H型钢制作作业指导书.docx

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H型钢制作作业指导书

H型钢制作

作

业

指

导

书

中国中铁Z局集团XX机电设备安装有限公司

发放号码：

H型钢制作

作

业

指

导

书

受控状态：

版本：

批准：

持有者：

2008年月发布2008年月实施

1、目的01

2、适用范围01

3、加工制作工艺流程01

4、构件加工制作要点02

4.1放样、号料02

4.2切割03

4.3矫正和成型05

4.4边缘加工07

4.5制孔08

4.6摩擦面加工09

4.7端部加工10

5、H型钢组对工艺要点10

5.1钢结构构件组装的一般规定10

5.2H型钢组对11

6、龙门焊焊接工艺12

6.1焊接设备12

6.2引弧板、引出板、垫板13

7、矫正机矫正工艺13

8、喷射除锈工艺与油漆工艺13

9、厂内验收与产品出厂13

9.1生产工艺的产品检查13

9.2产品出厂合格证13

中国中铁z局XX机电设备安装有限公司

作业指导书

文件编号：

QBI/NCM-CT/-施工064

版本：

A/0

标题：

H型钢制作

页码：

第1页共13页

1.目的：

指导H型钢厂内加工制作作业。

2.适用范围：

本作业指导书各种H型钢钢屋架、钢构件等的制作、组对、焊接直至出厂成为合格品的全过程作业。

3.加工制作工艺流程：

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4.构件加工制作要点：

4.1放样、号料

4.1.1熟悉加工图，并认真阅读技术要求及设计说明，并逐个核对图纸之间的尺寸和方向等。

特别应注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。

发现有疑问之处，应与有关技术部门联系解决。

4.1.2准备好做样板、样杆的材料，一般可采用薄钢板和小扁钢。

4.1.3放样需用的工具：

钢尺、石笔、粉线、划针、划规、铁皮剪等。

钢尺必须经过计量部门的校验复核，合格后方可使用。

4.1.4号料前必须了解原材料的材质及规格，检查原材料的质量。

不同规格、不同材质的零件分别号料。

并依据先大后小的原则依次号料。

4.1.5样板、样杆上用油漆写明加工号、构件编号、规格，同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等各种加工符号。

4.1.6放样和号料预留收缩量（包括现场焊接收缩量）及切割、铣端等需要的加工余量。

铣端余量：

剪切后加工的一般每边加3~4mm，气割后加工的则每边加4~5mm。

切割余量：

自动气割割缝宽度为3mm，手工气割割缝宽度为4mm（与钢板厚度有关）。

焊接收缩量根据构件的结构特点由工艺给出。

4.1.7主要受力构件和需要弯曲的构件，在号料时按工艺规定的方向取料，弯曲件的号料有利于切割和保证零件质量。

4.1.8本次号料后的剩余材料进行余料标识，包括余料编号、规格、材质及炉批号等，以便于余料的再次使用。

4.1.9放样和样板、样杆允许偏差如表1所示：

表1、放样和样板、样杆允许偏差

项目

允许偏差

平行线距离和分段尺寸

±1.0mm

对角线差（H）

±1.0mm

宽度、长度（B、L）

±1.0mm

孔距（A）

±1.0mm

加工样板角度（C）

±0.2

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4.1.10号料后允许偏差如表2所示：

表2号料后允许偏差

项目

允许偏差

零件外形尺寸

±1.0mm

孔距

±1mm

4.2切割

4.2.1下料划线以后的钢材，必须按其所需的形状和尺寸进行下料切割。

常有的切割方法有：

①机械切割：

使用剪切机、锯割机、砂轮切割机等机械设备（主要用于型材及薄钢板的切割）。

②气割：

利用氧气-乙炔、丙烷、液化石油气等热源进行（主要用于中厚钢板及较大断面型钢的切割）。

③等离子切割：

利用等离子弧焰流实现（主要用于不锈钢、铝、铜等金属的切割）。

4.2.2剪切时注意以下工艺要点：

①剪刀口必须锋利，剪刀材料为碳素工具钢和合金工具钢，发现损坏或者迟钝需及时检修、磨砺或调换。

②上下刀刃的间隙必须根据板厚调节适当。

③当一张钢板上排列许多个零件并有几条相交的剪切线时，预先安排好合理的剪切程序后再进行剪切。

④剪切时，将剪切线对准下刃口，剪切的长度不能超过下刃口长度。

⑤材料剪切后的弯扭变形，必须进行矫正；剪切面粗糙或带有毛刺，必须修磨光洁。

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⑥剪切过程中，切口附近的金属，因受剪力而发生挤压和弯曲，从而引起硬度提高，材料变脆的冷作硬化现象，重要的结构件和焊缝的接口位置，一定要用铣、刨或砂轮磨削等方法将硬化表面加工清除。

4.2.3锯切机械施工中注意一下施工要点：

①型钢经过校直后方可进行锯切。

②所选用的设备和锯条规格，必须满足构件所要求的加工精度。

③单件锯切的构件，先划出号料线，然后对线锯切，号料时，需留出锯槽宽度（锯槽宽度为锯条厚度加0.5~1.0mm）。

成批加工的构件，可预先安装定位挡板进行加工。

④加工精度要求较高的重要构件，考虑预留适当的加工余量，以供锯切后进行端面精铣。

⑤锯切时，注意切割断面垂直度的控制。

4.2.4气割操作时注意以下工艺要点：

1）气割前必须检查确认整个气割系统的设备和工具全部运转正常，并确保安全。

在气割过程中注意：

①气压稳定，不漏气。

②压力表、速度计等正常无损。

③机体行走平稳，使用轨道时要保持平直和无振动。

④割嘴气流畅通，无污损。

⑤割炬的角度和位置准确。

2）气割时选择正确的工艺参数（如割嘴型号、气体压力、气割速度和预热火焰能力等），工艺参数的选择主要时根据气割机械的类型和可切割的钢板厚度进行确定。

3）切割时调节好氧气射流（风线）的形状，使其达到并保持轮廓清晰、风线广和射力高。

4）气割前，去除钢材表面的污垢、油污及浮锈和其他杂物，并在下面留出一定的空间，以利于熔渣的吹出。

气割时，割炬的移动保持匀速，割件表面距离焰心尖端以2~5mm为宜。

5）气割时，必须防止回火。

6）为了防止气割变形，操作中遵循下列程序：

①大型工件的切割，先从短边开始。

②在钢板上切割不同尺寸的工件时，靠边靠角，合理布置，先割大件，后割小件。

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③在钢板上切割不同形状的工件时，先割较复杂的，后割较简单的。

④窄长条形板的切割，采用两长边同时切割的方法，以防止产生旁弯（俗称马刀弯）。

4.2.5机械切割和气割的允许偏差见表3、表4所示。

表3机械切割的允许偏差

项目

允许偏差

零件宽度、长度

±1.0mm

边缘缺棱

1.0mm

型钢端部垂直度

2.0mm

垂直度

不大于板厚的5℅不大于1.5mm

型钢端部倾斜值

不大于2.0mm

坡口角

不大于±5°

表4气割的允许偏差

项目

允许偏差

零件的宽度、长度

±3.0mm

切割面平面度

0.05t，但不大于2.0mm

割纹深度

0.3mm

局部缺口深度

1.0mm

注：

t为切割面厚度

4.3矫正和成型

4.3.1碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-12℃时，不进行冷矫正和冷弯曲。

碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热温度不应超过900℃。

低合金结构钢在加热矫正后自然冷却。

4.3.2当零件采用热加工成型时，加热温度应控制在900~1000℃；碳素结构钢和低合金结构钢分别下降到700℃和800℃之间，结束加工。

4.3.3矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。

4.3.4冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高应符合表5的要求。

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表5冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲失高（mm）

钢材类别

图例

对应轴

矫正

弯曲

钢材扁钢

x—x

50t

25t

y—y

100b

50b

角钢

x—x

90b

45b

槽钢

x—x

50h

25h

y—y

90b

45b

工字钢

x—x

50h

25h

y—y

50b

25b

注：

为曲率半径；

为弯曲失高；

为弯曲弦长；t为钢板厚度

4.3.5钢材矫正后的允许偏差，应符合表6要求。

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表6钢材矫正后的允许偏差

项目

允许偏差（mm）

图例

钢板的局部平面度

6＜t≤14

Δ≤1.5

t＞14

Δ≤1.0

型钢弯曲失高

/1000且不应大于5.0

角钢肢的垂直度

Δ≤b/100双肢栓接角钢的角度不得大于90度

槽钢翼缘对腹板的垂直度

Δ≤b/80

工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度

Δ≤b/100且不大于2.0

4.4边缘加工

4.4.1气割或机械剪切的零件，需要进行边缘加工时，其刨削量不应小于2.0mm。

4.4.2焊接坡口加工宜采用自动切割、半自动切割、坡口机、刨边等方法进行。

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4.4.3边缘加工一般采用铣、刨等方式加工。

边缘加工时注意控制加工面的垂直度和表面粗糙度。

4.4.4边缘加工允许偏差见表7所示：

表7边缘加工允许偏差

项目

允许偏差

零件宽度、长度

±1.0mm

加工边直线度

L/3000，但不应大于2.0mm

相邻两边夹角

±6′

加工面垂直度

0.025t，且不应大于0.5mm

加工面粗糙度（B）

4.5制孔

4.5.1采用钻模制孔和划线制孔两种方法。

较多频率的孔组要设计钻模，以保证制孔过程中的质量要求。

制孔前考虑焊接收缩余量及焊接变形的因素，将焊接变形均匀分布在构件上。

4.5.2A、B级螺栓孔（Ⅰ类孔）应具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm。

其孔径的允许偏差应符合表8的要求。

表8、A、B级螺栓孔孔径的允许偏差（mm）

序号

螺栓公称直径、螺栓孔直径

螺栓公称直径允许偏差

螺栓孔直径允许偏差

1

10~18

0.00

-0.21

+0.18

0.00

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2

18~30

0.00

-0.21

+0.21

0.00

3

30~50

0.00

-0.25

+0.25

0.00

4.5.3C级螺栓孔（Ⅱ类孔），孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm，其允许偏差应符合表9的规定。

表9、C级螺栓孔（Ⅱ类孔）孔壁表面粗糙度允许偏差（mm）

项目

允许偏差

直径

+1.0

0.0

圆度

2.0

垂直度

0.03t，且不应大于2.0

4.5.4螺栓孔孔距的允许偏差应符合表10的要求。

表10、螺栓孔孔距的允许偏差（mm）

螺栓孔孔距范围

≤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

注：

（1）在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组。

（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。

4.5.5螺栓孔孔距的允许偏差超过上表规定的允许偏差时，应采用与母材材质相匹配的焊条补焊磨平，并经超声波探伤（UT）合格后，重新制孔。

4.6摩擦面加工

4.6.1采用高强度螺栓连接时，应对构件摩擦面进行加工处理。

处理后的抗滑移系数应符合设计要求。

4.6.2高强度螺栓连接摩擦面的加工，可采用喷砂、抛丸和砂轮机打磨等方法（注：

砂轮机打磨方法应与构件受力方向垂直，且打磨范围不得小于螺栓直径的4倍）。

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4.6.3经处理的摩擦面应采取防油污防损伤保护措施。

4.6.4制造厂和安装单位应分别以钢结构制造批进行抗滑移系数试验。

制造批可按分部（子分部）工程划分规定的工程量每2000t为一批，不足2000t的可视为一批。

选用两种及两种以上表面处理工艺时，每种处理工艺应单独检验。

每批三组试件。

4.6.5抗滑移系数试验用的试件应由制造厂加工，试件与所代表的钢结构构件应同一材质、同批制作、采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态，并应用同一性能等级的高强度螺栓连接副，在同一环境条件下存放。

4.6.6试件钢板的厚度，应根据钢结构工程中由代表性的板材厚度来确定。

试件板面应平整，无油污，孔和板的边缘无飞边、毛刺。

4.6.7制作厂应在钢结构制作的同时进行抗滑移系数试验，并出具报告。

报告应写明试验方法和结果。

4.6.8应根据国家标准《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》（JGJ82）的要求或设计文件的规定，制作材质和处理方法相同的复验抗滑移系数用的试件，并与构件同时移交。

4.7端部加工

4.7.1构件的端部加工应在矫正合格后进行。

4.7.2应根据构件的形式确定必要的措施，保证铣平端面与轴线垂直。

4.7.3端部铣平的允许偏差应符合表11的要求。

表11、端部铣平的允许偏差

项目

允许偏差（mm）

两端铣平时构件长度

±2.0

两端铣平时零件长度

±0.5

铣平面的平面度

0.3

铣平面对轴线的垂直度

L/1500

5.H型钢组对工艺要点

5.1钢结构构件组装的一般规定

1）组装前，工作人员必须熟悉构件施工图及有关的技术要求，并根据施工图要求复核其需组装零件质量。

2）由于原材料的尺寸不够，或技术要求需拼接的零件，一般必须在组装前拼装完成。

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3）在采用胎膜装配时必须遵循下列规定：

①选择的场地必须平整，并具有足够的刚度。

②布置装配胎膜时必须根据其钢结构构件特点考虑预放焊接收缩量及其他各种加工余量。

③组装出首批构件后，必须由质量检查部门进行全面检查，经检查合格后，方可进行继续组装。

④构件在组装过程中必须严格按照工艺规定装配，当有隐蔽焊缝时，必须先行施焊，并经检验合格后方可覆盖。

当有复杂装配不见不易施焊时，亦可采用边装配边施焊的方法来完成其装配工作。

⑤为了减少变形和装配顺序，可采取先组装成部件，然后组装成构件的方法。

4）钢结构构件组装方法的选择，必须根据构件的结构特性和技术要求，结合制造厂的加工能力、机械设备等情况，选择能有效控制组装质量、生产效率高的方法进行。

5.2H型钢组对

组立定位主要是指H型钢，在埋弧焊前的点焊定位固定，H型钢在组立机组立，量大而规则的则在自动生产线上组立加工，组立前应对翼板、腹板及其他零件去除毛刺、割渣，并应进行矫正矫直，由放样人员划出中心线、定位线，待检验合格后才准上组立机进行组立点焊固定。

H型钢、端头板、加筋板、连接节点都要进行组装电焊，组装时应在专用模台胎架上进行正式电焊。

焊接后对应力过于集中的位置用热处理以消除过大的应力。

手工焊采用手工电弧焊焊接，厂焊接人员均按规定考核持证上岗，所有电焊（包括埋弧焊、气保焊、电弧焊）的焊缝均须打上焊工的钢印号码，焊接后由检验人员进行外观检验和超声波探伤检验，合格后标上合格标识。

构件的焊接加工质量要求见表12。

表12、H型钢组立精度要求

项目

允许偏差

高度

不大于±2mm

腹板中心偏移

＜2mm

端头平齐

1-2mm

顶紧面间隙

＜0.5mm

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H型钢的组对翼缘板拼装缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm。

翼缘板拼长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。

表13、H型钢组对精度控制

项目

允许偏差

图例

截面高度h

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

翼缘板垂直度Δ

b/100且不应大于3.0

弯曲矢高

（受压件除外）

L/1000且不应大于10.0

扭曲

h/250且不应大于5.0

腹板局部平面度f

t<14

3.0

t≥14

2.0

6.龙门焊焊接工艺

6.1焊接设备

H形钢生产线配备的焊机一般为埋弧自动焊机，从类型上分，可分为门式焊接机及悬臂式焊接机两种类型。

龙门式双焊机自动焊时，有两种布置方式：

（1）在同一工件的两侧同时焊接，采取角接焊形式焊接。

（2）两个工件同时进行船形位置焊。

由两台焊机的内侧焊接是因为在内侧焊时，操作者在中间同时照顾两台焊机。

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6.2引弧板、引出板、垫板

引弧板、引出板、垫板应符合下列要求：

1、不应在焊缝以外的母材上打火、引弧；

2、在H型钢主焊缝两端必须配置引弧板和引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式与被焊焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板；

3、在龙门焊机上焊接时，引弧板、引出板引出长度应大于80mm。

其引弧板和引出板宽度大于80mm，长度宜为板厚的2倍且不小于100mm，厚度应不小于10mm；

6.3焊接完成后，用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整。

不得用锤击落引弧板和引出板。

7.矫正机矫正工艺

经过焊接，H形钢的翼缘板必然产生菌状变形，而且翼缘板与腹板的垂直度也有偏差，H形钢矫正机可以解决这两个问题。

导辊布置在H型钢剖面的前后，以校正垂直。

从矫正机的校平原理看出，可以是两侧下压，也可以是主动托辊上下，而两侧压辊只作左右调整。

这样机构比较合理。

8、喷射除锈工艺与油漆工艺

详见《钢结构涂装作业指导书》

9.厂内验收与产品出厂

9.1生产工序的产品检查

①放大样、胎具、工装复查制，顺序为自查→互查→专查，结合后方可使用。

②重要工序、批量生产产品的第一件要经过专业检查后方可批量生产，中间要进行抽查。

验收在厂内进行，合格的产品方可发运。

9.2产品合格出厂

①发运必须是合格产品。

②产品发运时配好吨位，要进行保护，不得因运输造成不合格的产品。

③数量要准确。

④发运的产品绑扎要牢固，内部装载物不得产生串动，长大物品防止滑动。

装载物品不能超越公路、铁路的允许界限及超重。

编制

复核

审批