新版GB50661钢结构焊接标准施行,源创力无损检测培训中心提供标准原文与释义
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- 2025-02-27
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新版GB50661《钢结构焊接标准》焊接检验部分(含释义)
新版 GB50661《钢结构焊接标准》即将正式开始施行。源创力无损检测培训中心是一家专业机构,致力于钢结构无损检测人员的培训。该中心将为大家推送标准原文以及与之对应的释义内容。
8 焊接检验
8.1 一般规定
焊接检验包含自检与监检这两项内容。首先要进行自检,并且自检需要合格。只有在自检合格之后,才可以进行监检。
[释义]:
一、焊接检验分类及要求
监检的比例是根据设计要求以及结构的重要性来确定的。焊接难度等级为 A 级和 B 级的结构,其监检的主要内容是进行无损检测;而对于 C 级和 D 级的结构,监检的内容除了无损检测之外,还包括过程中的质量控制以及检验。
二、不同行业监督检验模式及问题
国内涉钢产业监督检验存在两种模式。在船舶和压力容器行业,无损检测由船级社或特种设备检验机构按照一定比例进行第三方抽检;而在建筑行业,此前没有明确规定,大多依靠企业进行自检来控制工程质量,在此过程中,漏检、瞒报事件时常会发生。
三、钢结构行业问题及建议
钢结构产业领域中,监理工程师在管理焊接生产工作方面存在很大不足。我们应当向欧美同行学习,同时也应向国内压力容器行业学习,以实现焊接从业人员的职业资格认证制度。片面强调监督检验的作用是不可取的。质量问题的产生是一个复杂综合的社会性质问题,它涉及到体制机制、管理意识、成本控制、技术工艺以及人员的整体素质和职业道德等方面。在当前的建筑钢结构市场环境下,相关的从业人员,特别是焊工,他们自身的素质和职业道德水准是尤为重要的。
焊接检验包含焊前检验、焊中检验以及焊后检验,并且应符合以下规定:
1、焊前检验应至少包括下列内容:
检查引弧板、引出板和衬板的装配质量。
2、焊中检验应至少包括下列内容:
对实际采用的焊接电流、焊接电压、焊接速度、预热温度、层间温度及后热温度和时间等焊接工艺参数与焊接工艺文件的符合性进行检查;确认多层多道焊焊道缺陷的处理情况;对于采用双面焊清根的焊缝,要在清根后进行外观检测以及规定的无损检测;检查多层多道焊中焊层、焊道的布置和焊接顺序等。
3、焊后检验至少包括下列内容:
焊缝的外观质量需要进行检测,同时外形尺寸也需要检测;还要对焊缝的无损检测焊接工艺规程记录以及检验报告进行审查。
[释义]:
一、过程检验重要性
过程控制对焊接产品质量很重要。对于高强钢或特种钢来说,工艺参数对产品性能和质量的影响是直接的。不利后果难以恢复,并且常规无损检测方法也无法检测到。正确的过程检验程序和方法是保证产品质量的重要手段。
二、过程控制的定义
在焊接产品生产过程中,会对相关人员进行审核与检验,以控制产品质量;会对技术文件进行审核与检验,以控制产品质量;会对材料进行审核与检验,以控制产品质量;会对设备进行审核与检验,以控制产品质量;会对工艺参数进行审核与检验,以控制产品质量;会对焊接质量进行审核与检验,以控制产品质量。
三、存在的问题及分析
焊工管理问题:标准执行问题:焊接技术人员和检验人员问题:
四、改进建议
从人员培训和资质认定方面抓起,改变现状。
焊接检验前,需依据结构所承受的荷载性质、深化设计图以及技术文件规定的焊缝质量等级要求,编制检验和试验计划,该计划需经技术负责人批准,并报监理工程师备案。检验方案应涵盖检验批的划分、抽样检验的抽样方法、检验项目、检验方法、检验时机以及相应的验收标准等内容。
[释义]:
焊缝在结构中的位置存在差异,其承受的荷载也不一样,破坏后产生的危害程度各不相同,所以对焊缝质量的要求应当有所不同。若一味提升焊缝的质量要求,就会导致不必要的浪费。本标准依据承受荷载的不同,把焊缝划分成动荷载和静荷载结构,并且提出了不同的质量要求。要按照设计图以及说明文件所规定的荷载形式和焊缝等级,在进行检验之前,依据科学的方法来编制检验方案,并且该方案需要经过质量工程师批准之后才能实施。如果设计文件对荷载形式和焊缝等级的要求不明确,那么就应当依据现行的国家标准《钢结构设计标准》(GB50017)以及本标准(5.1.5)的相关规定来执行,同时还必须经过原设计单位的签认。强调根据载荷形式制定检验方案或标准的原因主要在于,承受静载的结构与承受动载(或疲劳载荷)的结构在产生破坏的机理和概率方面存在极大差异。经统计,目前焊接结构发生破坏或失效的形式主要有塑性、脆性、疲劳、腐蚀和蠕变这五种,并且其中大约 90%是疲劳破坏。疲劳破坏有其自身特点,主要体现在以下几个方面:一是低应力破坏,即疲劳破坏发生时,通常结构所承受的荷载远远低于设计允许的应力值;二是破坏断口宏观上无塑性变形;三是疲劳破坏对材料的微观组织和内部微小缺陷不敏感,而对材料表面缺陷非常敏感。由此可见疲劳载荷对结构安全性有着巨大的影响。所以,依据结构所承受的荷载形式来确定质量控制标准,这是目前国际上为了保证结构安全而采取的普遍准则。
8.1.4 焊缝检验抽样方法应符合下列规定:
工厂制作焊缝,若长度不大于 1000mm,那么每条焊缝是 1 处;若长度大于 1000mm,就以 1000mm 为基础,每增加 300mm,焊缝数量就增加 1 处;现场安装焊缝,每条焊缝为 1 处。
2、可按下列方法确定检验批:
制作焊缝时,同一工区(车间)按照 300 - 600 处的焊缝数量来组成检验批;多层框架结构则是以每节柱的所有构件组成检验批;安装焊缝是以区段组成检验批;多层框架结构是以每层(节)的焊缝组成检验批。
抽样检验时,除了设计指定的焊缝外,要采用随机取样的方式进行取样。并且在取样过程中,要让所取的样本覆盖到该批焊缝中包含的所有钢材类别、焊接位置和焊接方法。
释义:
为了组成抽样检验中的检验批,首先要知道焊缝个体的数量。通常情况下,钢结构安装焊缝长度大多较短,一般把一条焊缝当作一个焊缝个体。在工厂制作构件时,箱形钢柱(梁)的纵焊缝以及 H 形钢柱(梁)的腹板 - 翼板组合焊缝比较长,这时可以把一条焊缝划分为每 300mm 作为一个检验个体。检验批的构成通常以同一条件的焊缝个体作为对象。这样做一方面能让检验结果具有代表性,另一方面有利于统计分析缺陷产生的原因,也便于进行质量管理。
取样原则上采用随机方式。随机取样的方法有多种,其中一种是将焊缝个体进行编号,然后通过使用随机数表来规定取样的部位等。但要强调的是对于同一批次抽查焊缝的取样,其一要包含该批焊缝所涉及的母材类别,其二要包含焊接位置,其三要包含焊接方法,这样才能客观反映不同难度下的焊缝合格率结果。同时,自检、监检及见证检验所抽查的对象应尽量避免重复,只有如此才能达到更有效的控制焊缝质量的目的。
8.1.5 外观检测应符合下列规定:
1、所有焊缝应冷却到环境温度后方可进行外观检测;
外观检测通过目视来进行。对于裂纹的检查,要辅以 5 倍放大镜,并且在合适的光照条件下进行。在必要的时候,可以采用磁粉检测或者渗透检测。而尺寸的测量则应用量具、卡规。
检查数量不应小于栓钉总数的 1%并且不少于 10 个。
电渣焊和/or 气电立焊接头的焊缝外观需成形光滑,不能有未熔合、裂纹这类缺陷;若板厚小于 30mm钢结构焊缝检测价格,压痕、咬边深度不应超过 0.5mm;若板厚小于 30mm,压痕、咬边深度不应超过 1.0mm。
释义:
焊接接头在焊接期间、焊缝冷却期间以及之后的较长时间内都有可能出现裂纹。不过,当下钢结构所使用的钢材和焊接材料钢结构焊缝检测价格,由于生产工艺以及技术水平的提升,产生延迟裂纹的几率并不高。并且,在后续的生产制作过程中,还需要进行无损检测。为避免检测周期过长而导致工期延误,本规范参考欧洲和美国的相关标准,明确规定外观检测需在焊缝冷却之后进行。
对外观检测的进一步说明:
其他可用来帮助进行外观检测的辅助工具有:
焊缝无损检测报告的签发人员,需要具备现行国家标准《无损检测人员资格鉴定与认证》GB/T9445所规定的资格。这种资格要么是 2 级,要么是 3 级。
释义
无损检测是技术性较强的专业技术。按照我国和行业无损检测人员资格考核管理的规定,一级人员只能在二级或三级人员的指导下进行检测工作。所以,规定一级人员不能独立签发检测报告。需从事无损检测工作的企业,在其所采用的检测方法领域,需拥有两名或以上的二级或三级持证人员。承担焊接难度等级为 C 级和 D 级焊缝无损检测的审核人员应持有三级资格。
8.1.7 超声检测的区域和等级应符合下列规定:
对于承受动载荷的结构或高层钢结构,需根据设计要求增加焊缝两侧区域母材的检测。
并且要根据结构的材质、焊接方法、使用条件及承受载荷的不同,由设计文件来确定检测级别。
3. 对于有特殊要求的接头,应按要求确定检测位置。
A级检测时,要用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检测,并且不要求对横向缺陷进行检测。如果母材厚度大于 50mm,就不能采用 A 级检测。B 级检测时,宜用一种角度的探头在焊缝的单面双侧进行检测。若受几何条件限制,可在焊缝单面、单侧用角度之差大于 10°的两种角度探头进行检测。当母材厚度大于 100mm 时,应采用双面双侧。若受几何条件限制,应在焊缝双面单侧,用角度之差大于 10°的两种角度探头进行检测,且检测要覆盖整个焊缝截面。当检测条件允许时,应作横向缺欠检测。C 级检测时,探头应采用至少两种角度。在焊缝的单面双侧进行检测。同时,要作两个扫查方向的检测,以及两种探头角度的横向缺欠检测。当母材厚度大于 100mm 时,需采用双面双侧检测。检查前需把对接焊缝的余高磨平;焊缝两侧,斜探头扫查所经过的母材部分,要用直探头进行检查;若焊缝母材厚度大于 100mm,或者窄间隙焊缝母材厚度大于 40mm,就应当增加串列式扫查。
释义:
新标准增加了热影响区宽度至少为10mm;
新标准规定,两种探头的角度之差要大于 10°,而 2011 版规定的是 15°。
新标准添加了 T 形接头的检测位置示意图。从该图能够看出,没有规定从翼缘板外侧使用直探头进行检测。这与钢结构检测的实际状况是相符的。
抽样检验需依据现行国家强制性规范《钢结构通用规范》GB55006来进行结果判定。
释义:
现行国家强制性规范《钢结构通用规范》GB55006 对焊接质量抽样检验结果的判定有相应要求,具体如下:
当抽样检验的焊缝数不合格率小于 2%时,该批验收合格;若不合格率大于 5%,该批验收不合格;当不合格率为 2%至 5%时,需按不少于 20%的探伤比例对其他未检焊缝进行抽检,并且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处;在所有抽检焊缝中,不合格率不大于 3%时,该批验收合格,若大于 3%,该批验收不合格。
当存在 1 处裂纹缺陷时,需要加倍抽查。如果在加倍抽检的焊缝中未再次检查出裂纹缺陷,那么该批验收合格;倘若检验发现多处裂纹缺陷或者在加倍抽查时又发现了裂纹缺陷,该批验收就不合格,并且需要对该批余下焊缝进行全数检验。
批量验收不合格时,需对该批余下的所有焊缝进行检验。因为实际上引入了允许不合格率的概念,在一批检查数量中要做到 100%合格通常是不切实际的,既没必要,还会浪费大量资源。基于安全且适度的原则,同时依据近几年钢结构焊缝检验的实际状况以及数据统计,规定抽样数的 2%以下为合格,5%以上为不合格,在 2%至 5%之间则需加倍抽检,这样既能够确保钢结构焊缝的质量安全,又能反映出当前我国钢结构焊接施工的水平。不合格率应按照下面的公式来计算。
8.2 不需疲劳验算结构焊接质量的检验
8.2.1 焊缝外观质量应满足表8.2.1的规定
8.2.2 焊缝外观尺寸应符合下列规定
对接与角接组合焊缝(图 8.2.2),若板厚 t 不大于 40mm ,那么加强焊脚尺寸不应小于 t/4 ,同时不宜大于 10mm ;倘若板厚 t 大于 40mm ,加强焊脚尺寸宜为 10mm ;并且加强焊脚尺寸的允许偏差应为 0 到 4 。加强焊脚尺寸大于 8.0mm 的角焊缝,其局部焊脚尺寸可小于设计要求值 1.0mm,不过累计长度不能超过焊缝总长度的 10%;焊接 H 形梁腹板与翼缘板的焊缝两端,在两倍翼缘板宽度范围内,焊缝的焊脚尺寸不得低于设计要求值;焊缝余高需符合本标准表 8.2.2 的要求。
角接焊缝的错边尺寸要求应符合表 8.2.2 的规定。
8.2.3 焊缝内部质量无损检测的基本要求应符合下列规定:
无损检测需在外观检查合格之后进行。倘若焊接难度等级为 C 级或 D 级,那么就应以焊接完成 24 小时后的无损检测结果当作验收依据;倘若钢材的标称屈服强度不小于 690Mpa 或者供货状态处于调质状态,那么就应以焊接完成 48 小时后的无损检测结果作为验收依据。
设计要求为全熔透的焊缝,对于内部缺欠的检测比例,应符合现行的国家强制性规范《钢结构通用规范》GB55006的规定。其合格等级应符合以下规定:
一级焊缝的合格等级应当不低于本标准第 8.2.4 条中 B 级检验所要求的 II 级;二级焊缝的合格等级应当不低于本标准第 8.2.4 条中 B 级检测所要求的 III 级。
3、三级焊缝应根据设计要求进行相关的检测。
【释义】
Ⅰ类钢材和Ⅱ类钢材产生焊接延迟裂纹的可能性比较小。所以规定在焊缝冷却到室温并且进行外观检测之后,就可以进行无损检测了。
Ⅲ、Ⅳ类钢材,如果焊接工艺不当,就有可能产生焊缝延迟裂纹,并且裂纹延迟时间比较长。有些国外标准规定,对于这类钢的焊接裂纹检查,应该在焊后 48 小时进行。由于工厂存放条件的影响,加上现场安装进度以及工序衔接存在限制,并且随着时间不断延长,产生延迟裂纹的概率会逐渐减小等这些因素,本标准针对Ⅲ、Ⅳ类钢材以及焊接难度等级为 C、D 级的结构,规定将 24 小时之后的无损检测结果当作验收的依据。
对于钢材标称屈服强度大于等于 690MPa 或者是调质钢,要考虑到产生延迟裂纹的可能性会更大。所以规定将焊后 48h 的无损检测结果当作验收的依据。
内部缺欠的检测一般可用超声波检测和射线检测。
本标准把二级焊缝的局部检验规定为抽样检验。这是因为钢结构焊缝有其特殊性。同时,我国推行全面质量管理已经有很多年的经验了,采用抽样检测是可以的,并且在一定程度上更有助于提高产品质量。
8.2.4 超声检测工艺和技术应符合下列规定:
超声检测设备需符合现行的国家标准《焊缝无损检测 超声检测技术、检测等级和评定》GB/T11345的相关规定;同时,缺欠的测长应符合本标准附录 E 的规定。
超声检测的灵敏度以及距离 - 波幅缺陷(如 8.2.4 图所示)需符合表 8.2.4 - 1 的规定。评定线之上到定量线的区域应为 I 区(弱信号评定区);定量线之上到判废线的区域应为 II 区(长度评定区);判废线之上的区域应为 III 区(判废区)。
最大反射波幅处于 II 区的缺欠,要依据缺欠显示的长度,按照表 8.2.4 - 2 的规定来进行等级评定。
最大反射波幅未超过评定线的缺欠,都应评为 I 级;裂纹缺陷中,最大反射波幅超过评定线的,都应评为 IV 级;非裂纹缺欠且反射波幅位于 I 区的,都应评为 I 级;反射波幅位于 III 区的缺欠,不管其显示长度怎样,都应评为 IV 级;
圆管 T、K、Y 节点焊缝的超声检测方法及缺欠分级应符合现行行业标准《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/203 的有关规定;
箱形构件隔板电渣焊焊缝进行无损检测时,除了要符合本标准 8.2.3 条的相关规定之外,还需要按照本标准附录 D 来进行焊缝焊透宽度的检测以及焊缝偏移的检测。
当需要对超声检测的结果进行更进一步的判断时,能够运用其他的检测方法来辅助进行验证。
6. 在焊后对角接接头坡口处的翼缘板进行层状撕裂检测。
发现钢板存在夹层缺欠;翼缘板以及腹板是厚度大于等于 20mm 的飞厚度方向性能钢板;腹板的厚度比翼缘板的厚度大,并且该翼缘板厚度方向的工作应力比较大。
射线检测技术需符合现行国家标准《焊缝无损检测 射线检测》GB/T3323 中 B 级检测技术的相关规定;射线底片的质量评级要符合本标准附录 C 的规定;一级焊缝评定合格等级不应低于 II 级,二级焊缝评定合格等级不应低于 III 级。
【释义】
目前钢结构节点设计广泛采用局部焊透对接、角接以及纯贴角焊缝的节点形式。其中,纯贴角焊缝节点形式的焊缝内部质量,在国内外目前还没有现行的无损检测标准。然而,对于局部焊透对接及角接焊缝,都可以采用超声波方法进行检测。所以,应该像对待全焊透焊缝一样,对这些焊缝的内部质量提出要求。
目前在高层钢结构、大跨度桁架结构箱形柱(梁)制造中广泛采用隔板电渣焊,对于这种隔板电渣焊的检验,本标准以附录的形式给出了检测方法。
随着钢结构技术的不断进步,对于承受板厚方向荷载的厚板(T≥40mm)结构产生层状撕裂的原因,人们的认识越来越清晰了;同时,对于材料的质量要求也越来越明确了。然而,近年来一些薄板结构(T<40mm)却出现了一些问题。
8.2.6 表面检测应符合下列规定:
1、下列情况之一应进行表面检测:
设计文件提出要求,需进行表面检测。若外观检测发现裂纹,要对该批中同类焊缝进行 100%的表面检测。当外观检测怀疑有裂纹缺陷时,应对怀疑的部位进行表面检测。并且在检测人员认为有必要的情况下。
铁磁性材料适合用磁粉来检测表面的缺欠;非铁磁性材料则适合用渗透来检测表面的缺欠。
渗透检测应符合现行国家标准《无损检测 渗透检测 第 1 部分:总则》GB/T18851.1 的有关规定,其检测结果也需符合本标准第 8.2.1 条的规定。
【释义】
表面检测主要是作为外观检查的一种补充方式。其目的主要是检查焊接裂纹。检测结果的评定依据外观检验的相关要求来进行验收。
通常来讲,磁粉检测的灵敏度比渗透检测的灵敏度高。尤其在钢结构领域,需要进行磁粉检测的焊缝大多是角焊缝。并且焊缝的表面不规则,清理起来很困难,这导致渗透检测的效果不佳,而且渗透检测的难度较大,费用也比较高。
所以,要提升表面缺欠的检出率,就规定铁磁性材料的工件应尽量使用磁粉检测方法来进行检测。只有当因为结构形状方面的原因(例如检测空间较为狭窄)或者材料方面的原因(比如材质是奥氏体不锈钢)而无法采用磁粉检测时,才适宜采用渗透检测。
附录E 超声检测固定回波幅度测长
超声检测时,缺欠显示的水平长度适合用本方法来进行测量。
测量时,需将探头进行左右移动。回波幅度达到评定线的位置点有 1 和 2,这两个位置点应为缺欠显示的端点(参照图 E.0.1-1)。端点 1 与端点 2 之间的水平长度,应为缺欠显示的测定长度(参照图 E.0.1-2)。
【释义】
新标准对于超声检测部分,明确了超声检测工艺。
工程检验焊接质量检查
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