H型钢制作工艺流程.doc

H型钢制作工艺流程1 适用范围本工艺标准适用于钢结构工程中H型梁、柱及轻钢结构中变形截面H型梁的制作。2 施工准备2.1主要材料（1） 钢材的品种、规格、性能应符合设计要求和国家现行有关产品标准的规定；进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定的要求；均应具有产品质量合格证明文件。材料进厂后，公司检测中心应及时对钢材的表面质量、化学成分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） 焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂和焊接保护气体等；均必须具有产品质量合格证明文件及产品使用说明书等。 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的规定； 焊丝和焊剂：埋弧自动焊和气体保护焊焊丝的各项性能指标，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的各项规定。被选用的焊丝牌号必须与相应的钢材等级、焊剂和保护气体的成分相匹配。 2.2 配套材料: 引弧、引出板、定位板等。2.3 主要机具：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。2.4 主要量具：钢尺、平尺、塞尺、角尺、焊缝量规等。 2.5 审查设计图纸：对图中的结构构件种类、数量、材质、各构件相互关系及接头的细部 尺寸进行认真核对，复杂的构件需放样审查。做好技术质量交底工作。2.6绘制加工工艺图：以设计图纸为依据，编制详细的加工工艺图图纸。该图纸必须包括材质、材料规格、材料拼接、加工工艺要求、构件加工精度和焊接、收缩预留量。2.7备料：根据加工工艺图计算各种材料，不同材质、不同规格型号的净用量。钢材用量应包括工艺损耗和非工艺损耗。焊接材料均附有质量证明书，并符合设计要求和国家规定标准。焊条型号与主体金属相匹配。2.8 钢材在轧制、运输、装卸、堆放过程中，产生的表面不平、弯曲、扭曲等变形超过技术规定的范围时，必须在划线下料前进行矫正，多采用机械矫正，矫正机械多是滚板机。表1 钢材校正后允许偏差：（mm）项目允许偏差钢板的局部平面度t141.5t141.0型钢弯曲矢高1/1000且不应大于5.0槽钢翼缘对腹板的垂直度b/80H型钢翼缘对腹板的垂直度b/100且不大于2.03. 操作工艺3.1 钢结构加工工艺流程 审查图纸绘制加工工艺图编制各类工艺流程图原材料验收复验分类堆放原材料矫正连接材料验收放样放样验收制作样板制作胎具及钻模号料号料检验切割制孔边缘加工弯制零件矫正防腐分类堆放组装焊接构件矫正构件编号除锈油漆编号构件分类堆放验收。3.2 放样 根据加工工艺图纸进行放样。核对图纸外形尺寸、安装关系、焊缝长度等，确定无误后方可进行放样。样板应注明图号、零件号、加工数量、和加工边线、坡口尺寸等。放样划线时，应注意预留制作、安装时的焊接收缩余量；切割余量；安装预留尺寸要求。 划线前材料的弯曲和变形应予以矫正。放样是钢结构制造的第一道工序，它对保证产品质量、缩短生产周期、节约原材料等都具有重大影响。放样过程中，由于受到放样量具及工具精度及操作水平、视线差异等因素的影响，放样图会出现一定的尺寸偏差，放样允许的误差见下表：表2 放样和样板的允许偏差项 目允 许 偏 差平行线距离和分段尺寸0.5mm对角线差1.0mm宽度、长度0.5mm孔距0.5mm加工样板角度203.3 号料 号料前认真检查钢材的材质、规格、数量、裂纹等，确定无误后进行号料。在钢材上画出加工位置线，并标出工艺的零件号。而后用样冲冲点。画线号料质量检验方法：用钢尺检测。放样和号料应预留收缩量（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34mm，气割后加工的则每边加45mm。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）。本次号料剩余材料应进行余料标识，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。表3 号料的允许偏差项目允许偏差零件外形尺寸1.0mm孔距0.5mm3.4 切割 切割前，对下料工确定的号料尺寸进行复核，核对无误后，方可进行切割。切割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，切割后应清除熔渣和飞溅物。切割的允许偏差应符合下表的规定。表4 切割的允许偏差（mm）项 目允许偏差零件宽度、长度3.0mm切割面平面度0.05t且不大于2.0割纹深度0.2局部缺口深度1.0注：t为切割面厚度。（1） 气割操作应注意的工艺要点： A、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。在气割过程中应注意： a、气压稳定，不漏气 b、压力表、速度计等正常无损。 c、机体行走平稳，使用轨道时奥保持平直和无振动。 d、割嘴气流畅通，无污损。 e、割炬的角度和位置准确。 B、气割时应选择正确的工艺参数，工艺参数的选择主要是根据气割机械的类型和可切割的钢板厚度进行确定。 C、切割时应调节好氧气射流（风线）的形状，使其达到并保持轮廓清晰、风线长和射力高。 D、气割前，应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，割炬的移动应保持均速，割件表面距离焰心尖端以25mm为宜。 E、气割时，必须防止回火。 F、为了防止气割变形，操作应遵循下列程序： a、大型工件的切割，应先从短边开始。 b、在钢板上切割不同尺寸的工件时，应靠边靠角，合理布置，先割大件，后割小件。 c、在钢板上切割不同形状的工件时，应先割较复杂的，后割较简单的。 d、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。3.5开坡口 开坡口，采用坡口倒角机或半自动切割机，根据H型钢的板厚、坡口要求制备引弧板及引出板，引弧板及引出板的坡口形式应与H型钢的坡口形式相同，引弧及引出长度应不小于60mm，其材质应与母材相同；坡口加工完后，必须对坡口面及附近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的坡口，在其过渡处应修磨出过渡段，使其平滑衔接。全熔透焊缝坡口角度如下图（左），半熔透焊缝坡口角度如下图（右）。3.6拼装H型组对前应对钢材表面曲度、高度、平整度进行检查。对钢板接触面的毛刺、污物和杂物等应清理干净，以保证构件的组装紧密结合。组立前应备齐检测工具，如直角钢尺、钢板尺等，以保证组立后有足够的精度。点焊焊材材质应与主焊缝材质相同，长度50m左右，间距300mm，焊缝高度不得大于6mm，且不超过设计高度的2/3。由于构件较长，故腹板和翼缘板都有对接焊缝。 焊接H型钢组对允许偏差见表5 焊接H型钢组对允许偏差项 目允许偏差(mm)h截面高度（h）h5002.0500h10004.0截面宽度（b）3.0腹板中心偏移2.0翼缘板垂直度（ ）h/1003.0表6 H型钢组装尺寸过程控制允许偏差（mm）项 目允许偏差图 例测量工具T型连接的间隙t161.0塞尺t161.5焊接组装构件端部偏差3.0钢尺截面高度hh20001.0（考虑焊接收缩量后）钢尺h20002.0（考虑焊接收缩量后）截面宽度b2.0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b/100且不应大于2.0直角尺腹板局部平面度t143.01m钢直尺塞尺腹板t142.0 H型钢的组装可采用H型钢流水线组装机或人工胎架进行组装， 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。 H型钢在进行组装定位焊时，母材上不允许有电弧擦伤，定位焊咬边应在1mm以内； H型钢翼板与腹板对接焊缝应错开200mm以上，以避免焊缝交叉和焊缝缺陷应力集中； H型钢翼板与腹板之间的组装间隙1mm。3.7 焊接3.7.1 焊接顺序：打底焊一道，填充焊一道，翻身，碳弧气刨清根，反面打底填充，盖面，翻身，正面填充，盖面焊。3.7.2 焊前准备 为防止焊缝缺陷产生，焊接应在组装质量检查合格后进行。在每个焊口施焊前，对坡口及周边的范围内进行清理。清除水份、脏物、铁锈、油漆、油污等杂物。施焊前确认可施焊条件，检查坡口尺寸、角度、钝边、间隙等是否符合设计要求，并作好记录，作为超声波检查的依据。正式施焊前，对钢板焊缝区（100mm）进行预热，以减少钢材收缩应力。焊条、焊剂应进行烘干，根据焊接条件、坡口形式、施焊位置、板材厚度选择合理的焊接电流及焊条，焊接时，严禁在焊缝区域外母材上打火引弧。重要结构在施焊前，应进行模拟实物的确认性试验。确定工艺参数等，经无损探伤合格后，作抗拉、抗弯、冲击试验。全部合格后，方可准予施工。焊接的起弧和收弧部位易产生未焊透等缺陷，所以，焊缝端头、转角及应力集中部位，不能作为焊缝的起点和收尾点。应增加引弧板。引弧板应与母材材质相同，焊接坡口形式相同，长度应符合标准的规定。 焊接时应制定合理的焊接顺序，采用可靠的防止和减少焊接应力变形措施。具体焊接时应根据实际焊缝高度，确定填充焊的遍数，构件要勤翻身，防止构件产生扭曲变形。如果构件长度大于4m，可采用分段施焊的方法。对于需要进行焊接前预热或焊后热处理的焊缝，其预热温度或后热温度应符合国家现有标准的规定或通过工艺试验确定。预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上，且不应小于100mm；后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚0.5h确定。3.7.3 控制焊接变形的工艺措施 对于对接接头，T形接头和十字接头坡口焊接，在工件放置条件允许或易于翻身的情况下，应采用双面坡口对称顺序焊接；对于有对称截面的构件，应采用对称于构件中和轴的顺序焊接 对双面非对称坡口焊接，应采用先焊深坡口侧部分焊缝，后焊浅坡口侧，最后焊完深坡口侧焊缝的顺序对于长焊缝应采用分段退焊法或多人对称焊接法同时进行。3.7.4 焊缝清理及处理 焊前应彻底清除水分、锈蚀、熔渣、氧化皮和油污等容易产生焊接缺陷的东西。 多层和多道焊时，在焊接过程中应严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等，可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理。 从接头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时，在反面开始焊接之前，应采用碳弧气刨清理根部至正面完整焊缝金属为止，清根坡口的深度不得不于坡口的宽度。 每一道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度。同一焊缝应连续施焊，一次完成。加劲板、连接板的端部焊接应采用不间断围角焊，引弧和熄弧点位置应距端部大于100mm，弧坑应填满。焊接过程中应尽可能使用可以转动的工夹具，尽量采用向下方向的焊接，焊接顺序应满足焊后构件的变形、残余应力等达到最小值焊后处理a) 焊缝焊接完成后，清理焊缝表面的熔渣和金属飞溅物，焊工自行检查焊缝的外观质量；如不符合要求，应补焊和打磨，修补后的焊缝应光滑圆顺，不影响原焊缝的外观质量要求b) 对于重要构件或重要节点焊缝，焊工自行检查外观合格后，在焊缝附近打上焊工钢印。不良焊缝的修补应按照下表的要领进行缺陷修补要领裂缝由超声波检查出的内部裂缝应先确定裂缝的长度，有裂缝的端部向外扩大50mm的范围进行碳刨将裂缝去除后，再进行焊接咬边如果超差时进行补焊焊高不足余高不足按标准进行补焊焊 瘤余高过大用打磨、碳刨等方法将余出部分去除。气 孔未熔透夹 渣无损检查不合格时，先确认缺陷的大小，然后用碳刨予以去除，再进行焊接焊缝不整先在凹陷出进行补焊，再用打磨机予以整形3.7.5 焊接质量等级要求 钢结构焊接应符合建筑钢结构焊接规程（JGJ81-2002）的要求，焊接参数必须通过焊接工艺试验确定。 本工程焊接质量检验分三级 一级焊缝：焊接H型钢的翼缘板对接焊缝；框架梁的翼缘板及柱子的连接焊缝；二级焊缝：除了按一级焊缝质量检验的所有对接焊缝；H型钢腹板与翼缘的T形连接熔透焊缝；三级焊缝：除了上述一、二级焊缝质量检验外的其他焊缝。3.7.6 焊缝外观质量规定一级焊缝不得存在未焊透、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷，一级和二级焊缝不得存在表面气体、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷；三级焊缝的外观质量应符合下表有关规定二级、三级焊缝外观质量标准（注：t为连接处较薄的板厚）项目允许偏差缺陷类型二级三级未焊满0.2+0.02t且1.00.2+0.04t且2每100焊缝内缺陷总长25根部内凹0.2+0.02t且1.00.2+0.04t且2长度不限咬边0.05t且0.5连续长度100，且焊缝两侧咬边总长10%焊缝全长0.1t且1长度不限弧坑裂纹允许存在个别长度5的弧坑裂纹电弧擦伤允许存在个别电弧擦伤接头不良缺口深度0.05t且0.5缺口深度0.1t且1每1000焊缝不应超过1处表面夹渣深0.2t长0.5t且20表面气孔每50焊缝长度内也许直径0.4t，且3.0的气孔2个，孔距应6倍孔径3.8 矫正BH梁焊接后容易产生挠曲变形、翼缘板与腹板不垂直、薄板焊接还会产生波浪形等焊接变形，因此一般采用机械矫正及火焰加热矫正的方法矫正。机械矫正矫正前，应清扫构件上的一切杂物，与压辊接触的焊缝焊点修磨平整。使用机械矫正注意事项：构件的规格应在矫正机的矫正范围之内，即：翼缘板最大厚度50mm；翼缘板宽度=180800mm；腹板厚度50mm；腹板高度350mm以上；工件材质：Q235（Q345时被矫正板厚为Q235的70%）工件厚度与宽度须符合下表的对应关系：翼板最大厚度（mm）101515252530303535404050翼板宽度（mm）150800200800300800350800400800500800当翼缘板厚度超过30mm时，一般要求往返几次矫正（每次矫正量12mm）。机械矫正时，还可以采用压力机根据构件实际变形情况直接矫正。火焰矫正注意事项：a、根据构件的变形情况，确定加热的位置及加热顺序；b、加热温度最好控制在600650。3.9二次下料目的：确定构件基本尺寸及构件截面的垂直度，作为制孔、装焊其他零件的基准。当BH梁截面小于750mm*520mm时，可采用锯切下料，当BH截面大于750mm*520mm时，可采用铣端来确定构件长度。注意：二次下料时根据工艺要求加焊接收缩余量。3.10 制孔应严格控制孔的相对位置和大小，尤其是高强度螺栓配孔。一般应用钻模定位，打孔要用摇臂钻，钻头应当符合规定。气割制孔应先打中心孔，并在圆周上打四个冲眼，作检查用。由样规控制切割。螺栓孔应使用钻床进行加工孔周围的毛刺、卷边等，应用打磨机予以清除孔径应符合以下标准项目允许偏差直径1.0圆度2.0垂直度0.3t且不大于2.0同一组内任意孔间距离1.0 1.5相邻两组的端孔的间距1.5 2.0 2.5 3.0钻孔要求a、 连接板上的孔均采用数控平面钻床钻孔。b、 钢柱本体上的孔待焊接，矫正合格，两端部铣平后才能钻孔。c、 柱、梁均采用摇臂钻床钻孔。d、 钢柱截面及重要部位受设备限制时，采用模板钻孔，定位豁口需机加工成型。e、 钻孔时钢柱上、下端端铣平面为基准进行画线，画线时用划针画出两端腹板的几何中心线及第一排孔心中心线，然后选择正确的钻模板，对准中心线固定钻模板进行钻孔。3.11 校正对于焊接变形，通常可以用冷压校正，利用卡栏和千斤顶进行机械校正。对于较大的变形或扭曲可用热变形处理，加工温度和时间应按操作规程进行。3.12 打磨坡口切割面应当进行砂轮打磨，去除焊渣和硬化层。H型钢制作完成后，应当整体清除焊接遗留的焊渣、焊疤和飞溅等残留物。3.13 检查3.13.1 下列情况之一应进行表面检查（1）外观检查发现裂纹时，应该对该批中同类焊缝进行100%的表面检查；（2）外观检查怀疑有裂纹时，应对怀疑的部分进行表面探伤；（3）设计图纸规定进行表面探伤时；（4）检查员认为有必要时。3.13.2 对外形尺寸进行检查3.13.3 磁粉探伤应符合现行国家标准焊缝磁粉检验方法和缺陷的分级JB/T6061的规定，渗透探伤应符合现行国家标准焊缝渗透检验方法和缺陷痕迹的分级JB/T6062的规定。3.13.4 所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查，、类钢材的焊缝应以焊接完成24h后检查结果作为验收依据，类钢应以焊接完成48h后的检查结果作为验收依据。3.13.5抽样检查的焊缝数如不合格率小于2%时，该批验收应定为合格；不合格率大于5%时，该批验收应定为不合格；不合格率为2%5%时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处，如在所有抽检中不合格率不大于3%时，该批验收应定为合格，大于3%时，该批验收应定为不合格。当批量验收不合格时，应对该批余下焊缝全数进行检查。当检查出一处裂纹缺陷时，应加倍抽查，如在加倍抽检焊缝中未检查出其他裂纹缺陷时，该批验收应定为合格，当检查出多处裂纹缺陷或加倍抽查又发现裂纹缺陷时，应对余下焊缝的全数进行检查。3.13.6无损检测无损检测应在外观检查合格后进行。设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求：（1） 一级焊缝应进行100%检验，其合格等级应为现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法GB11345B级检验的级及级以上；（2） 二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20%，