鋼結(jié)構(gòu)厚板H鋼加工焊接工藝

1、+厚板H鋼加工焊接工藝編制: _ 審核: 批準(zhǔn): 說(shuō) 明1、 本工藝文件僅適用于本公司內(nèi)建筑鋼結(jié)構(gòu)的加工制造焊接施工。適用于強(qiáng)度等級(jí)為Q235和Q345系列的鋼材。（板厚為3040mm）2、 本工藝文件是根據(jù)本公司的加工焊接設(shè)備所具有的功能，并經(jīng)焊接工藝性試驗(yàn)，以及焊接技術(shù)管理能力和生產(chǎn)實(shí)踐為基礎(chǔ)而編制。3、 本工藝流程符合板厚為3080mm的H型鋼構(gòu)件制作加工工藝流程及重點(diǎn)部位檢查流程圖。4、 本工藝文件編制的主要依據(jù)為鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB502052001）和建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程（JGJ812002），以及焊接工藝性試驗(yàn)結(jié)果。二、材料的選用2.1 鋼材：2.1.1 制造厚板H

2、型鋼構(gòu)件所用鋼材，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件要求，具有產(chǎn)品質(zhì)量的合格證明書。對(duì)于板厚40mm的鋼板，當(dāng)設(shè)計(jì)有要求時(shí)，為防止鋼板的層狀撕裂，廠方應(yīng)提供Z向性能質(zhì)量證明書。2.1.2 采購(gòu)時(shí)，宜選用具有質(zhì)量信譽(yù)好的大鋼廠的產(chǎn)品，以確保鋼材質(zhì)量的可靠性。2.1.3 構(gòu)件所用鋼板原則以定長(zhǎng)、定寬訂貨。采購(gòu)前根據(jù)構(gòu)件深化設(shè)計(jì)圖進(jìn)行排料，并預(yù)留切割口，對(duì)兩邊齊邊寬度各留不小于10mm。長(zhǎng)度方向不得有過(guò)多的余料，規(guī)定為不大于30mm。2.1.4 鋼材質(zhì)量應(yīng)符合要求，不得有夾層、裂紋、氣孔、非金屬夾雜、結(jié)疤和折疊等缺陷。鋼材表面的銹蝕等級(jí)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)GB8923規(guī)定

3、的C級(jí)或C級(jí)以上。2.2 焊接材料：2.2.1 所用焊接材料必須與被焊母材材質(zhì)相匹配，以等強(qiáng)性為原則，質(zhì)量應(yīng)符合各相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。 2.2.2 常用的焊材：A、埋弧自動(dòng)焊用焊絲：Q235類母材： H08A、44.8mm 焊絲配HJ431焊劑。H08MnA、44.8mm焊絲配SJ101焊劑。Q345類母材： H08MnA 、44.8mm 焊絲配HJ431焊劑H10Mn2 、44.8mm 焊絲配SJ101焊劑B、半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊：3Q235 類母材： 焊絲：1.2mm 的ER491（H08Mn2SiA）Q345類母材： 焊絲：1.2mm的ER506CO2氣體：純度99.9%（體積） 含水

4、量0.005%（重量）C、所有焊絲應(yīng)粗細(xì)一致，焊絲不得生銹，焊絲鍍銅層不得脫落。D、焊劑烘干溫度：熔煉焊劑：HJ431，烘干溫度250，保溫2h。 燒結(jié)焊劑SJ101烘干溫度300-350保溫2h。焊劑烘干過(guò)程如圖2-1。2.3 其它2.3.1 栓釘、瓷環(huán)等材料也必須符合設(shè)計(jì)文件和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。2.3.2 所有材料必須按規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收入庫(kù)，不合格的材料不得入庫(kù)，更不得使用。焊劑烘干工藝三、H型鋼各板件的拼接下料、拼接、加工3.1 翼、腹板的下料：43.1.1 由于定長(zhǎng)進(jìn)料，原則上翼、腹板不拼接。3.1.2 如尺寸超長(zhǎng)或不得已時(shí)，凡長(zhǎng)度要拼接的翼、腹板，必須先進(jìn)行開坡口的埋弧自動(dòng)焊拼接。翼緣板拼接

5、縫和腹板拼接縫的間距不小于200mm。焊接前根據(jù)板厚應(yīng)設(shè)相應(yīng)的反變形量，請(qǐng)參見(jiàn)“焊接工藝卡（一）”。焊接冷卻后，經(jīng)無(wú)損探傷合格，矯平拼接縫（拼接鋼板不平度允許誤差，在1000mm范圍內(nèi)3.0mm。達(dá)不到要求的，需采用火焰加熱進(jìn)行局部矯平，火焰加熱部位必須是在鋼板拼縫凸起面），然后再進(jìn)行多頭直條火焰切割加工。（所有拼接焊縫均為一級(jí)焊縫，應(yīng)進(jìn)行100%探傷，UT級(jí)合格）。3.1.3 翼、腹板的下料采用多頭直條火焰切割機(jī)切割，應(yīng)兩邊同時(shí)受熱，如圖3-1。切割參數(shù)見(jiàn)表3-1表3-1板厚(mm)割嘴型號(hào)氧壓力(Mpa)丙烷氣壓力(Mpa)割咀距離(mm)切割速度(mm/min)3020.60.05810

6、2503005040.90.05892302808051.00.05782202503.1.4 切割時(shí)，必須遵守切割工藝要求，并保證切割面光潔度符合要求。3.1.5 對(duì)于構(gòu)件成品長(zhǎng)度6m板件，下料長(zhǎng)度可按2件相加的長(zhǎng)度進(jìn)行取料，外加余量30mm。3.1.6 數(shù)控切割的氣割縫寬度：板厚3080mm時(shí)為3-4mm。排版時(shí)，應(yīng)留出割縫量。3.1.7 考慮到焊后腹板寬度方向收縮，對(duì)于3060mm厚腹板的全熔透焊縫，腹板的下料寬度取正公差34mm。3.2 腹板坡口加工：3.2.1 檢查并調(diào)平、調(diào)直所有板料的平面度，直線度后，用半自動(dòng)切割機(jī)對(duì)腹板兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行坡口加工，如圖3-2、圖3-3為兩邊均為全熔透坡

7、口的加工圖，坡口角度尺寸見(jiàn)表3-2。切割參數(shù)見(jiàn)表3-1。圖3-2 圖3-3表3-2鋼板厚度mm坡口形式坡口角度（）坡口尺寸(mm)30K形坡口(鈍邊=2mm)正面：48°22反面：60°1750K形坡口 (鈍邊=2mm)正面：40°34反面：60°1780K形坡口 (鈍邊=2mm)正面：35°42反面：55°283.2.2 對(duì)于要求分區(qū)的全熔透，半熔透的構(gòu)件坡口加工，應(yīng)首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)構(gòu)件腹板先進(jìn)行全熔透坡口加工，之后再按圖3-4、圖3-5方法進(jìn)行半熔透處的坡口加工。切割完成，除凈所有割渣、氧化物和毛刺等3.2.3 坡口加工完成后，

8、按要求對(duì)坡口角度及鈍邊、進(jìn)行檢查。坡口鈍邊尺寸 誤差：±1mm 坡口角度誤差：0°+3°3.3 小件板、加勁板的加工：3.3.1 用數(shù)控火焰切割機(jī)、半自動(dòng)氣割或剪板機(jī)等加工小件板，加勁板。3.3.2 坡口加工，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，采用小車式半自動(dòng)切割機(jī)進(jìn)行切割。3.3.3 切割完成，應(yīng)除凈所有割口處的氧化物，切割渣等，并在平臺(tái)上調(diào)平整所有板件。3.3.4 小件板，加勁板的切割質(zhì)量應(yīng)符合GB502052001第7.2條之規(guī)定。四、H型鋼構(gòu)件翼、腹板的組立4.1 為有效控制H型鋼構(gòu)件的主焊縫焊接后變形過(guò)大，不論采用土胎模具還是在組立機(jī)上進(jìn)行組裝，應(yīng)留出反變形量，如圖4

9、-1。 4.2定位焊焊縫厚度不宜超過(guò)設(shè)計(jì)焊縫厚度的2/3，長(zhǎng)度宜大于40mm，間距宜為500600mm，并應(yīng)填滿弧坑，可采用CO2氣體保護(hù)焊施焊。4.3 正面點(diǎn)固焊后，進(jìn)行對(duì)反面支撐物加固，如圖4-2。 4.4 組立后，進(jìn)行尺寸檢查，應(yīng)符合GB502052001附錄C.0.1中之規(guī)定。五、H型鋼構(gòu)件主焊縫的焊接本工藝文件要求，H型鋼構(gòu)件主焊縫，采用CO2氣體保護(hù)焊打底反面清根，焊接。75.1 主焊縫在45°船型位置施焊，采用焊前進(jìn)行預(yù)熱CO2氣體保護(hù)焊打底焊,當(dāng)環(huán)境溫度低于5以下時(shí)，焊前宜對(duì)焊縫及坡口兩側(cè)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度不低于80。（說(shuō)明：一但開始焊接,則需連續(xù)焊接完成,保證焊縫能

10、夠得到足夠的熱量,使焊道與焊道之間的層間溫度足夠高80,防止焊接裂紋的產(chǎn)生），焊絲角度和距離如圖51所示.5.2 先焊面為打底焊，填充層焊；之后翻身對(duì)稱焊，以防止焊接角度變形過(guò)大。先焊面打底焊的焊接電流強(qiáng)度與速度匹配，以不燒穿根部。焊前必須加裝引、熄弧板，材質(zhì)與母材相同，尺寸要求應(yīng)能夠滿足引弧、熄弧焊接，并起弧在引弧板，收弧在熄弧板上。具體參數(shù)詳見(jiàn)“焊接工藝卡(二)”。5.3 為防止厚板焊接產(chǎn)生焊接裂紋，反面焊接應(yīng)注意，在首面填充層焊完，先不用清渣，立即翻身，去掉支撐物，使焊縫附近的溫度尚在大于80以上，趁熱迅速進(jìn)行反面焊接。反面分先氣刨清根再打底和蓋面。反面首道焊接電流強(qiáng)度和焊接速度的選用原

11、則，以擊穿反面根部，達(dá)到焊縫根部完全熔透為準(zhǔn)。注意焊接順序及焊絲之間的角度距離。5.4 反面焊接完成，迅速翻身將先焊面填充層表面焊渣清理干凈，再進(jìn)行蓋面焊。5.5 為了盡可能減少構(gòu)件因無(wú)規(guī)律焊接而產(chǎn)生的扭曲變形，本工藝制定的焊接順序。應(yīng)在本節(jié)5.2、5.3款的基礎(chǔ)上，正面、反面的焊接順序必須保證是同方向，詳見(jiàn)圖5-2示。圖5-25.6 B面焊接同A面。5.7 當(dāng)H型鋼構(gòu)件主焊縫的坡口分為全熔透與部分熔透焊時(shí)，焊接的順序是：先進(jìn)行全熔透段打底焊，將全熔透處打完底后，再統(tǒng)一由起焊端開始焊接，將焊縫填充層完成填焊。 5.8 填充層焊縫的全熔透與半熔透的高低，應(yīng)力求一致，為蓋面層的焊縫成形創(chuàng)造有利條件

12、。當(dāng)填充層焊完后，全熔透與半熔透處的焊縫高度不一致時(shí)，必須先將低凹段的焊縫補(bǔ)焊與其它段平齊。5.9主焊縫焊接完成后,立即對(duì)焊縫進(jìn)行焊后后熱處理，后熱溫度200，保溫 2小時(shí)。5.10 主焊縫焊接完成，需仔細(xì)清理表面焊渣，并檢查焊縫質(zhì)量，檢查內(nèi)容和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合JGJ812002第7章之規(guī)定。焊接完成24小時(shí)后，按要求進(jìn)行超聲波探傷。對(duì)于二級(jí)焊縫，超聲波抽檢比例應(yīng)不小于20%，其合格等級(jí)為GB11345B級(jí)檢驗(yàn)的級(jí)及級(jí)以上。對(duì)于抽查出的不合格處，應(yīng)標(biāo)記出缺陷所處位置和深度，進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，通知返修。5.11 主焊縫缺陷局部返修，先采用碳弧氣刨進(jìn)行清刨，直至缺陷刨凈為止，再采用CO2氣保焊進(jìn)行手工補(bǔ)

13、焊。經(jīng)對(duì)返修的部位進(jìn)行UT探傷，直至合格。合格后，用角向磨光機(jī)對(duì)經(jīng)返修后的焊縫表面進(jìn)行打磨圓滑處理。5.12 引熄弧板的去除，應(yīng)采用火焰切割并修磨平整，不得用錘擊落引弧板和熄弧板。六、H型鋼構(gòu)件的矯正6.1 對(duì)于H型鋼翼緣板的焊接對(duì)稱性角變形，應(yīng)采用型鋼矯正機(jī)矯正；非對(duì)稱性角變形（即喇叭狀），采用火焰烘烤加千斤頂加壓的矯正方法，見(jiàn)圖6-1示。對(duì)于H型鋼的彎曲變形可用火焰矯正；對(duì)于腹板的波浪變形可用火焰點(diǎn)狀加熱矯正，若一根H型鋼上同時(shí)存在幾種變形時(shí)，矯正順序應(yīng)先矯正非對(duì)稱性角變形，再矯正對(duì)稱性角變形和彎曲變形，最后矯正波浪變形。6.2 對(duì)于厚板H型鋼翼緣板與腹板的角變形，應(yīng)采用有足夠大功率的矯正

14、機(jī)進(jìn)行矯正。6.3 對(duì)于H鋼的彎曲變形用火焰矯正，一般加熱溫度為600800，不得過(guò)高。加熱時(shí)的溫度高低的粗略判斷：被加熱處為深紅色時(shí)，溫度約600700，橘紅色時(shí)，溫度約800。加熱時(shí)應(yīng)先劃出火焰加熱位置及范圍。一般加熱位置在彎曲的凸起最大處，一處不足以矯正時(shí)，則根據(jù)需要再多選幾處。冷卻方法：一般采用空氣自然冷卻，對(duì)Q345強(qiáng)度等級(jí)鋼材嚴(yán)禁澆水急冷。6.4 矯正后，檢查構(gòu)件的垂直度及各面的平面度，使其符合要求。檢查標(biāo)準(zhǔn)：GB502052001附錄C.0.1中之規(guī)定。七、H型鋼構(gòu)件的二次加工7.1 H鋼構(gòu)件的切斷：7.1.1為了提高效率，根據(jù)本工藝的加工特點(diǎn)而將兩節(jié)構(gòu)件合為一節(jié)下料組焊的，當(dāng)H

15、型鋼構(gòu)件主體加工、焊接、矯正完成后，需進(jìn)行切割分段。7.1.2 H型鋼構(gòu)件主體切斷：采用輕H鋼二次加工線的鋸床進(jìn)行精準(zhǔn)鋸斷。切斷線以實(shí)際長(zhǎng)的1/2處為準(zhǔn)。再將每節(jié)另一端的多余量鋸掉，同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)加工圖，構(gòu)件長(zhǎng)尺寸保證每節(jié)柱長(zhǎng)度尺寸的要求。7.2 H型鋼構(gòu)件兩端頭的加工：根據(jù)設(shè)計(jì)圖的尺寸及坡口要求（包括鎖口和坡口）均采用輕H鋼二次加工線的鎖口機(jī)進(jìn)行加工。7.3 H型鋼構(gòu)件的鉆孔：根據(jù)設(shè)計(jì)圖要求，采用數(shù)控三維鉆床鉆孔，也可采用搖臂鉆劃線鉆孔，不論采用何種鉆床鉆孔，都應(yīng)對(duì)鉆出的第一個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢查，符合設(shè)計(jì)圖紙的要求后，才能繼續(xù)以下工件的鉆孔。 八、H型鋼構(gòu)件加勁板、耳板的裝配焊接8.1 根據(jù)設(shè)計(jì)圖中

16、勁板、耳板節(jié)點(diǎn)圖的尺寸要求，進(jìn)行裝配定位焊。對(duì)要求全熔透的焊縫裝配時(shí)，要留有足夠的間隙縫，參見(jiàn)圖8-1a，圖8-2a，以確保焊透的要求。8.2 焊接加勁板，耳板時(shí)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)各坡口形式進(jìn)行焊接。焊接方法均采用水平位置CO2氣保焊。對(duì)全熔透焊，要求打底焊時(shí)需打穿根部，而在反面焊時(shí)保證熔透即可，無(wú)須反面碳弧氣刨清根，見(jiàn)圖8-18-1，圖8-2。焊接工藝參數(shù)見(jiàn)“焊接工藝卡(三)”。 8.3 各節(jié)點(diǎn)焊接順序如圖8-3、圖8-4、圖8-5。 所示 8.4 焊后應(yīng)清理飛濺物，并對(duì)不符合焊縫外觀質(zhì)量要求的缺陷進(jìn)行補(bǔ)焊、打磨。8.5 焊縫檢查內(nèi)容及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合JGJ812002第7章之規(guī)定。九、栓釘焊接9.1 應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，先放栓釘位置線，之后采用專用栓釘焊機(jī)進(jìn)行栓釘焊接。焊接規(guī)范應(yīng)依據(jù)焊前