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2.3 焊接工艺评定

2.3.1 一般规定

1)除符合《钢结构焊接规范》(GB 50661—2011)规定的免予评定条件外,施工单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理制度以及焊接工艺参数、预热和后热措施等各种参数的组合条件,应在钢结构构件制作及安装施工之前进行焊接工艺评定。

2)应由施工单位根据所承担钢结构的设计节点形式、钢材类型和规格、采用的焊接方法、焊接位置等,制订焊接工艺评定方案,拟定相应的焊接工艺评定指导书,按本规范的规定施焊试件、切取试样并由具有相应资质的检测单位进行检测试验,测定焊接接头是否具有所要求的使用性能,并出具检测报告;应由相关机构对施工单位的焊接工艺评定施焊过程进行见证,并由具有相应资质的检查单位根据检测结果及本规范的相关规定对拟定的焊接工艺进行评定,并出具焊接工艺评定报告。

3)焊接工艺评定的环境应反映工程施工现场的条件。

4)焊接工艺评定中的焊接热输入、预热、后热制度等施焊参数,应根据被焊材料的焊接性制订。

5)焊接工艺评定所用设备、仪表的性能应处于正常工作状态,焊接工艺评定所用的钢材、栓钉、焊接材料必须能覆盖实际工程所用材料并应符合相关标准要求,并应具有生产厂出具的质量证明文件。

6)焊接工艺评定试件应由该工程施工企业中持证的焊接人员施焊。

7)焊接工艺评定所用的焊接方法、施焊位置分类代号应符合表2-5、表2-6及图2-9至图2-12的规定。

表2-5 焊接方法分类

(续)

表2-6 施焊位置分类

图2-9 板材对接试件焊接位置

a)平焊位置F b)横焊位置H c)立焊位置V d)仰焊位置O

图2-10 板材铰接试件焊接位置

a)平焊位置F b)横焊位置H c)立焊位置V d)仰焊位置O

图2-11 管材对接试件焊接位置

a)焊接位置1G(转动) b)焊接位置2G c)焊接位置5G

图2-11 管材对接试件焊接位置(续)

d)焊接位置6G e)焊接位置6GR(T、K或Y形连接)

图2-12 管-球接头试件

8)焊接工艺评定结果不合格时,可在原焊件上就不合格项目重新加倍取样进行检验。如还不能达到合格标准,应分析原因,制订新的焊接工艺评定方案,按原步骤重新评定,直到合格为止。

9)除符合《钢结构焊接规范》(GB 50661—2011)规定的免于评定条件外,对于焊接难度等级为A、B、C级的钢结构焊接工程,其焊接工艺评定有效期应为5年;对于焊接难度等级为D级的钢结构焊接工程应按工程项目进行焊接工艺评定。

10)焊接工艺评定文件包括焊接工艺评定报告、焊接工艺评定指导书、焊接工艺评定记录表、焊接工艺评定检验结果表及检验报告,应报相关单位审查备案。

2.3.2 焊接工艺评定替代规则

1)不同焊接方法的评定结果不得互相替代。不同焊接方法组合焊接可用相应板厚的单种焊接方法评定结果替代,也可用不同焊接方法组合焊接评定,但弯曲及冲击试样切取位置应包含不同的焊接方法;同种牌号钢材中,质量等级高的钢材可替代质量等级低的钢材,质量等级低的钢材不可替代质量等级高的钢材。

2)除栓钉焊外,不同钢材焊接工艺评定的替代规则应符合下列规定:①不同类别钢材的焊接工艺评定结果不得互相替代;②Ⅰ、Ⅱ类同类别钢材中当强度和质量等级发生变化时,在相同供货状态下,高级别钢材的焊接工艺评定结果可替代低级别钢材;Ⅲ、Ⅳ类同类别钢材中的焊接工艺评定结果不得相互替代;除Ⅰ、Ⅱ类别钢材外,不同类别的钢材组合焊接时应重新评定,不得用单类钢材的评定结果替代;③同类别钢材中轧制钢材与铸钢、耐候钢与非耐候钢的焊接工艺评定结果不得互相替代,控轧控冷(TMCP)钢、调质钢与其他供货状态的钢材焊接工艺评定结果不得互相替代;④国内与国外钢材的焊接工艺评定结果不得互相替代。

3)接头形式变化时应重新评定,但十字形接头评定结果可替代T形接头评定结果,全焊透或部分焊透的T形或十字形接头对接与角接组合焊缝评定结果可替代角焊缝评定结果。

4)评定合格的管材接头,直径的覆盖原则应符合下列规定:①外径小于600mm的管材,其直径覆盖范围不应小于工艺评定试验管材的外径;②外径不小于600mm的管材,其直径覆盖范围不应小于600mm。

5)板材对接与外径不小于600mm的相应位置管材对接的焊接工艺评定可互相替代。

6)除栓钉焊外,横焊位置评定结果可替代平焊位置,平焊位置评定结果不可替代横焊位置。立、仰焊接位置与其他焊接位置之间不可互相替代。

7)有衬垫与无衬垫的单面焊全焊透接头不可互相替代;有衬垫单面焊全焊透接头和反面清根的双面焊全焊透接头可互相替代;不同材质的衬垫不可互相替代。

8)当栓钉材质不变时,栓钉焊被焊钢材应符合下列替代规则:①Ⅲ、Ⅳ类钢材的栓钉焊接工艺评定试验可替代Ⅰ、Ⅰ类钢材的焊接工艺评定试验;②Ⅰ、Ⅱ类钢材的栓钉焊接工艺评定试验可互相替代;③Ⅲ、Ⅳ类钢材的栓钉焊接工艺评定试验不可互相替代。

2.3.3 重新进行工艺评定的规定

(1)焊条电弧焊 下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:①焊条熔敷金属抗拉强度级别变化;②由低氢型焊条改为非低氢型焊条;③焊条规格改变;④直流焊条的电流极性改变;⑤多道焊和单道焊的改变;⑥清焊根改为不清焊根;⑦立焊方向改变;⑧焊接实际采用的电流值、电压值的变化超出焊条产品说明书的推荐范围。

(2)熔化极气体保护焊 下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:①实心焊丝与药芯焊丝的变换;②单一保护气体种类的变化;混合保护气体的气体种类和混合比例的变化;③保护气体流量增加25%以上或减少10%以上;④焊炬摆动幅度超过评定合格值的±20%;⑤焊接实际采用的电流值、电压值和焊接速度的变化分别超过评定合格值的10%、7%和10%;⑥实心焊丝气体保护焊时熔滴颗粒过渡与短路过渡的变化;⑦焊丝型号改变;⑧焊丝直径改变;⑨多道焊和单道焊的改变;⑩清焊根改为不清焊根。

(3)非熔化极气体保护焊 下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:①保护气体种类改变;②保护气体流量增加25%以上或减少10%以上;③添加焊丝或不添加焊丝的改变;冷态送丝和热态送丝的改变;焊丝类型、强度级别型号改变;④焊炬摆动幅度超过评定合格值的±20%;⑤焊接实际采用的电流值和焊接速度的变化分别超过评定合格值的25%和50%;⑥焊接电流极性改变。

(4)埋弧焊 下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:①焊丝规格改变;焊丝与焊剂型号改变;②多丝焊与单丝焊的改变;③添加与不添加冷丝的改变;④焊接电流种类和极性的改变;⑤焊接实际采用的电流值、电压值和焊接速度变化分别超过评定合格值的10%、7%和15%;⑥清焊根改为不清焊根。

(5)电渣焊 下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:①单丝与多丝的改变;板极与丝极的改变;有、无熔嘴的改变;②熔嘴截面积变化大于30%,熔嘴牌号改变;焊丝直径改变;单、多熔嘴的改变;焊剂型号改变;③单侧坡口与双侧坡口的改变;④焊接电流种类和极性的改变;⑤焊接电源伏安特性为恒压或恒流的改变;⑥焊接实际采用的电流值、电压值、送丝速度、垂直提升速度变化分别超过评定合格值的20%、10%、40%、20%;⑦偏离垂直位置超过10°;⑧成形水冷滑块与挡板的变换;⑨焊剂装入量变化超过30%。

(6)气电立焊 下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:①焊丝型号和直径的改变;②保护气种类或混合比例的改变;③保护气流量增加25%以上或减少10%以上;④焊接电流极性改变;⑤焊接实际采用的电流值、送丝速度和电压值的变化分别超过评定合格值的15%、30%和10%;⑥偏离垂直位置变化超过10°;⑦成形水冷滑块与挡板的变换。

(7)栓钉焊 下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:①栓钉材质改变;②栓钉标称直径改变;③瓷环材料改变;④非穿透焊与穿透焊的改变;⑤穿透焊中被穿透板材厚度、镀层量增加与种类的改变;⑥栓钉焊接位置偏离平焊位置25°以上的变化或平焊、横焊、仰焊位置的改变;⑦栓钉焊接方法改变;⑧预热温度比评定合格的焊接工艺降低20℃或高出50℃以上;⑨焊接实际采用的提升高度、伸出长度、焊接时间、电流值、电压值的变化超过评定合格值的±5%;⑩采用电弧焊时焊接材料改变。

2.3.4 免予焊接工艺评定

1)免予评定的焊接工艺必须由该施工单位焊接工程师和单位技术负责人签发书面文件。

2)免予焊接工艺评定的适用范围应符合下列规定:

①免予评定的焊接方法及施焊位置应符合表2-7的规定。

表2-7 免予评定的焊接方法及施焊位置

②免予评定的母材和焊缝金属组合应符合表2-8的规定,钢材厚度不应大于40mm,质量等级应为A、B级。

表2-8 免予评定的母材和匹配的焊缝金属要求

(续)

③免予评定的最低预热、道间温度应符合表2-9的规定。

表2-9 免予评定的钢材最低预热、道间温度

注:1.接头形式为坡口对接,一般拘束度。

2.SMAW、GMAW、FCAW-G热输入约为15kJ/cm~25kJ/cm;SAW-S热输入约为15kJ/cm~45kJ/cm。

3.采用低氢型焊材时,熔敷金属扩散氢(甘油法)含量应符合下列规定:

①焊条E4315、E4316不应大于8mL/100g;

②焊条E5015、E5016不应大于6mL/100g;

③药芯焊丝不应大于6mL/100g。

4.焊接接头板厚不同时,应按最大板厚确定预热温度;焊接接头材质不同时,应按高强度、高碳当量的钢材确定预热温度。

5.环境温度不应低于0℃。

3)免予焊接工艺评定的钢材表面及坡口处理、焊接材料储存及烘干、引弧板及引出板、焊后处理、焊接环境、焊工资格等要求应符合本规范的规定。 fKdsmIPLaGl/hky2Rn4V/SrFIoBJ0akbIoHcSNsuVMFKY26QUU9zQkt5hU2isvuT

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