1、國家體育場鋼結構工程、焊接工藝評定方案國家體育場鋼結構工程現場焊接工藝評定具有技術要求高、復雜、工作量大的特點，是一項典型的系統工程，由于焊接工藝評定的地位特殊，是焊接工程十分重要的技術環節。一、編制依據和基本規定（1）JGJ812002建筑鋼結構焊接技術規程（2）國家體育場鋼結構招標圖（3）國家體育場鋼結構工程施工組織設計（4）GB 50205-2001 - 建筑鋼結構工程施工質量驗收規范（5）GB/T1591-94 - 低合金高強度結構鋼（6）YB 4104-2000 - 高層建筑結構用鋼板（7）GB/T5315-85 - 厚度方向性能鋼板 當以上規范不能函蓋地方，參考以下國際規范a. D

2、IN17182 - 高焊接性能鑄鋼(德國)（8）絕大多數的鋼構件為鋼板焊接成的箱型截面，鋼板的最大厚度不大于100mm；除特別注明外，鋼板厚度 34mm時，采用Q345鋼材；鋼板厚度 36mm時，采用Q345GJ鋼材。厚度分布：組合鋼柱除少量棱形柱底部和頂部為90100mm，其余為5080mm，另外兩根方形斜柱板厚絕大多數為30、25、20mm。桁架上弦桿個別段為50mm外，其余均在40mm以下，大多數為30、25、20mm。桁架下弦桿個別段為50、42mm外，其余絕大多數為20mm。腹桿為20、14、10mm，多數為10mm。次結構板厚最大36mm，絕大部分為20mm以下。（9）選用鋼材性能

3、應滿足下例要求:鋼材沖擊韌性要求鋼材厚度方向性能要求（10）鑄鋼機械性能符合下表規定鋼號厚度或直徑（）屈服強度s(KN/)極限強度b(KN/)抗拉、抗壓或抗彎f(KN/)延伸率5%沖擊功AK（J）GS16Mn5（正火）502604306602342565501002304306602072545GS20Mn5（正火）5030050065027022555010028050065025222401001602604806302342035160240450600216GS20Mn5（調質）503605006503242470501003005006502702450100160280500650

4、2522240（11）除特別注明外，所有焊接均采用全熔透對接焊縫。（12）除特別注明外，手工焊接所采用焊條的質量標準須符合現行國家規范GB/T5117及GB/T5118的規定，對Q345級鋼材須采用E50級焊條，對Q345GJ鋼材須采用E55級焊條。（13）除特別注明外，自動或半自動焊接所采用的焊條、焊絲及焊劑須與主體金屬強度相適應，其質量標準須符合現行國家規范GB/T14957或GB/T14958的規定。（14）除特別注明外，鋼結構焊接程序和施工要求應遵從規程JGJ81-2002：建筑鋼結構焊接規程。二、焊接工藝評定的工藝流程根據JGJ81-2002建筑鋼結構焊接技術規程的有關規定，國內首次

5、用于鋼接構工程的鋼材（包括鋼材的牌號于標準相符但微合金強化元素類別不同和供貨狀態不同或國外鋼號國內生產）的必須進行焊接工藝評定。有部份Q460、S460ML首次使用，因此嚴格按規程要求進行了全面的焊接工藝評定，并根據工藝評定試驗結果，編制了詳細的焊接工藝規程，確保了工程施工焊接質量。試驗程序如下圖。編制焊接工藝評定報告三、焊接工藝評定的指導方案所用鋼材大部分為Q345D、Q345E，部分采用Q460、S460ML或鑄鋼件。部分鋼柱鋼板厚度90mm和100mm。1、主要焊接工藝評定項目如下：編號規格接頭型式焊接位置焊接方法焊接材料2004-1430X300X8002件板對接V型坡口+背墊平焊GM

6、AWER50-6,7或E502004-1580100X300X8002件板對接V型坡口+背墊平焊FCAW-GER50-6,7或E502004-1630X300X8002件板對接V型坡口+背墊立焊FCAW-GER50-6,7或E502004-1780100X300X8002件板對接V型坡口+背墊立焊GMAWER50-6,7或E502004-1830X300X8002件板對接V型坡口+背墊仰焊SMAWE50152004-1980100X300X8002件板對接V型坡口+背墊仰焊SMAWE50152、焊接參數焊接方法焊接材料焊接工藝參數備注標準型號規格(mm)電流(A)電壓(V)氣流量(L/min)

7、GMAW實心焊絲ER50-6,7ER55-6,71.226032030345080FCAW藥性焊絲E50E551.226030030345080SMAWE5015，E55153.2901202226/41601802426/52002402628/3、焊材匹配與選用焊材的選用遵循“等強匹配”原則。母材設計采用Q345D或Q345GJD結構鋼(局部采用Q460、S460ML鋼)，其厚度方向性能須符合設計及GB5313-85中規定的Z向性能的要求。根據以往工程經驗，鑄鋼件建議使用GS20Mn5V（DIN17182）。鑄鋼GS20Mn5V的化學成分與Q345D相近，其碳當量極限值為0.42，與Q34

8、5D鋼材的可焊性較好。焊材根據母材及焊縫性能，鋼結構安裝焊接主要采用半自動二氧化碳氣體保護焊（GMAW），焊接位置困難之處如仰焊采用手工電弧焊（SMAW）。焊材選用見表一 。焊材選用序號母材焊接材料GMAW或FCAW-GSMAW標準型號標準強度保證值標準型號標準強度保證值sbsb1Q345DER50-6,7420500E5015390490E504004802Q345GJDER50-6,7420500E5015390490E504004803GS20Mn5V+Q345D、Q345GJDER50-6,7420500E5015390490E504004804S460MLS460MLER55-6,7

9、470550E5515440540E554705505S460MLQ345DER50-6,7420500E5015390490E50400480現場的焊接工藝評定必須嚴格遵守JGJ81-2002建筑鋼結構焊接技術規程的有關規定。國內首次用于鋼結構工程的鋼材（包括鋼材的牌號與標準相符但微合金強化元素類別不同和供貨狀態不同或國外鋼號國內生產）的必須進行焊接工藝評定。國內首次用于鋼結構的焊接材料必須進行焊接工藝評定。設計規定的鋼材類別、焊接材料、焊接方法接頭形式、焊接位置、焊后熱處理制度以及施工單位所采用的焊接工藝參數為施工企業首次采用的，必須進行焊接工藝評定。安裝單位根據所承擔鋼結構的設計節點形式

10、、鋼材級別、規格，采用的焊接方法、焊接位置等制定焊接工藝評定方案，擬定相應的焊接工藝評定指導書、施焊試件、切取試樣，并由具有國家技術質量監督部門的認證資質的檢測單位進行檢測試驗。編制焊接工藝評定報告焊接工藝評定試驗完成后，由評定單位根據檢測機構簽發的檢測報告做出焊接工藝評定報告，連同焊接工藝評定指導書、評定記錄，評定試樣檢查結果一起報工程質量監督部門和有關單位審查備案。焊接工藝評定結束后現場的焊接作業指導書如發生改變，應按JGJ81-2002建筑鋼結構焊接技術規程的有關內容進行判定，重新進行焊接工藝評定。四、國家體育場鋼結構工程現場具體常規焊接工藝評定1、評定的鋼材：Q345、Q345GJ、Q

11、345DGJ2、實際工程板厚規格有（）：8，10，12，14，16，18，20，25，30，36，42，50，60，70，90，100，共16種。3、 評定合格的試件厚度與工程適用厚度范圍焊接方法類別號評定合格試件厚度工程適用厚度范圍板厚最小值板厚最大值1、2、3、4、5、8250.75t2t250.75t1.5t6、7不限0.5t1.1t9120.5t2t4、 焊接工藝評定板厚：（1） 70覆蓋板厚10552.5（2） 36 覆蓋板厚 5427（3） 10 覆蓋板厚 20全部板厚5、 采用焊接技術（1） CO2GMAW（21）（2） CO2FCAWG（22）（3） SMAW（1）（4） 科技

12、攻關EGW（7.1），SAW（H）（51）6、 鋼板的組合：（1） Q345Q345（2） Q345Q345DGJ（3） Q345DGJQ345DGJ7、 常規工藝評定按下表進行序號鋼材組合試件板厚（）焊接技術科技攻關備注CO2GMAW（項）CO2GMAWG（項）SMAW（項）EGW（項）SAW（H）（項）1Q345Q34570，36，10F、H、VF、H、V0坡仰0H陶瓷襯墊993222Q345Q345DGJ70，36F、H、VF、H、V0坡仰0H陶瓷襯墊662223Q345DGJQ345DGJ70，36F、H、VF、H、V0坡仰0H陶瓷襯墊66222合計61項21217668、 焊接工藝評

13、定坡口形式 小角度V型坡口 焊接坡口采用小角度V型坡口形式，如上圖。主要考慮在保證焊透的前提下采用小角度、窄間隙單面焊接坡口，可減少收縮量。柱與柱的現場吊裝對接坡口五、國家體育場鋼結構工程現場具體特殊焊接工藝評定1、Q460，S460ML鋼的焊接工藝評定（1）Q460，S460ML焊接性試驗及工藝評定工作流程框圖（2）、工程構件的實際板厚：50100（3）、焊接工藝評定的板厚：70（4）、采用焊接技術：CO2GMAW、SMAW序號材質板厚CO2GMAWSMAW備注1Q46070F、H、V0312S460ML70F、H、V031合計共8項622、Q460，S460ML同鑄鋼GS16Mn5、GS2

14、0Mn5、GS20Mn5（調質），焊接工藝評定鑄鋼件與柱的對接焊縫坡口序號材質板厚SMAW備注1Q460GS16Mn5(S460ML)70F、H、V、O42Q460GS20Mn5(S460ML)70F、H、V、O4Q460GS20Mn5(S460ML)70F、H、V、O4合計共12項12六、Q460、S460MLQ345DGJ焊接工藝評定序號材質板厚CO2GMAWSMAW備注1Q460Q345DGJ (S460ML)70F、H、V031合計共4項31七、Q345DGJGS16Mn5、GS20Mn5、GS20Mn5（調質），焊接工藝評定序號材質板厚CO2GMAWSMAW備注1Q345DGJGS1

15、6Mn570F、H、V0312Q345DGJGS20Mn570F、H、V031Q345DGJGS20Mn5（調質）70F、H、V031合計共12項93八、國家體育場鋼結構工程現場具體焊接工藝評定必須遵守的規則1、 不同焊接方法的評定結果不得互相代替2、 不同鋼材的焊接工藝評定應符合下列規定：（1） 不同類別鋼材的焊接工藝評定結果不得互相代替；（2） 、類同別鋼材中當強度和沖擊韌性級別發生變化時，高級別鋼材的焊接工藝評定結果可代替低級別鋼材；、類同類別鋼材中的焊接工藝評定結果不可相互代替；不同類別的鋼材組合焊接時應重新評定，不得用單類鋼材的評定結果代替。3、 評定試件的焊后熱處理條件應與鋼結構制

16、造、安裝焊接中實際采用的焊后熱處理條件基本相同。4、 焊接工藝參數變化不超過JGJ812002建筑鋼結構焊接規程：5.3重新進行工藝評定的規定時，可不需重新進行工藝評定。5、 焊接工藝評定結果不合格時，應分析原因，制訂新的評定方案，按原步驟重新評定，直到合格為止。6、 施工企業應優選焊接工藝評定方案，在滿足規程和設計要求的前提下，盡量減少焊接工藝評定的項目。已具有同等條件焊接工藝評定資料時，可不必重新進行相應項目的焊接工藝評定試驗。7、焊接工藝評定按附表規格格式進行填報。國家體育場鋼結構工程現場焊接工藝評定報告編號：編制：焊接責任技術人員：批準：單位：日期：年月日焊接工藝評定報告目錄序號報告名

17、稱報告編號頁數1234567891011121314151617181920焊接工藝評定指導書共頁第頁工程名稱指導書編號母材鋼號規格供貨狀態生產廠焊接材料生產廠牌號類型烘干制度（h）備注焊條焊絲焊劑或氣體焊接方法焊接位置焊接設備型號電源及極性預熱溫度（）層間溫度后熱溫度（）及時間（min）焊后熱處理接頭及坡口尺寸圖焊接順序圖焊接工藝參數道次焊接方法焊條或焊絲焊劑或保護氣保護氣流（l/min）電流（A）電壓（V）焊接速度（cm/min）備注牌號（）技術措施焊前清理層間清理背面清根其它：編制日期年月日審核日期年月日焊接工藝評定報告共頁第頁工程產品名稱評定報告編號委托單位工藝指導書編號項目負責人依據

18、標準建筑鋼結構焊接技術規程（JGJ81）試樣焊接單位施焊日期焊工規格代號級別母材鋼號規格供貨狀態生產廠化學成分和力學性能C（%）Mn（%）Si（%）S（%）P（%）S(Mpa)b(Mpa)5(%)(%)AKV(J)標準合格證復驗碳當量公式焊接材料生產廠牌號類型直徑（）烘干制度（h）備注焊條焊絲焊劑或氣體焊接方法焊接位置接頭形式焊接工藝參數（見焊接工藝評定指導書）清根工藝焊接設備型號電源及極性預熱溫度（）層間溫度（）后熱溫度（）及時間（min）焊后熱處理評定結論：本評定按建筑鋼結構焊接技術規程（JGJ81）規定，根據工程情況編制工藝評定指導書、焊接試件、制取并檢驗試樣、測定性能，確認試驗記錄正確，評定結果為：。焊接條件及工藝參數適用范圍按本評定指導書執行。評定年月日評定單位：（簽章）年月日審核年月日技術負責年月日焊接工藝評定記錄表共頁第頁工程名稱指導書編號焊接方法焊接位置設備型號電源及極性母材鋼號類別生產廠母材規格供貨狀態接頭尺寸及施焊道次順序焊接材料焊條牌號類型生產廠批號烘干制度（）時間（min）焊絲牌號規格（）生產廠批號焊劑或氣體牌號規格（）生產廠烘干制度（）時間（min）施焊工藝參數記錄道次焊接方法焊條（焊絲）直徑（）保護氣流（l/min）電流（A