钢结构产品制造工艺标准.docx
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钢结构产品制造工艺标准
钢结构产品制造工程
一、目的：
本作业指导书规定了本公司钢结构制造的技术标准，用以保证钢结构产品的制造满足设计及规范的技术要求，确保产品质量。
二、适用范围：
本作业指导书适用于本公司钢结构产品制造过程和技术管理的监控。
三、说明：
1.本标准与设计文件一起，作为本公司钢结构制造、检验和验收的统一标准。
2.钢结构制造的生产工序必须实行“自检、互检和专检”的三级质量检验制度，防止不合格品流入下道工序。
3.制造和检验所使用的仪器、仪表和量具等，必须经过专业检定部门检定，并在检定合格周期内。
4.当执行本标准发生问题和矛盾时，应及时向设计室和技质科反映情况，通过研究及协商提出处理意见。
四、引用的主要技术标准与规范：
1.GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
2.JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》
3.GB50300-2001《建筑工程施工质量验收统一标准》
4.GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的形式与尺寸》
5.GB986-88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》
6.GB10854-89《钢结构焊缝外形尺寸》
7.CB/Z39-87《焊接材料的验收、存放和使用》
8.JB3092-82《火焰切割面质量技术要求》
9.GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
10.GB1591-94《低合金高强度钢结构》
11.GB709-88《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》
12.GB/T14957-94《熔化焊用钢丝》
13.GB/T14958-94《气体保护焊用钢丝》
14.GB/T8110-95《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》
15.GB/T17493-98《低合金钢药芯焊丝》
16.GB5293-85《碳素钢埋弧焊用焊剂》
17.GB6052-93《工业液体二氧化碳》
18.GB/T5118-95《低合金钢焊条》
19.GB/T5117-95《碳钢焊条》
20.GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》
21.GB700-88《碳素结构钢》
22.GB4842-84《氩气》
23.GB/T10045《碳钢药芯焊丝》
24.GB/T12470《低合金钢埋弧焊用焊剂》
五、生产准备：
在接到钢结构件生产计划后应作好以下准备工作。
1.工程概况：
生产计划科应全面掌握钢结构制造的概况、材料明细表、构件明细表、计划进度要求。
并将概况通报有关科室。
2.工艺流程：
制造车间对钢结构件的制作工艺流程作出安排，如加工工序、劳动力配置。
3.生产场地：
在多个工程项目同时制作时，制造车间应按钢结构件的数量、长短不同的情况，详细安排每个项目钢结构件制作及临时堆放的场地，作到充分利用车间有限的面积，减少二次倒运，提高劳动生产率。
4.生产、技术和检验人员资格：
电焊工必须持有效的焊工合格证上岗；无损探伤检验人员也应有资格证书；技术管理人员应能胜任本职工作，熟悉规范标准及制作要求。
5.生产及检验设备：
所有生产设备应处于良好状态，制作中也应及时作好保养维修工作。
检验仪器、仪表、量具均保持检定合格的状态。
6重要及关键工序：
结合钢构件制作项目的具体情况，确定出重要的及关键的工序，必要时应进行制作的工艺试验，取得经验后，再批量生产，确保产品质量。
工艺试验应在技质科主持下进行。
7焊接工艺评定试验：
焊接工艺评定试验是钢结构制作前必须进行的认可试验。
该试验由技质科主持进行。
凡属下列情况者，应在钢结构件制作及安装施工之前进行焊接工艺评定：
（1）首次应用的钢材；
（2）首次应用的焊接材料；
（3）首次应用的焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理等。
8.技术措施：
为确保产品质量达到设计要求，应对关键工序和生产环节制定
必要的技术措施。
主要包括以下几方面：
（1）关键工序及重要构件的工艺试验措施。
（2）采用专用工装或夹具的措施。
（3）制订和严格执行工艺规程。
（4）钢材及焊材选用的质量保证措施。
（5）焊接材料的验收、存放和使用措施。
（6）焊工教育和考核措施。
（7）防止薄板及构件吊运时发生变形的措施。
（8）控制焊接变形的措施。
（9）保证生产设备正常运转的管理措施。
9.工程分包：
分包前应对分包外协厂进行考察，经公司经理批准后才可进行分包，对分包协作厂应有专职（或兼职）人员对其质量按本标准的要求进行全面的检查、检验及验收。
六、原材料：
（一）钢材：
1.用于钢结构制作的钢板的不平度，应符合下表要求。
板厚（mm）
允许的不平度mm
（测量长度1000mm）
GB50205
5＜δ≤8
1.5
无要求
8＜δ≤16
1
16＜δ≤25
1
2.钢结构件使用的主要钢材等级有Q235及Q345级。
设计选用Q235碳素结构钢时，其化学成份和机械性能应符合GB700-88《碳素结构钢》标准有关规定；选用Q345级钢时，其化学成份和机械性能应符合GB1591-94《低合金高强度结构钢》标准有关规定。
（见下表）与Q345级钢对应的钢材常见的有16Mn。
牌号等级
化学成份（%）
拉力实验
冷弯试验（B.T）
冲击试验V不小于纵向L（J）
C
Si
Mn
P
S
其他
钢材厚度（mm）
屈服点Y.P（N/mm²）
抗拉强度T.S（N/mm²）
拉伸试样
伸长率E.Lδ5%
截面收缩率RA%
B=2a弯心d纵横
Q235AQ235A-F
0.14~0.22
0.12~0.30
0.30~0.65
≤0.045
≤0.050
375~460
—
≤0.07
0.30~0.60
≤16
≥235
≥26
a
1.5a
Q235BQ235B-F
0.12~0.20
0.12~0.30
0.30~0.65
≤0.045
>16~40
≥225
≥25
20℃≥27
>40~60
≥215
≥24
≤0.07
0.30~0.60
>60~100
≥205
≥23
>100~150
≥195
≥22
2a
2.5a
Q235C
≤0.18
0.12~0.30
0.35~0.80
≤0.040
>150
≥185
≥21
2.5a
3a
0℃≥27
Q235D
≤0.17
AL≥0.20
≤0.035
—20℃≥27
牌号等级
化学成份（%）
拉力试验
冷弯试验（B.T）B=2a弯心d
冲击试验V不小于（J）
钢材厚度（mm）
C
Si
Mn
P
S
其他
钢材厚度（mm）
屈服点Y.P（N/mm²）
抗拉强度T.S（N/mm²）
拉伸试样
伸长率E.Lδ5%
截面收缩率RA%
Q34516Mn
0.12~0.20
0.20~0.55
1.20~1.60
≤0.045
≤0.045
纵向（L）20℃27J
≤16
≥345
510~660
≥22
2a
>16~25
≥325
490~640
≥21
3a
>25~36
≥315
470~620
≥21
3a
>36~50
≥295
470~620
≥21
3a
>50~100
≥275
470~620
≥20
3a
方、圆钢
3.用于钢结构制作的钢材其厚度允许偏差，参见《钢结构用原材料及成品进货验收作业指导书》中3.1节表所列要求。
4.因本公司尚无平板矫正机，所以构件尺寸大于下列规格时，不准使用卷筒钢板，也不宜使用开平板。
腹板厚度（mm）
腹板高度（mm）
长度（m）
4
≥400
≥5
5
≥700
≥6
6
≥800
≥7
8
≥1000
≥8
5.钢材的代用应取得设计部门的书面认可，并存档保存。
6.钢材的复验：
每个项目所用钢材的复验应在合同或在设计文件中予以确认，凡在合同及设计中未有说明的均按GB50205-2001中4.2.2节要求执行，即属下列情况之一者，应进行抽样复验。
（1）国外进口钢材；
（2）钢材混批；
（3）板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板；
（4）建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；
（5）设计有复验要求的钢材；
（6）对质量有疑义的钢材。
对需要进行复验的钢材，制造车间在生产前应预留复验试板。
复验时应委托市质量监督站及市计量部门认可的（即有二个有效的MA
印章）的检测单位进行。
否则视为无效。
钢材材质证明书，应随构件发运时向建设单位（甲方）先行提交。
有复验要求的复验报告应作为质保资料向甲方提供。
7.向建设单位提供的钢材质量证明书应与工程项目实际使用情况相符。
一张质量证明书中有多种规格的钢材时，供应科应注明本工程中所使用的材料规格和数量。
一次采购量较大、用于多个项目时，质量证明书的复印件应盖本公司质量专用章，并说明原件保存单位。
材料的质量证明书在开工前应提交给技质科，否则不应投产。
8.焊接材料
（1）应向有生产资质、质量有保障的厂家采购焊条、焊剂、焊丝和焊接用保护气体。
焊接材料出厂质量证明书作为质保资料对外提供。
（2）焊丝：
气体保护焊丝和埋弧自动焊丝的各项性能指标，应分别符合GB14957-94《熔化焊用钢丝》、GB/T14958-94《气体保护用焊丝》、GB/T8110-1995《气体保护电弧焊用碳钢和低合金钢焊丝》、GB10045-88
《碳钢药芯焊丝》、GB/T17493《低合金钢药芯钢丝》标准的规定。
焊丝、焊剂和保护气体应与母材成份相匹配。
与Q345相匹配的自动埋弧焊丝有H08MnA，化学成份如下。
钢号
碳
锰
硅
铬
镍
硫
磷
焊接08锰（H08Mn）
≤0.10
0.8~1.10
≤0.07
≤0.20
≤0.30
≤0.04
≤0.04
（3）焊条：
手工焊焊条的各项性能指标，应分别符合《碳钢焊条》GB5117-85、《低合金钢焊条》GB5118-85标准的规定。
与Q345钢相匹配的宜采用E5015与E5016型号的焊条。
且Q345钢相匹配的焊条不允许用其它型号的焊条代用。
焊条的焙烘条件如下：
焊条类型
烘焙温度（℃）
烘焙时间（小时）
碱性焊条
350~400
1~2
GB50205要求
350~380
1.5~2
（4）焊剂：
埋弧自动焊焊剂应符合《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB12470-90标准的有关规定。
焊剂与焊丝牌号及焊接方法匹配如下。
焊剂牌号
焊丝
电流种类
使用前需焙烘
HJ431
H08MnA
交、直流
2小时×250℃
注：
GB50205没提具体要求。
（5）焊接保护气体：
气体保护焊采用氩—二氧化碳混合气体保护，其中氩气的含量≥80%，采用瓶装的混合气体。
它应分别符合《氩气》GB4842-84和《工业液体二氧化碳》GB/T6052-93标准的有关规定。
（6）制造车间应按焊接材料使用说明书及本标准要求进行焙烘和使用。
9.涂料:
生产计划科根据设计要求下达油漆采购计划和涂装要求。
供应科和制造车间按生产计划科指令对钢结构件的油漆进行采购和涂装。
油漆的色泽和技术性能应符合设计要求。
钢结构的涂装应符合本公司《钢结构表面除锈和涂装技术要求作业指导书》有关规定。
七、零部件加工：
1．放样、号料及切割的技术要求：
对形状较复杂的构件，其零部件有时须采用放样的方法制作样板，然后再进行号料及切割。
其偏差应满足下表要求：
放样（制样板）的偏差极限
项目
偏差极限（mm）
总长、宽度
±1.0
两对角线、平行线距离
±0.5
两端孔中心距
±1.0
两排孔心距
±0.5
孔心位移
±0.5
相邻孔距
±0.5
注：
GB50205没提具体要求。
号料时的公差值
项目
公差值（mm）
长度
±1.0
两端孔心距
±0.5
对角线
1.0
相邻孔心距
±0.5
两排孔心距
±0.5
冲点与孔心距位移
±0.5
注：
GB50205没提具体要求。
气割的允许偏差
项目
允许偏差（mm）（与GB50205同）
长度、宽度
±3.0
切割面平面度
0.05t，且不应大于2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
1.0
注：
t为切割板厚度
机械剪切的允许偏差
项目
允许偏差（mm）（与GB50205同）
长度、宽度
±3.0
边缘缺棱
1.0
型钢端部垂直度
2.0
为焊接H型钢构件的腹板、翼板无余量装配，号料应依据工艺要求预留焊接收缩余量及切割和边缘加工等加工余量。
其值参照以下技术要求执行：
实腹结构及焊接H型钢
a断面高小于等于1000mm且板厚小于等于25mm
若构件四条纵焊缝齐全，则翼板、腹板每米各留0.6mm加工余量（见图1），加劲板较多的构件需在以上的标准下每米再留0.3mm余量（见图2）。
b断面高小于等于1000mm且板厚大于25mm
若构件四条纵焊缝齐全，则翼板、腹板每米各留1.4mm加工余量（见图1），加劲板较多的构件需在以上的标准下每米再留0.7mm余量（见图2）。
c断面高大于1000mm的各种板厚
若构件四条纵焊缝齐全，则翼板、腹板每米各留0.2mm加工余量（见图1），加劲板较多的构件需在以上的标准下每米再留0.5mm余量（见图2）。
图例：
2.钢板在下料前应检查其牌号、厚度和表面质量是否满足设计要求，如发现不符合本公司《钢结构用原材料及成品进货验收作业指导书》的有关规定应及时与技质科检验员联系处理。
对不平度超标较大者应联系有矫平机的单位协作进行矫平，矫平次数不应少于3遍。
3.放样、号料、切割检验所用的量具，应是经过检定部门检定合格的量具。
4.切割：
直条形的腹板、翼板等零件可在多头直条切割机上加工。
板厚δ=5mm及以下的板及形状较复杂的可在等离子切割机上加工。
割咀的型号应与板厚相适应。
5.切割断面上割纹深度超过0.3mm；局部缺口深度超过1mm的，均应给予焊补和打磨光顺。
6.切割断面边缘残留的毛刺在切割后必须打磨干净和光顺。
7.气割或机械剪切的零件，需要进行边缘加工时，其刨削量不应少于2mm，边缘加工允许偏差应符合下表要求。
项目
允许偏差（mm）
零件宽度、长度
±1.0
加工边直线度
L/3000，且不应大于2.0
加工面垂直度
0.025t，且不应大于0.5
加工面表面粗糙度
50
8.钢网架（桁架）用钢管杆件加工的允许偏差应符合下表要求。
项目
允许偏差（mm）
检验方法
长度
±1.0
用钢尺和百分表检查
端面对管轴的垂直度
0.005r
用百分表V形块检查
管口曲线
1.0
用套模和游标卡尺检查
注：
r：
半径（mm）
9.C级螺栓孔（Ⅱ类孔），孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm，其允许偏差应符合下表要求。
项目
允许偏差（mm）
直径
0~+1.0
园度
2.0
垂直度
0.03t，且不应大于2.0
注：
t：
钢板厚度（mm）
10.螺栓孔孔距的允许偏差应符合下表要求。
螺栓孔孔距范围（mm）
≤500
501~1200
1201~3000
＞3000
同一组内任意两孔间距离
±1.0
±1.5
—
—
相邻两组的端孔间距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
11.梁、柱端头板的孔一般应在装焊前制孔，而腹板上和翼板上的孔一般是在装焊后制孔。
端板上的孔可采用数控钻床进行，也可用摇臂钻床制孔，此时宜采用靠模钻孔。
12.螺栓孔孔距的偏差超过上表的允许偏差时，应采用与母材材质相匹配的焊条补焊后磨光顺后重新钻孔，不允许使用钢块塞补。
13.腰园孔加工，可先钻孔，再采用靠模切割直线段。
14.对端头板有斜率的构件，其首先应保证斜率符合设计文件要求。
15.用连接板方式连接的H型及十字型钢柱，其钢柱及连接板的孔加工精度要求较严，制作时根据具体情况制定加工方案，确保连接顺畅，发运时应将对应的连接板用螺栓临时固定在钢柱构件上。
八、构件组装：
1.焊接H型钢的组立，通常均在组立机上进行，组立前翼板、腹板等零件厚度和外形尺寸已检验合格，边缘无毛刺、缺口。
组立后的无余量外形尺寸的允许偏差应符合下表要求。
项目
允许偏差（mm）（与GB50205同）
截面高度h（mm）
h≤500
±2.0
500＜h≤1000
±3.0
h＞1000
±4.0
截面宽度b
±3.0
腹板中心偏移
2.0
2.焊接H型钢的翼板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm。
翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于
600mm。
3.吊车梁和吊车桁架不应下挠。
4.焊接H型钢组立时必须清除定位焊部位的锈迹、熔渣、污物等，吊车梁及重要构件的定位焊缝应使用砂轮磨光。
5.焊缝的装配间隙、坡口形式及尺寸应满足设计要求。
（1）凡设计文件未标明的埋弧自动焊焊缝、气体保护焊焊缝坡口形式及尺寸应分别参照《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》（GB986-88）及《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》（GB985-88）标准执行。
（2）对不同厚度的钢板对接接头的两板厚度差（δ-δ1）
当（δ-δ1）不超过下表规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取；
当（δ-δ1）超过下表规定时，应在厚板上作出如下图所示的削薄，其削薄长度L≥3（δ-δ1）。
较薄板厚度（mm）
2~5
＞5~9
＞9~12
＞12
允许厚度差（δ-δ1）（mm）
1
2
3
4
6.用组立机组立时的定位焊应参照“焊接工艺流程卡”执行，对形状复杂不能在组立机上组立的异形构件可采用手工焊。
7.定位焊的焊缝质量必须良好，焊后应清除焊渣、飞溅，定位焊缝和间距可参照下表中的要求执行。
对设计只要求单面焊的构件，可在主焊缝一面施以定位焊。
板厚（mm）
定位焊缝长度（mm）
定位焊缝间距（mm）
≤8
25~30
≈250
8~25
30~40
≈300
≥25
≈50
≈300
8.如翼板和腹板已是对接的零件，且对接焊缝已产生波浪变形，则在H型钢组立前先把翼板与腹板连接处的对接焊缝磨平，再把翼板与腹板矫平后，才能进行H型钢的组立。
9.较重要结构的对接焊和T形角焊的起弧和熄弧端，电弧不易稳定，容易出现焊接缺陷。
为了避免这些缺陷，在其两端应安装引弧板和熄弧板。
引弧板的尺寸可参照下表执行。
对钢板较厚的构件引弧板、熄弧板的坡口应与母材破口形状相同。
厚度应与母材相近。
焊接方法
引弧板、引出板长度（mm）
半自动焊
40~60
埋弧自动焊
50~100
手工电弧焊
30~50
焊接后一般应用气割将引弧板和熄弧板割掉（离母材2~3mm），并用砂轮机修磨平整。
切不可用锤击打掉。
10.吊车梁的对接接头，必须设在距端部⅓L~¼L范围内。
11.焊接H型钢端板安装前，应将H型钢端头用砂轮打磨光顺，保证与端板的接触良好，其间隙不宜大于1mm，确保施焊后构件长度不超差。
12.二根角钢组成的╨型支撑，在组装前先将拼装面内除锈及涂漆，然后再进行装配和焊接。
九、焊接：
1.凡从事钢结构焊接的焊工，必须经过培训，经考试合格取得有效合格证书。
未经培训和未取得有效证书的焊工不得进行钢结构的焊接工作。
2.焊接材料的牌号、规格，应与该结构件上的母材匹配。
焊剂、焊条使用前必须按要求进行烘焙。
（见6.2.3、6.2.4节）
3.焊丝一般选用镀铜焊丝，凡生锈的焊丝一律不允许使用。
4.为防止弧坑裂纹的出现，在每条焊缝收弧时，必须焊满弧坑。
构件角焊缝终止处应进行包角焊，焊脚的高度应接近角焊缝的焊脚高度，并防止咬肉情况的发生。
如设计中对无端板的H型钢构件的腹板与翼板只要求单面角焊缝时，则另一侧的两端应进行包角焊，焊缝长度应不小于50mm。
5.在焊接中，当接头有全熔透要求时，对于V形、X形、K形坡口的对接和T形接头以及无开坡口要求的薄板，其背面均应彻底清根。
背面清根形状及质量对于以后的焊接影响很大，必须注意加强管理。
6.对翼板在H型钢组立后才对接焊的构件，应先将翼板靠腹板一面的对接焊缝焊妥后（还应磨平）才能进行H型钢的组立，在H型钢的角焊缝焊完再将翼板外侧的对接缝碳刨清根后再封底焊，确保翼板对接焊全焊透。
7.焊接时，焊工应按工艺规程要求的内容，恰当选择焊接规范、程序，以减少构件的焊接变形。
8.焊工应认真对施焊的构件认真进行自检，清除焊瘤、焊渣及飞溅，修正焊缝缺陷，做好焊工标记。
9.制造车间应重视控制和减少焊接变形，可采用反变形及适当的焊接顺序等措施。
10.H型钢的角焊缝一般采用船型焊，也可采用平角焊。
采用平角焊时更应注意焊接规范的选用，以满足设计及规范要求。
11.端板、加强筋板的焊接一般采用气体保护焊。
12.焊接作业环境应符合以下要求：
（1）手工电弧焊时，作业区风速超过8m/s，气体保护焊作业区风速超过2m/s时，应设防风棚或采取其它防风措施。
（2）焊接作业区相对湿度不得大于90％。
（3）焊件表面没有雨雪，否则应加热去湿。
（4）焊接作业区环境温度低于0℃时，应将构件焊区各方不小于100mm范围内的母材，加热到20℃以上后方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。
十、矫正：
当钢结构件在组装及焊接后产生变形且超过了允许公差范围的应予以矫正，矫正的方法可采用如下措施：
1.翼缘板的矫正可采用机械的翼缘板矫正机进行。
在没有侧弯矫正机的情况下，钢构件侧弯可采用氧－乙炔（或丙烷）火焰加热的方法。
其矫正原则应是：
点状加热时加热直径宜小且分散；条形加热面积不宜过大；一次未矫正到位的，可多次矫正。
不应采取提高加热温度和扩大加热面积的错误作法。
2.采用翼缘板矫正机矫正时，加压要缓慢，尤其环境温度较低时更应注意，构件经矫正后表面不应有严重的损伤和焊缝根部产生的裂纹。
3.采用加热方法进行构件矫正时，加热温度不应超过900℃，使其自然冷却逐渐使变形得以矫正。
一次加热未达到要求时，可再次加热，加热点不应与第一次的加热点重复，防止多次加热产生局部过度损伤的情况。
加热温度不应过高，以防止材质过烧和局部变形。
4.用Q345钢制作的构件在加热进行矫正时，严禁用浇水冷却方法矫正变形。
5.对于轻钢结构中腹板波幅变形，可采用以下方法进行矫正：
（1）在我公司未配置平板
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