3箱形柱标准制作工艺.doc

上海宝冶建设有限公司 SHANGHAI BAOYE METALLURGICAL CONSTRUCTION CO.箱形柱标准制作方案箱形柱标准制作工艺编制： 于 鹏 审核：批准：宝冶钢构一厂2007年3月25日箱形柱标准制作工艺1 放样、号料1.1.放样1.1.1放样前，放样人员必须熟悉施工图和工艺要求，核对构件及构件相互连接的几何尺寸有否不当之处。如发现施工图有遗漏和错误以及其他原因需要更改施工图时，必须取得原设计单位的同意，不得擅自修改。1.1.2放样使用的钢尺，必须经计量单位检验合格。并标贴修正值后才能使用，标准尺测定拉力为L30m时5kg，以确保划线、制作和现场安装用尺的一致性。1.1.3样杆、样板制作时，应按施工图和构件加工要求作出各种加工符号、基准线、眼孔中心等标记，并按工艺要求预留加工余量，号上冲眼等印记并编号。1.1.4放样和样板的允许偏差见（表一）项目允许偏差（mm）平行线距离和分段尺寸0.5对角线1.0长度、宽度长度0+0.5 宽度0-0.5孔距0.5组孔中心线距离0.5加工样板的角度20（表一）1.2.号料1.2.1号料前，号料人员应确认材质和熟悉工艺要求,然后根据生产准备部编制的排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图进行号料。1.2.2号料用钢卷尺必须经计量部门校核,标贴修正值后才能使用。1.2.3号料时应复核使用材料的规格、检查材料的外观，凡发现材料规格或材质外观不符合要求的，须及时报材料、质量、技术部门处理。1.2.4母材须平整无损伤及其他缺陷，否则应矫正或剔除。若发现钢板平面度超差，下料前必须用平板机或火焰法矫正。火焰矫正的温度应控制在600C（樱红色）以下；未降至室温，不得锤击钢板。1.2.5腹板宽度加余量2mm,长度12m以下均加余量40mm.翼板，腹板只允许板长度方向拼接。1.2.6翼板，腹板上划线定位，翼板、腹板开剖口，腹板预留电渣焊孔，见（图一）所示。 翼缘板预留电渣焊位置不开坡口，长度t+20+20。（图一）1.2.7工艺隔板、电渣焊隔板下料见（图二）所示，电渣焊隔板的两端预留20mm是为了电渣焊焊缝有孔产生漏渣和垫板宽度所限。（图二）1.2.8划线精度见（表二）项目允许偏差基准线、孔距位置0.5mm零件外形尺寸1.0mm（表二）1.2.9划线后应标明基准线、中心线和检验控制点,作记号时不得使用凿子一类的工具,少量的样冲标记其深度应不超过0.5mm，钢板上不得有任何永久性的划线痕迹。2切割2.1切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气,切割后表面应光滑无裂纹,熔渣和飞溅物应清除干净。所有零件切割应用自动或半自动切割机或剪板机进行,严禁随意手工切割。2.2钢材的下料切割方法通常可根据具体要求和实际条件，切割方法的选用参照（表三）类 别使用设备适 用 范 围气割自动切割适用于大的及板厚12mm中厚钢板的切割半自动切割适用于大的及板厚12mm中厚钢板和型钢翼缘板的切割，型钢腹板高500mm的切割手工切割型钢腹板高500mm的切割，修正切割。但切割面必须用砂轮片打磨处理等离子切割等离子切割机主要是切割薄钢板及不锈钢、铝、铜、合金等高熔点金属（表三）2.3自动、半自动气割工艺参数参照（表四）的规定 割嘴号码板 厚氧气压力 （Mpa）乙炔压力（MPa）气割速度（mm/min）16-100.20-0.250.030650-450210-200.25-0.300.035500-350320-300.30-0.40.040450-300440-600.50-0.600.045400-300560-800.60-0.700.050350-250680-1000.70-0.800.060300-200（表四）2.4气割精度要求参照（表五）的规定 项目允许偏差零件的长、宽1.0mm切割面平面度0.05t且2.0mm割纹深度0.2mm局部缺口深度1.0mm（表五）2.5气割的表面精度要求（S=1/1000mm）如（表六）： 主 要 构 件次 要 构 件表面粗糙度50S以下100S以下凹陷深度不得有缺口凹陷在1mm以下溶 渣可有块状溶渣散布，但不得留有痕迹或易剥离上缘溶化略成圆形，但须平滑（表六）2.6切割后须矫正板材由于切割所引起的变形，然后标上零件所属的炉批号、零件号，才能进行下一道工序。2.7坡口加工精度符合（表七）的规定1坡口角度a a=2.52坡口角度a a=53坡口角度a a=2.54坡口角度p P=1.0（表七）3 矫正和成型3.1 钢材的初步矫正，只对影响号料质量的钢材进行矫正，其余矫正在各工序加工完毕后再矫正或成型。3.2 钢材的机械矫正，一般应再常温下用机械设备进行，矫正后的钢材，再表面上不应有凹陷、凹痕及其它损伤。划痕深度不得大于0.5mm，且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。3.3 碳素结构钢和低合金高强度结构钢允许加热矫正，其加热温度严禁超过正火温度（600），低合金钢严禁用水速冷。3.4 零部件须将变形矫正好才能转入下道工序。4 边缘加工4.1 气割的零件，当需要消除影响区进行边缘加工时，最少加工余量为2.0mm。4.2 机械加工边缘的深度，应能保证把表面的缺陷清除掉，但不能小于2.0mm，加工后表面不应有损伤和裂缝，在进行砂轮加工时，磨削的痕迹应当顺着边缘。4.3 焊接坡口加工尺寸的允许偏差应符合国家气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸和埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸中的有关规定或按工艺要求。4.4箱形柱在工地的接头应全部采用焊接，其坡口应采用（图三）的形式。下节箱形柱的上端应设置隔板，并应与柱口齐平，厚度不宜小于16mm。其边缘应与柱口截面一起刨平。在上节箱形柱安装单元的下部附近，尚应设置上柱工艺隔板，其厚度不宜小于10mm。柱在工地的接头上下侧各100mm范围内，截面组装焊缝应采用坡口全熔透焊缝。（图三）4.5边缘加工的允许偏差应符合（表八）的规定。 项 目允 许 偏 差零件宽度、长度1.0mm加工边直线度l/3000，且不大于2.0mm相邻两边夹角6加工面垂直度0.025t，且不大于0.5mm加工面表面粗糙度 50（表八）4.6端部铣平的允许偏差应符合（表九）的规定。项 目允许偏差两端铣平时构件长度2.0两端铣平时零件长度0.5铣平面的平面度0.3铣平面对轴线的垂直度1/1500（表九）4.7外露铣平面应涂防锈油保护。5 组装5.1流程图如（图四）所示（图四）5.2组对5.2.1内隔板和衬板的组装 注：1.隔板和衬板或垫板必须组装密贴，间隙小于0.5mm，防止电渣焊漏渣。 2.隔板四周必须经铣削加工，铣削余量为每边2-3mm，表面精度Ra值小于6.3um。 3. L1+L1、L2+L2、 0L 1mm |L3-L4| 1.5mm L1L2 1.0mm5.2.2隔板L1、L2应预留焊接收缩余量见（表十） L1、L2（mm）焊接收缩量（mm）400-6001.0-1.5600-8001.5-2.0800-10002.0-3.0（表十）5.2.3下翼板与内隔板的组装如（图五）所示，隔板和翼、腹板组装间隙0.5mm（图五）组装下翼缘板和内隔板5.2.4腹板的组装5.2.4.1腹板组装见（图六）.（图六）组装腹板5.2.4.2为保证腹板与隔板紧密贴合和,用下（图七）的胎具组装.（图七） 胎具组装5.2.4.3组”U”后，用CO2气体保护焊焊接隔板与腹板及下翼板的焊缝,焊后100%UT探伤合格后方可装上翼板,焊接过程见（图八）,组装见（图九）。（图八） 隔板焊接（图九） 安装上翼板5.2.5四条主焊缝的焊接见（图十）,焊接过程中必须严格遵守同向、同步、同规范施焊，并要求一次焊接完成 ，以防止扭曲变形。 （图十） 主焊缝的焊接5.2.6 SES（电渣焊）钻孔位置在腹板上，如技术文件无此规定也可在翼板方向钻孔施焊，但内隔板装配位置应旋转90。（图十一） SES（电渣焊）钻孔5.3 切除SES（电渣焊）焊后的熄弧物。（图十二） 切除SES焊后物5.4根据详图尺寸切头,长度放3-5mm余量。5.5 采用局部加热、加油压的方法进行矫正。5.6 牛腿、底板等部件装配前，须对主焊缝部位进行清理。5.7.采用端面铣床进行端面铣削，要确保孔中心到柱中心距离L。 （图十三） 端铣处理5.8组装的允许偏差应符合(表十一)的规定（表十一)组装的允许偏差5.9构件外形和几何尺寸的偏差应符合（表十二）的规定 （表十二）外形和几何尺寸的偏差6焊接6.1焊接的基本要求6.1.1焊工应持证上岗，焊工资质应与施焊条件及焊缝质量等级相匹配。严禁低资质焊工施焊高质量的焊缝。6.1.2 焊接材料使用前应仔细检查，凡发现有药皮脱落、污损、吸湿、结块和生锈的焊条、焊丝、焊剂等焊接材料不得使用。6.1.3焊条严格按规定烘烤，并有专门的保温桶放置，随用随取，严禁乱放。点焊用的焊条型号与正式施焊时所用焊条型号一致。6.1.4定位焊必须避免在产品的棱角和端部等在强度和工艺上容易出问题的部位进行；T形接头定位焊应在两侧对称进行。 6.1.5焊接顺序的选择应考虑焊接变形，尽量采用对称焊接，对收缩量大的部位先焊接，焊接过程中应平衡加热量，使焊接收缩量小。6.1.6应合理选择焊接电流和电压。6.1.7焊接前必须由检查员检查坡口，合格后方可施焊。反面焊接前，必须用碳刨清根，检查员检查合格后方可施焊。6.1.8对接焊缝或有探伤要求的焊缝必须经探伤合格后，方可进入下道工序。6.1.9零部件组装后必须经检查人员检查确认后方可施焊。6.2为保证焊接质量，在对接焊的引弧端和熄弧端必须安装与母材相同材料的引出板，其坡口形式和厚度宜与构件相同。引出板的长度：手工电弧焊和气体保护焊为25-50mm；半自动焊为40-60mm；埋弧自动焊为50-100mm。6.3引弧和熄弧：引弧时由于电弧对母材加热不足，应在操作上注意防止产生熔合不良、弧坑裂纹、气孔和夹渣等缺陷的发生；另外，不得在非焊接区域的母材上引弧和防止电弧击痕。当电弧因故中断或焊缝终端收弧时，应防止产生弧坑裂纹（特别是采用CO2半自动气保焊时），一旦出现裂纹，必须彻底清除后方可继续施焊。6.4主焊缝不熔透剖口形式如（图十四）：（图十四）不熔透焊缝坡口6.5主焊缝焊接在平焊位置,宜采用半自动埋弧焊,二台焊机同时施焊，焊接轨道按腹板剖口位置.焊后在全溶透区域UT。全熔透区域为柱脚以上1000mm范围；框架梁高度及其上下600mm范围；柱接头上下100mm范围需完全熔透焊，焊缝等级为二级，按照GB/T 11345-89 B类级20UT。如（图十五）：20mm熔透焊缝剖口 20mm熔透焊缝剖口（图十五）熔透焊缝坡口6.6 腹板拼接焊缝与翼缘板拼接焊缝应相互错开300mm以上.6.7低合金钢焊接焊缝的检查及检测（探伤）应在焊缝焊完24小时后进行. 6.8定位焊缝的长度和间距参照（表十三）的规定板厚t（mm）定位焊缝长度（mm） 定位焊缝间距备注手工电弧焊、CO2焊、自保护半自动焊埋弧自动焊、熔化嘴电渣焊约300-500mm无特别要求时参照此表t3.230403.2t254050t255070（表十三）定位焊缝的长度和间距6.9箱形柱因形状简单，焊接工作量比较集中，因而在大批生产中宜采用高效的自动化焊接方法：6.9.1半自动CO2气体保护焊用于内隔板、箱形柱两端封板、牛腿连接件等的焊接。6.9.2多丝埋弧焊箱形柱四条主焊缝的焊接。6.9.3电渣焊箱形柱合拢后，箱内隔板的焊接。6.10电渣焊施工6.10.1不得使用潮湿的或混有异物的焊剂和生锈的焊丝，且不得使用药皮吸湿、脱落、破损或变质的药皮熔嘴。6.10.2除去坡口面及其附近的红锈、水分、油及其它被认为有害的异物。6.10.3调整熔嘴使其不松弛也不歪扭。6.11焊缝返修6.11.1焊缝返修应由经验丰富的优秀焊工承担。6.11.2焊缝返修采用碳弧气刨清除缺陷。确认彻底清除缺陷后，用砂轮机或直线磨光机清除渗碳层，然后进行补焊。返修焊缝的焊接工艺同正常焊接。6.11.3焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。6.12 焊接检验按钢结构工程施工验收规范（GB502052001）进行。焊缝焊接完毕24小时后方可进行外观检查，外观检查合格后进行无损检测。6.12.1设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB 11345或钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB 3323的规定。一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合（表十四）规定。焊缝质量等级一级二级内部缺陷超声波探伤评定等级检验等级B级B级探伤比例100%20%内部缺陷射线探伤评定等级检验等级AB级AB级探伤比例100%20% 注：探伤比例的计数方法应按以下原则确定：（1）对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度不小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；（2）对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不少于1条焊缝。（表十四）一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级6.12.2外观检查应符合（表十五）中二、三级焊缝的质量要求。 焊缝质量等级一级二级三级外观缺陷未焊满（指不足设计要求）不允许0.2+0.02t,且1.00.2+0.04t,且2.0每100.0焊缝内缺陷总长25.0根部收缩不允许0.2+0.02t,且1.00.2+0.02t,且1.0长度不限咬 边不允许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1.0, 长度不限裂 纹不允许弧坑裂纹不允许允许存在个别长5.0的弧坑裂纹电弧擦伤不允许允许存在个别电弧擦伤飞 溅清除干净接头不良不允许缺口深度0.05t,且0.5缺口深度0.1t,且1.0;每米焊缝不得超过1处焊 瘤不允许表面夹渣不允许深0.2t 长0.5t且20表面气孔不允许每50.0长度焊缝内允许直径0.4t且3.0气孔2个;孔距6倍孔径角焊缝厚度不足(按设计焊缝厚度计算)-0.3+0.05t,且2.0,每100.0焊缝长度内缺陷总长25.0角焊缝焊脚不对称-差值2+0.2h（表十五）二、三级焊缝的质量要求6.12.3全熔透区域为柱脚以上1000mm范围；框架梁高度及其上下600mm范围；柱接头上下100mm范围需完全熔透焊，焊缝等级为二级，按照GB11345-89 B类级20UT。所有拼接焊缝，焊缝等级为一级，按照GB11345-89 B类级100UT。6.13栓钉焊接6.13.1栓钉用焊接瓷环，使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙。6.13.2焊接前应将构件焊接面上的水、锈、油等有害杂物清除干净。6.13.3使焊构件应水平放置。6.13.4栓钉焊接部位四周的融化金属以形成一均匀小圈而无缺陷为合格。6.13.5栓钉焊焊后应进行弯曲试验检查，检查数量不应少于1；当用锤击焊钉（螺柱）头、使其弯曲至30时，焊缝和热影响区不得有肉眼可见裂纹。7 制孔7.1制孔可采用数控、冲孔、钻孔、铣孔等方法。构件制孔应优先选用钻孔。7.2对于同一类型的零件进行批量加工时，应对首制件的孔径、孔位和孔壁质量进行检查，只有在首制件检验合格后，才能投入批量生产。所有零件板的制孔，应在矫平后才能进行划线和钻孔；7.3螺栓孔孔径和孔距的允许偏差和检验方法应符合有关标准的规定。7.3.1级螺栓孔（类孔），孔壁表面粗糙度Ra不应大于25um，允许偏差应符合表十六的规定。项 目允许偏差直 径+1.0 0圆 度2.0垂 直 度0.03且不大于2.0（表十六） 级螺栓孔允许偏差7.3.2 螺栓孔孔距的允许偏差应符合（表十七）的规定。项 目允许偏差500501120012013000300同一组内任意两孔间距离1.01.5相邻两组的端孔间距离1.52.02.53.0（表十七）螺栓孔孔距的允许偏差7.3.3制成的螺栓孔应，并垂直于所在位置的钢材表面，倾斜度应小于1/20，其孔周围应无毛刺、破裂、喇叭口或凹凸的痕迹，切屑应清除干净。7.3.4螺栓孔的允许偏差超过规定值时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊打磨后重新制孔。8 预组装8.1为了检验构件制作的整体性，在构件出场前进行工厂拼装。8.2预拼装均在工厂支撑凳或平台进行，所用的支撑凳和平台应测量找平。预拼装时，不得使用大锤锤击，检查时应拆除全部临时固定和拉紧装置。8.3分段构件或构件与构件的总体预拼装，如为螺栓连接，在预拼装时，所有节点连接板均应装上，除检查各部尺寸外，还应采用试孔器检查板叠孔的通过率，应符合以下规定：8.3.1当采用比孔公称直径小1.0mm的试孔器检查时，每组孔的通过率不应小于85%；8.3.2当采用比螺栓公称直径大0.3mm的试孔器检查时，通过率应为100%。8.4除了壳体结构为立体预拼装，并可设卡、夹具外，其他结构均为平面预拼装，预拼装的构件应处于自由状态，不得强行固定；预拼装数量可按设计或合同要求执行。8.5预拼装的允许偏差应符合（表十八）之规定。 构件类型项目允许偏差检验方法多节柱预拼装单元总长（二节柱）5.0用钢尺检查预拼装单元弯曲失高L/1500，且不应大于10.0用拉线和钢尺检查接口错边2.0用焊缝量规检查预拼装单元柱身扭曲H/200，且不应大于5.0用拉线、吊线和钢尺检查顶紧面至任一牛腿距离2.0用钢尺检查（表十八） 预拼装的允许偏差9 构件标识9.1构件编号标记：均应在组装结束后打上钢印编号，钢印深度1mm，钢印处要预打磨，钢印必须清晰。成品后再用白色或蓝色油漆喷上编号，大小为80mm高。柱的编号编在柱底部向上1m翼板处。9.2标高线标记：用钢冲打在柱子翼板外侧四面上，每节柱的位置应根据结构情况定出，原则是便于现场使用水准仪。9.3中心线标记：用钢冲打在柱子翼板外侧四面上，上端向下500mm处；下端向上500mm处。22.5标记方法：中心线和标高线均为钢冲五点一线，每点间距20mm，最后用红色油漆等