鋼結構箱型柱加工工藝

第一章工程材料

一鋼材的要求

1所有鋼材必須具有質量證明書，并應符合設計要求及相關規(guī)范。對所有材料應按有關規(guī)定進行抽

樣檢驗及抽樣復檢，取樣方法與檢驗結果應符合國家現(xiàn)行標準的規(guī)定；厚鋼板必須依規(guī)定作UT

檢測，檢查是否有不符合規(guī)定的夾層存在.

2鋼材應無脫皮裂傷、翹曲等缺陷，當鋼材的表面有銹蝕、麻點或劃痕等缺陷時，其深度不得大于

該鋼材厚度負允許偏差值的1/2；

3鋼材表面銹蝕等級應符合現(xiàn)行國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB8923規(guī)定的C

級及C級以上；

4鋼材端邊或斷口處不應有分層、夾渣等缺陷。

5主要鋼材鋼板及型鋼的化學成分、力學性能和其它質量要求均應按相應的國家現(xiàn)行規(guī)范標準執(zhí)

行。

二焊材的要求

1焊材的品種、規(guī)格、性能等應符合現(xiàn)行國家產品標準和設計要求；

2手工焊接所用焊條型號應與母材金屬強度相適應。自動焊接或半自動埋弧焊接所用的焊絲和焊劑

等，應與母材金屬強度相適應。所有焊條必須有合格證明焊接材料與母材的匹配應符合設計要

求及國家現(xiàn)行行業(yè)標準的規(guī)定；

3對用于一級焊縫等重要鋼結構的焊接材料應進行抽樣復驗，復驗的數量、方法及結果應符合現(xiàn)行

國家產品標準和設計要求；

4嚴禁使用有藥皮脫落、焊芯生銹等缺陷的焊條；焊劑應按規(guī)定進行烘焙后使用。

5焊材使用方法如下表所示

焊接方法材質焊材牌號焊接位置

Q345BE506定位焊

手工電弧焊

Q235BJ422對接角接

Q345BH08MnA+SJ101對接

埋弧自動焊

Q235BHO8A+HJ431角接

Q345BER50-6定位焊

co?氣體保護焊

Q235BER50-6對接角接

6焊劑在使用前需按規(guī)定進行烘焙：SJ101需300C烘焙2小時，HJ431需250c烘焙2小時。

三涂料要求

各種涂料必須具備產品合格證書和混合涂料的配料說明書。因存放過久，超過使用期的涂料,

應取樣進行質量檢測，檢測項目按產品標準的規(guī)定或設計部門的要求進行。

1涂料色澤應按設計要求，符合《漆膜顏色標準》GB3181—95色卡編號，必要時可作樣板封存對比。

2涂料調制應攪拌均勻，防止沉淀，影響色澤，當天使用的涂料應在當天配置。

3不得隨意添加稀釋劑。當粘度過大不便涂（噴）刷時可適量加入，但一次添加劑量不得超過5%。

第二章箱型柱加工制作工藝

一箱型柱制作工藝流程

接上頁

二板材接料

1坡口加工

1.1坡口的加工采用火焰切割機切割坡口，對切割后的坡口表面應進行清理，如坡口邊緣上附有

其他氧化物時，也會影響焊接質量，因此應用角向磨光機予以清除干凈；

L2坡口方式說明：

（1）.箱型柱壁板與柱底板之間打單面坡口坡口做法參照坡口詳圖2。

（2）.箱型柱內加勁板與箱型柱壁板焊接處打單面坡口，坡口形式參照坡口詳圖2。

（3）.柱與柱之間連接點處，上節(jié)柱翼板下端打單面坡口，角度為45°,參照坡口詳圖3,

腹板打雙面坡口，角度為45°,端頭處腹板開R=30mm的1/4圓豁，坡口參照坡口詳圖4。

（4）.箱型柱兩個不通長的翼緣板沿兩個長邊打單面坡口，參照坡口詳圖2施焊時加施焊板。

2焊接

（1）在焊接工作開始之前，用鋼絲刷和砂輪機打磨清除焊縫附近至少20mm范圍內的氧化物、鐵

銹、漆皮、油污等其它有害雜質；

（2）定位焊縫不得存在缺陷；定位焊縫長度40-50mm,焊道間距為150-200mm,并應填滿弧坑。

定位焊不得有裂紋、夾渣、焊瘤等缺陷，若發(fā)現(xiàn)點焊上有氣孔、裂紋等缺陷時，必須清除

干凈后重焊。

（3）對接直縫兩端必須加焊引弧板和熄弧板，引弧和熄弧板是保證兩端焊縫質量的重要措施，

焊縫通過引弧、熄弧板的過渡，可以提高正式焊接區(qū)的焊接溫度，以防焊縫兩端有未焊透、

未溶合等缺陷，同時還能消除焊縫兩端的弧坑和在弧坑中的裂紋，因此應在焊縫兩端設置

引弧板和熄弧板，其材質和厚度及坡口形式應與母材相同，引弧板和熄弧板的長度應大于

或等于80mm,寬度應大于或等于60mm,焊縫引出長度應大于或等于40mm,保證引弧及收

弧處質量，防止產生弧坑裂紋。

（4）鋼板就位以后，做好反變形工作，注意，先焊的一側的變形量通常比后焊的一側變形量大，

做好反變形后將對接鋼板一端固定。焊接過程中，注意觀察鋼板變形情況，要及時翻身，

避免鋼板較大的角變形。

（5）對于板厚大于等于36mm的鋼板，在對接前，應對焊縫處用烤槍進行預熱，預熱溫度為60

~140℃（根據板厚決定），預熱范圍為焊縫兩側各100mm。

（6）正面打底焊時，注意焊絲對準坡口中心，采用較合適的焊接順序，避免焊漏。

（7）采用多層焊，注意焊接過程中道間熔渣的清理；每焊完一道應進行檢查，對坡口母材邊緣

形成的深凹槽用砂輪打磨至覆蓋焊道能充分熔化焊透為止；若發(fā)現(xiàn)咬邊、夾渣等缺陷必須

清除和修復。

（8）背面無需采用碳弧氣刨清根，直接采用大電流進行焊接以達到全熔透焊接的目的。

（9）埋弧焊焊接完畢后，認真清理焊縫區(qū)的熔渣和飛濺物，冷卻后，割去引弧板及熄弧板，并

打磨。

（10）埋弧焊厚板焊接操作應連續(xù)焊，不允許間斷焊，即不允許某一道焊縫焊完后又停留了若干

小時之后再進行焊接。

（11）當鋼板厚度40mmVTW60mm時，在焊接完畢后，應進行緩冷，即在焊接完畢后，立即采用

保溫棉進行緩冷。

3焊接檢驗

所有的檢驗必須在焊縫冷卻到常溫以后，才能開始進行。

（1）焊接后，先對焊縫外觀質量進行100%外觀質量檢查，然后，采用超聲波探傷進行內部質量檢

查，焊縫質量檢驗標準為一級：接頭內部缺陷分級應符合現(xiàn)行國家標準《鋼焊縫手工超聲波探傷方

法和探傷結果分級》的規(guī)定。

2）檢查對接焊縫的外形尺寸偏差，焊縫外形尺寸應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結構焊縫外形尺寸》的規(guī)

定。

項目對接焊縫外形尺寸示意圖及說明

對口錯邊偏差（△）t/10且不大于2.0

對接間隙偏差（a）0-1.0!

B<200-31

焊縫余高（C）

B2200-4!■

焊縫寬度（B）B=T+4-8

三板材下料

1氣割下料

（1）領取經檢驗合格的材料，檢查鋼板的材質、規(guī)格、尺寸是同加工票資料一致，一致后才

能進行切割。正式切割前應試割同類鋼板余料，調整切割參數及割嘴的氣路的暢通性。

（2）吊鋼板至氣割平臺上，將切割區(qū)域表面的鐵銹、油污等雜質清除干凈，調整鋼板邊緣與

導軌的平行度在0.5毫米/米范圍內。

（3）調整割槍與板面的垂直度，設定切割參數，并設定好割縫補償量（一般為割嘴直徑的二

分之一）。

（4）進行點火切割，切割后清除熔渣和飛濺物，批量切割時首件應進行嚴格檢查，檢查尺寸

合格后方能繼續(xù)切割。

（5）切割下料可采用半自動切割機，直條切割機數控切割機等。

火焰切割注意事項：切割速度應適當，正確的切割斷面如下圖所示:

a.正確速度b.速度太快c.速度太慢

(6)檢驗：檢查切割面平面度及條料尺寸、形狀的應符合表一中的相關規(guī)定；對切割斷面存

在切割缺陷的應予以返修。檢查合格后，按規(guī)定做好標記

氣割的允許偏差

項目允許偏差nim

零件寬度±3.0

長度圖紙有要求時按圖紙要求，無要求時為±3.0

切割平面度WO.05t且不大于2.0

割紋深度0.3

局部切口深度WL0

與板面垂直度?0.5

直線度(△)i/3000,且不應大于2.0

腹板局部平面度TW141.54

(△)

T>141.0.1000r

切割熔渣清除干凈

(7)下料完成后，制作人員必須將下料后的切板標明鋼板規(guī)格、切板編號，并歸類存放。

(8)焊接余量的大小按照下列工藝要求進行預留：

4mm時腹板寬度方向預留3mm的焊接余量，長度方向埋弧焊：0.電渣焊道每個預留

1mm的焊接收縮量。

14VtW50mm時腹板寬度方向預留2mm的焊接余量，長度方向埋弧焊：0.電渣焊道每個

預留1mm的焊接收縮量。

>50廊時腹板寬度方向預留2mm的焊接余量，長度方向埋弧焊：0.電渣焊道每個預留

1mm的焊接收縮量。

在端銃端頭預留3-5mm的銃削量，端頭開坡口側預留20-30mm的齊頭量。

四坡口加工

1根據《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》(JGJ99-98)規(guī)定，箱形柱的翼板和腹板拼裝為部分

熔透坡口形式其節(jié)點長度方向上下600mm處為全熔透坡口，鋼柱兩端100mm處為全熔透。當

翼緣板厚度大于30mm時，為防止在厚度方向出現(xiàn)層狀撕裂，翼緣板也需開坡口。通用工藝

中箱型柱翼緣板厚度W30mm。開坡口時按照圖紙尺寸提前畫出全熔透和半熔透位置。腹板坡

口形式如下：

2箱型隔板（要求熔透）的坡口形式和電渣焊道裝配要求正面開坡口反面加墊板進行全熔透焊接。

3坡口尺寸和坡口面應符合下表的規(guī)定:

項目允許偏差值：（mm）

零件寬度、長度±1.0

切割面平面度W0.051且不大于2.0

割紋深度W0.3

局部缺口深度Wl.O

坡口角度偏差±2.5

五箱型本體組裝

1檢查腹板、翼板標識及下料質量，在翼板、腹板上劃出中心線、腹板位置線，以及在腹板上劃出

隔板及襯板位置線。

2在箱型的腹板全熔透處裝配焊接襯板，定位焊并焊接，對腹板條料應執(zhí)行先中心劃線，然后坡口

加工，再進行襯板安裝的制作流程，在進行襯板安裝時，先以中心線為基準安裝一側襯板，然后

在以安裝好的襯板為基準安裝另一側襯板，應嚴格控制兩襯板外緣之間的距離。定位焊縫采取氣

保焊斷續(xù)焊縫焊接，焊縫長度60mm,間距300mln,襯板焊接完，安裝焊接栓釘于板內側，如圖2

所示。

3在裝配胎架上把劃好線的下翼板置于平臺上，把已裝配好的各隔板定位在下翼板上（設計箱體長

度方向無隔板要求的要裝配工藝隔板以保證箱體尺寸）。檢驗隔板垂直度，隔板與下翼板的垂直度

不得大于1mm,要求如圖1所示:

4采用組裝平臺和自制龍門架、楔鐵等工具人工裝配兩側腹板，使隔板對準腹板上所劃的位置，翼

板與腹板之間的垂直度不得大于b/500（b為邊長）；然后，對腹板與隔板及腹板與翼板之間的焊縫進

行定位焊，如楔鐵力量不夠時，可采用千斤頂進行頂壓，如下示意圖所示：

5將已形成U型的箱體吊至焊接平臺上，對隔板與腹板和下翼緣之間的焊縫采用C02氣體保護焊進

行仝餡諉煌挎.煌格完成待泠卻后對焊縫進行UT檢測。

6工藝隔板三面焊接，但焊角不宜過大（8mm左右即可），也可進行間斷焊。

7對于箱型內的隱蔽隔板焊縫必須經檢驗合格并拍照做好記錄后才能組裝另一側翼板。

8將隔板焊接完成并檢驗合格的U型箱體重新吊至組裝平臺，利用自制龍門架和楔鐵等工具壓緊裝

配上翼板，如楔鐵力量不夠時可采用千斤頂進行頂壓，特別是內隔板電渣焊處間隙不能超過1mm,

腹板與翼板之間垂直度不得大于1mm。

9清理、矯正，并對組裝后的箱體尺寸進行檢驗，確保滿足規(guī)范要求。箱型柱的拼裝質量應符合下

表的規(guī)定:

工允許偏差

檢驗項目檢驗方法圖例

序mm

水平隔板電渣焊11

±2.0用鋼尺檢查

孔偏差!—-a+Aa

—~—a

內隔板拼裝間隙

1.0用直角尺檢查

偏差

卜

根部開坡口帶墊ti

±2.0用鋼尺檢查.一一/______

板間隙偏差1

a+Aa

\///\

內隔板傾斜

一2.0用直角尺檢查\

偏差

件吁」金

一a_一

的

裝

配zn

____

內隔板位置偏差2.0用鋼尺檢查

a

bW4002.0用直角尺檢查

r

翼緣板b>4003.0用直角尺檢查

傾斜度

B/100

結合部位用直角尺檢查

W1.5J

用鋼尺檢查

hW400±2.01

400<h<±

柱截面尺寸用鋼尺檢查

偏差800h/200

h2800±4.0用鋼尺檢查■h+Ah—

10.本工程箱型柱又分兩種類型，一種是外部焊接栓釘的箱型柱，箱型柱成型焊接完并組裝完小件及

牛腿時，焊接栓釘；一種是內部焊接栓釘的箱型柱，在加完襯板后，劃線定位焊接栓釘，示意圖分

別如下圖1、圖2所示：

有電渣焊縫。

1焊前準備

（1）檢查箱型柱長度方向彎曲程度，根據變形情況來決定先焊哪一面。

（2）用鋼絲刷（鋼絲刷裝于磨光機上）清除焊縫附近至少30mm范圍內的鐵銹、油污等雜物。

（3）焊接引熄弧板，引熄弧板要與母材材質相同或相等，長度應大于150mm,寬度應大于80mm,焊

縫引出長度應不小于80nlm,保證引弧及收弧處質量，防止產生弧坑裂紋。見圖1.

2打底焊接

首先采用C02氣體保護焊進行打底，打底厚度不小于10mm,以使足以承受收縮變形引起的拉

應力，打底焊完成后將焊縫打磨干凈，去除焊渣、飛濺等雜物。見上頁圖2所示。

3電渣焊

（1）打底焊完成后清除電渣焊孔道內的殘留污物進行電渣焊，

（2）內隔板采用三面CO,氣體保護焊，一面電渣焊；

（3）焊接啟動后必須使電弧充分燃燒，啟動時焊接電壓應比正常電壓

稍高2-4V,焊接過程中隨著焊接渣池的形成，再降到正常焊接的電壓；

（4）收弧時可逐步減少焊接電流和電壓，防止發(fā)生收縮裂紋

（5）焊接完成后，應將焊口渣質清除干凈，采用CO2氣體保護焊斯補焊至與打底焊平齊并打

磨光滑。

4箱型主體焊接

電渣焊完成并連同打底焊一起清渣后對主體焊道進行全自動埋弧焊接

（1）埋弧焊時四條縱縫遵循同側的兩條焊縫同時同方向，相同規(guī)范的施焊原則，來減小構件

的焊接變形

（2）因節(jié)點處全熔透焊縫坡口與半熔透坡口不一致，可先補焊至與半熔透焊道一致再進行填

充焊接，并始終保持一致為蓋面創(chuàng)造條件，蓋面焊道不可斷弧應連續(xù)焊接一次成型。如

焊

道太寬可分道蓋面。見圖3。

（3）焊接完成后將焊瘤、氣孔等缺陷處理干凈，使冷卻至常溫后割去引弧板，并打磨勻順。

（4）主焊縫的焊接認真做好焊接記錄，焊接完成后打上焊工印記。

（5）檢查箱型柱的外形尺寸、形狀、焊縫尺寸允許偏差見下表：

工

檢驗項目允許偏差mm檢驗方法圖例

序

P

dW6mm0—1.5

焊角尺寸偏差角規(guī)檢查4

d>60—3

弋

dW60—1.5i/

P

角焊縫余高角規(guī)檢查L

d>60—3d

----

q

b<150.5~3b

對接焊縫余高直尺檢查i

15WbV200.5~4

箱

tW40V

0~5角規(guī)檢查

型T型接頭焊縫a=t/4j

余高t>40

0~5角規(guī)檢查

柱a=10mmJ

的

焊角尺

咬邊eWt/20并且eWO.5,彖

檢查

焊婚"〃〃//////////!

接

焊縫寬度偏差在任意150mm范圍內W5nlm角規(guī)檢查1

z

150二q

焊縫表面高低

在任意25mm范圍內W2.5mm角規(guī)檢查宏

度f25<|

對于全熔透的接頭不允許部

分熔透的接頭焊縫長度在1m

表面氣孔

以下，不得超過1個，焊縫長

度超過1m每米允許到1個

J-1E弧焊全熔透焊縫100%UT探傷執(zhí)行《鋼結構焊縫手工超聲波

檢驗方法和探傷結果分級》

電渣焊焊縫100%UT探傷

GB11345—89

七箱型本體火焰矯正

1箱型柱焊接完畢，在完全冷卻后會發(fā)生彎曲變形，應進行矯正。箱型本體一般采用火焰矯正?；?/p>

焰矯正時，其溫度值應控制在750—900℃之間，同一部位加熱矯正不得超過2次，矯正后，應

緩慢冷卻，低合金鋼不得用水驟冷。

2火焰矯正是利用火焰對鋼材進行局部加熱，使加熱部位由于膨脹受阻而產生壓縮、塑性變形，使

較長的金屬纖維冷卻后縮短而完成的。

3火焰加熱的位置應選擇在金屬纖維較長的部位，加熱形式一般有，局部點狀加熱和三角形加熱兩

種。點狀加熱位置為局部凸起變形的中心部位，三角形加熱位置和形狀如下圖所示：

4三角形加熱高度與底部寬度為型材高度的l\5-2\3o不同的加熱熱量加熱，可獲得不同的矯正能

力，低碳鋼構件用火焰矯正時，常采用600-800C的加熱溫度低合金鋼加熱溫度為750-900C,緩慢

冷卻，原則上不允許水冷。

八端銃

1檢查箱型柱主體部件有無合格印記，將箱型柱主體置于端面銃床工件支撐

上，使柱體母線垂直于端面銃切削平面后，將箱型柱主體夾緊定位。

2按尺寸要求加工箱型柱端面，表面粗糙度要求0.03mm,平面度要求0.3。垂直度允許偏差不大于

1.5H/1000,H為截面長度。（四周銃4mm厚，50mm寬）

3制作下柱時頂部需端銃，制作上柱時柱底需開工地焊接坡口:

九箱型柱牛腿和零部件裝配焊接

1將端銃后的構件和零件與圖紙核對無誤后，在距端頭500mm處相鄰兩側面上打上鋼印號，鋼印應

清晰，明確。不允許存在勾劃現(xiàn)象，鋼印號如有錯誤，必須將原來鋼印號去除干凈，然后重新打

上鋼印。鋼印號用白色油漆筆劃圈住。

2畫出箱型本體中心線，再以箱型柱頂端銃面為基準，根據圖紙尺寸，點裝端板和牛腿，定位焊牢

固，并報專檢人員檢查，合格后才允許焊接施工。

3焊接施工，按照圖紙和工藝要求完成焊接。焊接完成后將飛濺、焊瘤等缺陷去除。

口I口口III口口口I口口口ooo口

③③?

0o00000

unKuu口uuOO0

4檢驗：按圖紙和工藝要求進行檢驗，合格后轉如下道工序。

5箱型柱的外圍構件的拼裝允許偏差見下表：

柱底端恍而

5.0尺

牛腿孔到柱軸線

±3.0鋼尺

距離L2

拉線、線

柱身扭曲h/250且不大于5.0

錘、鋼尺

L2W

2.0

牛腿的翹曲、扭1000

曲、側面偏差4L2>

3.0

1000

牛腿的長度偏差±2.0

nrhr

斜交牛腿的夾角鋼尺

2.0

偏差次塞尺

i直角尺

柱端面垂直度1.0h/1000T

-塞尺

箱型柱連接處對

2.0鋼尺

角線差

1000

3/7I直尺

柱腳底板不平度3.0

塞尺

<oo

_MA

柱腳螺栓孔對柱1

2.0鋼尺

軸線的距離a

除銹及涂裝

1我公司使用的拋丸除銹和噴漆設備如下:

噴丸除銹拋丸清理機HPG2012T型鋼結構拋丸機3臺

噴漆無氣噴涂機GPQ9CA型5臺

2鋼結構外表面清潔度要求其除銹等級應達到GB8923—88標準Sa2.5級，現(xiàn)場補漆，應有風動

或電動工具除銹達到ST3級。

3構件邊緣必須為圓角，確保邊緣的油漆粘合度。

4鋼材除銹經檢驗合格后，應在六小時內噴涂防銹底漆。

5涂漆時應注意，凡是高強螺栓連接范圍內不允許涂刷油漆或有油污，與混凝土接觸面或預埋件

部分不噴漆，工地焊接部位不噴漆。

8使用油漆干膜電子測厚儀測量，每個構件檢測5處，每處的數值為3個相距50mm測點涂層干膜

厚度的平均值。

9涂裝檢測特別注意是否有因搬運所造成的撞傷、碰傷及