箱型杆件制作作业指导书.docx

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箱型杆件制作作业指导书

箱型杆件制作安装工程

 编号：

0001

箱型杆件施工作业指导书

单位：

编制：

审核：

批准：

XXXX年XX月XX日发布XXXX年XX月XX日实施

 箱型杆件加工制作工程

箱型杆件制作作业指导书

1．适用范围

适用于钢结构产品的板材、型材等原材料产品的机械切割、半自动火焰切割、数控切割等气割、铣边机、埋弧自动焊机、CO2气体保护焊机、三维数控钻床等作业。

2．作业准备

2.1内业技术准备

应严格按施工图和经批准的制造工艺要求进行原材的划分以及切割方法的选择；下料图纸中标明零件号、材质、规格数量，对用精密切割的原材进行排版、编程。

编制作业指导书，根据规范和技术标准，对下料作业人员进行安全技术交底；对作业人员进行岗前培训，考试合格后持证上岗。

2.2外业技术准备

下料在车间专用平台上进行，作业区域进行区域划分，标记存料区、切割作业区、成品堆放区、废品区。

对于不同材质、不同型号的钢材进行颜色区分，所有的原材进行预处理、复验、合格后方可下料。

对于复杂的零件制作用于检验。

3．制作工艺要求

下料前所有钢板和型钢均进行预处理，为保证尺寸精度主要通过数控火焰切割机和机加工来保证，杆件采用工装胎型组装，确保组装精度，主焊缝优先采用埋弧自动焊，以保证焊接质量的稳定性，焊接时要严格执行焊接工艺。

3.1制作工艺流程

号料→切割→零件矫正和弯曲→边缘加工→制孔→杆件组装→焊接→杆件矫正→试装。

3.1.1作样、号料及下料

作样和号料应严格按图纸和经批准的制造工艺要求进行。

必须号明零件号、材质、规格、数量等。

对于形状复杂的零部件，在图中不易确定的尺寸，用计算机放样进行校对确定。

编程时，要根据零件形状复杂程度、尺寸大小、精度要求等确定切入点和退出点，并适当加入补偿量，消除切割热变形的影响。

号料前应检查钢料的材质、零件号、规格、数量等，发现钢料不平直、有锈蚀、油漆等污物影响号料质量时，应矫正、清理后再号料，号料外形尺寸允许偏差为±1mm。

3.1.2切割

3.1.2.1箱梁所有零部件优先采用精密切割（数控、自动、半自动），手工切割及剪切仅限于次要零部件或切割后须再行机加工的零件。

3.1.2.2手工切割边缘应打磨光滑

3.1.2.3剪切尺寸允许偏差应为±2.0mm;手工焰切尺寸允许偏差为±2.0mm。

3.1.3零件矫正和弯曲

3.1.3.1零件矫正宜采用冷矫，冷矫正时环境温度不宜低于-12℃，矫正后的钢料表面部不应有明显的凹痕和其它损伤，否则仍须整形。

3.1.3.2主要受力零件冷作弯曲时，环境温度不宜低于-5℃，内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍，小于者必须热煨，热煨温度宜控制在900～1000℃之间。

弯曲后的零件边缘不得产生裂纹。

3.1.3.3采用热矫时，热矫温度应控制在600～800℃，严禁过烧。

矫正后零件温度应缓慢冷切，降至室温以前，不得锤击零件钢材或用水急冷。

3.1.4边缘加工

3.1.4.1零件刨（铣）加工深度部应小于3mm,加工面的表面粗糙度Ra不得大于25µm；顶紧加工面与板面垂直度偏差应小于0.01t（t为厚度），且不得大于0.3mm。

3.1.4.2坡口采用机械加工或精密切割，坡口尺寸及允许偏差应符合图纸要求及焊接工艺要求，不同坡口之间采用（坡度比值）的坡度进行过渡。

过渡段坡口应打磨匀顺。

坡口加工尺寸及允许偏差依据焊接工艺评定结果确定。

3.1.4.3板件的焊接边宜采用机加工，还应按工艺规定对箱形杆件的腹板进行配刨，以保证部件断面尺寸精度。

3.1.5制孔

螺栓孔应成正圆柱形，孔壁表面粗糙度Ra不得大于25µm，孔缘无损伤不平，无刺屑。

3.1.6杆件组装

3.1.6.1钢板接料必须在杆件组装前完成。

⑴盖、腹板接料长度不宜小于1000mm,宽度不得小于200mm,横向接料焊缝轴线距孔中心线不宜小于100mm。

⑵杆件组装时应将相邻焊缝错开。

3.1.6.2组装前连接接触面和焊缝边缘每边30mm范围内必须彻底清除浮锈、油污水分等有害物。

3.1.6.3组装时必须以孔定位，用胎型组装时每一定位孔群应打入10%但不得少于2个冲钉，冲钉直径不应小于设计孔径0.1mm。

3.1.6.4组装合格后的杆件，应在规定部位打上编号钢印。

3.1.7焊接

箱梁制造开工前，进行焊接工艺评定，根据焊接工艺评定试验报告编写各种焊接接头的焊接工艺指导书，编制过程中严格执行焊接工艺。

焊接工艺评定试验按照《铁路钢桥制造规范》进行。

上岗的焊工按焊接种类分别进行考试，考试合格发给合格证书，焊工停留超过6个月，应重新考核，严禁无证上岗。

焊接工作在室内进行，焊接环境温度应部低于5℃，相对湿度应小于80%，当环境条件不满足上述要求时，可以通过预热创造局部施工环境。

主要杆件应在组装后24h内焊接。

所有焊接材料应符合设计规范的有关规定。

焊接材料应通过焊接工艺评定，没有质量证明书的不得使用。

3.1.8杆件矫正

杆件冷矫时应缓慢加力，室温部不宜低于5℃，冷矫总变形率部得大于2%。

采用热矫时，严禁过烧，不宜在同一部位多次重复加热。

3.2焊接方法的选择

埋弧自动焊：

母材对接；箱型杆件腹板与上、下翼板之间的角焊缝。

CO2半自动焊：

箱形内隔板板的角焊缝；加劲板的角焊缝等。

手工焊：

不能用自动焊和半自动焊的焊缝。

4．劳动组织

4.1劳动力组织方式：

采用工厂化组织模式。

4.2施工人员应结合下料方法、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。

车间人员配备表

车间主任

1人

技术主管

1人

专业技术人员

3人

专兼职安全员

2人

班组长

3人

质量检查员

2人

天车、叉车工

4人

下料工、普工

40人

探伤、试验人员

2人

5．材料要求

5.1原材料在下料前，作材料标识牌对下料的材料类型、数量、产地、合格状态，并在原材打材质钢印、

5.2下料前，钢材表面必须清理干净，若工件上所划的线模数目不清，应用粉线按样冲眼重新弹出，再进行下料。

5.3材料在校正时严禁过烧，不宜在同一部位多次重复加热。

6．设备机具配置

根据制作方法的不同可以选择：

半自动火焰切割数控火焰切割机等离子数控切割机等离子数控相贯线切割机磨砂轮切割机铣边机、埋弧自动焊机、CO2气体保护焊机、直流电焊机、三维数控钻床、天车、电剪刀铁皮剪锯弓台虎钳割圆器剪扳机等设备

7．质量控制及检验

7.1精密切割机缘表面质量应符合下表规定。

精密切割边缘表面质量要求如下表

等级

项目

用于主要零部件

用于次要零部件

附注

表面粗糙度Ra

25µm

50µm

GB/T1031-1995用样板检测

崩坑

不允许

1m长度内，允许有以处1mm

超限修补，按焊接有关规定

塌角

圆形半径≤0.5mm

切割面垂直度

≤0.05t,且不大于2.0mm

t为钢板厚度

7.2零件矫正允许偏差应符合下表的规定。

零件矫正允许偏差如下表

零件

名称

说明

允许偏差（mm）

测量方法

钢板

平整度

每米范围

f≤1.0

钢板尺塞尺

直线度

全长范围

L≤8M

f≤3.0

钢板尺粉线

L＞8M

f≤4.0

其余部位

△≤1.0

7.3螺栓孔距允许偏差应符合下表的规定，由特殊要求的孔距偏差应符合图纸规定。

螺栓孔距允许偏差

项目

允许偏差

测量方法

桁架杆件（mm）

次要杆件（mm）

两相邻孔距离

±0.4

±0.4

卡尺、钢板尺

多组孔群两相邻孔群中心距

±0.8

±1.5

两端孔群中心距

L≤11M

±0.8

±1.5

钢盒尺

钢卷尺、测力计

L＞11M

±1.0

±2.0

孔群中心线与杆件中心线的横向偏移

腹板不拼接

2.0

2.0

卡尺、钢板尺

腹板拼接

1.0

1.0

杆件两侧孔群纵向偏移

1.0

-

卡尺、钢板尺

7.4杆件组装允许偏差应符合下表的规定

杆件组装主要尺寸允许偏差（mm）如下表

项目

允许偏差（mm）

测量方法

对接高低差

t≥25

1.0

钢板尺、卡尺

T＜25

0.5

对接间隙b

1.0

盖板中心和腹板中心线的偏移△

1.0

钢板尺

盖板倾斜△

0.5

直角尺、塞尺

梁腹板平面度△

1.0

钢板尺、塞尺

焊接整体节点内侧大节点板垂直度

＋1.5

0

钢盒尺、掉线

箱型杆件高度h

＋1.5

0

钢盒尺

箱型梁盖、腹板的纵肋、横肋间距s

±1.0

钢盒尺

箱形梁隔板间距s

±2.0

钢盒尺

箱形梁高度h

+2.0

（h≤2m）

0

+4.0

（h＞2m）

0

钢盒尺

箱形梁宽度b

±2.0

钢盒尺

箱形梁横断面对角线差

3.0

钢盒尺

箱形梁旁弯f

5.0

7.5焊接检验

焊工（包括定位焊），必须有焊接资格证书，且只能从事焊工资格认定范围内的工作。

脱离焊接工作半年以上的焊工，重新工作时，应重新考核鉴定资格；

7.5.1施焊时，环境温度低于5℃时，相对湿度应小于80%。

钢板在板厚不同和作业环境温度不同时需进行焊接前预热并保温。

当板厚≤25mm，采用定位焊或手工电弧焊、埋弧焊时母材预热温度≥5℃；当板厚为30～40mm之间，采用定位焊和焊条电弧焊焊接时，母材预热温度应为60～100℃，埋弧焊预热温度应为20～50℃。

7.5.2焊条在空气中暴露时间不宜超过2小时。

7.5.3焊接前预热采用LCD履带式陶瓷加热器，焊接后采用针刺棉保温材料保温。

7.5.4焊接尽量采用多道焊和双面焊。

多道焊道间温度不超过250℃。

后续焊道焊接前，应将前道焊缝的熔渣清除干净，相邻焊道的引（熄）弧位置应互相错开。

7.5.5手工及CO2气体保护焊时，焊条或焊丝应作适当的横向摆动。

7.5.6施焊时，焊缝两端应设置引弧板，引、熄弧在引弧板上进行。

不能设置引弧板的接头，焊接引弧在距离焊缝端部20mm左右处进行，引燃后再返到端部开始焊接。

熄弧时稍作停顿，以消除熄弧时可能产生的缺陷。

7.5.7在生产过程中当某一个出现异常，生产出不合格品，应对其实施控制，不得入下工序。

8.焊缝返修

焊缝焊接完成后，经检查发现不合格，均须返修。

8.1焊脚尺寸不足或焊缝咬边超过1mm的焊缝，可采用手工电弧焊进行补焊返修。

8.2焊脚尺寸超高或焊缝咬边超差但未超过1mm时，可采用角向砂轮机进行修磨，使之匀顺。

8.3发现有表面气孔或存在内部缺陷时，可采用碳弧气刨将焊接缺陷清除。

在清除缺陷时应刨出有利于返修焊的坡口，并用砂轮磨掉坡口表面的氧化皮，露出金属光泽，然后补焊。

8.4发现裂纹，应先查明原因，制定预防措施，然后可用清除缺陷的方法进行补焊。

缺陷清除范围为裂纹两端各外延50mm。

8.5焊缝返修后，采用原检验方法的要求进行重新检验，同一部位的焊缝，返修次数不宜超过2次。

9.焊接工艺评定试验

根据设计文件的要求，按《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）的规定对拟采用的焊接工艺进行评定。

9.1试件准备

9.1.1试件材料选用，材质标准GB/T714-2000。

试件下料前，根据材质标准对所用材料进行化学成分和力学性能复验，复验结果应满足GB/T714-2000标准的要求。

9.1.2试件坡口采用机械加工的方法制备，组装前，焊接区母材表面作除锈、除尘处理。

9.1.3试件组对，两端安装引弧板。

对接试件组装预留2°～3°的反变形量，组装间隙允差0～+2mm，坡口角度允差±5°。

9.2试件焊缝检验：

所有试件焊接后均经焊缝外观检查和内部超声波探伤。

焊缝外观成型应良好，无气孔、夹碴、咬边、尺寸不足等缺陷。

内部超声波按《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）规定检测。

9.3评定标准

试验评定标准依据《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）确定，详细要求如下：

9.3.1接头拉伸试验的抗拉强度以及焊缝金属拉伸的屈服强度、抗拉强度、延伸率等，不低于母材规定的最小值；

9.3.2接头侧弯试验后，试样受试表面不出现长度超过试样宽度15%的裂纹，且单个裂纹长度不大于3mm；

9.3.3接头0℃冲击试验，采用V型缺口，平均冲击功不低于母材规定的34J，且每组中任一试验结果不低于0.7倍规定值；

9.3.4硬度测试结果不超过HV350；

9.3.5宏观断面检查，焊缝成形良好，完全熔合，无超差缺陷。

9.4评定方法

试验评定方法为《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）规定的方法，详细要求如下：

9.4.1试验结果满足上述要求，判定为合格；

9.4.2拉伸及侧弯试验结果若低于上述要求，允许从同一试件上再取一个试样重新试验，若达到上述要求，则仍判定合格，否则，判为不合格；

9.4.3冲击试验结果不满足上述要求时，允许在同一试件上再取一组试验，若总计6个试验结果的平均值不低于规定值，且低于规定值的试样不多于3个（其中不得有2个以上结果低于0.7倍规定值，且最低值不低于0.5倍规定值），则仍判定为合格，否则，不合格。

9.5焊缝外观检验

9.5.1焊接完毕后，所有焊缝均应进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满弧坑及漏焊等缺陷。

其质量要求应符合下表规定。

9.5.2外观检查不合格的焊接件，在未返修合格前不得进行下一道工序。

焊缝外观检验质量标准如下表

编号

项目

质量要求（mm）

1

气孔

横向对接焊缝

不允许

纵向对接焊缝及主要角焊缝

直径小于1.0

每米不多于3个，间距不小于20。

其他焊缝

直径小于1.5

2

咬边

受拉杆件横向对接焊缝及竖肋焊缝（腹板侧受拉区）

不允许

受压杆件横向对接焊缝及竖肋焊缝（腹板侧受压区）

纵向对接焊缝、主要角焊缝

其他焊缝

3

焊接尺寸

主要角焊缝K+2/0，其他角焊缝+2/-1,

手弧焊全长10%范围内允许K+3/-1,

用焊角尺和直角尺测量

4

焊波

任意25mm范围内高低差h≤2.0;

用焊角尺和钢板尺测量

5

余高（对接）

焊缝宽b<12时，h≤3.0;12

单面焊双面成型焊缝的背面余高≤1.5;

用直角尺和钢板尺测量.

6

余高铲磨后表面

不高于母材0.5，不低于母材0.3，

表面粗糙度Ra50μm。

用对比样快、钢板尺和塞尺测量。

9.6焊缝内部质量无损检验

9.6.1经外观检验合格的焊缝方能进行无损检测，无损检测应在焊缝施焊24小时后进行。

焊缝超声波探伤内部质量分级应符合下表规定。

焊缝超声波探伤内部质量等级如下表

项目

质量等级

适用范围

对接焊缝

I

杆件受拉横向对接焊缝

II

杆件受压横向对接焊缝、纵向对接焊缝

角焊缝

II

主要角焊缝

9.6.2焊缝超声波波探伤范围和检验等级、距离-波幅曲线灵敏度极缺陷等级评定分别符合TB10212-98的规定，其他要求应符合国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB/T11345-1989）的规定。

9.7产品试板检验

9.7.1受拉横向对接焊缝应按照《铁路刚桥制造规范》（TB10212-98）规定的数量制作产品试板，经探伤后进行接头拉伸、侧弯和焊缝金属低温冲击试验，试验数量和试验结果应符合焊接工艺评定的有关规定。

9.7.2若在杆件上引接产品试板困难时，应在该对接焊缝焊完之后，就地施焊产品试板。

试板焊接应与杆件焊接同材质、同工艺、同设备、同操作者、在同一地点施焊接，禁止异地施焊产品试板。

9.7.3产品试板长度应大于等于400mm,宽度每侧不得小于150mm。

9.7.4若试验结果不合格，可在原试板上重新取样再试验，如试验结果仍不合格，则应先查明原因，然后对该试板代表的接头进行处理。

9.7.5杆件矫正

桁梁杆件矫正允许偏差

项目

允许偏差（mm）

盖板对腹板的垂直度

有孔部位

1.0

其余部位

3.0

盖板平面度

有孔部位

2.0

其余部位

4.0

箱形对角线的扭曲

3.0

箱形杆件对角线差

2.0

工形、箱形杆件的弯曲

纵、横梁的旁弯

2.0（1≤4000）

3.0（4000＜1≤16000）

5.0（1＞16000）

10．安全及环保要求

10.1安全要求

10.1.1作业区域设警示标志，严禁非工作人员出入。

进场操作人员必须戴安全帽

10.1.2机械设备进行定期检查、养护、维修。

10.1.3为保证吊装上料的安全，车间的天车作业以及其他起重设备上料时，专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。

10.1.4制订合理的作业程序和机械车辆走行路线，各区域设立明显标志，防止相互干扰碰撞，机械作业要留有安全距离，确保协调、安全施工。

10.1.5进场人员按要求穿戴劳动防护用品

10.1.6坚持安监人员和领导人员日常巡回检查制度，对事故易发点进行检查，并有检查记录。

10.1.7安全防护措施与施工同时设计、同时施工、同时验收。

10.2环保要求

加强检查和监控工作，加强对作业区的粉尘、噪声、废气的监控工作，及时采取措施消除粉尘、噪声、废气等的污染。

对废弃物质应及时进行集中回收处理

10.2.1在上料前，清理原材料的粉尘及锈蚀物，运到当地环保部门指定的地点弃置

10.2.2上料过程中，机械吊装材料到下料平台时，保证平稳，减少噪音污染。

10.2.3施工产生的废料及时回收处理。

10.2.4其他按环保部门要求集中处理试验及生活中产生的污水及废水。

10.2.5保护和改善施工现场的环境，进行综合治理；采取有效措施控制人为噪声，粉尘的污染和采取技术措施控制烟尘，噪声污染。

10.2.6保持施工机械整洁，电线、气焊带等应沿柱成束至下而上拉放，并应捆扎牢固。