GB50661-2011 钢结构焊接规范.pdf

小才 中华人民共和国国家标准 中华人民共和国国家标准 P GB 50661-2011 钢结构焊接规范 Code for Welding of Steel Structures 2011-12-05 发布 2012-08-01 实施 中华人民共和国住房与城乡建设部 发布 UDCUDC I II 前 言 前 言 本规范根据建设部建标2007126 号文关于印发2007 年工程建设标准规范制订、修订计划（第二批）的通知的要求，由中冶集团建筑研究总院（现已更名为中冶建筑研究总院有限公司）会同有关单位编制而成。本规范的制定是在现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002 基础上进行的，是钢结构焊接技术的通用标准，提出了钢结构焊接设计、制作、材料、工艺、质量控制、焊工考试等的基本要求，并作为制修订相关专用标准的依据。本规范在控制钢结构焊接质量的同时，为贯彻执行国家技术经济政策，反映建筑领域可持续发展理念，加强了节能、节材与环境保护等要求。本规范积极采用了焊接新技术、新工艺、新材料。在编制过程中，总结了近年来我国钢结构焊接的实践经验和研究成果，借鉴了有关国际标准和国外先进标准，开展了多项专题研究，广泛地征求了有关方面的意见，对具体内容进行了反复讨论、协调和修改，并经审查定稿。本规范的主要内容有：总则，术语符号，基本规定，材料，焊接连接构造设计，焊接工艺评定，焊接工艺，焊接质量控制，焊接补强与加固，焊工考试，附录。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中冶建筑研究总院有限公司负责具体技术内容的解释。请各单位在本规范执行过程中，总结经验，积累资料，随时将有关意见和建议反馈给中冶建筑研究总院有限公司 钢结构焊接规范 国家标准管理组（地址：北京市海淀区西土城路 33 号；邮政编码：100088；电子邮箱 ）。本规范主编单位：中冶建筑研究总院有限公司 本规范参编单位：国家钢结构工程技术研究中心、中国京冶工程技术有限公司、中建一局钢结构工程有限公司、上海宝山钢铁股份有限公司、中冶赛迪工程技术股份有限公司、北京远达国际工程管理有限公司、上海冠达尔钢结构有限公司、上海中远川崎重工钢结构有限公司、浙江精工钢结构建设集团有限公司、北京三杰国际钢结构有限公司、上海宝冶建设有限公司、中国第二冶金建设有限责任公司、中建三局建设工程有限公司、浙江东南网架股份有限公司、中国航空工业规划设计研究院、水利部水工金属结构质量检验测试中心、北京市政工程设计研究总院、国网北京电力建设研究院、北京双圆工程咨询监理有限公司、陕西省建筑科学研究院、中铁山桥集团有限公司、江苏沪宁钢机股份有限公司、中国二十冶钢结构制造总厂、大连重工起重集团有限公司、武钢集团武汉冶金设备制造公司、武钢集团金属结构有限责任公司 目 录 目 录 III 1 总则.1 2 术语符号.2 2.1 术语.2 2.2 符号.3 3 基本规定.4 4 材料.8 5 焊接连接构造设计.15 5.1 一般规定.15 5.2 焊缝坡口形状和尺寸.18 5.3 焊缝的计算厚度.19 5.4 组焊构件焊接节点.29 5.5 防止板材产生层状撕裂的的节点、选材和工艺措施.32 5.6 构件制作与工地安装焊接构造设计.35 5.7 承受动载与抗震的焊接构造设计.42 6 焊接工艺评定.46 6.1 一般规定.46 6.2 焊接工艺评定替代规则.50 6.3 重新进行工艺评定的规定.51 6.4 试件和检验试样的制备.53 6.5 试件和试样的试验与检验.61 6.6 关于免予焊接工艺评定的规定.65 7 焊接工艺.68 7.1 母材准备.68 7.2 焊接材料要求.69 7.3 焊接接头的装配要求.72 7.4 定位焊.72 7.5 焊接环境.73 7.6 预热和道间温度控制.73 7.7 焊后消除应力处理.75 7.8 引弧板、引出板和衬垫.76 7.9 焊接工艺技术要求.77 7.10 焊接变形的控制.79 7.11 返修焊.80 7.12 焊件矫正.81 7.13 焊缝清根.81 7.14 临时焊缝.82 7.15 引弧和熄弧.82 7.16 电渣焊和气电立焊.82 8 焊接质量控制.84 8.1 一般规定.84 8.2 承受静荷载结构焊接质量的检验.85 8.3 需疲劳验算结构的焊缝质量检验.93 IV 9 焊接补强与加固.97 10 焊工考试.102 10.1 一般规定.103 10.2 考试内容及分类.104 10.3 手工操作技能基本考试.106 10.4 手工操作技能附加考试.112 10.5 手工操作技能定位焊考试.118 附录 A 钢板厚度方向性能级别及其含硫量、断面收缩率值.124 附录 B 钢结构焊接接头坡口形状、尺寸和标记方法.125 附录 C 钢结构焊接工艺评定报告格式.140 附录 D 箱形柱（梁）内隔板电渣焊缝.154 附录 E 工程建设焊工考试结果登记表、合格证格式.155 本规范用词说明.158 1 1 总则 1.0.1 为在钢结构焊接中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规范。【说明】本规范对钢结构焊接给出的具体规定，是为了保证钢结构工程的焊接质量和施工安全，并为焊接工艺提供技术指导，使钢结构焊接质量满足设计文件和相关标准的要求。钢结构焊接，还应贯彻节材、节能、环保等技术经济政策。本规范的编制主要根据我国钢结构焊接技术发展现状，以现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002 为基础，充分考虑现行的各行业相关标准，同时借鉴欧、美、日等先进国家的标准规定，适当采用我国钢结构焊接的最新科研成果、施工实践编制而成。1.0.2 本规范适用于各种工业与民用钢结构工程中承受静荷载或动荷载，钢材厚度大于或等于 3mm 的结构钢的焊接。本规范适用的焊接方法包括焊条电弧焊、气体保护电弧焊、自保护电弧焊、埋弧焊、电渣焊、气电立焊、栓钉焊等及其相应焊接方法的组合。【说明】本条在荷载条件、钢材厚度以及焊接方法等方面规定了本规范的适用范围。该条并没有规定本规范适用的具体结构类型，一般桁架或网架（壳）结构、多层和高层梁柱框架结构的工业与民用建筑钢结构、公路桥梁钢结构、电站电力塔架、非压力容器罐体以及各种设备钢构架、工业炉窑罐壳体、照明塔架、通廊、工业管道支架、厂区、人行过街天桥或城市钢结构跨线桥等钢结构的焊接均可依据或参考本规范规定执行。对于有特殊技术要求领域的钢结构，根据设计要求和专门标准的规定补充特殊规定后，仍可适用或参照执行。本条所列的焊接方法包括了目前我国钢结构制作、安装中广泛应用的全部焊接方法，充分反映了我国钢结构的发展和焊接技术的进步。1.0.3 钢结构焊接必须遵守国家现行安全技术和劳动保护等有关规定。【说明】焊接过程是钢材的热加工过程，焊接过程中产生的火花、热量、飞溅物等往往是建筑工地火灾事故的起因，而且如果安全措施不当，会对焊工的身体造成伤害。因此，焊接施工必须遵守国家现行安全技术和劳动保护的有关规定。1.0.4 钢结构焊接除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准规定。【说明】本规范是有关建筑钢结构制作和安装工程对焊接技术要求的专业性规范，是对钢结构相关规范的补充和深化。因此，在工程施工焊接中，除应按本规范的规定执行外，尚应符合国家现行有关强制性标准、规范的规定。2 2 术语符号 2.1 术 语 焊接术语GB/T 3375 确立的以及下列术语和定义适用于本规范。2.1.1 消氢处理 hydrogen relief treatment 对于冷裂纹倾向较大的结构钢，焊接后将焊接接头加热至 200250温度范围内并保温一段时间，以加速焊接接头中氢的扩散逸出，防止由于焊氢的积聚而导致冷裂纹的焊后热处理方法。2.1.2 消应处理 stress relief treatment 焊接后将焊接接头加热到母材 Ac1线以下的一定温度并保温一段时间，以消减接头位置的焊接残余应力，降低焊接接头的冷裂倾向为目的的焊后热处理方法。2.1.3 过焊孔 weld access hole 在主要焊缝与次要焊缝的交叉位置，为保证主要焊缝的连续性，防止出现三向应力，并有利于焊接操作的进行，在次要构件的相应位置开设的焊缝穿越孔。2.1.4 有效厚度 effective thickness 对接焊缝中，减去焊缝余高，由焊缝表面到焊缝根部的最小距离。2.1.5 有效焊喉 effective throat 角焊缝中，不包括焊缝凸起或下凹部分，从焊缝表面到焊根的最小距离。2.1.6 免予评定 prequalification of WPS 对于一些特定的焊接方法和参数、钢材、接头形式和焊接材料种类的组合，若满足本规范相应的规定，可以不做焊接工艺评定试验而直接采用标准的焊接工艺。2.1.7 焊接环境温度 temperature of welding circumstance 施焊时，焊件周围环境的温度。2.1.8 自保护电弧焊 selfshield arc welding 不需外加气体或焊剂保护，仅依靠焊丝药芯在高温时反应形成的熔渣和气体保护焊接区进行焊接的方法。2.1.9 检测 testing 按照规定程序，由确定给定产品的一种或多种特性、进行检验、测试处理或提供服务所组成的技术操作。2.1.10 检查 inspection 对材料、人员、工艺、过程或结果的核查，并确定其相对于特定要求的符合性，或在专业判断的基础上，确定相对于通用要求的符合性。3【说明】本规范给出了 10 个有关钢结构焊接方面的特定术语，同时标准 焊接术语 GB/T 3375 中所确立的相应术语均适用于本规范。本规范所确定的术语是从钢结构焊接的角度赋予其涵义的，不一定是其广泛适用的标准定义。2.2 符 号 焊缝坡口角度 直径 局部两面夹角 a 试样厚度 B 焊缝宽度 b 焊缝坡口根部间隙 C 焊缝余高 Ceq 钢材碳当量（适用于含碳量0.18%的钢）Pcm 低碳微量合金元素钢的碳当量（适用于含碳量在 0.070.22%之间的钢）d 对接焊缝错边 h 焊缝坡口深度 he 焊缝计算厚度 hf 焊脚尺寸 HV10 维氏硬度 t 板厚 ReH 上屈服强度 ReL 下屈服强度 Rm 抗拉强度 A 断后伸长率 Z 断面收缩率【说明】本规范给出了 20 个符号，并对每一个符号给出了定义，这些符号都是本规范各章节中所引用的，其中材料力学性能方面的符号，为与国家标准金属材料 室温拉伸试验方法GB/T 228 保持一致，采用了国际标准的性能符号，即用英文字母 R 代替旧符号的，用字母 A 代替旧符号的，用字母 Z 代替旧符号的，鉴于目前相关的产品标准还不能同步修订的状况，为了避免出现混乱，建议：在过渡期内，试验报告可以在新的性能名称及其符号之后的括号内定出旧符号，例如：上屈服强度 ReH（sU），下屈服强度 ReL（sL），抗拉强度 Rm（b），规定非比例延伸强度 Rp0.2（p0.2），断后伸长率 A（5），断面收缩率 Z（），等。4 3 基本规定 3.0.1 钢结构工程焊接难度分为 A、B、C、D 四个难度等级，其难度等级划分见表 3.0.1。表 3.0.1 钢结构工程焊接难度等级划分 焊接难度 影响因素 1 焊接难度等级 板厚（mm）钢材分类 受力状态 钢材碳当量 Ceq,IIW(%)A易 t30 一般静载拉、压 0.38 B 一般 30t60 静载且板厚方向受拉或间接动载 0.38Ceq0.45 C 较难 60t100 0.45Ceq0.50 D 难 t100 直接动载、抗震设防烈度大于等于 8度 Ceq0.50 注：1 根据上述因素所处最难等级确定整体焊接难度；钢材分类见表 4.0.5 Ceq,IIW（%）=C+1556NiCuVMoCrMn（%）（适用于非调质钢）【说明】本规范适用的钢材类别、结构类型比较广泛，基本上涵盖了目前钢结构焊接施工的实际需要。为了提高钢结构工程焊接质量，保证结构使用安全，本条表 3.0.1 根据影响施工焊接的各