钢结构柱接头现场焊接工艺的实施及控制

1. 焊接材料的选用

由于Q345钢的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同时考虑到焊接接头应与母材等强的原则，

选用E5015 （J507）型电焊条。

化学成分见下表（%）：

元素 C Mn Si S P Cr Mo V Ti

含量0.071 1.11 0.53 0.009 0.016 0.02 0.01 0.01 0.01

力学性能见下表：

机械性能指标σb（Mpa）σs（Mpa）δ5（%）Ψ（%）AkvJ-30℃

数值440 540 31 79 164 114 76

2. 坡口形式：（根据图纸和设备供货）

3. 焊接方法：采用手工电弧焊（D）。

4. 焊接电流：为了避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降，必须采用小规范焊接。具体措施为：选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺（焊接顺序如图一所示）。焊道的宽度不大于焊条的3倍，焊层厚度不大于5mm。第一层至第三层采用Ф3.2电焊条，焊接电流100-130A；第四层至第六层采

用Ф4.0的电焊条，焊接电流120-180A。

5. 预热温度：由于Q345钢的Ceq＞0.45%，在焊接前应进行预热，预热温度T0=100-150℃，层间温度

Ti≤400℃。

6. 焊后热处理参数：为了降低焊接残余应力，减小焊缝中的氢含量，改善焊缝的金属组织和性能，在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温度为：600-640℃，恒温时间为2小时（板厚40mm时），升降温速度

为125℃/h 。

四、现场焊接顺序：

1. 焊前预热

在翼缘板焊接前，首先对翼缘板进行预热，恒温30分钟后开始焊接。焊接的预热、层间温度、热处理由热处理控温柜自动控制，采用远红外履带式加热炉片，微电脑自动设定曲线和记录曲线，热电偶测量

温度。预热时热电偶的测点距离坡口边缘15mm-20mm。

2. 焊接

2.1 为了防止焊接变形，每个柱接头采用二人对称施焊，焊接方向由中间向两边施焊。在焊接里口时（里口为靠近腹板的坡口），第一层至第三层必须使用小规范操作，因为它的焊接是影响焊接变形的主要原因。在焊接一至三层结束后，背面进行清根。在使用碳弧气刨清根结束后，必须对焊缝进行机械打磨，清理焊缝表面渗碳，露出金属光泽，防止表层碳化严重造成裂纹。外口焊接应一次焊完，最后再焊接里口

的剩余部分。

2.2 当焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，以此类推。每层焊接接头应错开15-20mm。

2.3 两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持一致。

2.4 在焊接中应从引弧板开始施焊，收弧板上结束。焊接完成后割掉并打磨干净。

3. 焊后热处理：焊口焊接完成后应在12小时内进行热处理。如不能及时进行热处理应采取保温、缓

冷措施。在进行热处理时，应采用两根热电偶测温，热电偶点焊在焊口的里外侧。

Q345钢的焊接温度曲线如下图

4. 焊接检验

根据《钢结构工程施工及验收规范》的要求，焊口采用超声波探伤法进行检验，检验比例为100%。