适用範圍：本工藝适用于鋼結構制作與安裝二氧化碳氣體保護焊焊接工藝。工藝規定了一般低碳鋼、普通低合金鋼的二氧化碳氣體保護焊的基本要求。凡各工程的工藝中無特殊要求的結構件的二氧化碳氣體保護焊均應按本工藝規定執行。

一、材料要求

1鋼材及焊接材料應按施工圖的要求選用，其性能和質量必須符合國家标準和行業标準的規定，并應具有質量證明書或檢驗報告。如果用其他鋼材和焊材代換時，須經設計單位同意，并按相應工藝文件施焊。

2焊絲。焊絲成分應與母材成分相近，主要考慮碳當量含量，它應具有良好的焊接工藝性能。焊絲含C量一般要求<0.11%.其表面一般有鍍銅等防鏽措施。目前我國常用的CO氣體保護焊焊絲是H08Mn2SiA,其化學成分見GB 1300-77（表8-1）。它适用于焊接低碳鋼和抗拉強度為500MPa級的低合金結構鋼。H08Mn2SiA焊絲熔敷金屬的機械性能詳見GB8110-87《二氧化碳氣體保護焊用焊絲》。

3 CO氣體純度不低于99.5%,含水量和含氧量不超過0.1%,氣路系統中應設置幹燥器和預熱裝置。當壓力低于10個大氣壓時，不得繼續使用。

4焊件坡口形式的選擇。

要考慮在施焊和坡口加工可能的條件下，盡量減小焊接變形，節省焊材，提高勞動生産率，降低成本。一般主要根據闆厚選擇（見《氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》GB985-88）。

5不同闆厚的鋼闆對接接頭的兩闆厚度差（δ一δ1)不超過表5規定時，則焊縫坡口的基本形式與尺寸按較厚闆的尺寸數據來選擇：否則應在厚闆上作出如表中圖示的單面a)或雙面削薄b），其削薄長度L≥3(δ一δ1).

二、主要機具

1焊接用主要機具有：電動空壓機、柴油發電機、CO焊機、焊接滾輪架。

2工廠加工檢驗設備、儀器、工具有：超聲波探傷儀、數字溫度儀、數字鉗形電流表、溫濕度儀、焊縫檢驗尺、磁粉探傷儀、遊标卡尺、鋼卷尺。

三、作業條件

1焊接區應保持幹燥，不得有油、鏽和其他污物。

2當焊接區風速過大而影響焊接質量時，應采用擋風裝置。對焊接現場進行有效防護後方可開始焊接。

3施焊前打開氣瓶高壓閥，将預熱器打開，預熱10-15分鐘，預熱後打開低壓閥，調到所需批體流量後焊接。

4直徑不大于1.2mm時，二氧化碳氣體流量一般為6～15L/min為宜。當選用大電流焊時，焊速提高，室外焊及仰焊時，應采用較大氣體流量。

5為保證焊接過程的穩定性，細絲導電嘴孔徑一般不大于焊絲直徑的0.1～0.25mm，粗絲焊導電嘴孔徑一般應不大于焊絲直徑的0.20～0.40nim。送絲軟管内的曲率半徑不得小于150mm，

6焊絲伸出長度以10倍焊絲直徑為宜。

7焊前應對焊絲仔細清理，去除鐵鏽和油污等雜質。

8施焊前，焊工應複核焊接件的接頭質量和焊接區域的坡口、間隙、鈍邊等的處理情況。當發現有不符合要求時，應修整合格後方可施焊。焊接連接組裝允許偏差值見表8的規定。

四、施工工藝

工藝流程：

(二)操作工藝：

1焊絲直徑的選擇。根據闆厚的不同選擇不同的直徑，為減少雜質含量，盡量選擇直徑較大的焊絲，見表1。

2焊接電流和電弧電壓的選擇，見表2.

3典型的短路過渡焊接工藝參數，見表3。

4細顆粒過渡的電流下限值及電弧電壓範圍，見表4.

5 1.6焊絲CO半自動焊常用工藝參數，如表5。

6半自動焊時，焊速不超過0.5m/min。

7 CO氣體保護焊必須采用直流反接。

8重要焊縫要加引弧闆、熄弧闆，其材質和坡口形式應與焊件相同。引弧和熄弧焊縫長度應大于或等于25mm。引弧和熄弧闆長度應大于或等于60mm 。引弧和熄弧闆應采用氣割的方法切除，并修磨平整，不得用錘擊落。

9打底焊層高度不超過4mm填充焊時焊槍橫向擺動，使焊道表面下凹，且高度低于母材表面1.5～2mm；蓋面焊時焊接熔池邊緣應超過坡口棱邊0.5～1.5mm,防止咬邊。

12對于非密閉的隐蔽部位，應按施工圖的要求進行塗層處理後，方可進行組裝；對刨平頂緊的部位，必須經質量部門檢驗合格後才能施焊。

13 焊接工藝參數示例：

焊絲CO2焊全熔透對接接應焊件的焊接工藝參數，見表7。

焊絲CO2焊T型接頭貼角焊件的焊接工藝參數，見表8。

14在組裝好的構件上施焊，應嚴格按焊接工藝規定的參數以及焊接順序進行，以控制焊後構件變形。

(1)控制焊接變形，可采取反變形措施，其反變形參考值見本篇第5章表5.4.2-4。焊接收縮量參見本篇第5章表5.4.2-5。

(2)在約束焊道上施焊，應連續進行：如因故中斷，再焊時應對已焊的焊縫局部做預熱處理。

(3）采用多層焊時，應将前一道焊縫表面清理幹淨後再繼續施焊。

15因焊接而變形的構件，可用機械（冷矯）或在嚴格控制溫度的條件下加熱（熱矯）的方法進行矯正。

(1)普通低合金結構鋼冷矯時，工作地點溫度不得低于-16℃；熱矯時，其溫度值應控制在900℃以下。

(2)普通碳素結構鋼冷矯時，工作地點溫度不得低于-20℃：熱矯時，其溫度值不得超過900℃。

(3)同一部位加熱矯正不得超過2次，并應緩慢冷卻，不得用水驟冷。

五、質量标準

詳見《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB50205-2001。

六、成品保護

1 構件焊接後的變形，應進行成品矯正，成品矯正一般采用熱矯正，加熱溫度不宜大于650℃，構件矯正應符合下列要求：

2凡構件上的焊瘤、飛濺、毛刺、焊疤等均應清除幹掙。要求平的焊縫應将焊縫餘高磨平。

3根據裝配工序對構件标識的構件代号，用鋼印打入構件翼緣上，距端500MM範田内。構件編号必須按圖紙要求編号，編号要清晰、位置要明顯。

4應在構件打鋼印代号的附近，在構件上挂鐵牌，鐵牌上用鋼印打号來表明構件編号。

5用紅色油漆标注中心線标記并打鋼印。

6鋼構件制作完成後，應按照施工圖的規定及《鋼結構工程施工質量驗收規範》進行驗收，構件外形尺寸的允許偏差應符合上述規定中的要求。

七、應注意的問題

(一)材料和質量要求：

1材料的關鍵要求。

(1)焊接材料的品種、規格、性能等應符合現行國家産品标準和設計要求。

(2）重要鋼結構采用的焊接材料應進行抽樣複驗，複驗結果應符合現行國家産品标準和設計要求。

(3）所用鋼材及焊接材料的規格、型号、材質以及外觀檢查，均應符合設計圖紙和規程的要求。

2技術關鍵要求。

焊工應嚴格按照焊接工藝及技術操作規程施焊。

3質量關鍵要求。

建築鋼結構焊接質量檢查應由專業技術人員擔任，并須經崗位培訓取得質量檢查員崗位合格證書。

4職業健康安全關鍵要求。

焊工須有合格證及施焊資格，禁止無證上崗。

5環境關鍵要求。

雪雨天氣時，禁止露天焊接。構件焊區表面潮濕或有冰雪時，必須清除幹淨方可施焊。在四級以上風力焊接時，應采取防風措施。

(二)質量記錄。

作好質量記錄。

(三)安全環保措施

1認真貫徹執行國家有關安全生産法規，認真貫徹執行有關施工安全規程。同時結合公司實際，制定安全生産制度和獎罰條例，并認真執行。

2牢固樹立“安全第一”的思想，堅持預防為主的方針，對職工經常進行安全生産教育，定期開展安全活動，充分認識安全生産的重要性，掌握一定的安全生産知識，對職工進行安全生産培訓。在安全生産上，一定要克服麻痹思想。

3堅持所有進入車間的人員必須戴安全帽，每天上班前檢查車間用氣體的安全措施。

4搞好安全用電。所有電纜、用電設備的拆除、車間照明等均由專業電工擔任，要使用的電動工具，必須安裝漏電保護器，值班電工要經常檢查、維護用電線路及機具，認真執行JGJ46-88标準，保持良好狀态，保證用電安全。

5各種施工機械編制操作規程和操作人員崗位責任制，專機專人使用保管，特殊工種必須持證上崗。

6切實搞好防火。氧氣、乙炔氣要放在規定的安全處，并按規定正确使用，車間、工具房、操作平台等處設置足夠數量的滅火器材。電焊、氣割時，先注意周圍環境有無易燃物後再進行工作。

7文明施工具體措施：

(1)對施工人員進行文明施工教育，加強職工的文明施工意識。

(2）實行區域管理，劃分責任範圍，定期進行文明施工檢查。

（3)切實加強火源管理。車間禁止吸煙，電、氣焊及焊接作業時應清理周圍的易燃物，消防工具要齊全，動火區域要安放滅火器，并定期檢查。

(4) 廢料要及時清理，并在指定地點堆放，保證施工場地的清潔和施工道路的暢通。

(5)做好成品的外觀及形體保護，減少污染。

(四)當設計對厚闆有Z向性能要求時的焊接工藝措施。

在高層及超高層鋼結構中，大量采用厚闆焊接。由于鋼闆存在微裂紋等缺陷、Z向力學性能差，因此厚闆焊接、特别是大于40mm鋼闆焊接時，易導緻層狀撕裂。

1選擇合理的焊接節點連接形式：

由于規範往往隻考慮節點連接的強度及施工的可行性，而對厚闆焊接時的層狀撕裂未做明确規定，因此在按規範要求進行焊接設計時并不能保證避免層狀撕裂的現象發生。為此，在進行大于40mm厚鋼闆焊接時，應選擇合理的節點連接形式，圖1以減小局部區域由于焊縫收縮引起應力集中或盡量避免鋼闆Z向受拉。

(1)在滿足要求焊透深度的前提下，采用較小的焊接坡口角度及間隙，圖1 (a).

(2)在角接接頭中，采用對稱坡口或偏向冊闆的坡口，減小闆厚方向承受的收縮應力，圖1（b）。

(3）采用對稱坡口，減小焊接收縮應力，圖1 (c).

(4）在T型或角接接頭中，不應在厚闆方向受焊接拉應力的闆材端部設置焊縫，而應使該闆厚度方向受拉的闆材端部伸出接頭焊縫區，圖1 (d）。

(5）在T型、十字型接頭中采用過渡段，以對接接頭取代T型、十字型接頭，圖1（e）、圖1（f)。’

(6)對大型連接節點，建議采用圖的構造設計來避免或減小厚度方向的應變，圖1（g）。

2焊材及母材的選擇。

(1)對有特殊要求的部位，可選用Z向延性性能好的鋼材；

(2)在滿足受力要求的前提下，盡可能選擇屈服強度低的焊條。

3使用塗層和墊層。

采用軟金屬絲（一般為低強度的焊條）做墊層，使收縮變形發生在焊縫中，而避免在母材中産生應力集中。或在節點焊縫處塗焊一層低強度延性焊接金屬，讓焊縫收縮變形發生在塗焊金屬中。圖2.

4防止層狀撕裂的工藝措施。

T型焊接時，在母材闆面用低強度焊材先堆焊塑性過渡層，圖3.

(2）厚闆焊接時，可采用低氫型、超低氫型焊條或氣體保護焊施焊，并适當的提高預熱溫度。

(3）當闆厚≥80mm時，對I類或Ⅱ類以上鋼材箱形柱角焊縫，闆邊火焰切割面宜用機械方法去處淬硬層，圖4。

(4)對大尺寸熔透焊，可采用窄焊道焊接技術，并選擇合理的焊道次序，以控制收縮變形，焊接過程中，應用錘擊法來消除焊縫殘餘應力。

(5)采用合理的焊接順序和方向。

先焊收縮量較大的焊縫，使焊縫能較自由地收縮；

先焊錯開的短焊縫，後焊直通長焊縫；

先焊工作時受力較大的焊縫，使内應力合理分布。

(6）采取反變形降低局部剛性。

(7)當焊縫金屬冷卻時，錘擊焊縫區。

錘擊時溫度應維持在100℃～150℃之間或在400℃以上，避免在200℃～300℃之間進行；

多層焊時，除第一層和最後一層焊縫外，每層都要錘擊。

(8）焊前預熱。

(9)加熱減應區。

(二)附加說明。

1工藝參數對焊縫形狀的影響，見下圖。

2其他因素對焊縫形狀的影響。

(1)引弧。引弧前要求焊絲端頭與焊件保持2-3mm的距離。還要注意剪掉粗大的焊絲端頭，因為球狀端頭的存在等于是加粗了焊絲直徑，并且該球面端頭覆蓋了一層氧化膜，對引弧不利。為清除未焊透、氣孔等引弧的缺陷，對接焊應采用引弧闆，或在距闆材端部2~4mm處引弧，然後緩慢引向接縫的端頭，待焊縫金屬熔合後，再以正常焊接速度前進。

(2)熄弧。一條焊縫焊完後，應注意将收尾處的弧坑填滿。如果收尾時立即斷弧則會形成低于焊件表面的弧坑，過深的弧坑會使焊道收尾處的強度減弱，并且容易造成應力集中而産生裂紋。

(3)T型接頭焊接時．易産生咬邊、未焊透、焊縫下垂等現象。為了防止這些缺陷，在操作時，除了正确執行焊接工藝參數，還要根據闆厚和焊角尺寸來控制焊絲的角度。如果焊角尺寸為5mm以上，可将焊絲水平移開離夾角處1～2mm。見下圖。

(4)焊角尺寸小于8mm時，可以采用單層焊。焊角尺寸小于5mm時，可用直線移動法和短路過渡法進行勻速焊接。焊角尺寸在5～8mm之間時，可采用斜圓圈形送絲法進行焊接。

(5）焊角尺寸在8～9mm時，焊縫可用兩層兩道焊，第一層用直線移動送絲法施焊，電流稍偏大，以保證熔深足夠。第二層，電流稍偏小，用斜圓圈形左焊法施焊。焊角尺寸大于9mm時，可用多層多道焊。無論是多層多道焊或是單層單道焊，在操作中使每層的焊角在該層中從頭到尾一緻，保證均勻美觀，其起始端和收尾端的操作要領同前面所述。