焊接H型钢制作工艺模板.doc

3.1 焊接H型钢组装

3．1．1 适用范围
本规程适适用于钢结构构件采取焊接H型钢施工工艺。
3．1．2 施工准备
1、关键材料
（1） 钢材品种、规格、性能应符合设计要求和国家现行相关产品标准要求；进口钢材产品质量应符合设计和协议要求要求；均应含有产品质量合格证实文件。材料进厂后，企业检测中心应立即对钢材表面质量、化学成份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） 焊接材料包含焊条、焊丝、焊剂和焊接保护气体等；均必需含有产品质量合格证实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要求；
② 焊丝和焊剂：埋弧自动焊和气体保护焊焊丝各项性能指标，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各项要求。被选择焊丝牌号必需和对应钢材等级、焊剂和保护气体成份相匹配。
③ CO2气体应符合《焊接用二氧化碳》HG/T2537要求。
2、 配套材料: 引弧、引出板、定位板等。
3、 关键机具：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、 关键量具：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）零件下料采取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
许可偏差
备 注
零件宽度，长度
±2.0

切割面平面度
0.05T，且小于1.5
T为板厚
割纹深度
0.2

局部缺口深度
1.0

和板面垂直度
小于0.025T

条料侧弯
小于3mm

（2）对H型钢翼板、腹板采取直条切割机两面同时垂直下料，对不规则件采取数控切割机进行下料。
（3）对H型钢翼板、腹板长度加放50mm余量，宽度不放余量；在深化下料图中，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，其翼板对接长度应大于翼板板宽2倍，腹板最小长度应在600mm及以上，同一零件中接头数量不超出2个；同时，在进行套料时必需确保腹板和翼板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，以下图所表示；当H型钢梁两端和牛腿连接时,宜将梁和牛腿组焊成一根H型钢,再将两端牛腿整体下料、钻孔、可避免梁和牛腿出现高度差。

（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型钢组装、钻孔及锁口
（1）施工前期准备工作
① 查对各待组装零部件零件号，检验零件规格是否符合图纸及切割标准要求，发觉问题立即反馈；
② 检验焊接或装配设备等完好性，发觉问题立即上报返修；
③ 依据H型钢截面尺寸，可采取H型钢流水线及人工胎架法，当采取人工胎架法时，依据腹板和水平面位置关系，将胎架分为水平组装胎架和竖直组装胎架，胎架示意图以下所表示：

H型钢竖直组装胎架图

④ 检验零件外观切割质量，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 依据H型钢板厚、坡口要求制备引弧板及引出板，引弧板及引出板坡口形式应和H型钢坡口形式相同，引弧及引出长度应大于60mm，其材质应和母材相同；
⑥ 当H型钢腹板需要开坡口时，应采取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，必需对坡口面及周围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1：2百分比。
（2） H型钢组装施工工艺步骤以下图所表示：

（3） H型钢组装：
① H型钢组装可采取H型钢流水线组装机或人工胎架进行组装，定位焊采取气保焊，定位焊缝尺寸和间距见本规程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。定位焊示意图以下图所表示：

② H型钢在进行组装定位焊时，母材上不许可有电弧擦伤，定位焊咬边应在1mm以内；
③ H型钢翼板和腹板对接焊缝应错开200mm以上，以避免焊缝交叉和焊缝缺点应力集中；
④ H型钢翼板和腹板之间组装间隙△≤1mm。
3、 H型钢焊接
（1） H型钢在焊接前，应在H型钢两端头设置“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型钢焊接采取门型埋弧焊机及小车式埋弧焊机两种方法进行。焊接次序以下图所表示：

（3） H型钢船型位置角焊缝自动埋弧焊焊接参数可按下表选择：
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（限于流水线采取）：
① 焊缝要求及形式：依据H型钢腹板板厚，其焊缝形式以下图所表示：

② 坡口加工：坡口加工采取半自动火焰切割机进行，切割后坡口表面宽度应一致并应进行割渣及氧化物清理；
③ H型钢组装可由H型钢组立机进行，定位焊采取气保焊，φ1.2mm焊丝；
④ 埋弧自动焊丝选择应和钢材材质相匹配，当钢板材质为Q235时，选择φ4.0mmH08A焊丝配合HJ431焊剂；当钢板材质为Q345时，选择φ4.0mmH10Mn2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表示。

（5） 焊接规范：
采取门型埋弧焊机进行焊接，正式焊接前应清除焊接区油污、铁锈及其它污物。 依据工艺试验结果可采取埋弧焊直接焊接反面不清根工艺方法。
① 当采取单面坡口形式时，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，打底厚度依据钝边大小而定，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型钢矫正：
（1） 当翼板厚度在28mm及以下时，可采取H型钢翼缘矫正机进行矫正。
（2） 当翼板厚度在28mm以上时，采取合理焊接工艺次序辅以手工火焰矫正。矫正后表面，不应有显著凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm。
5、 H型钢两端余量切割，应先划线定位，有条件时应采取锯切，现在可采取半自动切割，切割完应修磨平整。
6、 H型钢锁口，优异行划线，采取手工切割，再磨光顺。
7、 当翼缘板需开内坡口时，为预防割伤腹板，应先将腹板上过焊孔（锁口）先行切割，再切割翼板上坡口，修磨过焊孔、坡口及过焊孔余渣等。以下图：

附：
H型钢组装尺寸过程控制许可偏差（mm）

项 目
许可偏差
图 例
测量工具
T型连接间隙△
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≤
±1.0
（考虑焊接收缩量后）

钢尺
h>
±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

3.1.4 H型钢构件组装

1. 施工准备：
（1） 零件组装时应确定零件规格和外形尺寸并经检验合格，无切割毛刺和缺口，并应查对零件编号、方向和尺寸无误后方可进行组装。
（2） 查对待组装H型钢主体编号、规格等，确定局部补修及弯扭变形均已修整合格。
（3） 零件在组装时，必需先清除被焊部位及坡口两侧各50mm内铁锈、熔渣、油漆和水分等杂物；关键构件焊缝部位清理，应使用磨光机修磨至展现金属光泽。
（4） 焊接施工前， T型接头或对接接头当采取气保焊或焊条电弧焊，应设置引弧板及引出板，引弧板及引出板长度应大于50mm，宽度大于30mm，厚度大于6mm，焊缝引出长度应大于25mm。
（5） 当构件在组装时，因构件结构形式需要而需增设临时加劲板时，加劲板不得设置在摩擦面区域内，摩擦面区域不许可有焊点等污物。
2. H型钢梁组装要求及方法：
（1） H型钢梁组装前，应确定H型钢主体已检测合格，局部补修及弯、扭变形均已符合标准要求。对不合格部件不得组装，必需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，依据各部件在图纸上位置尺寸，利用石笔在钢梁主体上进行划线，包含中心线、基准线及位置线等，各部件位置线应采取双线标识，定位线条清楚、正确，避免因线条模糊而造成尺寸偏差。
（3） 待组装部件（如牛腿等），应依据其在结构中位置，先对部件进行组装焊接，使其本身组焊在最好焊接位置上完成，实现部件焊接质量有效控制。
（4） 在组装平台上，按其部件在钢梁上位置进行划线、组装，以下图所表示：

（5） 在H型钢梁组装、焊接过程中，因为零件焊缝对构件主体长度及宽度会有一定影响，比如，在进行构件端头下料时，需考虑端头下料完后再焊接零部件，则零部件焊接会产生焊接收缩量，在焊接收缩量影响下，构件总长和断面形状也会产生不一样程度改变，所以，在零件组装过程中，应预先考虑该收缩量对零件位置影响，即在零件定位划线时，对其定位尺寸应加上焊缝收缩余量，以下图为H型钢梁零件组装位置示意图：

3. H型钢柱组装要求及方法：
（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、安装耳板定位线，牛腿以牛腿中心线为定位基准，节点板、安装耳板上端孔中心线为定位准，以下图所表示：

所以，在进行焊接H型钢组装及组装焊接时，应预放焊接收缩量，关键依据构件截面高度、板厚及加劲板数量等原因而定，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多种板厚
0.2
0.5
1.0
（2） 牛腿组装：将要安装牛腿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，调整牛腿角度符合设计要求，用拉线、吊线、直角尺、钢尺检验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、检验合格后定位焊接牢靠。
（4） 加劲板组装：按对应位置安装和牛腿翼板相对应加劲板。加劲板和牛腿翼板对齐安装。检验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，加劲板和牛腿翼缘板位置错位 小于2mm。
4． H型钢柱标识，H型钢柱整体组装、焊接、矫正并经检验验收合格后，应作下述样冲眼标识：双侧中轴线﹙柱两端﹚、行列线编号、标高线﹙底层柱 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，对焊接所产生变形，应矫正，对飞溅等杂物应清理洁净。

H型钢梁、柱尺寸控制见附页。
附1：
H型钢梁许可偏差（mm）
项 目
许可偏差（mm）
图 例
测量
工具
梁长度L
端部有凸缘支座板
0
-0.5

钢尺
其它形式
±L/2500
±10.0
截面高度
h
h≤
±2.0
h>
±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
且小于1.5

直角尺
钢尺
其它部位
b/100
且小于3.0
H钢梁侧弯S
L/且小于10.0

拉线
钢尺
H钢梁拱度C
设计要求起拱
±L/5000
注:吊车梁不许可下挠
设计未要求起拱
-5.0～10.0
梁扭曲a(梁高h)
h/250且小于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
续上表
项 目
许可偏差（mm）
图 例
测量工具
梁两端孔间距离Δ
Δ=±2.0

钢尺
吊车梁上翼缘和
轨道接触面平面度
1.0
-
钢尺
梁端板平面度
（只许可凹进）
h/500
且不应大于2.0
-
钢尺
角尺
梁端板和腹板垂直度
h/500
且不应大于2.0
-
钢尺
角尺

附2：
H型钢柱许可偏差(mm)

项 目
许可偏差（mm）
图 例
测量工具
柱高度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
且小于5.0
拉线
钢尺
柱身扭曲
h/250
且小于4.0
拉线
吊线
钢尺
牛腿上表面到柱底距离L1
两牛腿上表面之间距离L4
±2.0
牛腿长度偏差
±3.0
牛腿孔到柱轴线距离L2
±3.0
牛腿翘曲、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
许可偏差（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
且小于1.5

直角尺
钢尺
其它处
≤b/100
且小于3.0
柱脚底板平面度
3.0

直尺
塞尺
柱脚螺栓孔对柱轴线距离a
1.5

钢尺
柱端连接处
倾斜度
1.5h/1000

吊线
角尺