冬季焊接工程施工組織設(shè)計(jì)方案

1、本鋼北臺(tái)2#高爐項(xiàng)目冬季焊接施工技術(shù)措施 一、編譯說明：由于2#高爐工程面臨冬季施工階段，該工程任務(wù)緊張、工作量大，焊接施工涉及鋼結(jié)構(gòu)的所有安裝部位，屬于特殊工序。根據(jù)多年氣象觀測(cè)，全省冬季平均進(jìn)入時(shí)間為10月20日，常年持續(xù)時(shí)間為179天。最早入冬時(shí)間為10月8日，最晚入冬時(shí)間為11月6日。部分地區(qū)有大雪。 .冬季的主要?dú)夂蛱卣魇牵焊稍铩⒑?、漫長(zhǎng)。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí)際情況，焊接工作是冬季施工的控制重點(diǎn)。我單位特編制了此項(xiàng)專項(xiàng)技術(shù)措施，精心準(zhǔn)備焊接，嚴(yán)格控制焊接過程，嚴(yán)控焊接質(zhì)量，確保工程整體質(zhì)量。二、項(xiàng)目概況：2#高爐工程由我單位施工，需要大量焊接，冬季需要焊接的主要部位有：

2、高爐爐體工藝鋼結(jié)構(gòu)安裝、高爐爐體框架工藝鋼結(jié)構(gòu)安裝、鼓風(fēng)爐體設(shè)備安裝、高爐爐體軟水及高壓冷卻水管道系統(tǒng)安裝、風(fēng)口平臺(tái)工藝鋼結(jié)構(gòu)安裝、粗煤氣系統(tǒng)工藝鋼結(jié)構(gòu)安裝、主皮帶進(jìn)料廊工藝鋼結(jié)構(gòu)安裝、鐵場(chǎng)主體鋼結(jié)構(gòu)安裝、熱風(fēng)總管及熱風(fēng)周邊工藝鋼結(jié)構(gòu)、鑄鐵堆場(chǎng)除塵管支架等。高爐爐殼采用BB503高爐爐殼專用鋼，高爐主機(jī)架采用Q345B，重力除塵外殼采用Q345B，升降管采用Q235B，所有平臺(tái)橫梁和平臺(tái)樓板采用Q235B，欄桿全部采用Q235A，其他支架掛材采用Q235B。本次冬季施工過程中，涉及的焊條主要有E4303、E4316、E5016，氣體保護(hù)焊絲主要采用ER50-6。三、編制依據(jù)：中冶精誠(chéng)工程技術(shù)設(shè)

3、計(jì)圖及施工詳圖4.1。焊接材料4. 1.1電焊條和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊絲應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書。鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材對(duì)應(yīng)的焊材如下表所示。一般焊接材料的選擇強(qiáng)鋼學(xué)位等級(jí)(兆帕)鋼號(hào)手弧焊焊條埋弧焊CO 2氣體保護(hù)焊焊絲通量焊絲235Q235E4303E4316H08AH08MnAHJ431H10MnSiH08MnA345Q345E5016H08A無斜面斜面對(duì)接H08MnAH10Mn2H10MnSi厚板深槽H10Mn2HJ431HJ350H08Mn2Si20#鋼管E4316E4303H08Mn 2 SiH08MnSi4.1.2各類焊材在入庫(kù)前應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，并應(yīng)符合下列要求：氣割所用氧氣純度不低于99

4、.5%；乙炔氣純度不低于96.5%；二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊所用二氧化碳?xì)怏w純度不低于99.5%，含水量應(yīng)小于0.05%。焊接重要結(jié)構(gòu)時(shí)，含水量應(yīng)小于0.005%。電極的偏心距、鍍層的強(qiáng)度、鍍層的防潮性能應(yīng)符合要求。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊絲表面應(yīng)光滑平整，焊絲鍍銅層應(yīng)均勻牢固，焊絲剛度應(yīng)能使焊絲均勻連續(xù)送入。4.1.3 各類焊材應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)良好的焊材庫(kù)房?jī)?nèi)，并按種類、牌號(hào)、批號(hào)、規(guī)格、存放時(shí)間分類堆放。每一堆都應(yīng)有明確標(biāo)記，不得混用。4.1.4必須有專人負(fù)責(zé)焊條、焊劑的發(fā)放和干燥，并有焊條、焊劑干燥、收貨、發(fā)放的記錄。4.1.5當(dāng)天留下的焊條和焊劑應(yīng)單獨(dú)存放在保溫箱中，不得露天存放過夜。4.1.6

5、 焊條分為酸性焊條和堿性焊條。堿性電極也稱為低氫電極。這種電極的涂層具有很強(qiáng)的吸濕性能。當(dāng)空氣的相對(duì)濕度高于65%時(shí)，鍍層開始吸濕，對(duì)于吸濕時(shí)間超過4小時(shí)的電極，在電弧的高溫下，熔敷金屬中的擴(kuò)散氫增加，焊縫金屬易形成氫白點(diǎn)、氫孔、氫裂紋和氫脆。因此，焊材應(yīng)存放在濕度60%以下、通風(fēng)良好的庫(kù)房?jī)?nèi)，并按有關(guān)規(guī)定干燥后使用。但反復(fù)烘干的次數(shù)不宜過多。干燥次數(shù)過多會(huì)使鍍層中的鐵合金易氧化，分解硅酸鹽，易老化變質(zhì)，影響焊接質(zhì)量。焊條的腐蝕和油污也會(huì)在高溫的作用下分解氫氣等氣體，造成焊縫氣孔等其他缺陷。4.2 .焊機(jī)4.2.1 焊工必須有特種作業(yè)證，證有效；焊接時(shí)間為6個(gè)月以上的，應(yīng)重新檢查。4.2.2

6、焊接人員應(yīng)具有良好的作風(fēng)，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行焊接，認(rèn)真進(jìn)行質(zhì)量自檢。4.2.3 焊工在焊接前應(yīng)認(rèn)真熟悉作業(yè)指導(dǎo)書。不符合作業(yè)指導(dǎo)書要求的，焊工應(yīng)拒絕進(jìn)行焊接。出現(xiàn)重大質(zhì)量問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)向技術(shù)人員報(bào)告，不得自行處理。4.3 、焊接冬季施工階段高爐鋼結(jié)構(gòu)安裝的焊接方法主要有二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊和手工電弧焊。4.3.1 一般施工方法及要求焊縫清理應(yīng)清理焊縫及其周圍的污垢、水、油等雜質(zhì)，以保證焊接質(zhì)量。 焊接槽口和間隙仔細(xì)檢查元件槽口和間隙是否符合要求。不符合要求的應(yīng)及時(shí)修整或重新組裝，絕對(duì)不允許在焊縫之間添加金屬填料。填料的主要危害是容易造成熔透不透、夾渣等缺陷。焊接對(duì)接焊縫和組合焊縫時(shí)，焊縫的起弧

7、板和收弧板應(yīng)在焊縫的兩端設(shè)置起弧板和收弧板。材料和坡口類型與要焊接的工件相同?；『钙鸹“搴推鸹“宓拈L(zhǎng)度應(yīng) 60mm，寬度應(yīng) 50mm。埋弧自動(dòng)焊起?。ㄊ栈。┌宓拈L(zhǎng)度應(yīng) 150mm，寬度應(yīng) 80mm。起?。ㄊ栈。┌迨潜ＷC兩端焊縫質(zhì)量的重要措施。焊縫通過起?。ㄊ栈。┌宓倪^渡可以提高正式焊接區(qū)的焊接溫度，以防止焊縫兩端未完全熔透。 殼體焊接時(shí)，立縫和環(huán)縫應(yīng)采用二氧化氧焊或手柄焊?？v縫下部連接起弧板，厚度與母材相同。雙帶殼安裝時(shí)，應(yīng)先焊縱縫，再焊環(huán)縫，以免造成三向應(yīng)力，損壞焊縫或母材；環(huán)縫焊，分段分層反焊。母材為雙鏟槽時(shí)，正面焊接，背面用碳弧氣刨清理；點(diǎn)焊必須由具有相應(yīng)焊工資格證書的焊工進(jìn)行，所用焊接

8、材料必須與正式焊接相當(dāng)。定位焊縫應(yīng)具有與最終焊縫相同的質(zhì)量要求。鋼襯板定位焊應(yīng)焊接在接頭坡口處，定位焊縫厚度不應(yīng)超過設(shè)計(jì)焊縫厚度的2/3，定位焊縫長(zhǎng)度應(yīng)大于40mm，間距應(yīng)為500-600mm，圓弧應(yīng)填滿?？?。定位焊的預(yù)熱溫度應(yīng)高于焊接溫度。當(dāng)定位焊縫有氣孔或裂紋時(shí)，必須清除后再重新焊接。多層焊（埋弧水平焊和手工焊）應(yīng)采用連續(xù)焊接。每道焊道完成后，應(yīng)及時(shí)清理焊渣和表面飛濺物。當(dāng)發(fā)現(xiàn)影響焊接質(zhì)量的缺陷時(shí)，應(yīng)在重新啟動(dòng)前將其清除。焊接。焊接中斷時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)暮蠹訜岷捅卮胧?，重新焊接時(shí)重新預(yù)熱溫度應(yīng)高于初始預(yù)熱溫度。采用焊條手工電弧焊時(shí)，坡口底焊道應(yīng)采用不大于4mm的焊條焊接。底部根珠的最小尺寸

9、應(yīng)合適，但最大厚度不應(yīng)超過6mm。 焊接過程中，不得在焊道以外的母材表面敲擊（滅弧）。在焊縫以外的母材上引弧是一種不良的操作習(xí)慣。容易燒傷母材，留下空隙，導(dǎo)致應(yīng)力集中，降低鋼的韌性值，影響疲勞強(qiáng)度，特別是低合金結(jié)構(gòu)鋼。為敏感。 下雪天嚴(yán)禁露天焊接。當(dāng)元件焊接區(qū)表面潮濕或有水時(shí)，焊接前必須清洗干凈。4.3.2 預(yù)熱及焊后處理碳素50mm結(jié)構(gòu)鋼和厚度較厚的36mm低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在焊前預(yù)熱，焊后后加熱。預(yù)熱溫度應(yīng)控制在100-150 負(fù)溫焊接時(shí)：碳含量0.35%，厚度t 34mm，預(yù)熱溫度130-180 的碳鋼； 16Mn鋼厚度t ，預(yù)熱溫度130-180 30mm預(yù)熱區(qū)在焊道兩側(cè)，其寬度應(yīng)大于焊件

10、厚度的兩倍，且不小于100mm對(duì)于需要后熱處理的焊縫，應(yīng)在焊后金屬未完全冷卻時(shí)立即進(jìn)行。 如果焊縫存在不允許的缺陷，需要使用拋光機(jī)或碳弧氣刨將缺陷仔細(xì)打磨出并修復(fù)，但焊縫同一部位的修復(fù)次數(shù)不得超過兩次。之后，按照修復(fù)流程進(jìn)行操作。4.3.3 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊時(shí)，應(yīng)在氣瓶口加預(yù)熱器，防止焊接過程中產(chǎn)生冰塊，使氣體不流動(dòng)而產(chǎn)生氣孔等缺陷。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊前應(yīng)進(jìn)行水處理。當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣壓低于1.0MPa時(shí)，應(yīng)停瓶。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，起?。ㄊ栈。┌迳虾缚p的引出長(zhǎng)度應(yīng)大于此長(zhǎng)度20mm二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊時(shí)，焊槍焊嘴與母材的距離不應(yīng)超過10mm。 當(dāng)風(fēng)速超過2米二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的

11、焊接參數(shù)如下表所示。角焊縫二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接參數(shù)連接器類型板厚(毫米)線徑(毫米)焊接電流（一個(gè)）電弧電壓(五)焊接速度(米/分鐘)氣體流量（1分鐘）焊腳尺寸（毫米）評(píng)論水平角焊縫 51.6260-28027-290.33-0.4316-185-6焊一層 52.0280-30028-300.43-0.4716-185-6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焊一層搭接角焊縫4

12、.51.2210二十二0.5010-154.0焊一層61.2270260.5010-155.0焊一層81.2320320.5010-156.0焊一層4.3.4 手工電弧焊鋼構(gòu)件正溫制作、負(fù)溫安裝時(shí)，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度的差異考慮構(gòu)件的收縮，施工時(shí)應(yīng)調(diào)整偏差。焊條烘烤：焊條易因吸濕而劣化工藝性能，導(dǎo)致電弧不穩(wěn)定，飛濺增加，容易出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷。因此，電極在使用前必須嚴(yán)格干燥。一般焊條： E4303在150干燥-2001-2小時(shí)； E5016在300-370 干燥2小時(shí)；干燥后放入100-150培養(yǎng)箱中，按需取用。裸露的電極不得暴露超過2小時(shí)，重新烘烤2焊接時(shí)，將電極放入保溫筒內(nèi)，插上電源，按需取用

13、。焊條從保溫筒中取出到焊接的時(shí)間：堿性焊條不超過2小時(shí)；酸電極不應(yīng)超過 4 小時(shí)。否則，使用前應(yīng)重新干燥，但電極干燥次數(shù)不應(yīng)超過兩次。在負(fù)溫焊接上述鋼板時(shí)，應(yīng)采用多層焊接。焊縫自下而上逐層堆焊。每個(gè)焊縫焊接一次9mm。 .嚴(yán)禁在焊接母材上引弧。鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)焊接安裝時(shí)，如遇雪或大風(fēng)天氣，必須搭設(shè)防護(hù)棚。不合格的焊縫被去除并重新焊接。 手工電弧焊時(shí)，起?。ㄊ栈。┌迳虾缚p的引出長(zhǎng)度應(yīng)大于該引出長(zhǎng)度20mm 手工電弧焊，焊條直徑與電流匹配見下表電極直徑匹配電流電極直徑(毫米)1.62.02.53.24.0當(dāng)前的（一個(gè)）25-4040-6050-80100-130160-210注：立、橫、仰焊的電流應(yīng)比平

14、焊小10%左右，低氫焊條的電流應(yīng)比普通焊條大10%左右。規(guī)定坡口處底部焊道應(yīng)采用不大于3.2的焊條打底，建議用于手工電弧焊。因?yàn)槠驴诘母渴切泵?，如果用直徑較大的焊條打底，很容易在尖角之上。起弧時(shí)形成的焊道尺寸過大，在收縮過程中焊縫的抗裂性降低，影響底層焊縫的質(zhì)量。用3.2電極打底可以獲得更好的效果。5、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)5.1 焊縫的外觀檢查普通碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接后應(yīng)冷卻至工作環(huán)境溫度，低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)焊接24小時(shí)后進(jìn)行外觀檢查。 焊縫波形外觀應(yīng)均勻，無裂紋、未熔合、夾渣、焊縫飛邊、咬邊、燒穿、弧坑、針孔等缺陷，焊縫內(nèi)不應(yīng)有飛濺殘留物。焊接區(qū)。焊縫外觀檢驗(yàn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見下表焊縫外觀檢驗(yàn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)線項(xiàng)目焊接質(zhì)量

15、標(biāo)準(zhǔn)1級(jí)中學(xué)3級(jí)1氣孔不允許不允許小于或等于長(zhǎng)度1.0mm的氣孔100mm不得超過2底切不允許深度0.5mm不得超過焊縫總長(zhǎng)度的深度不超過0.5mm焊縫總長(zhǎng)度的 焊縫的焊接尺寸應(yīng)符合規(guī)定要求，非熔透組合焊縫、角焊縫、對(duì)接焊縫和組合焊縫見下表非熔透復(fù)合焊縫和角焊縫外形尺寸允許偏差序列號(hào)項(xiàng)目示意圖允許偏差（ mm ）K6K61焊腳尺寸(K)+1.50+3.002角焊縫于高（C）+1.50+3.00對(duì)接焊縫和組合焊縫的尺寸和公差線項(xiàng)目示意圖公差（毫米）1級(jí)中學(xué)3級(jí)1焊縫高度Cb 201.5 +0.5 -1.01.5土壤 1.02.0 土壤 1.5b20 _ _2.0 -1.5 +1.02.0 土壤 1.52.0 +1.5 -2.