kx钢结构栓钉焊接施工工艺标准

21.5.1 材料要求

21.5.1.1 根据栓钉的焊接位置，熔焊栓钉适用的瓷环可分为穿透型的瓷环和普通瓷环。直接在压型钢板上安装的栓钉应使用穿透型的瓷环，在钢梁上安装的栓钉应使用普通的瓷环。根据作业条件施工前应进行除湿。

21.5.1.2 栓钉，采用低碳合金钢制成，其化学成分可靠，强度稳定，可焊性、顶锻性能良好。使用要防止出现锻造裂纹。

21.5.1.2.1 栓钉化学成分见表21.5.1-1

表21.5.1-1

化学成分％ 材料 C（max） 普碳钢 0.20 Si（max） 0.10 Mn 0.3～0.6 P（max） 0.04 S（max） 0.04 21.5.1.2.2 栓钉机械性能见表21.5.1-2

表21.5.1-2

抗拉强度(N/mm2) min 400 man 550 屈服点(N/mm2) min 240 延伸率％ min 14 21.5.1.2.3 栓钉尺寸符合表21.5.1-3及图21.5.1-4

表21.5.1-3

公称 d min man min dk man min k man r min 5.00 2 4 40 50 7.00 2 4 80 7.00 2 4 100 120 10.00 2 4 130 10.00 2 4 150 12.00 3 4 170 12.00 3 4 200 6 5.76 6.24 10.65 11.35 5.48 8 7.71 8.29 15.35 14.65 7.58 10 9.71 10.29 18.35 17.65 7.58 13 12.65 13.35 22.42 21.58 10.58 16 15.65 16.35 29.42 28.58 10.58 19 18.58 19.42 32.5 31.5 10.58 22 21.58 22.42 35.5 34.5 12.7 WA(参考) 公称长度I1 1

图21.5.1-4 21.5.1.3 焊接瓷环。焊接瓷环是服务于栓钉焊的一次性辅助焊接材料，其主要作用有一下几点： 21.5.1.3.1 使融化金属成型，不外溢，起到铸膜作用。 21.5.1.3.2 使融化金属与空气隔绝，防止融化金属被氧化。 21.5.1.3.3 集中电弧热量，并使成型焊缝缓慢冷却。 21.5.1.3.4 释放焊接过程中的有害气体。 21.5.1.3.5 屏蔽电弧光与飞溅物。

21.5.1.3.6 充当临时支架。构成焊操作系统的一部分。

采用栓钉直接焊在工件上的普通栓钉焊，使用普通瓷环。栓钉在引弧后先要熔穿一定厚度的薄钢板（一般厚度在0.8～1.6mm），然后再与工件熔成一体，穿透焊需要的瓷环壁厚要大于普通瓷环，下部排气孔总面积亦是普通瓷环的1.3倍。

瓷环的尺寸关键是控制支撑焊平台的高度和瓷环中心栓钉孔的直径。由于瓷环生产工艺得差异，其产品尺寸的精确程度和稳定性将直接影响栓钉焊的质量。

21.5.1.3.7 瓷环检查内容如下： 21.5.1.3.7.1 中心孔的内外直径、椭圆度、薄壁均匀。 21.5.1.3.7.2 禁止使用已经破裂和有缺损的瓷环。 21.5.1.3.7.3 受潮瓷环要经过250℃，1h的烘培，中间放潮气5min。瓷环见图21.5.1-5 图21.5.1-5 瓷环 2 21.5.2 主要施工机具

21.5.2.1栓钉焊机。

直流电源，国产有QZL-2000A。日本大阪栓焊机为降压供电式电源：KRNK-2000电源+制卸装置NC21。

MRN-2000+焊GS201或NS101

松下栓焊机：YD-2000LS-2型栓焊机+焊YS-223G。其暂载率为15％。 根据现场条件、供电要求、施焊数量确定台数、一次线长度、稳压电源、把线长度。因焊接电源耗用电流大，故应考虑专路供电。正确接入初级电压后接地要牢固。

21.5.2.2 焊的检查：

21.5.2.2.1 焊筒的移动要平稳，定期加注硅油。

21.5.2.2.2 焊拆卸时，应先关掉开关后操作，另外应谨防零件失落。 21.5.2.2.3 检查绝缘是否良好。

21.5.2.2.4 检查电源线和控制线是否良好。

21.5.2.2.5 每班焊前检查，焊后收齐严禁水泡，施焊中电缆不许打圈，否则电流降低。

21.5.2.3 其他设备及机具，见表21.5.1-6

表21.5.1-6

名称 经纬仪 钢尺 盒尺 钢板尺 游标卡尺 手锤 记号笔 墨汁 气割 氧气 乙炔 电动砂轮 烘干箱 清扫工具 对讲机

规格 J6 30m 5m 0.15m 精度0.02mm,30cm 1～2Kg 细尖 小型 中型 小型 小型 3

单位 台 把 把 把 把 把 盒 盒 套 瓶 瓶 把 台 对 用途 放线 放线量距 量距 检查栓钉 检查栓钉及瓷环 打弯检查 划线 放线 打磨仅2处梁面 烘烤受潮瓷环 21.5.3 作业条件

21.5.3.1 钢结构构件表面的油漆应清除，没有露水、雨水、油及其他影响焊缝质量的污渍。空气相对湿度不大于85％。

21.5.3.2 施工所使用的栓钉和配套使用的瓷环应烘烤除湿。

21.5.3.3 栓钉施焊前进行工艺参数实验，（静力拉伸、反复弯曲、弯90°角）合格。

21.5.4 操作工艺

21.5.4.1 工艺流程，如图：

栓钉试验合格

现场栓钉、瓷环检查（受潮烘干） 压型钢板安装验收合格后，清理现场、放线 焊筒的平移滑动

电源线、控制线良好

栓焊机运转、自动控时性能良焊拆装、绝缘良好

焊检查 确定焊接参数内容 静力拉伸、反复弯曲及打弯90°试验 抗拉强度、延伸率及屈服强度合格 非穿透焊前试件 穿透焊除锌后做焊前试件 打弯试件合格 正式施焊栓盯 焊中检查 电流、电压、焊接时间 彭径尺寸 焊筒 瓷环位置正确稳固 母材清洁 自检 专检 隐蔽工程验收 4

21.5.4.2 栓钉操作工艺。

21.5.4.2.1焊前准备工作：放线、抽检栓钉及瓷环，烘干。潮湿时焊件也需进行烘干。

21.5.4.2.2 焊前实验：每天正式施焊前做两个试件，弯45°检查合格后，方可正式施焊。

21.5.4.3 操作要点：

21.5.4.3.1 焊要与工件四周呈90°角，瓷环就位，焊夹住栓钉放入瓷环压实。 21.5.4.3.2 搬动焊开关，电流通过引弧剂产生电弧，在控制时间内栓钉熔化，随下压，回弹、断弧，焊接完成。

21.5.4.3.3 稍等，用小锤敲掉瓷环。 21.5.4.3.4 穿透焊采用以下几种方法施焊： 21.5.4.3.4.1 不帮镀锌的板可直接焊接。

21.5.4.3.4.2 镀锌板用乙炔氧焰载栓钉焊位置烘烤，敲击后双面除锌。 21.5.4.3.4.3 采用螺旋钻开孔。

21.5.4.4 确定工艺参数，栓钉施焊前，必须对不同材质、不同规格、不同厂家、不同批号生产的栓盯，采用不同型号的焊机机焊进行严格的现场同条件的工艺参数试验。首先根据“标准工艺焊接参数”（随机提供参数值）机增、减10％电流值分别施焊3组，确定最佳参数，按最佳参数做2组正式试件，进行静力拉伸、反复弯曲及拉弯试验。

21.5.4.4.1 静力拉伸试验：采用20°斜拉法检查拉断时的位移及抗拉强度、延伸率及屈服点。

21.5.4.4.2 反复弯曲试验：在一个纵向平面内反复弯曲45°以上，要求焊缝四周无任何断裂现象。

21.5.4.4.3 弯90°角试验：要求在焊缝的薄弱部位不裂。

21.5.4.4.4 经以上工艺试验合格的工艺参数，方可在工程中使用。其焊接能量的大小与焊接的电压、电流及时间的乘积成正比。为保证栓钉焊电弧的稳定，要靠调整焊接电流和通电时间来控制和改变焊接能量。

21.5.4.4.5 栓焊工艺参数见表21.5.4-1

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表21.5.4-1

瓷环 形式 焊接电流 （A） 1300 非穿透焊 1350 1600 1650 1450 穿透焊 1250 2.0 1.0 7～8 φ16 3.0 适中 1.0 ﹤1.0 1～2 0.8 0.9～1.0 5～6 5～6 栓焊 时间 （S） 栓钉 伸出 长度 （mm） 栓钉 直径 （mm） 栓钉 回弹 高度 （mm） 阻尼 调整 位置 （mm） 压型 钢板 厚度 （mm） 压型 钢板 间隙 （mm） 压型 钢板 层数 （mm） φ16 φ19 2.5 2.5 适中 适中 --- --- --- 以上数据要根据现场实际情况、不同季节、不同电缆线厂，可上下浮动。 21.5.4.5 在楼板中进行穿透栓钉焊，具体见图21.5.4-2 混凝土压型钢板钢筋栓钉栓钉压型钢板钢梁穿透焊示意梁的上翼缘板 栓钉试验必须具有丰富实践经验的焊工操作，在焊接工程师监督下进行。

21.5.5 质量标准

详见《钢结构工程施工质量验收规范》GB50202-2001 21.5.6 成品保护

21.5.6.1 栓钉应无有害的皱皮、毛刺、裂纹、锈蚀等。母材焊接处不应有过量的氧化皮、锈、水分、油漆、灰渣、油污或其他有害物质。如不满足要求应用抹布、钢丝刷、砂轮机等方法清扫或清除。。

21.5.6.2 保护瓷环，陶瓷保护环的要求按照GB10433-的规定。保护瓷环应保持干燥，受过潮瓷环应在使用前置于烘箱中经120度烘干1~2h。

21.5.7 安全环保措施

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21.5.7.1 焊接操作工人应佩戴防护眼罩，穿防护服装。 21.5.7.2 单独进行施工电源布设。 21.5.7.3 焊接电源及焊钉要求接地可靠。 21.5.7.4 焊接时防止飞溅的熔渣引起火灾。

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