钢结构负温焊接怎么做？预热温度、层间温度与保温措施

[ 发布时间：2026-07-05 08:44 ]

作者：金博远工程技术中心审核：总工程师张冲更新时间：2026-09-14

冬天焊钢结构，最容易出现的问题是冷裂纹。焊完当时看着好好的，探伤也过了，过几天或者开春气温回升后出现延迟裂纹——这种裂纹危害极大，因为它出现在受力之后，且往往在焊缝热影响区，肉眼看不见。

负温焊接不是不能做，而是要按规矩做。这篇讲清楚温度界限、预热要求、层间温度控制和保温措施。焊缝检测方法见《钢结构焊缝质量怎么检？无损探伤与验收要点》（https://www.jinboyuansteel.com/xwdt/2828.html）。

一、规范对负温焊接的温度界限

按《钢结构工程施工规范》GB 50755 和《建筑工程冬期施工规程》JGJ/T 104，焊接作业的环境温度分三档管理：

1、0℃ 到 -10℃

属于低温焊接。需要采取预热措施，预热温度按常规要求执行并适当提高。

2、-10℃ 到 -20℃

需要编制专项焊接工艺方案，提高预热温度，加强层间温度控制和焊后保温。

3、低于 -20℃

原则上停止焊接作业。确实需要施焊的，必须搭设保温棚，把作业环境温度提升到 -10℃ 以上，并经技术负责人批准。

另外，还有两条硬性禁止条件：

1. 焊接作业区最大风速：手工电弧焊超过 8 m/s、气体保护焊超过 2 m/s 时，必须设防风棚，否则禁止施焊。 2. 雨雪天气、焊接部位有冰雪或结露时，禁止施焊。

二、预热温度怎么定

1、影响预热温度的三个因素

1. 钢材牌号与碳当量：Q355 比 Q235 需要更高的预热温度；碳当量越高越需要预热。 2. 板厚：板越厚，散热越快，越需要预热。一般板厚超过 25 毫米就要考虑预热。 3. 接头形式与拘束度：拘束度大的节点（比如箱形柱的角接接头）比自由接头需要更高预热温度。

2、常用参考值

1. Q235，板厚 25 毫米以下：一般不低于 20℃，可不预热（但负温下要预热到 20℃ 以上）。 2. Q235，板厚 25 到 40 毫米：预热 60 到 80℃。 3. Q355，板厚 25 毫米以下：预热 60 到 80℃。 4. Q355，板厚 25 到 40 毫米：预热 80 到 120℃。 5. 板厚 40 毫米以上或拘束度大的节点：预热 100 到 150℃。

以上为常用参考区间，实际以焊接工艺评定（PQR）和焊接工艺规程（WPS）为准。

3、预热范围与方法

1. 预热范围：坡口两侧各不小于板厚的 1.5 倍，且不小于 100 毫米。 2. 加热方法：优先用电阻加热或火焰加热（中性焰），禁止用氧乙炔割炬直接烤。 3. 测温位置：在坡口两侧距焊缝边缘 50 毫米处测量，不能测在坡口里。 4. 测温工具：用测温笔或红外测温仪，不能凭手感。

三、层间温度控制

1、为什么要控制层间温度

多层多道焊时，上一道焊完到下一道开始之前，焊缝区的温度叫层间温度。温度太低，冷却速度过快，容易产生冷裂纹；温度太高，热影响区晶粒粗大，韧性下降。

2、控制要求

1. 层间温度一般不低于预热温度，且不高于 200 到 230℃（具体按 WPS）。 2. 道间清理：每道焊完必须清渣，检查有无裂纹、夹渣，发现缺陷清除后再焊下一道。 3. 中断焊接：因故中断时，要采取保温措施使其缓慢冷却。重新施焊前要按原要求重新预热。

四、焊后保温缓冷

这是负温焊接最关键、也最容易被省掉的一步。

1. 焊后立即用石棉布或保温棉覆盖焊缝及两侧 100 毫米范围。 2. 保温时间按板厚确定，一般不小于 1 到 2 小时，厚板要延长。 3. 严禁焊完立刻暴露在冷空气中自然冷却，更不能用压缩空气吹或浇水降温。 4. 重要焊缝要做后热处理（加热到 200 到 300℃ 保温若干小时），具体按工艺要求。

五、负温焊接常见的冷裂纹

1、产生原因

三个要素同时具备就会产生冷裂纹：氢（来自焊条药皮和水分）、淬硬组织（冷却太快）、拘束应力（节点刚性大）。负温环境下冷却速度快，加剧了后两个因素。

2、预防措施

1. 焊条必须烘干：碱性焊条 350 到 400℃ 烘干 1 到 2 小时，放入保温筒随用随取。 2. 严格预热和控制层间温度。 3. 焊后保温缓冷。 4. 采用低氢焊接材料。 5. 避免在强拘束节点上同时施焊多道焊缝。

3、检验时机

有延迟裂纹风险的焊缝，无损检测应在焊接完成 24 到 48 小时后进行，过早检测可能漏掉延迟裂纹。

冬季施工的整体注意事项，见《冬季施工，这5件事做不好，开春全返工》（https://www.jinboyuansteel.com/xwdt/2270.html）；焊接缺陷的防治，见《钢结构厂房现场焊接质量控制：常见缺陷与防治措施》（https://www.jinboyuansteel.com/xwdt/1971.html）。