1 焊接H型钢制作工艺.docx

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1焊接H型钢制作工艺

3.1焊接H型钢组装

3．1．1适用范围

本规程适用于钢结构构件采用焊接H型钢的施工工艺。

3．1．2施工准备

1、主要材料

（1）钢材的品种、规格、性能应符合设计要求和国家现行有关产品标准的规定；进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定的要求；均应具有产品质量合格证明文件。

材料进厂后，公司检测中心应及时对钢材的表面质量、化学成分及机械性能进行检验。

钢材进入车间时，应对其规格、表面质量进行复查合格后方可施工。

（2）焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂和焊接保护气体等；均必须具有产品质量合格证明文件及产品使用说明书等。

①焊条应符合国家现行标准《碳钢焊条》GB/T5117、《低合金钢焊条》GB/T5118的规定；

②焊丝和焊剂：

埋弧自动焊和气体保护焊焊丝的各项性能指标，应分别符合《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/12470、《熔化焊用钢丝》GB/T14957《气体保护焊用焊丝》GB/T8110的各项规定。

被选用的焊丝牌号必须与相应的钢材等级、焊剂和保护气体的成分相匹配。

③CO2气体应符合《焊接用二氧化碳》HG/T2537的规定。

2、配套材料:

引弧、引出板、定位板等。

3、主要机具：

H型钢组立机、组装胎架、定位焊用焊机、砂磨机、烤枪、割炬、碳刨钳等。

4、主要量具：

钢尺、平尺、塞尺、角尺、焊缝量规等。

3．1．3操作工艺

1、零件下料

（1）零件下料采用数控火焰切割机及数控直条切割机进行切割加工，切割质量应符合下表要求：

项目

允许偏差

备注

零件宽度，长度

±2.0

切割面平面度

0.05T，且不大于1.5

T为板厚

割纹深度

0.2

局部缺口深度

1.0

与板面垂直度

不大于0.025T

条料侧弯

不大于3mm

（2）对H型钢的翼板、腹板采用直条切割机两面同时垂直下料，对不规则件采用数控切割机进行下料。

（3）对H型钢的翼板、腹板的长度加放50mm余量，宽度不放余量；在深化的下料图中，其尺寸系按净尺寸标注，但应在图纸中说明，“本图中尺寸不含任何余量”，准备车间下料时应按工艺要求加放余量。

（4）当H型钢主体因钢板长度不够而需拼接时，其翼板对接长度应不小于翼板板宽的2倍，腹板的最小长度应在600mm及以上，同一零件中接头的数量不超过2个；同时，在进行套料时必须保证腹板与翼板的对接焊缝错开距离满足200mm以上。

（5）H型钢附件（如H型钢牛腿）应由生产部进行长度套料，并由H型钢流水线进行组焊、下料及钻孔等加工工序，如下图所示；当H型钢梁两端与牛腿连接时,宜将梁与牛腿组焊成一根H型钢,再将两端牛腿整体下料、钻孔、可避免梁与牛腿出现高度差。

（6）下料完成后，施工人员应按材质进行色标移植，同时对下料后的零件标注工程名称、钢板规格、零件编号，并归类存放。

2、H型钢的组装、钻孔及锁口

（1）施工前期准备工作

①核对各待组装零部件的零件号，检验零件规格是否符合图纸及切割标准要求，发现问题及时反馈；

②检查焊接或装配设备等的完好性，发现问题及时上报返修；

③根据H型钢的截面尺寸，可采用H型钢流水线及人工胎架法，当采用人工胎架法时，根据腹板与水平面的位置关系，将胎架分为水平组装胎架和竖直组装胎架，胎架示意图如下所示：

H型钢竖直组装胎架图

④检查零件的外观切割质量，对零件外观质量不符合要求处进行修补或用磨光机进行打磨；

⑤根据H型钢的板厚、坡口要求制备引弧板及引出板，引弧板及引出板的坡口形式应与H型钢的坡口形式相同，引弧及引出长度应不小于60mm，其材质应与母材相同；

⑥当H型钢的腹板需要开坡口时，应采用半自动火焰切割机进行，其主体坡口形式应符合图纸要求；

⑦坡口加工完后，必须对坡口面及附近50mm范围内进行修磨，清除割渣及氧化皮等杂物，同时，对全熔透焊和部分熔透焊的坡口，在其过渡处应修磨出过渡段，使其平滑衔接，过渡按1：

2的比例。

（2）H型钢组装的施工工艺流程如下图所示：

（3）H型钢的组装：

①H型钢的组装可采用H型钢流水线组装机或人工胎架进行组装，定位焊采用气保焊，定位焊缝尺寸和间距见本规程的4.5节。

其中，起始焊点距离端头距离为30mm，当零件长度较短，其长度在200mm以下时，定位焊点分为两点，分布位置分别为距离端头20mm。

定位焊示意图如下图所示：

②H型钢在进行组装定位焊时，母材上不允许有电弧擦伤，定位焊咬边应在1mm以内；

③H型钢翼板与腹板对接焊缝应错开200mm以上，以避免焊缝交叉和焊缝缺陷应力集中；

④H型钢翼板与腹板之间的组装间隙△≤1mm。

3、H型钢的焊接

（1）H型钢在焊接前，应在H型钢的两端头设置“T”形引弧板及引出板，引弧板及引出板长度应大于或等于150mm，宽度应大于或等于100mm，焊缝引出长度应大于或等于60mm。

引弧板及引出板应用气割切除，严禁锤击去除。

（2）H型钢的焊接采用门型埋弧焊机及小车式埋弧焊机两种方式进行。

焊接顺序如下图所示：

（3）H型钢船型位置角焊缝自动埋弧焊的焊接参数可按下表选取：

板厚

间隙

电源极性

焊丝直径（mm）

电流

（A）

电压

（v）

速度

（m/h）

伸出长度（mm）

6

≤1

反

φ4mm

500-550

30-32

23~25

25-30

8

≤1

反

φ4mm

550-600

30-32

22~24

25-30

10

≤1

反

φ4mm

550-600

30-32

22~24

30-35

12

≤1

反

φ4mm

600-650

32-34

21~23

30-35

14

≤1

反

φ4mm

650-700

32-34

20~23

30-35

（4）H型钢流水线埋弧焊不清根全熔透焊接技术（限于流水线采用）：

①焊缝要求及形式：

根据H型钢的腹板板厚，其焊缝形式如下图所示：

②坡口加工：

坡口的加工采用半自动火焰切割机进行，切割后的坡口表面宽度应一致并应进行割渣及氧化物清理；

③H型钢组装可由H型钢组立机进行，定位焊采用气保焊，φ1.2mm焊丝；

④埋弧自动焊丝的选择应与钢材材质相匹配，当钢板材质为Q235时，选用φ4.0mm的H08A焊丝配合HJ431焊剂；当钢板材质为Q345时，选用φ4.0mm的H10Mn2焊丝配合SJ101焊剂；

⑤焊接胎架：

将H型钢放置在胎架上后，其斜置角度应按下图所示。

（5）焊接规范：

采用门型埋弧焊机进行焊接，正式焊接前应清除焊接区的油污、铁锈及其它污物。

根据工艺试验的结果可采用埋弧焊直接焊接反面不清根工艺措施。

①当采用单面坡口形式时，方法之一是：

正、反面均用埋弧焊焊接，在坡口面，埋弧焊打底一道，盖面一道；在非坡口面，埋弧焊角焊缝一道。

焊接时，注意焊丝对准坡口中心略偏腹板。

方法之二是：

在坡口面，先利用气保焊打底，打底厚度根据钝边大小而定，打底后，其钝边总厚度以5mm为宜，翻身后对非坡口面进行埋弧焊焊接，为角焊缝一道，再翻身焊接坡口面一侧，进行中间层及盖面的焊接；

②焊接规范：

I=800-820A，U=33-35V，V=500-550mm/min；

③埋弧焊焊接完后，应认真清理焊缝区的熔渣和飞溅物，冷却后，割去引出板及引弧板，并修磨平整。

4、H型钢的矫正：

（1）当翼板厚度在28mm及以下时，可采用H型钢翼缘矫正机进行矫正。

（2）当翼板厚度在28mm以上时，采用合理焊接工艺顺序辅以手工火焰矫正。

矫正后的表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm。

5、H型钢的两端余量切割，应先划线定位，有条件时应采用锯切，目前可采用半自动切割，切割完应修磨平整。

6、H型钢的锁口，先进行划线，采用手工切割，再磨光顺。

7、当翼缘板需开内坡口时，为防止割伤腹板，应先将腹板上的过焊孔（锁口）先行切割，再切割翼板上的坡口，修磨过焊孔、坡口及过焊孔余渣等。

如下图：

附：

H型钢组装尺寸过程控制允许偏差（mm）

项目

允许偏差

图例

测量工具

T型连接的间隙△

t＜16

1.0

塞尺

t≥16

1.5

焊接组装构件端部偏差△

3.0

钢尺

截面高度

h

h≤2000

±1.0

（考虑焊接收缩量后）

钢尺

h>2000

±2.0

（考虑焊接收缩量后）

截面宽度b

±2.0

腹板中心

偏移e

接合部位

1.5

其它部位

2.0

翼缘板

垂直度Δ

b/100

且不应大于2.0

直角尺

腹板局部平面度

t<14

3.0

1m钢直尺

塞尺

腹板t≥14

2.0

3.1.4H型钢构件组装

1.施工准备：

（1）零件组装时应确认零件规格和外形尺寸并经检验合格，无切割毛刺和缺口，并应核对零件编号、方向和尺寸无误后方可进行组装。

（2）核对待组装的H型钢主体的编号、规格等，确认局部的补修及弯扭变形均已修整合格。

（3）零件在组装时，必须先清除被焊部位及坡口两侧各50mm内的铁锈、熔渣、油漆和水分等杂物；重要构件的焊缝部位的清理，应使用磨光机修磨至呈现金属光泽。

（4）焊接施工前，T型接头或对接接头当采用气保焊或焊条电弧焊，应设置引弧板及引出板，引弧板及引出板的长度应大于50mm，宽度不小于30mm，厚度不小于6mm，焊缝引出长度应不小于25mm。

（5）当构件在组装时，因构件结构形式的需要而需增设临时加劲板时，加劲板不得设置在摩擦面的区域内，摩擦面区域不允许有焊点等污物。

2.H型钢梁的组装要求及方法：

（1）H型钢梁组装前，应确认H型钢的主体已检测合格，局部的补修及弯、扭变形均已符合标准要求。

对不合格部件不得组装，必须交原工序修整合格后方可组装。

（2）将H型钢主体放置在组装平台上，根据各部件在图纸上的位置尺寸，利用石笔在钢梁主体上进行划线，包括中心线、基准线及位置线等，各部件的位置线应采用双线标识，定位线条清晰、准确，避免因线条模糊而造成尺寸偏差。

（3）待组装的部件（如牛腿等），应根据其在结构中的位置，先对部件进行组装焊接，使其自身组焊在最佳的焊接位置上完成，实现部件焊接质量的有效控制。

（4）在组装平台上，按其部件在钢梁上的位置进行划线、组装，如下图所示：

（5）在H型钢梁组装、焊接过程中，由于零件的焊缝对构件主体长度及宽度会有一定的影响，例如，在进行构件的端头下料时，需考虑端头下料完后再焊接零部件，则零部件的焊接会产生焊接收缩量，在焊接收缩量的影响下，构件的总长和断面形状也会产生不同程度的变化，因此，在零件组装过程中，应预先考虑该收缩量对零件位置的影响，即在零件定位划线时，对其定位尺寸应加上焊缝收缩余量，如下图为H型钢梁零件组装位置示意图：

3.H型钢柱的组装要求及方法：

（1）组装划线：

长度方向以H型钢顶面锯切面为组装基准，宽度方向以H型钢截面中心线为组装基准，对各零件的组装位置进行划线，在H型钢长度及宽度方向上划出牛腿、节点板、安装耳板的定位线，牛腿以牛腿中心线为定位基准，节点板、安装耳板上的端孔中心线为定位准，如下图所示：

因此，在进行焊接H型钢的组装及组装焊接时，应预放焊接收缩量，主要根据构件截面高度、板厚及加劲板的数量等因素而定，参见下表：

焊件特征和板厚

焊缝收缩余量

四条纵缝每米收缩余量（mm）

每对加劲板焊缝梁长度收缩余量（mm）

焊透梁高收缩余量（mm）

断面高≤1000mm且板厚≤25mm

0.6

0.3

1.0

断面高≤1000mm且板厚＞25mm

1.4

0.7

1.0

断面高＞1000mm的各种板厚

0.2

0.5

1.0

（2）牛腿组装：

将要安装牛腿的柱体表面置于上水平面，按对应定位线安装牛腿，调整牛腿处标高及端孔至柱轴线距离应符合设计要求，调整牛腿的角度符合设计要求，用拉线、吊线、直角尺、钢尺检查合格后定位焊接固定。

（3）节点板、耳板组装：

按对应定位线以零件上端孔中心线定位安装节点板、耳板。

调整、检查合格后定位焊接牢靠。

（4）加劲板组装：

按对应位置安装与牛腿翼板相对应的加劲板。

加劲板与牛腿翼板对齐安装。

检查合格后定位焊接固定。

（5）组装接头精度要求：

T型接头组装间隙≤1mm，加劲板与牛腿翼缘板位置错位不大于2mm。

4．H型钢柱的标识，H型钢柱的整体组装、焊接、矫正并经检查验收合格后，应作下述样冲眼标记：

双侧中轴线﹙柱两端﹚、行列线编号、标高线﹙底层柱的标高基准线﹚、工程名称、构件编号等。

3．1．5检验标准：

部件或零件组装定位焊后应进行整体组装尺寸复查，确保无误后进行整体焊接，整体焊接完后，对焊接所产生的变形，应矫正，对飞溅等杂物应清理干净。

H型钢梁、柱的尺寸控制见附页。

附1：

H型钢梁的允许偏差（mm）

项目

允许偏差（mm）

图例

测量

工具

梁的长度L

端部有凸缘支座板

0

-0.5

钢尺

其他形式

±L/2500

±10.0

截面高度

h

h≤2000

±2.0

h>2000

±3.0

截面宽度b

±2.0

腹板中心偏移e

接合部位

1.5

其它部位

2.0

翼缘板垂直度Δ

接合部位

b/100

且不大于1.5

直角尺

钢尺

其它部位

b/100

且不大于3.0

H钢梁侧弯S

L/2000且不大于10.0

拉线

钢尺

H钢梁拱度C

设计要求起拱

±L/5000

注:

吊车梁不允许下挠

设计未要求起拱

-5.0～10.0

梁的扭曲a（梁高h）

h/250且不大于4.0

拉线

吊线

钢尺

腹板局部平面度f/m2

腹板t<14

3.0

1m钢直尺

塞尺

腹板t≥14

2.0

项目

允许偏差（mm）

图例

测量工具

梁两端孔间的距离Δ

Δ=±2.0

钢尺

吊车梁上翼缘与

轨道接触面平面度

1.0

-

钢尺

梁端板的平面度

（只允许凹进）

h/500

且不应大于2.0

-

钢尺

角尺

梁端板与腹板的垂直度

h/500

且不应大于2.0

-

钢尺

角尺

附2：

H型钢柱的允许偏差（mm）

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

±2.0

非连接处

±3.0

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4.0

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

3/1000

角度样板

塞尺

腹板局部平面度f/m2

腹板t≤14

3.0

1m钢直尺

塞尺

腹板t>14

2.0

续上表

项目

允许偏差（mm）

图例

测量工具

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

3.0

直尺

塞尺

柱脚螺栓孔对柱轴线的距离a

1.5

钢尺

柱端连接处

的倾斜度

1.5h/1000

吊线

角尺