焊接H型钢制作通用工艺方案.docx

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焊接H型钢制作通用工艺方案

焊接H型钢制作通用工艺

受控状态：

受控本

发放序号：

001

发布日期:

2020.5.1实施日期：

2020.5.1

1、主体内容与适用范围2

2、编制依据2

3材料2

4制作工艺要领3

4.1制作流程3

4.2各工序加工要领4

4.2.1下料4

4.2.2构件组装5

4.2.3H型焊接工序6

4.2.4矫正工序7

4.2.5钻孔工序7

4.2.6钢梁的起拱要求7

4.2.7大组立工序9

4.2.8抛丸及涂装11

4.2.9H型钢的构件标识11

4.2.10产品的包装、堆放12

4.2.11发运12

1、主体内容与适用范围

1.1主体内容：

焊接H型钢的一般制作流程和加工方法。

1.2适用范围：

焊接H型钢的制作。

2、编制依据

（1）设计提供的工程的深化图纸、工作指引等。

（2）《钢结构工程质量验收规范》GB50205

（3）《钢结构焊接规范》GB50661

（4）《钢结构工程施工规范》GB50755

（5）《焊接H型钢》GB/T33814

（6）《普通低合金结构钢》GB1591、《碳素结构钢》GB/T700

（7）《碳钢焊条》GB/T5117

（8）《低合金焊条》GB/T5118

（9）《熔化焊用钢丝》GB/T14957

（10）《气体保护焊用钢丝》GB/T14958

3材料

3.1建筑钢结构工程所用主要材料钢板为Q235、Q345和Q390等级的结构钢材，其质量标准应符合《碳素结构钢》GB/T700和《普通低合金结构钢》GB1591的相关要求。

同时符合工程设计依据的其他规范对于结构钢材的要求。

3.2焊接材料

焊接材料图纸和工艺有要求时按照图纸和工艺要求执行，无要求时按下表选用：

表1

焊接方法

材质

焊材牌号

焊接位置

手工电弧焊

Q345

E5015/E5016

定位焊对接角接

Q235

E4303/E4315

埋弧自动焊

Q345

H08MnA+SJ101

对接角接

Q235

H08A+SJ101

CO2气体保护焊

Q235、Q345

ER50-6

定位焊对接角接

表2焊接材料烘干温度表

焊接材料牌号

使用前烘焙条件

使用前存放条件

焊条E5015

350～380℃；2h

100-150℃

焊剂SJ101

300～350℃；1h

100-150℃

3.3螺栓

普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓-A和B》（GB5782）和《六角头螺栓-C级》（GB5780）。

高强度螺栓应符合《钢结构高强度大六角螺栓、大六角头螺母、垫圈与技术条件》（GB/T1228～1231）和《钢结构用扭剪型高强度螺栓联接副》（GB/T3632～3633）的规定。

3.4圆柱头焊钉（栓钉）

栓钉应满足标准《电弧螺柱用圆柱头焊钉》（GB/T10433）的规定。

3.5涂装材料：

详见每个具体工程的《合同要求》。

4制作工艺要领

4.1制作流程

翼板腹板

4.2各工序加工要领

4.2.1下料

（1）领取经检验合格的材料，检查钢板的材质、规格、尺寸是同排版资料一致，一致后才能进行切割。

正式切割前应试割同类钢板余料，调整切割参数及割嘴的气路的畅通性；

（2）钢板材料下料前应对钢板的不平度进行检查，一般要求：

厚度≤14mm在1米长度内的不平度不大于3.0mm。

厚度＞14mm在1米长度内的不平度不大于2.0mm。

不平度超差的应先进行调平，合格后方能正式切割下料。

（3）吊钢板至气割平台上，将切割区域表面的铁锈、油污等杂质清除干净，调整钢板边缘与导轨的平行度在0.5毫米/米范围内；

（4）调整割枪与板面的垂直度，并设定好后拖量，进行点火切割，切割后清除熔渣和氧化皮，批量切割时首件应进行严格检查，检查尺寸合格后方能继续切割；

（5）对于H型钢腹板（≤6mm）下料后，为防止焊接时的波浪变形，应按照以下要求进行：

人工组立焊接时，腹板高度超过400mm的进行应力消除；

为消除应力采用锤击法---用铁锤对周边进行敲击（锤击时应加垫铁，锤头不能直接接触板面，避免出现锤痕），也可采用多辊平板机。

（6）切割的公差和质量应满足下表的规定。

表3

气割的允许偏差

项目

允许偏差（mm）

零件长度、宽度

±3.0

切割面平面度

≤0.05t且不大于2.0

割纹深度

≤0.3

局部缺口深度

≤1.0

与板面垂直度

≤0.5

锯齿状不直度

（Δ）

≤0.5

直线度（拱度）

（Δ）

每1000允许1.0

切割熔渣

清除干净

（7）切割完成后，应将割渣去除干净，超标割纹应补焊，打磨匀顺。

（8）根据排版图在切板中间位置标明切板编号和规格尺寸。

（9）检查合格后，按照要求做好标记。

4.2.2构件组立

（1）轻型H型钢组立机组立工序：

a.检查钢板有无印记，检查钢板尺寸的正确性。

合格后方能组对；

b.吊翼板和腹板于组立轨道上，在组立机上对齐翼板和腹板的一端，并点焊焊牢。

组立距离不小于200mm；

c.端头组立好以后，在组焊一体机上完成其余部分的组立和焊接。

（2）H型钢组立机工序：

a.检查切板尺寸形状、标识的正确性。

核对无误后方能组对；

b.吊一翼板放于组立机滚道上；

c.吊装腹板放于翼板上，组对成丄型，并且点焊成型；

d.吊装另一块翼板放于组立机上，把丄型钢翻转180°，进行H型钢组立并定位点焊并清除焊渣；

e.检验：

检查组对尺寸是否正确，合格后做好标记。

（3）定位焊技术要求

a.焊接操作必须持有焊工证的工人施焊；

b.焊接材料，应与正式焊接用的材料相同或相当（有工艺要求按工艺执行）；

c.焊脚高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度应大于40mm，间距为300～600mm，强度不能满足时，可以减小间距，焊接时应填满弧坑；

d.定位焊道为正式焊缝的一部分，点焊处不应出现气孔或裂纹，如出现裂纹应查明原因后，将原来焊接位置清除干净后，在组对尺寸正确的前提下重新点焊；

e.严禁在非焊接部位引弧。

（4）焊接及拼装工艺要求表4

项目

焊接及拼接工艺要求

1

不允许电弧擦伤，点焊咬边≤0.5mm

2

翼板与腹板接缝应错开200mm以上，翼板接料长度不少于宽度的2倍，腹板接料长度不少于600mm。

3

角焊缝翼板与腹板之间的装配间隙Δ≤0.75mm，其余按工艺要求进行

项目

H型钢组立允许偏差（mm）

长度（L）

±3.0弧形梁为0～-3

高度（H）

±2.0

垂直度（Δ）

≤B/100且不大于2.0

中心偏移（e）

2.0

焊接组装构件

端部偏差

3.0

（5）构件组立完成后，用白色油漆笔在构件腹板端头300～500mm处标明构件号，有分区要求的注明区号，相同构件编号的多个构件，应注明流水号，用“∽”隔开注明。

4.2.3H型焊接工序

（1）工序主要内容：

a.检查H型有无标记，检查H型组对尺寸，检查无误后，方可进行下一步操作；

b.清除焊缝区域存在的铁锈、毛刺、氧化物、油污、油漆等杂质；

c.两端焊接“丄”型，加装与构件材质相同的引弧板和引出板，引弧板和引出板长度根据设备要求制定，焊缝引出长度应不小于50mm。

d.完成埋弧焊焊接：

焊脚高度应满足图纸或工加工单中规定，焊接过程中应观察焊丝的位置，及时调整，避免焊丝跑偏。

e.焊接过程中如发生断弧，接头部位焊缝应打磨出不小于1：

4的过渡斜坡才能继续施焊。

（2）焊前按照工艺要求进行预热，工艺无要求时参考以下执行：

表5预热温度参考表

钢材

牌号

接头最厚部件的板厚t（mm）

t<36

36≤t≤45

45

60

t>80

Q345

～

60℃

80℃

100℃

140℃

Q235

～

～

60℃

80℃

100℃

（3）轻型H型钢通常主焊缝为角焊缝，焊接位置为双侧平角焊，焊接顺序如下左图示，龙门埋弧焊接位置为船型焊和顺序如下右图示：

（4）焊接完毕，除去焊缝表面熔渣及两侧飞溅物，用气割割除引弧板和引出板，将切口修磨平整，严禁用锤击落。

（5）检查焊缝外观质量，检查合格后，方能转入下道工序。

（6）对于由于设备所限无法埋弧自动焊的部分焊缝，采用CO2气体保护焊补焊；

（7）焊接完毕，除去焊缝表面熔渣及两侧飞溅物，用气割割除引弧板和引出板，将切口修磨平整，严禁用锤击落；

（8）检查焊缝外观质量，检查合格后，方能转入下道工序。

4.2.4矫正工序

（1）工序主要内容

a.H型钢矫正在矫正机上进行，不能在矫正机上矫正的H型钢采用火焰矫正，矫正温度800～900度，不得有过烧现象。

b.矫正后的钢材表面不应有明显的凹陷或损伤，划痕深度不得大于0.5mm。

c.矫正后H型钢的允许偏差：

表6

项目

允许偏差（mm）

示意图

截面高度

h<500

±2.0

500

±3.0

h＞1000

±4.0

截面宽度（b）

±3.0

腹板中心偏移（e）

2.0

翼板垂直度（Δ）

b/100

且不大于3.0

弯曲矢高（受压构件除外）

L/1000且不大于10.0

扭曲

h/250且不大于5.0

腹板局部平面度（f）

t（板厚）<14

3.0

t（板厚）≥14

2.0

4.2.5钻孔工序

（1）钻孔采用数控三维钻床、平面钻床、摇臂钻等设备。

（2）数控批量钻孔时，首件应进行仔细检查，合格后才能继续进行。

（3）普通螺栓孔（C级）的允许偏差：

表7

项目

允许偏差（mm）

孔直径

0～+1.0

圆度

2.0

垂直度

0.3t且不大于2.0

表8螺栓孔孔距的允许偏差

螺栓孔孔距范围

≤500

501～1200

1201～3000

＞3000

同一组任意两孔间距离

±1.0

±1.5

-

-

相邻两组的端孔间的距离

±1.5

±2.0

±2.5

±3.0

注：

1、在节点中连接板与一根杆件相连的所有栓孔为一组；

2、对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；

3、在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组，但不包括上述两款所规定的螺栓孔；

4、受弯构件翼缘上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组；

5．螺栓孔的允许偏差超过上述规定时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。

高强度螺栓孔的孔距偏差规定如下：

两端最外侧孔排之间的间距偏差为±2mm（见下图）；

b）孔组间中心距L2的偏差为±2mm（见下图）；

c）孔组对角线偏差为±1.5mm

（4）精制螺栓孔（A、B级）的允许偏差：

表9

螺栓公称直径、螺孔直径

螺栓公称直径允许偏差

螺栓孔直径允许偏差值

10-18

-0.18～0

0～+0.18

18-30

-0.21～0

0～+0.21

30-50

-0.25～0

0～+0.25

（5）拼缝应避开螺栓孔，拼缝中心线距边缘孔中心线的距离不小于120mm。

（6）钻孔完成后应将毛刺清理干净。

4.2.6钢梁的起拱要求

（1）吊车梁构件无论设计是否要求起拱，焊接后均不允许产生下挠，焊接时应首先焊接梁的下翼缘板。

再焊接上翼缘板。

吊车梁上翼缘板与轨道接触的平面度不得大于1.0mm。

（2）当图纸和工艺有钢梁起拱要求时，按照图纸和工艺要求进行加工。

拱度值的偏差要求：

设计要求起拱时，偏差值为±L/5000mm；设计没有要求时，-5.0-10.0mm

4.2.7大组立工序

（1）根据构件编号，和图纸核对无误后，在距端头500mm处上翼缘板一侧打上钢印号，钢印应清晰、明确。

钢印号周围用白色油漆笔划线圈住。

（2）以基准面为基准，划线、组装牛腿、筋板等附件，检查合格后方能允许焊接。

按照图纸要求完成焊接。

焊接完成后，将焊渣、飞溅、气孔、焊瘤等焊接缺陷去除干净。

（3）吊车梁端头板安装时要求铣平顶紧的，端头板顶紧一侧边缘应进行铣平加工，并且下端面到最顶排孔的距离偏差不得超过0.5mm。

直线度和平面度不得超过0.3mm。

（4）吊车梁的筋板与翼板磨光顶紧侧，接触面应有75%以上的面积紧贴。

检查时用0.3mm的塞尺进行检查，其塞入面积应小于25%，边缘间隙不应大于0.8mm。

（5）构件成品公差要求

H形截面梁的长度、截面高度、宽度等附件的位置符合设计图纸要求，其允许偏差列于下表10

项目

允许偏差（mm）

实腹梁两端最外侧安装孔距离

±3.0

构件连接处截面几何尺寸

±3.0

梁的侧弯矢高△（见下图）最大值应为L／1000（L为长度mm），且应小于或等于10mm；

梁的侧弯

H形截面钢柱的长度、截面高度、宽度、垂直度、牛腿等附件的位置符合设计图纸要求，其允许偏差列于下表。

表11

项目

允许偏差（mm）

图例

测量工具

柱的高度H

±3.0

钢尺

截面高度

h

连接处

±3.0

非连接处

±4.0

截面宽度b

±2.0

柱身弯曲矢高

H/1500

且不大于5.0

拉线

钢尺

柱身扭曲

h/250

且不大于5.0

拉线

吊线

钢尺

牛腿上表面到柱底距离L1

两牛腿上表面之间的距离L4

±2.0

牛腿的长度偏差

±3.0

牛腿孔到柱轴线距离L2

±3.0

牛腿的翘曲、扭曲、侧面偏差Δ

L2≤1000

2.0

拉线、角尺

钢尺

L2>1000

3.0

端部铣平面

表面粗糙度

0.03mm

检验样板

斜交牛腿的夹角偏差

2.0

角度样板

塞尺

腹板局部

平面度f/m

腹板t≤14

3.0

1m钢直尺

塞尺

腹板t>14

2.0

腹板中心

偏移e

接合部位

1.5

钢尺

其它部位

2.0

翼缘板

垂直度Δ

连接处

≤B/100

且不大于1.5

直角尺

钢尺

其它处

≤b/100

且不大于3.0

柱脚底板平面度

5.0

直尺

塞尺

柱脚螺栓孔对

柱轴线的距离a

3.0

钢尺

柱端连接处

的倾斜度

1.5h/1000

吊线

角尺

4.2.8抛丸及涂装

（1）抛丸施工前，应对工序移交单与构件进行核对，检查构件标识（钢印）是否清晰。

核对无误后才能进行抛丸。

构件抛丸的基本要求详见《除锈、涂装通用工艺》。

（2）构件涂装前应首先认真检查构件标识是否清晰。

无误后才能进行涂装。

（3）涂装的基本要求见《除锈、涂装通用工艺》。

4.2.9H型钢的构件标识

（1）在距H钢梁左端500mm的腹板上喷上工程名称和构件编号，字体为宋体，字间距为25mm，大小为60*60mm。

如果起拱应标明顶面，具体示意图如下：

（2）在H钢柱的翼板及腹板上距上端面及距柱下端面各500mm处作柱中心线，在距柱底端面1000mm处作标高线，在距上端面1500mm处喷上工程名称和构件编号，字体为宋体，字间距为25mm，大小为60*60mm；具体标注如下示意图：

说明：

1）三角形标记为边长为50mm的等边三角形，其内部颜色为白色。

2）中心线标记及标高线标记中的三角形与样冲眼之间的相对位置关系如上图：

3）所有字的颜色均为白色。

4.2.10产品的包装、堆放

产品制造完成入库后，应该按有关规定进行包装；临时堆放尽可能堆放在平直不积水的场地，厂内、外堆放都必须整齐、合理、标识明确，必要时做好防雨、雾处理，对接面应得到确实保护。

4.2.11发运：

由发运人员核对工序移交单与构件号，确认无误后方能发货。