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H型钢焊接作业指导书

H型钢焊接作业指导书

一、工程概况

本工程为XXXXXXXXXXXXXXX,钢柱均为焊接实腹H型钢截面。

1、适用范围

本作业指导书适用于XXXXXXXXXXXXXXX,钢柱实腹H型钢生产线各工序岗位的作业

2、相关标准

本作业指导书执行以下技术标准:

2.1《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002;

2.2《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001;

2.3《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB-985。

2.4《低合金钢焊条》GB/T5118-1995

2.5《低合金钢用埋弧焊焊丝和焊剂》GB/T12470-1990

3、职责

3.1操作人员按本指导书进行操作,并对本工序的制作质量负责。

3.2总师办负责对H型钢生产线各工序作业的规范性进行监督。

3.3质控部负责对H型钢生产线工序作业流程中产品质量各监控点实施检验监控工作。

 

二、施工准备

1、技术准备

1.1制造部要组织进行施工图纸自审和会审,主要工作是:

检查图纸设计深度是否符合施工要求,技术上是否合理,构造上是否便于加工,并应该对图纸上构件的数量和尺寸进行核对,如发现上述问题,应及时与有关部门联系解决,并作好有关记录。

1.2按照设计文件和施工图纸及本作业指导书向操作人员进行技术、质量、安全交底。

内容应包括:

a.焊接H型钢工艺流程的技术、质量要求。

b.为保证产品达到规定的质量标准而制定的措施。

c.安全生产注意事项及文明施工要求。

2材料准备

2.1根据施工图纸计算出各种材质、规格的材料用量,再加上一定的材料损耗,提出材料预算。

提料时应根据使用长度、宽度合理订货,以减少不必要的拼接和损耗。

2.2核对来料的规格、尺寸和重量,仔细核对材质合格证,并应符合国家有关标准规定,并按规定对材料进行复检。

如需进行材料代用,必须经设计部门同意,并将图纸上相应变更尺寸进行更改。

2.3生产场地布置

2.3.1按生产工艺流水顺序合理安排生产场地,尽量减少倒运量,避免逆流。

2.3.2根据生产需要合理安排作业面积,以保证安全操作,并要保证材料和零件有充分的堆放场地。

2.3.3保证成品能够顺利运出、便利供电、供气、照明线路布置。

2.4工、机具准备

2.4.1检查制造焊接H型钢所必须的生产设备,如:

起重设备、各种电焊机(如自动埋弧焊、气体保护焊、H型钢组对机)、下料机具(如多头气割机、半自动气割机、剪板机、矫正机)是否能够正常运转。

2.4.2制作和检查各种胎具,使其符合制作要求。

2.4.3检查操作人员所使用的各种量具是否经过计量检定。

三、材料

3.1钢材

3.1.1制作焊接H型钢的钢材

a.Q345钢材应符合;GB1591-94低合金结构钢技术条件。

3.1.2钢结构制造所采用的钢材,必须附有钢材的质量证明书,各项指标应符合设计文件的要求和国家现行的有关标准的规定。

当对钢材的质量有疑义时,应按规定及有关标准抽样检验,其结果应符合国家现行有关标准的规定。

3.1.3钢材外观质量应符合国家现行有关标准的规定。

钢材表面锈蚀、麻点或划痕的深度不得大于该钢板厚度负偏差的一半,断口处如有分层缺陷应会同有关单位研究处理。

3.1.4在施工前,必须对所有材料进行检查验收,做好记录,钢材应按种类、材质、规格等分类堆放,并做好标记,材料堆放场地要平整,排水设施好。

3.1.5钢材入库和发放应有专人负责,并及时记录验收和发放情况,对生产所剩的余料应按种类、钢号、规格堆放,作好标记,建立台帐,妥善保管。

3.2焊接材料

3.2.1焊接材料的选择必须符合设计图纸和有关技术文件的要求,当设计无要求时,一般焊接材料的选用可参照表1

表1

钢材强度等级σs(Mpa)

钢号

手工焊

埋弧焊

CO2气体保护焊

焊条

焊丝

焊剂

Q235

Q235(A3)

E4303

H08A

H10MnSi

Q235

E4303

H08MnA

HJ431

H08Mn2Si

Q235(A3F)

E4303

H08MnA

HJ431

H08Mn2Si

Q345

16Mn

E5016

H08MnA

H08A

HJ431

H08Mn2Si

16Mnq

E5016

H10Mn2

HJ350

H08Mn2Si

Q390

15Mnv

E5015

H10Mn2

15Mnv

E5016

H10Mn2

HJ350

H08Mn2Si

15Mnvq

E5015

H10Mn2Si

15Mnvq

E5016

H10Mn2Si

3.2.2焊条、焊丝及焊剂规范要求

制作焊接实腹H型钢的焊材应符合

《碳钢焊条》GB5117

《低合金焊条》GB5118

《碳钢药芯焊条》GB10045

《二氧化碳气体保护焊用焊丝》GB8110

《碳素钢埋弧焊用焊剂》GB5293

《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB12470

的规定,并具有出厂合格证,如有疑义进行复验,合格后方可使用。

3.2.3焊条应在干燥通风良好的室内仓库存放。

并应按照种类、牌号、批号、规格、入库时间分类堆放,每垛应有明显标志,严禁混放,焊剂及焊丝严禁沾染油污、泥土,严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块或熔烧过的焊剂,焊工领取的焊条必须是经过烘干的,当天剩余焊条、焊剂应分别放入保温箱内储存,严禁露天过夜存放。

3.2.4焊条烘干时,应防止将焊条突然放进高温烘箱内,或从高温烘箱内突然取出冷却,以防止焊条骤冷骤热而产生药皮开裂、脱皮现象,焊条、焊剂的烘干温度参照表2进行。

表2

名称

烘干温度(℃)

烘干时间(h)

备注

焊条

酸性焊条

100-150

1-2

恒温箱储存温度80℃-100℃

碱性焊条

300-350

1-2

焊剂

HJ431

250

2

HJ230

250

2

HJ350

300-350

2.

3.2.5二氧化碳气体纯度不应低于99.5%,焊接一般结构时其含水量应小于0.05%,焊接重要结构时其含水量应小于0.05%。

四、焊接H型钢制作工艺流程

焊接H型钢制作工艺流程图

 

五、焊接实腹H型钢下料工艺

1翼板、腹板的下料

1.1气割前的准备工作:

(1)检查工作场地,将有碍于切割的杂物清理干净。

(2)根据任务单、排版图,仔细核对钢板的材质、宽度、长度和厚度是否符合要求。

(3)调整钢板的位置,保证钢板的两侧面与切割方向平行,保证整张钢板处于水平一致状态,并清理钢板表面。

(4)按排版图或小件图要求的下料宽度进行划线。

1.2气割工艺:

1.2.1根据切割钢板的厚度选用合适型号的割嘴和切割工艺参数。

1.2.2焊接实腹H型钢翼板及腹板下料采用我公司多嘴数控火焰切割机下料,多嘴同时切割时有效的防止因单边下料时板的热变形。

所有构件下料严格按照图纸尺寸经复检无误后下料,下料时须考虑构件的焊接收缩余量,以保证成品件的设计尺寸。

所有下料质量应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB/T50205-2001)的相关规定。

1.3切割完成的钢板切割面的熔渣应清理干净,割痕超标的应补焊打磨匀顺。

1.4切割好的同一工程材料,应分类堆放整齐,写清工程名称、材质、数量、下料尺寸等。

2其它零件的下料

2.1一般情况下,零件均应使用余料进行下料。

2.2在余料钢板上,按设计图纸或小件图进行划线。

2.3对于能用剪板机下料的,应在剪板机上下料,并作好标识。

2.4无法用剪板机下料的,采用半自动切割机或手工切割的方法下料,去除切割面熔渣并作好标识。

2.5下料后的零件必须进行矫平或矫直。

3下料的质量要求:

表1-1火焰气割的允许偏差

项目

允许偏差(mm)

零件宽度、长度

±2.0

切割面平度

0.5t且不大于1.5

割纹深度

0.2

局部缺口深度

1.0

 

表2-2机械剪切的允许偏差

项目

允许偏差(mm)

零件宽度、长度

±2.0

边缘缺模

1.0

型钢端部垂直度

2.0

 

六.焊接实腹H型钢组装工艺

1、H型钢组装前,操作人员应按任务单、组立图、制作清单,仔细核对上道工序的来料,并对来料加工质量进行核查。

若来料材质、规格有误或来料表面熔渣未清理干净,应拒绝接收。

2、若腹板上有拼接缝,则应注意和翼板拼接缝错开至少200㎜以上。

并将翼板与腹板装焊处,腹板厚度+左右各4㎜范围内的焊缝打磨平整,以免组立时,腹板在此凸起,而影响装配质量。

3、在起吊腹板时,应先检查组立侧,有无未除毛刺,否则应除去后再组立。

4、组立时,以一端为基准对齐,然后随工件的移动,在腹板两侧,采用CO2气保焊或手弧焊进行定位焊,定位焊用焊材应与母材材质相匹配。

焊点应平坦、均匀、无缺陷,高度不宜过高,长度为20~30㎜,间隔为200~300㎜,均匀分布。

5、组立时,应随时用钢板尺检查两侧距离,是否均匀一致。

6、装配组立应严密,翼腹板间隙≤1㎜,点焊时,必须压紧上轮。

如果因切割原因造成间隙时,则应予以适当补焊,将缝隙添满,但不得焊得过高。

7、组立后进行检查是否符合图纸要求,合格后方可入下道焊接工序。

七、焊接实腹H型钢埋弧焊工艺

1、焊前准备

1.1焊接区应保持干燥、不得有油、锈和其它污物。

1.2用于埋弧焊的焊剂应按照工艺确定的型号和牌号相匹配。

焊剂在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和烘焙温度进行烘焙,不得含灰尘、铁屑和其他杂物。

1.3焊前应对焊丝仔细清理,去除铁锈和油污等杂质。

1.4施焊前,焊工应复核焊接件的接头质量和焊接区域的坡口、间隙、钝边等的处理情况。

当发现有不符合要求时,应修整合格后方可施焊。

1.5根据任务单和工序流程卡对待焊的H型钢的规格、坡口型式、装配质量、材质进行确认。

1.6将组立好的H型钢吊放在焊接胎架上,并进一步检查组立情况,若有大于1mm缝隙,必须先进行焊补。

1.7检查焊道两侧及坡口处的锈蚀情况,当有明显的锈斑时,必须打磨干净后,方可进行焊接。

1.8配置焊接引出弧板。

1.9焊接使用焊丝和焊剂应符合相应工艺要领书的规定。

1.10焊缝尺寸应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB/T50205-2001)的相关规定。

2、焊接

2.1焊前应按接头编制焊接工艺规程,焊工应按图样、工艺文件、技术标准施焊。

2.2焊接工艺参数的确定应符合工艺要领书或通用工艺文件的规定。

2.3焊接环境

(1)焊接环境出现下列任一情况时,须采取有效防护措施,否则禁止施焊。

a、风速:

气体保护焊时大于2m/s,其他焊接方法大于10m/s;

b、相对湿度大于90%;

c、雨雪环境;

d、焊件温度低于—20℃。

(2)焊件温度为0~—20℃时,应在始焊处100㎜范围内预热到15℃以上。

2.4焊接应从引弧板中间开始,并在熄弧板中间停止焊接。

应密切观察背面的红热程度,进行焊接参数的调整,并随时调整导电嘴位置,防止焊偏。

2.5防止地线、电缆线、焊钳与焊件打弧。

2.6电弧擦伤处的弧坑需经修磨,使其过渡到母材表面,修磨的深度应不大于该部位钢材厚度δs的5%且不大于2㎜,否则应予补焊。

2.7施焊过程中应控制层间温度不超过规定的范围。

当焊件预热时,应控制层间温度不得低于预热温度。

2.8每条焊缝应尽可能一次焊完。

当中断焊接时,对冷裂纹敏感的焊件应及时采取后热、缓冷等措施。

重新施焊时,仍需按规定进行预热。

2.9焊接实腹H型钢四条焊缝焊接顺序一般按对称焊接,以减少焊接变形。

2.10每条焊缝焊好后,应除净焊渣,并自检焊缝,焊脚高度是否满足要求、焊缝成型是否良好。

如焊缝成型不好,应调整焊接参数。

如有焊偏、咬边、气孔等缺陷,必须焊补。

2.11应采用气割的方法除去引、熄弧板。

3、埋弧自动焊工艺参数选择

1、焊接电流的选择埋弧焊熔池深度决定于焊接电流。

有近似的经验公式可供估算:

h=kI

式中h——熔深,mm;

I——焊接电流,A;

k——系数,决定于电流种类、极性和焊丝直径等,一般取0.01(直流正接)或0.011(支流反接、交流)。

3.1焊丝直径可根据焊接电流选择合适的焊丝直径,见表3.1。

3.2电弧电压电弧电压要与焊接电流匹配,可参考表3.2。

3.3T型接头的单道埋弧自动焊焊接参数宜按表3.3选定。

3.4船形T型接头的单道埋弧自动焊焊接参数宜按表3.4选定。

表3.1不同直径焊丝适用的焊接电流范围

焊丝直径(mm)

2

3

4

5

6

电流密度(A/mm2)

63-125

50-85

40-63

35-50

28-42

焊接电流(A)

200-400

350-600

500-800

700-1000

820-1200

表3.2电弧电压与焊接电流的配合

焊接电流(A)

600-700

700-850

850-1000

1000-1200

电弧电压(V)

36-38

38-40

40-42

42-44

注:

焊丝直径5mm,交流。

表3.3T型接头单道埋弧自动焊焊接参数

焊脚

焊丝直径

焊接电流

电弧电压

焊接速度

送丝速度

a

b

α

简图

(mm)

(mm)

(A)

(V)

(m/min)

(m/min)

(mm)

(mm)

(。

6

4-5

600-650

30-32

0.7

0.67-0.77

2-2.5

≤1.0

60

8

4-5

650-770

30-32

0.42

0.67-0.83

2.0-3.0

1.5-2.0

60

表3.4船形位置T型接头的单道埋弧自动焊焊接参数

焊脚

焊丝直径

焊接电流

电弧电压

焊接速度

送丝速度

(mm)

(mm)

(A)

(V)

(m/min)

(m/min)

6

4

600-700

34-36

0.4 

0.77-0.83

8

4

675-700

34-36

0.33

1.83

5

700-750

34-36

0.42

0.83-0.92

10

4

725-750

33-35

0.27

2.0

5

750-800

34-36

0.3

0.9-1

3.5除按以上各条确定焊接参数外,焊接前尚应按工艺文件的要求调整焊接电流、电弧电压、焊接速度、送丝速度等参数后方可正式施焊。

4、焊接质量检查

4.1要求进行超声波探伤的焊缝(全熔透焊缝),焊后应按要求进行超声波探伤。

4.2当探伤发现存在超标缺陷时,必须及时通知操作人员进行返工。

生产班组需指定技术好的持证合格焊工,严格按焊接返修工艺进行返修。

4.3检查焊缝收缩量见表4.3

表4.3焊接收缩量

结构类型

焊件特征和板厚

焊缝收缩量(mm)

钢板对接

各种板厚

长度方向每米焊缝0.7;

宽度方向每个接口1.0

实腹结构及焊接H型钢

断面高小于等于1000mm且板厚小于25mm

四条纵焊缝每米共缩0.6,焊透梁高收缩1.0,每对加劲焊缝,梁的长度收缩0.3

断面高小于等于1000mm且板厚大于25mm

四条纵焊缝每米共缩1.4,焊透梁高收缩1.0,每对加劲焊缝,梁的长度收缩0.7

断面高大于1000mm的各种板厚

四条纵焊缝每米共缩0.2,焊透梁高收缩1.0,每对加劲焊缝,梁的长度收缩0.5

4.4凡构件上的焊瘤、飞溅、毛刺、焊疤等均应清除干净。

要求平的焊缝应将焊缝余高磨平。

4.5根据装配工序对构件标识的构件代号,用钢印打入构件翼缘上,距端500MM范围内。

构件编号必须按图纸要求编号,编号要清晰、位置要明显。

4.6应在构件打钢印代号的附近,在构件上挂铁牌,铁牌上用钢印打号来表明构件编号。

4.7用红色油漆标注中心线标记并打钢印。

4.8钢构件制作完成后,应按照施工图的规定及《钢结构工程施工及验收规范》进行验收,构件外形尺寸的允许偏差应符合上述规定中的要求。

4.9检验合格的焊接实腹H型钢进入下道工序。

八、焊接实腹H型钢矫正工艺

1、焊接实腹H型钢翼板角变形的矫正

1.1焊接实腹H型钢翼板角变形的矫正,根据翼板厚度不同,变形大小不同,矫正的次数也不同,一般翼板厚t≤10㎜时,只矫正一次即可完成,板厚t>10㎜时,可根据情况,通过2~3次甚至多次来实现矫正。

1.2在实施矫平时,可先进行试矫、试测量来确定左右两矫正辊位置的高低、松紧,并用直角尺来自检矫平情况。

1.3矫正好的构件要求为翼板平整,且两侧与腹板均垂直。

1.4当一面矫正合格后,再翻转1800,同上法矫正另一面翼板直至合格。

2、焊接实腹H型钢的挠曲和旁弯的矫正

2.1焊接实腹H型钢的挠曲和旁弯矫正采用火焰矫正的方法。

2.2焊接实腹H钢挠曲时,一般拱度不大时,只需加热上拱侧翼板,从中心开始,往两端分段进行带状加热,加热带宽50㎜,间隔500㎜左右,具体视弯曲情况而定。

2.3如果上拱比较大或腹板比较厚时,只加热翼板不足以矫正挠曲的情况下,还应在腹板上相对应位置,进行三角形加热,三角形底边与腹板凸边一致,顶角指向腹板凹边。

三角形大小视拱度大小而定,拱度大,则三角形大些。

2.4焊接实腹H型钢左右弯曲时(旁弯),一般加热上下翼板凸出边,从中心开始往两端,间隔进行三角形加热。

弯曲大,三角形大些,间隔近些。

反之则反。

三角形的底边位于翼板凸边,三角形顶角指向一般凹边,最远时,可位于翼板横向中心线上。

2.5火焰矫正时,要注意加热温度控制在700~9000C,不能加热过高。

2.6火焰矫正后,Q235钢可加水急冷。

但对Q345的低合金钢,不能用水急冷,以免引起裂纹等。

2.7矫正过程中,矫正工应随时进行观察、测量,并应适可而止,以免矫正过头。

3、焊接实腹H型钢腹板波浪变形的矫正

3.1焊接实腹H型钢腹板波浪变形的矫正也可用火焰矫正的方法进行。

3.2若腹板有较多的波浪变形时,则可在腹板的宽度方向的凸起处,顺宽度方向进行线状加热,并采用向凸起处围拢的方法,如第一次还不能矫平时,则可以在第一次加热范围内,再次加热,再矫平。

3.3若腹板仅局部有波浪变形时,可采用梅花点状加热法矫正,加热位置位于凸起面,加热的圆点直径可取20mm,间隔为50~10mm均匀分布,加热温度为700℃~900℃,当加热到既定温度时,立即用木锤锤打该处及周围区域,锤打时,背面应用木锤垫住,以保平稳。

4、焊接实腹H型钢矫正质量要求

4.1焊接H型钢的允许偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB/T50205-2001)的相关规定。

4.2矫正人员应按4.1的要求进行检查,合格后经质检员按照不小于10%的比例抽检合格,方可进入下道工序。

九、外部件机械加工

1钻孔工序

1.1进入钻孔的板材,必须经过矫正合格。

1.2以板材一端为基准,以此基准在板上划出所需孔的定位尺寸线,定位偏差为1mm。

1.3钻孔前必须检验板材固定是否牢靠。

1.4打完第一块板的所有孔后,应与图样核对,自检合格并交质检员检查合格后,再对其他板材同法进行钻孔。

十、构件装配

1装配前的准备

1.1装配前,装配人员应认真阅读图纸、装配要求及有关工艺技术文件。

1.2小件零件板应在装配前先喷砂(丸)除锈。

1.3根据图纸,核对所有的待装配的组件和零件的数量、规格、材质、制作质量是否满足要求,确认全部满足要求后,方可进行装配。

1.4组装焊接处,沿边缘30~50㎜范围内的铁锈、毛刺、污垢等必须在组装前清理干净。

2划线、号料

2.1对梁、柱的划线

(1)以梁、柱的一端作为基准.离其1米处划出各面十字中心线作为基准线;

(2)按图纸各以基准线为准,划出两端或一端的余量线,此时,必须考虑在组装焊接时的收缩余量及梁柱的公差要求;

(3)按图划出翼板及腹板的宽度中心线;

(4)按图划出各种筋板、肋板在上、下翼板上的位置线,并标明该装配的筋、肋板的编号,以防误装;

(5)按图划出在梁、柱上的檩条、檩托板的位置线和装配方向;

(6)在规定的位置处打上构件编号的钢印,用记号笔圈住。

2.2在待装配的连接板上划出装配中心线。

2.3划线全部完成后,划线人员必须按图纸认真检查,确认无误后,方可进入装配工序。

3组装前的气割

3.1划线完成后,气割人员应根据划线,将需割去的部分割掉。

3.2对于较长或较厚件,应尽量采用半自动气割的方法,圆孔尽量采用圆规切割以保证切割质量。

3.3气割时,应保证气割质量,割面平整,割痕深度应<1㎜,应保证切割的尺寸正确。

3.4气割后,必须将所有气割溶渣、毛刺清理干净后,方可进行组装。

4组装

4.1装配人员必须严格按划线进行装配。

4.2底板、顶板、连接板的装配必须与梁、柱垂直,与十字中心线对准。

4.3装配时,应注意零件的方位和相对位置,要防止不同零件互相装错,尤其是不同大小、规格的筋、肋板的装配。

4.4装配条檩托、墙托时,必须注意方向,不要装错。

4.5如果装配的是组件,必须先装焊成组件形式,再进行装配,绝对不允许在以零件形式在梁柱上进行装配。

4.6装配时,必须保证装配间隙不得过大,不能超过1㎜。

4.7每一零件或部件的点固焊必须两处以上,点固焊的长度应不小于20~25㎜,点固焊必须牢固,不得有虚焊、气孔、夹渣等缺陷。

(采用碱性焊条来进行点固焊时,焊条事先必须烘干。

4.8组装全部完成后,装配人员应按图纸认真进行自检,自检合格后交专职质检员进行专检,专检合格后,方可进入焊接工序。

十一、装配焊接

1焊前准备

1焊工焊前必须根据设计图纸,结合相应的工艺技术交底、工艺文件的规定,明确焊缝形式及尺寸,在施焊过程中严格按要求执行。

1.2对上道的装配质量进行检查,发现装配质量太差,会影响焊接质量时,应及时要求装配工进行修整。

合格后才允许焊接。

2焊接

2.1焊接工艺规范按工艺文件要求。

2.2CO

气体保护焊焊接时,必须注意收弧及接头的质量,防止咬边和深弧坑,接头处应平坦,使焊缝保持均匀、美观。

2.3焊接时,还应注意焊缝的封口质量,要求封口的焊缝必须封好,焊缝转角处必须连续焊接,不能在转角处断弧。

2.4柱底板及牛腿等焊接,应尽量采用平焊位置,并尽可能采用对称施焊的方式,以防产生过大的变形。

2.5当要求焊接焊脚高度超过8mm时,必须采用多层多道焊,不能采用单道焊。

2.6对于开坡口要求全焊透的焊缝,必须采用多层多道焊,每焊一道必须将焊渣、飞溅清理干净,方可焊第二道。

2.7如焊缝表面有超标咬边、表面气孔、弧坑等缺陷时,必须进行焊补,焊补前后应进行打磨。

2.8按规定要求探伤的焊缝,操作人员在焊缝表面质量检查合格,探伤处表面打磨符合探伤要求后,填写“探伤通知单”,交探伤员进行探伤。

2.9探伤时如发现超标缺陷,焊工应按照“探伤返工通知单”进行返修,对返修焊补处再委托探伤。

2.10焊接完成后,焊工必须除净飞溅、焊渣,并进行打磨,自检合格后,方可进入下道工序。

十二、构件抛丸除锈

1、准备工作

1.1了解需要处理的钢材和焊接结构件的结构、用途及清理工艺要求。

1.1 熟悉设备性能及操作规程并

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