的刚性节点焊接要求，其内容引自 AWS D1.1及 JA

35、SS 6(钢结构工程)。经历了美国洛杉矶大地震和日本坂神大地震后，国外钢结构专家在对震害后柱-梁节点断裂位置及破坏形式进行了统计并分析其原因，据此对有关规范作了修订，即对引弧、引出板、垫板的定位焊缝布置、割除方式提出了较高的要求。这些新规定在修订时有必要编入本规程，作为工程施工的指导。第 15 页 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 5 焊接工艺评定 焊接工艺评定 5.1 一般规定 一般规定 5.1.1 由于钢结构工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

36、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(GB 50205)对此有明确的要求并已将焊接工艺评定报告列入竣工资料必备文件之一。但我国缺乏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 GB 50205 规定采用锅炉压力容器的工艺评定规程。由于各种高层(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管、管球空间网架、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

37、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/T6963)、美国钢结构焊接规范(AWS D1.1)及日本建筑学会标准钢结构工程(JASS 6)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评定相关条文。第 16 页 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，

38、则可以不进行或不重新进行焊接工艺评定。鉴于我国目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贯彻严格程度不够，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，质保体系运行不够健全。以上种种情况，如完全套用美国焊接规范中免于焊接工艺评定的规定，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，是根据上述情况而制订的，施工单位必须予以充分

39、重视。筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 5.1.25.1.7 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，尤其是热输入、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。对于国内新开发生产的钢种，或者由国外进口未经使用过的钢种，应由钢厂提供焊接性试验评定资料。否则施工企业应进行焊接性试验，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

40、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 焊接工艺评定规则 5.2.2 由于本规程中的类钢材包括 Q215 和 Q235，?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、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进行焊接工艺评定。5.3 重新进行工艺评定的规定 重新进行工艺评定的规定 5.3.15.3.8 不同的焊接工艺方法中，

41、各种焊接工艺参数对焊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(AWS D1.1)的有关内容，5.3.15.3.8 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。第 17 页 筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002 6 焊接工艺 焊接工艺 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、丙烷切割参数表，代以一般工艺规定。6.1 一般规定 一般规定

42、 6.1.16.1.2 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件。焊接材料的保管要求主要是防止焊丝和焊条钢芯锈蚀，防止焊条药皮受潮、变质，甚至于脱落，影响正常使用。正常保管的焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝使用前的烘干有重要的作用，是焊接质量管理中的一个重要环节，特别是低氢型焊条要求更为严格，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焊缝金属中带入氢，而氢是焊接延迟裂纹产生的主要因素之一。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.

43、1.3-13 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材料选配示例。焊接材料牌号的选择，主要是考虑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性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低氢型焊条。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重要条件，如果坡口表面不洁净，焊接时带入各种杂质及碳、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 焊接接头组装偏差允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

44、表 4.2.24.2.7 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。6.1.5 根据钢结构工程质量管理和企业技术管理体系的需要，增加本条以完善质保体系，确保工程质量。第 18 页 6.1.6 焊接作业环境不符合要求时，会对焊接施工质量造成不利影响。工件潮湿或雨、雪天操作对任何焊接方法都应避免，因水分是氢的来源，而氢是导致焊接延迟筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002裂纹产生的重要因素之一。由于低温使钢材脆化。也使焊接过程中母材热影响区的冷却速度加

45、快，易于产生脆硬组织，对于碳当量相对较高的低合金高强钢的焊接是很不利的，尤其是在厚板、接头拘束度大的情况下影响更大，即使是低碳钢也存在冷裂纹的可能性。为此原规程表 4.1.9 对不同的钢材、不同接头形式、不同焊接方法及材料、不同板厚时，允许的最低施焊温度作了详细规定。该表中对埋弧焊及气体保护焊允许施焊温度较低(-510)，且薄板的碱性焊条手工焊最低施焊温度也低于 0。这一规定虽与美国钢结构焊接规范(AWS D1.1)中对工件温度-18以下不应施焊的规定基本一致，但 AWS D1.1 同时规定了 0以下焊接时工件必须加热到 20以上，并在焊接过程中保持常温的要求。实际上过去埋弧焊及气体保护焊多数

46、在车间内施焊，基本上不会出现需要 0以下焊接的情况。近年来工地安装焊接采用二氧化碳气体保护焊较多，但与手工电弧焊一样，施焊环境温度不仅对焊接热循环过程本身有重大影响，对操作工人的安全与技能发挥也有影响，尤其是大跨度空间桁架高层框架钢结构高空安装焊接时，焊接节点分散，即使最低施焊温度能满足规定要求，操作工人防滑、防冻的条件也难以满足。日本建筑学会钢结构工程(JASS 6)规定的最低施焊温度为-5，但同时要求环境温度在 5-5时，应对构件接头 100mm 范围内适当加热。英国 BSI 5135 则规定 0以下必须对构件接头 100mm 范围内加热。综上所述，尽管各国规范对最低施焊温度的规定有所不同

47、，但实质上是一样的，即构件应在开始焊接时与焊接过程中保持常温状态。因此本规程修订时，根据工程施工环境条件及实际需要，把最低施焊温度定为 0，与各国规程保持一致。如工程需要在 0以下施工时应根据结构使用的钢材、焊材种类及焊接工艺方法，制订适当的预热、后热、保温措施，通过低温试验确认焊接接头的安全性。焊接作业环境对钢结构的焊接质量具有举足轻重的影响，施工单位应给予充分的重视。原规程中有一些相应规定，但不够明确。随着近年来国内城市现代化的进程，建筑钢结构工程逐渐由我国南方向北方地区推广，必然会有更多的实践经验积累，有可能也有必要在修订时把施焊环境的要求和施焊参数加以明确和补充。6.1.7 不应在母材

48、上打火、引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。第 19 页 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，在多层焊时焊缝两端缺陷堆积，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淌而形成斜坡，所以板材增厚时引出板需要加长。引弧、引出筑龙网 WWW.SINOAEC.COM 筑筑 龙龙 网网 建筑钢结构焊接技术规程建筑钢结构焊接技术规程 资料编号：资料编号：JGJ 81-2002板的引出部分切除时，禁止用锤击落，是为了避免撕裂母材

49、，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、焊条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，焊接区层间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于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予以改变。6.

50、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，故增加本条电渣焊、气电立焊对调质钢的禁用规定。6.2 焊接预热及后热 焊接预热及后热 第 20 页 6.2.1 焊接预热与增大热输入的作用一样，均可降低热影响区冷却速度，对防止焊接延迟裂纹的产生有重要作用，是各国施工焊接规范关注的重点。美、德、英、日各国规范均提出了预热温度的确定方法。根据钢材碳当量、板厚、焊缝扩散氢含量、焊接热输入、接头拘束度等各因素对焊接延迟裂纹产生的影响作用程度