栓钉焊接技术在工业厂房中的应用

茹敬和 张洪斌

1 概述

栓钉焊接质量的好坏，除了焊接工艺参数的合理设定和正确的操作外，还与组合楼盖板的施工质量有很大的关系。如何才能获得符合要求的高质量的焊接接头，下面结合大唐三门峡电厂二期2×600 MW机组工程主厂房工程实例，介绍栓钉焊接施工工艺、质量标准及保证措施。

2 栓钉焊接施工技术要点及质量检验

2.1 工程概况

大唐三门峡电厂二期2×600 MW机组主厂房，采用“钢—混凝土组合楼盖板结构”。其中用δ=0.6厚度U200型压型钢板作底模，栓钉在压型钢板波槽范围内居中布置，栓钉与H型钢之间采用专用的焊接设备焊接连接，栓钉型号为M19，长度L=120 mm，@200双排布置。

2.2 栓钉焊接施工要点

1)栓钉焊接条件。a.焊接前应将钢梁焊接面上的水、锈、油污等有害杂质清除干净，如果磁环受潮，应按照规定时间烘焙磁环。b.栓钉焊接所使用电源应采用专用电源，应与其他电源分开，若与其他电源并用时必须有足够的容量。c.进行焊接时必须用砂轮磨光机将镀锌压型板栓钉焊接位置的上部镀膜层除去。d.必须保证栓钉焊接位置的压型板与钢梁间隙小于0.8 mm，如果间隙过大，可采用局部加压或锤击，以满足要求。e.焊接工作区应远离磁场或采取措施避免磁场对焊接的影响。f.施焊的钢梁应水平放置。

2)栓钉焊接的操作人员必须经过栓钉焊接培训并经试焊考核合格后方可上岗进行焊接工作。

3)试焊。a.按照焊机说明书的要求，将焊接电压、电流、时间及焊枪的提升高度、栓钉的伸出长度、焊枪阻尼调到最佳状态，试焊栓钉，合格后方可正式施焊。b.试焊用的试件必须与工件材质相同，厚度允许变动±25%，焊接位置为平焊。c.为了保证栓钉的焊接质量，进入工地的第一次施焊前，应按照工艺要求焊接10颗栓钉做工艺试件，5颗进行锤击弯曲检验，5颗进行拉伸试验，合格后方可进行正式施焊。每班开始生产焊接前或更换一种焊接条件时，都必须按照规定的焊接工艺试焊2颗栓钉，若有1颗栓钉不合格，应重新焊接2颗栓钉进行检验，若不符合要求，应调整焊接工艺参数重新试焊，直到合格为止。

4)生产焊接检验。a.进行外观检验，若焊脚缺陷角度在20°～90°时，应进行补焊。b.生产焊接时，前两颗栓钉锤击弯曲30°检验，符合规定即为合格。若不合格，重新试焊，直到合格为止。

5)当钢梁表面温度小于－5℃、表面潮湿及下雨时，应采取相应措施，否则不应进行焊接。

6)生产焊接时，不应随意更换或调整已经检验合格的焊接条件，每更换一种焊接条件均应进行焊接试验及检验。

7)正式焊接的栓钉进行弯曲试验的抽检数量为1%;每批同类构件抽查10%，且不应少于10件;被抽查构件中，每件抽查栓钉数量的1%，但不应少于1个。试验时应使拉力作用在熔化金属最少的一侧，即弯曲方向与缺陷方向相反。经弯曲试验合格的栓钉可在弯曲状态下使用，不合格的栓钉应更换重焊，重焊的栓钉应进行弯曲试验检验。

8)补焊。a.生产焊接中，对没有获得完整360°周边焊脚的栓钉，其缺陷角度在20°～90°之间时，可采用 φ4或 φ3.2的低氢焊条进行补焊，补焊长度应向缺陷方向两端外延10 mm。b.对于不合格的栓钉应从工件上拆除，将拆除栓钉的地方整平磨光，然后焊接上替代栓钉，并对替代栓钉进行外观及弯曲检验。

3 栓钉焊接质量检验

3.1 外观检验

1)栓钉的熔化长度一般应为4 mm～6 mm，栓钉焊接部位周围的熔化金属形成一均匀小圈，焊接栓钉垂直度小于5°，且没有可见裂纹，咬肉深度小于0.5 mm。

2)栓钉焊接后的高度允许偏差为±2 mm，外观不合格者打掉重焊或补焊。

3.2 弯曲检验

用锤击或套筒将栓钉弯曲30°，弯曲角度为以栓钉竖轴为基准线的30°。其焊缝和热影响区没有肉眼可见的裂纹为合格。

3.3 拉伸试验

采用拉力机保证栓钉中心受拉，栓钉断裂不在焊缝处为合格。若断裂发生在焊缝处，视为不合格，应重新调整焊接参数，直至合格为止。

4 成品保护

栓钉应完好无损，无毛刺、弯曲、裂纹等现象。焊接处不应有过量的氧化铁锈、水分、油污、灰渣及有害物质。如不能满足要求应采用钢丝刷、电动砂轮或抹布等方法清除干净。

5 结语

栓钉焊接不仅是一种快速、高效、低成本的焊接方法，而且还是一种全截面的焊接方法。焊接强度高、焊接质量可靠，是其他焊接方法无可比拟的。

通过工程实践，我们不断总结栓钉焊接的施工工艺，获得了较高合格率的焊接接头，为工程的大量应用奠定了良好的基础。

［1］中国钢结构协会.建筑钢结构施工手册［M］.北京:中国计划出版社，2003.

［2］JGJ 81-2002，建筑钢结构焊接技术规程［S］.

［3］GB 50205-2001，钢结构工程施工质量及验收规范［S］.