钢结构焊接质量PQR/WPS 全流程合规指南

在钢结构工程中，焊接是关键工序，其质量直接影响结构安全性与耐久性。为确保焊接接头性能满足设计要求，必须严格执行焊接工艺评定（PQR）与焊接工艺规程（WPS）制度。本指南依据《钢结构焊接规范》（GB 50661-2011）、《钢结构工程施工质量验收标准》（GB 50205-2020）及国际通用实践（如 ISO 15614-1、AWS D1.1），梳理从策划到落地的全流程合规要点。

一、适用范围界定

• 必须评定的情形：
  首次采用的钢材（如 Q355GJ、Q420qD）、新焊接方法（如 FCAW-S）、特殊接头形式（如全熔透T型接头）、或设计文件明确要求。
• 可免评情形（GB 50661 第4.0.1条）：
  采用已评定合格且在覆盖范围内的工艺；或使用标准推荐的“免评焊接工艺”（需满足板厚、位置、热输入等限定条件）。

二、全流程合规步骤

1.核对设计图纸中的钢材牌号、厚度、焊接等级（如一级焊缝）；

• 明确执行标准（国内项目优先 GB 50661，海外项目可能采用 AWS D1.1 或 EN 1090）；
• 列出需评定的接头类型（对接、角接）、焊接位置（平、立、横、仰）。

2.基于材料焊接性、结构拘束度，初步设定：

• 焊接方法（SMAW、GMAW、SAW等）；
• 填充材料（匹配母材强度，如 ER50-6）；
• 预热温度（按 GB 50661 表4.3.3，Q355B 板厚≥36mm 时 ≥80℃）；
• 层间温度（通常 ≤250℃）；
• 热输入范围（如 15–25 kJ/cm）；
• 是否需后热或消氢处理。

3.试件尺寸符合标准（如板对接试件长度 ≥300mm）；

• 由持有效焊工证人员施焊，全程记录实际参数；
• 模拟实际施工条件（如环境温度、装配间隙）。

4.外观检查：无裂纹、焊瘤、未熔合，余高≤3mm；

• 无损检测：一级焊缝 100% UT 或 RT，按 GB/T 29712 或 GB/T 3323 评定为Ⅱ级合格；
• 力学性能试验（GB 50661 第4.0.6条）：
• 拉伸试验 ≥2个；
• 弯曲试验（面弯+背弯）各2个；
• 抗震结构或低温环境需做冲击试验（-20℃ 或设计温度）。

5.PQR 必须包含：母材/焊材信息、实际焊接参数、检测结果、试验数据、编制/审核/批准人签字；

• WPS 依据 PQR 编写，明确适用范围、操作步骤、检验要求，并作为现场作业指导文件。

6.焊前交底：确保焊工理解 WPS 要求；

• 过程监控：质检员抽查电流、电压、层温是否与 WPS 一致；
• 变更管理：任何“重要变量”变更（如更换焊材品牌、提高热输入）须重新评定；
• 资料归档：PQR、WPS、检测报告纳入竣工资料，满足 GB 50205 第5.2.5条要求。