钢结构焊接连接工艺

1 焊接工艺-简介

焊接是通过加热或加压或两者兼用，还可以选用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法。

焊接技术是钢结构工程的关键技术之一。焊接连接是钢结构工程中一种重要的连接方式，在以焊接连接作为主要连接方式的钢结构工程中，焊接工时约占钢结构主体建造工时的30%-40%，焊接成本占钢结构建造成本的20%-40%。因此焊接质量是评价钢结构工程质量的重要指标，而钢结构工程中采用何种焊接方法、焊接工艺，具有十分重要的意义。

2 焊接工艺-分类

钢结构焊接方法多种多样，现场施工中最常用二氧化碳气体保护焊及手工电弧焊。

3、焊接工艺-电弧焊原理

在常用220V或380V电压的基础上，利用电焊机内部变压器的降压和增流作用，促使电能发出很大的热量电弧融化钢铁和焊条，这样一来焊条的熔融可以使金属的融合性进一步得到提高。

二氧化碳气体保护焊及手工电弧焊原理如下图所示

3、焊接工艺-常用焊接方法对比

（1）手工电弧焊优缺点：

优点：设备简单，维护方便；不需要辅助气体防护。焊接过程中产生保护气体，并且具有极强的抗风性；操作灵活，适应性强。凡是焊条能够达到的地方都能进行焊接；应用范围广。

缺点：对焊工的操作技术要求高，培训费用大；生产效率低。

（2）二氧化碳气体保护焊优缺点：

优点：焊接成本低。综合焊接成本约为埋弧自动焊或焊条电弧焊的40%；生产效率高，约为焊条电弧焊的2-4倍；操作简便。

缺点：辅助设备较多，维护不易；焊接飞溅多。

焊接工艺-大风及低温焊接保证措施

① 风力超过4级，应采取挡风措施（搭设防风棚等）。

② 在环境温度低于5℃条件下进行电弧焊时，除遵守常温焊接的有关规定外，应调整焊接工艺参数，采用焊前预热及焊后保温等措施使焊缝和热影响区缓慢冷却。并且焊后未冷却的接头，应避免接触到冰雪。

③ 对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝，其预热温度或后热温度应符国家现行有关标准的规定或通过工艺试验确定。预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上,且不应小于100 mm;后热处理应在焊后立即进行,保温时间应根据板厚按每25 mm板厚1h确定。

注：焊接预热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，焊缝后热处理主要是对焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生，后热处理的时机和保温时间直接影响后热处理的效果，因此应在焊后立即进行，并按板厚适当增加处理时间。

焊接工艺-质量控制要点

①焊接材料应符合设计要求和有关标准的规定，应检查质量证明书及烘焙记录；

②焊工必须经考试合格，检查焊工相应施焊条件的焊工证及考核日期；

③Ⅰ、Ⅱ级焊缝必须由有资质实验室按比例探伤检验（Ⅰ级100%、Ⅱ级20%），检测结果应符合设计要求和施工及验收规范的规定，并出具探伤报告；

④焊缝表面Ⅰ、Ⅱ级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。Ⅱ级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷，且Ⅰ级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。

2 栓钉-简介

栓钉属于一种高强度刚度连接的紧固件，用于各种钢结构工程中，在不同连接件中起刚性组合连接作用。栓钉全称为电弧螺柱焊用圆柱头焊钉（英文Cheese head studs for arc studwelding）的简称。栓钉是楼面梁同钢筋砼楼板起组合连接作用的连接件，也常用于钢结构预埋件以增强预埋件与混凝土咬合力。安装时常采用拉弧型栓钉焊机和焊枪，并使用去氧弧耐热陶瓷座圈。

压型钢板与砼组合的楼板已广泛用于房屋建筑与工业建筑的楼面、屋面等工程中，这种形式的组合楼板主要是通过栓钉穿透压型钢板焊接在钢结构上，浇筑完砼后将组合楼板与钢结构连接为一个整体，栓钉为抗剪连接件，起着非常重要的作用。

2 栓钉-焊接工艺

（1）栓钉施工工艺特点：栓钉的电弧焊接是在瓷环的保护下进行的，它要求栓焊在极短的时间内引弧、焊接、成型。

（2）施工准备：安装前先放线，定出栓钉的准确位置，并对该点进行除锈、除漆、除油污处理，以露出金属光泽为准，并使施焊点局部平整。

（3）保护瓷环准备：将保护瓷环摆放就位，瓷环要保持干燥。焊后要清除瓷环，以便于检查。

（4）栓钉焊接：施焊人员平稳握枪，并使枪与母材工作面垂直，然后施焊。焊后根部焊脚应均匀、饱满，以保证其强度达到要求。

2 栓钉-检验

栓钉施工检验方法：