焊接H钢

本标准中除协议条款外，其余为强制性条款。

自本标准实施之日起，YB 3301—1992《焊接H型钢》作废。 本标准与YB 3301—1992相比主要变化如下： ——取消轻型焊接H型钢和焊接H型钢桩系列；

——增加44个焊接H型钢规格系列，高度至2000 mm； ——增加钢的牌号、提高强度级别；

——增加焊接工艺方法、焊接工艺评定、焊接及检验人员资质规定。 本标准由中国钢铁工业协会提出。

本标准由全国钢标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：中冶集团建筑研究总院、冶金工业信息标准研究院、中冶京诚工程技术有限公司、山东莱钢建设有限公司、马钢集团钢结构公司、浙江精工钢结构建设集团有限公司、江苏无锡市阳通机械设备有限公司、中国工程建设焊接协会。

本标准主要起草人：姚萼放、刘景风、张友权、柳泽燕、马天鹏、张缠锁、王滨、陈国栋、吴江、张凤保、常维信。

本标准1981年7月首次发布，1992年12月第一次修订。 1 范围

焊接H型钢

本标准规定了焊接H型钢的代号、订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、焊接检验、检验规则、复验规则、包装、标志及质量证明书等。 本标准适用于工业与民用建筑、构筑物及其他钢结构用的焊接H型钢。本标准规定的型号系列适用于钢结构的柱、梁、桩、工业构架等构件。

本标准适用于各类焊接H型钢构件的设计选用、制作及验收。 2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB／T700 碳素结构钢 GB／T 714 桥梁用结构钢

GB／T 1591 低合金高强度结构钢

GB／T 2101 型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定

GB／T 2537 焊接用二氧化碳

GB／T 3274 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 GB／T 3323 —1987 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 GB／T 4172 焊接结构用耐候钢 GB／T 4282 氩气

GB／T 5117 碳钢焊条

GB／T 5118 低合金钢焊条

GB／T 5293 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 GB／T 5313 厚度方向性能钢板

GB／T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB／T 10045 碳钢药芯焊丝

GB／T 11345—19 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 GB／T 12470 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂 GB／T 14957 熔化焊用钢丝

GB／T 14958 气体保护焊用钢丝 GB／T 17493 低合金钢药芯焊丝 GB 50017 钢结构设计规范

GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范

JGJ 81 建筑钢结构焊接技术规程 YB 4104 高层建筑结构用钢板 3 代号

焊接H型钢的规定符号为WH，“W”为焊接的英文第一位字母，“H”代表H型钢。 4 订货内容

按本标准订货的合同至少应包含下列内容： a)产品名称及型号、规格； b) 标准号； c) 钢材牌号； d) 交货长度； e)重量和数量；

f) 设计与使用技术条件； g)其他特殊要求。

5 尺寸、外形、重量及允许偏差 5．1 尺寸及允许偏差 5．1．1 尺寸

5．1．1．1 焊接H型钢截面图及标注符号如图1所示。

5．1．1．2焊接H型钢的型号、尺寸、截面面积、理论重量及参考数值等见表1的规定，焊角尺寸hf未列入计算。经供需双方协商，也可采用其他规格的焊接H型钢。

5．1．3 长度

5．1．3．1 焊接H型钢的通常长度为6 m～12 m。 5．1．3．2定尺长度

经供需双方协商，可按定尺长度供货(在合同中注明)。 5．2焊接H型钢组装

5．2．1 焊接H型钢翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200 mm，翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300 mm；长度不应小于600 mm。 5．2．2焊接H型钢现场对接应整作分段出厂。 5．3 交货重量

焊接H型钢的交货方式和重量计算方法由供需双方协商确定。 5．4标记方法及示例

焊接H型钢标记用分数形式表示：分子部分由其型号、腹板厚度、翼缘厚度、长度、标准号及年号组成，分母部分由其钢材牌号、钢材标准号及年号组成；如：用Q235钢生产的型号为400×400、腹板厚度为12 mm、冀缘厚度为12 mm、长度为9 m的焊接H型钢标记为：

6 技术要求 6．1 原材料

6．1．1 焊接H型钢可采用Q235、Q295、Q345、Q390、Q420强度级别的钢材，其质量等级应根据构件特定的工作条件，遵守相关现行国家规范、规程的规定。钢材的牌号、化学成分及力学性能应分别符合GB／T 700、GB／T 714、GB／T 1591、GB／T 4172、YB 4104中有关规定，并有质量证明书；当H型钢用于防止钢材层状撕裂而采用z向钢时，其钢材应符合GB／T 5313的规定，并有质量证明书；制造焊接H型钢的钢板和钢带的技术要求应符合相应标准的规定，其表面质量应符合GB／T 3274的规定。

6．1．2焊接H型钢用作重要钢结构时，应考虑其板厚负公差以及热轧冀缘板截面特性的影响。 6．2 焊接材料

采用不同焊接方法所使用的焊接材料应分别符合GB／T 2537、GB／T 4282、GB／T 5117、GB／T 5118 7 GB／T 5293 7 GB／T 8110、GB／T 10045、GB／T 12470，GB／T 14957、GB／T 14958，GB／T17493等相关标准的规定。 6．3焊接

6．3．3焊接H型钢当腹板厚度大于20 mm时，宜设计为部分焊透或全焊透的对接与角接组合焊缝。 6．3．4 焊接H型钢焊接之前要按JGJ 81及其他相关规定进行焊接工艺评定。

6．3．5焊接H型钢可采用埋弧自动焊(船形焊接或贴角焊)、实芯焊丝或药芯焊丝二氧化碳气保焊、焊条电弧焊、药芯焊丝自保护焊、气保护自动立焊等焊接方法，腹板厚度不大于4．5 mm时，可采用高频焊接方法，焊接应遵守有关技术规定。

6．3．6本标准规定的规格系列的焊接H型钢如用于吊车梁等重要构件时，其腹板与翼缘板连接以及梁柱节点区的焊缝，应根据计算确定．并遵守有关技术规定。

6．3．7 当合同图纸或技术条件对焊后消除应力有要求时，须对焊接H型钢进行消除应力处理。其加热和冷却速率以及保温时间等，应遵守有关技术规定。

6．3．8制造焊接H型钢的焊工必须按JGJ 81的有关规定考试合格并取得资格证书，其施焊范围不得超越资格证书的规定。

6．3．9焊接H型钢的焊缝外观质量应符合表5规定。

6．3．10 射线照相的质量等级应符合GB／T 3323中AB级的要求，一级焊缝评定合格等级应为Ⅱ级及Ⅱ级以上，二级焊缝评定合格等级应为Ⅲ级及Ⅲ级以上；超声波探伤焊缝评定合格等级应符合GB／T11345中B级检验的要求，一级焊缝评定合格等级应为Ⅱ级及Ⅱ级以上，二级焊缝评定合格等级应为Ⅲ级及Ⅲ级以上。 7 焊接检验 7．1 焊缝外观

焊接H型钢的焊缝外观质量检验：所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查，Q295、Q345、Q390、Q420类钢材的焊缝应在焊接完成24 h后检查。 7．2 无损检测

7．2．1 焊缝外观检查合格后方可进行无损检测，无损检测应采用超声波探伤方法，当设计文件指定进行射线探伤或超声波探伤不能对缺陷性质作出判断时，可采用射线探伤进行检测、验证。

7．2．2设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，对接焊缝也可采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合GB／T 11345或GB／T 3323的规定。

7．2．3焊缝表面探伤检验应采用磁粉探伤方法，确因结构或材料原因不能采用磁粉探伤时，方可采用渗透探伤。 7．2．4焊缝表面探伤按下述规定进行：

a)外观检查发现裂纹时，对该批焊缝进行100％磁粉探伤； b) 检查员对焊缝有怀疑时，对怀疑部位进行磁粉探伤； c)设计有要求时； d)用户有要求时。 8 检验规则 8．1 检验

8．1．1 成品检验

成品的检查和验收由制作单位技术监督部门进行，其检测实验室应取得计量资格认可。检验标准应遵守本标准5．1．2、5．2、5．3、5．4及6．3．8、6．3．9、6．3．10条的有关规定。 8．1．2原材料(钢材、焊材)检验

8．1．2．1 全数检验进厂原材料(钢材、焊材)的质量证明书、产品合格证等文件；质量证明书、产品合格证的(炉)批号、规格、材质等必须与实物相符。

8．1．2．2原材料的表面质量应按相应标准进行验收。 8．1．2．3有下述情况的原材料应进行复验： a)原材料混批的； b)质量有异议的； c)设计有要求的。 8．1．3检验人员资格

8．1．3．1 无损探伤人员必须由国家授权的专业考核机构考核合格，其相应等级证书应在有效期内；并应按考核合格项目及权限从事焊缝无损检测和审核工作。

8．1．3．2焊接H型钢的无损检测报告签发人员必须持有相应探伤方法的Ⅱ级及Ⅱ级以上资格证书。 8．2 组批规则

8．2．1 焊缝处数的计数方法：工厂制作焊缝长度不大于1 ooo mm时，每条焊缝为1处；长度大于1000 mm时，将其划分为每500 mm为1处。

8．2．2 焊接H型钢应成批验收，每批应由同一牌号、同一规格组成；并以同一工区(车间)按一定的焊缝数量组成批，批的大小宜为300～600处。

8．2．3抽样检查除设计指定焊缝外应采用随机取样方式取样。 8．3焊接H型钢取样规则 8．3．1 无损检测

8．3．1．1 一级焊缝应进行100％的检验，二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20%。

8．3．1．2 自动化生产的焊接H型钢应按批验收，抽样检查率为该批焊缝处数的20％；如不合格率小于2％时，该批验收合格。

8．3．1．3手工生产的焊接H型钢无损检测应逐根检验。 8．3．2尺寸、外型、表面质量

焊接H型钢的尺寸、外型、表面质量应逐根检验。 9 复验规则

9．1 焊接H型钢原材料的复验规则，应符合相应产品标准的有关规定。

9．2按8．3．1条抽样检验的焊接H型钢，不合格率大于5%时，该批复验不合格；不合格率为2％～5％时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处，如在所有抽检焊缝中不合格率不大于3％时，该批复验合格，大于3％时，该批复验不合格。当批量复验不合格时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。当检查出一处裂纹缺陷时，应加倍检查，如在加倍抽检焊缝中未检查出其他裂纹缺陷时，该批复验应定为合格，否则，应对该批余下焊缝的全数进行检查，所有检查出的不合格焊接部位应进行返修至检查合格。 10 包装、标志及质量证明书

10．1 包装应符合GB／T 2101的有关规定。

10．2 H型钢成品应标有出厂编号、所使用钢材的牌号及检查员的符号或钢字，以备考查。 10．3 每批型钢由供方附质量证明书，其中注明： a)需方名称及合同号； b)供方名称或商标； c)型号或尺寸规格；

d)钢材牌号、质量等级及其化学成分、力学性能； e)焊接方法及焊工号； f)各项检验结果； g)重量及件数； h)检验员印记； i) 标准号。

钢结构柱接头现场焊接工艺的实施及控制

默认分类 2009-03-18 12:56:19 阅读58 评论0 字号：大中小 订阅

河北定洲发电厂一期工程2×600MW机组的主厂房钢结构由河北电力设计院设计，三门峡水工机械厂制造。主厂房钢结构分为：除氧煤仓间、加热器平台、汽机房A0-A列柱。钢架的主立柱、梁、垂直支撑全部采用\"H\"型钢，母材材质为Q345C（属低合金结构钢），钢架主立柱采用分段对接方式连成一

体，其中\"H\"型钢的腹板采用高强螺栓连接，翼缘板之间的连接采用对口焊接方式。

一、材料介绍

1. Q345化学成分如下表（%）： 元素C≤MnSi≤P≤S≤Al≥VNbTi

含量0.21.0-1.60.550.0350.0350.0150.02-0.150.015-0.060.02-0.2

Q345C力学性能如下表（%）：

机械性能指标伸长率（%）试验温度0℃抗拉强度MPa屈服点MPa≥

数值δ5≥22J≥34σb（470-650）σs（324-259）

其中壁厚介于16-35mm时，σs≥325Mpa；壁厚介于 35-50mm时，σs≥295Mpa

2. Q345钢的焊接特点 2.1 碳当量(Ceq)的计算

Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5

计算Ceq=0.49%，大于0.45%，可见Q345钢焊接性能不是很好，需要在焊接时制定严格的工艺

措施。

2.2 Q345钢在焊接时易出现的问题

2.2.1 热影响区的淬硬倾向

Q345钢在焊接冷却过程中，热影响区容易形成淬火组织-马氏体，使近缝区的硬度提高，塑性下降。

结果导致焊后发生裂纹。

2.2.2 冷裂纹敏感性

Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。

二、焊接施工流程

坡口准备→点固焊→预热→里口施焊→背部清根（碳弧气刨）→外口施焊 →里口施焊→自检/专检

→焊后热处理→无损检验（焊缝质量一级合格）

三、焊接工艺参数的选择

通过对Q345钢的焊接性分析，制定措施如下：

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0.0711.110.530.0090.0160.020.010.010.01

力学性能见下表：

机械性能指标σb（Mpa）σs（Mpa）δ5（%）Ψ（%）AkvJ-30℃

数值440，540，31，79，1 114 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：600-0℃，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%。

五、现场技术管理

1. 编制详细的焊接施工作业指导书。 2. 全过程控制焊接工艺是确保质量的核心。

每个柱接头的焊接时，应有专人监控焊接工艺，如焊工不按作业指导书施工应立即终止焊接。在焊

接过程中，热处理人员应全程监控层间温度，如超标应立即通知焊工暂停。

3. 提高施工人员质量意识是贯彻焊接工艺的关键

在施工前，进行全员交底，并且开取施工工艺卡。交底中详细讲解焊接工艺特点及严格控制现场焊

接工艺的必要性和控制要点。

六、结论

按此焊接工艺措施施工，在现场共焊焊口102道，经无损检验一次合格率达到100%。经过实际施工的验证，此焊接工艺措施不仅能在现场指导对Q345钢的焊接，而且能够保证焊接质量。