钢结构厚板H钢加工焊接工艺.doc

+厚板H钢加工焊接工艺编制: _ 审核: 批准: 说 明1、 本工艺文件仅适用于本公司内建筑钢结构的加工制造焊接施工。适用于强度等级为Q235和Q345系列的钢材。（板厚为3040mm）2、 本工艺文件是根据本公司的加工焊接设备所具有的功能，并经焊接工艺性试验，以及焊接技术管理能力和生产实践为基础而编制。3、 本工艺流程符合板厚为3080mm的H型钢构件制作加工工艺流程及重点部位检查流程图。4、 本工艺文件编制的主要依据为钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）和建筑钢结构焊接技术规程（JGJ812002），以及焊接工艺性试验结果。二、材料的选用2.1 钢材：2.1.1 制造厚板H型钢构件所用钢材，应符合现行国家产品标准和设计文件要求，具有产品质量的合格证明书。对于板厚40mm的钢板，当设计有要求时，为防止钢板的层状撕裂，厂方应提供Z向性能质量证明书。2.1.2 采购时，宜选用具有质量信誉好的大钢厂的产品，以确保钢材质量的可靠性。2.1.3 构件所用钢板原则以定长、定宽订货。采购前根据构件深化设计图进行排料，并预留切割口，对两边齐边宽度各留不小于10mm。长度方向不得有过多的余料，规定为不大于30mm。2.1.4 钢材质量应符合要求，不得有夹层、裂纹、气孔、非金属夹杂、结疤和折叠等缺陷。钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923规定的C级或C级以上。2.2 焊接材料：2.2.1 所用焊接材料必须与被焊母材材质相匹配，以等强性为原则，质量应符合各相应国家标准的要求。 2.2.2 常用的焊材：A、埋弧自动焊用焊丝：Q235类母材： H08A、44.8mm 焊丝配HJ431焊剂。H08MnA、44.8mm焊丝配SJ101焊剂。Q345类母材： H08MnA 、44.8mm 焊丝配HJ431焊剂H10Mn2 、44.8mm 焊丝配SJ101焊剂B、半自动CO2气体保护焊：3Q235 类母材： 焊丝：1.2mm 的ER491（H08Mn2SiA）Q345类母材： 焊丝：1.2mm的ER506CO2气体：纯度99.9%（体积） 含水量0.005%（重量）C、所有焊丝应粗细一致，焊丝不得生锈，焊丝镀铜层不得脱落。D、焊剂烘干温度：熔炼焊剂：HJ431，烘干温度250，保温2h。 烧结焊剂SJ101烘干温度300-350保温2h。焊剂烘干过程如图2-1。2.3 其它2.3.1 栓钉、瓷环等材料也必须符合设计文件和相关标准要求。2.3.2 所有材料必须按规定进行验收入库，不合格的材料不得入库，更不得使用。焊剂烘干工艺三、H型钢各板件的拼接下料、拼接、加工3.1 翼、腹板的下料：43.1.1 由于定长进料，原则上翼、腹板不拼接。3.1.2 如尺寸超长或不得已时，凡长度要拼接的翼、腹板，必须先进行开坡口的埋弧自动焊拼接。翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不小于200mm。焊接前根据板厚应设相应的反变形量，请参见“焊接工艺卡（一）”。焊接冷却后，经无损探伤合格，矫平拼接缝（拼接钢板不平度允许误差，在1000mm范围内3.0mm。达不到要求的，需采用火焰加热进行局部矫平，火焰加热部位必须是在钢板拼缝凸起面），然后再进行多头直条火焰切割加工。（所有拼接焊缝均为一级焊缝，应进行100%探伤，UT级合格）。3.1.3 翼、腹板的下料采用多头直条火焰切割机切割，应两边同时受热，如图3-1。切割参数见表3-1表3-1板厚(mm)割嘴型号氧压力(Mpa)丙烷气压力(Mpa)割咀距离(mm)切割速度(mm/min)3020.60.058102503005040.90.05892302808051.00.05782202503.1.4 切割时，必须遵守切割工艺要求，并保证切割面光洁度符合要求。3.1.5 对于构件成品长度6m板件，下料长度可按2件相加的长度进行取料，外加余量30mm。3.1.6 数控切割的气割缝宽度：板厚3080mm时为3-4mm。排版时，应留出割缝量。3.1.7 考虑到焊后腹板宽度方向收缩，对于3060mm厚腹板的全熔透焊缝，腹板的下料宽度取正公差34mm。3.2 腹板坡口加工：3.2.1 检查并调平、调直所有板料的平面度，直线度后，用半自动切割机对腹板两侧同时进行坡口加工，如图3-2、图3-3为两边均为全熔透坡口的加工图，坡口角度尺寸见表3-2。切割参数见表3-1。图3-2 图3-3表3-2钢板厚度mm坡口形式坡口角度（）坡口尺寸(mm)30K形坡口(钝边=2mm)正面：4822反面：601750K形坡口 (钝边=2mm)正面：4034反面：601780K形坡口 (钝边=2mm)正面：3542反面：55283.2.2 对于要求分区的全熔透，半熔透的构件坡口加工，应首先根据设计要求对构件腹板先进行全熔透坡口加工，之后再按图3-4、图3-5方法进行半熔透处的坡口加工。切割完成，除净所有割渣、氧化物和毛刺等3.2.3 坡口加工完成后，按要求对坡口角度及钝边、进行检查。坡口钝边尺寸 误差：1mm 坡口角度误差：0+33.3 小件板、加劲板的加工：3.3.1 用数控火焰切割机、半自动气割或剪板机等加工小件板，加劲板。3.3.2 坡口加工，应根据设计图纸要求，采用小车式半自动切割机进行切割。3.3.3 切割完成，应除净所有割口处的氧化物，切割渣等，并在平台上调平整所有板件。3.3.4 小件板，加劲板的切割质量应符合GB502052001第7.2条之规定。四、H型钢构件翼、腹板的组立4.1 为有效控制H型钢构件的主焊缝焊接后变形过大，不论采用土胎模具还是在组立机上进行组装，应留出反变形量，如图4-1。 4.2定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，长度宜大于40mm，间距宜为500600mm，并应填满弧坑，可采用CO2气体保护焊施焊。4.3 正面点固焊后，进行对反面支撑物加固，如图4-2。 4.4 组立后，进行尺寸检查，应符合GB502052001附录C.0.1中之规定。五、H型钢构件主焊缝的焊接本工艺文件要求，H型钢构件主焊缝，采用CO2气体保护焊打底反面清根，焊接。75.1 主焊缝在45船型位置施焊，采用焊前进行预热CO2气体保护焊打底焊,当环境温度低于5以下时，焊前宜对焊缝及坡口两侧进行预热，预热温度不低于80。（说明：一但开始焊接,则需连续焊接完成,保证焊缝能够得到足够的热量,使焊道与焊道之间的层间温度足够高80,防止焊接裂纹的产生），焊丝角度和距离如图51所示.5.2 先焊面为打底焊，填充层焊；之后翻身对称焊，以防止焊接角度变形过大。先焊面打底焊的焊接电流强度与速度匹配，以不烧穿根部。焊前必须加装引、熄弧板，材质与母材相同，尺寸要求应能够满足引弧、熄弧焊接，并起弧在引弧板，收弧在熄弧板上。具体参数详见“焊接工艺卡(二)”。5.3 为防止厚板焊接产生焊接裂纹，反面焊接应注意，在首面填充层焊完，先不用清渣，立即翻身，去掉支撑物，使焊缝附近的温度尚在大于80以上，趁热迅速进行反面焊接。反面分先气刨清根再打底和盖面。反面首道焊接电流强度和焊接速度的选用原则，以击穿反面根部，达到焊缝根部完全熔透为准。注意焊接顺序及焊丝之间的角度距离。5.4 反面焊接完成，迅速翻身将先焊面填充层表面焊渣清理干净，再进行盖面焊。5.5 为了尽可能减少构件因无规律焊接而产生的扭曲变形，本工艺制定的焊接顺序。应在本节5.2、5.3款的基础上，正面、反面的焊接顺序必须保证是同方向，详见图5-2示。图5-25.6 B面焊接同A面。5.7 当H型钢构件主焊缝的坡口分为全熔透与部分熔透焊时，焊接的顺序是：先进行全熔透段打底焊，将全熔透处打完底后，再统一由起焊端开始焊接，将焊缝填充层完成填焊。 5.8 填充层焊缝的全熔透与半熔透的高低，应力求一致，为盖面层的焊缝成形创造有利条件。当填充层焊完后，全熔透与半熔透处的焊缝高度不一致时，必须先将低凹段的焊缝补焊与其它段平齐。5.9主焊缝焊接完成后,立即对焊缝进行焊后后热处理，后热温度200，保温 2小时。5.10 主焊缝焊接完成，需仔细清理表面焊渣，并检查焊缝质量，检查内容和质量标准应符合JGJ812002第7章之规定。焊接完成24小时后，按要求进行超声波探伤。对于二级焊缝，超声波抽检比例应不小于20%，其合格等级为GB11345B级检验的级及级以上。对于抽查出的不合格处，应标记出缺陷所处位置和深度，进行准确记录，通知返修。5.11 主焊缝缺陷局部返修，先采用碳弧气刨进行清刨，直至缺陷刨净为止，再采用CO2气保焊进行手工补焊。经对返修的部位进行UT探伤，直至合格。合格后，用角向磨光机对经返修后的焊缝表面进行打磨圆滑处理。5.12 引熄弧板的去除，应采用火焰切割并修磨平整，不得用锤击落引弧板和熄弧板。六、H型钢构件的矫正6.1 对于H型钢翼缘板的焊接对称性角变形，应采用型钢矫正机矫正；非对称性角变形（即喇叭状），采用火焰烘烤加千斤顶加压的矫正方法，见图6-1示。对于H型钢的弯曲变形可用火焰矫正；对于腹板的波浪变形可用火焰点状加热矫正，若一根H型钢上同时存在几种变形时，矫正顺序应先矫正非对称性角变形，再矫正对称性角变形和弯曲变形，最后矫正波浪变形。6.2 对于厚板H型钢翼缘板与腹板的角变形，应采用有足够大功率的矫正机进行矫正。6.3 对于H钢的弯曲变形用火焰矫正，一般加热温度为600800，不得过高。加热时的温度高低的粗略判断：被加热处为深红色时，温度约600700，橘红色时，温度约800。加热时应先划出火焰加热位置及范围。一般加热位置在弯曲的凸起最大处，一处不足以矫正时，则根据需要再多选几处。冷却方法：一般采用空气自然冷却，对Q345强度等级钢材严禁浇水急冷。6.4 矫正后，检查构件的垂直度及各面的平面度，使其符合要求。检查标准：GB502052001附录C.0.1中之规定。七、H型钢构件的二次加工7.1 H钢构件的切断：7.1.1为了提高效率，根据本工艺的加工特点而将两节构件合为一节下料组焊的，当H型钢构件主体加工、焊接、矫正完成后，需进行切割分段。7.1.2 H型钢构件主体切断：采用轻H钢二次加工线的锯床进行精准锯断。切断线以实际长的1/2处为准。再将每节另一端的多余量锯掉，同时根据设计加工图，构件长尺寸保证每节柱长度尺寸的要求。7.2 H型钢构件两端头的加工：根据设计图的尺寸及坡口要求（包括锁口和坡口）均采用轻H钢二次加工线的锁口机进行加工。7.3 H型钢构件的钻孔：根据设计图要求，采用数控三维钻床钻孔，也可采用摇臂钻划线钻孔，不论采用何种钻床钻孔，都应对钻出的第一个构件进行检查，符合设计图纸的要求后，才能继续以下工件的钻孔。 八、H型钢构件加劲板、耳板的装配焊接8.1 根据设计图中劲板、耳板节点图的尺寸要求，进行装配定位焊。对要求全熔透的焊缝装配时，要留有足够的间隙缝，参见图8-1a，图8-2a，以确保焊透的要求。8.2 焊接加劲板，耳板时，根据节点各坡口形式进行焊接。焊接方法均采用水平位置CO2气保焊。对全熔透焊，要求打底焊时需打穿根部，而在反面焊时保证熔透即可，无须反面碳弧气刨清根，见图8-18-1，图8-2。焊接工艺参数见“焊接工艺卡(三)”。 8.3 各节点焊接顺序如图8-3、图8-4、图8-5。 所示 8.4 焊后应清理飞溅物，并对不符合焊缝外观质量要求的缺陷进行补焊、打磨。8.5 焊缝检查内容及质量标准应符合JGJ812002第7章之规定。九、栓钉焊接9.1 应根据设计图纸要求，先放栓钉位置线，之后采用专用栓钉焊机进行栓钉焊接。焊接规范应依据焊前经工艺