塔式起重机钢结构制造与检验规程

1、塔式起重机钢结构制造与检验规程建设部标准定额研究所编制塔式起重机钢结构制造与检验塔式起重机钢结构制造与检验前言塔式起重机是建筑机械中的重要设备。长期以来,我国的制造水平与国际水平有较大差距,一直没有一个适合塔机制造特点的结构件制造与检验的行业标准,因而影响了塔机制造质量的稳定与提高,经过多年的摸索与实践,并参照相关的钢结构制造规范与标准形成了本标准。本标准在编制过程中主要参照了国内外下列标准:GB 502051995 建筑钢结构制造与验收规范JG J811991 建筑钢结构焊接规程ANSI/AWSD 1.11988 钢结构焊接规程DIN 8563T3焊接工作的质量保证JG/T 5082.119

2、96 焊接件通用技术条件本标准由建设部标准定额研究所提出。本标准由建设部机械设备与车辆标准技术归口单位建设部北京建筑机械综合研究所归口。本标准起草单位:四川建筑机械厂。本标准主要起草人:杨春媛、孙德忻、程昌永。本标准委托建设部北京建筑机械综合研究所负责解释。_1 范围本标准规定了塔式起重机(以下简称“塔机”钢结构件在制造过程中的技术要求。本标准适用于塔机钢结构件的制造与检验。其他建筑机械的钢结构件也可参照执行。2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修定,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T

3、 3241988 焊缝符号表示法GB/T 9851988 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GB/T 9861988 埋弧焊焊缝坡口的基本型式和尺寸GB/T 26491989 焊接接头机械性能试验取样方法GB/T 26501989 焊接接头冲击试验方法GB/T 26511989 焊接接头拉伸试验方法GB/T 26521989 焊缝及熔敷金属拉伸试验方法GB/T 26531989 焊接接头弯曲及压扁试验方法GB/T 26541989 焊接接头及塔焊金属硬度试验方法GB/T 26551989 焊接接头应变时效敏感性试验方法GB/T 26561981 焊缝金属和焊接接头的疲劳试验方

4、法GB/T 33231987 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB/T 33751994 焊接术语GB/T 4675.14675.51984 焊接性试验GB/T 51171995 碳钢焊条GB/T 51181995 低合金钢焊条GB/T 51851985 金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号GB/T 52931985 碳素钢埋弧焊用焊剂GB/T 81101995 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 113451989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T 122121990 技术制图焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法GB/T 137521992 塔式起重机设计规范GB/T 1

5、49571994 熔化焊用钢丝JB/T 79491995 钢结构焊缝外形尺寸(原GB/T 108541989JG/T 5011.121991 建筑机械与设备涂漆通用技术条件JG/T 5011.131992 建筑机械与设备除锈通用技术条件JG/T 5082.11996 建筑机械与设备焊接件通用技术条件JG/T 5082.21996 建筑机械与设备焊工技术考试规程3 规程 4 图样4.1 要求焊接加工的图样,应明确标注所有焊缝的位置、形式、尺寸和范围,必要时应注明车间装配或施工安装时的焊缝。4.2 手工电弧焊、气体保护焊接头的基本形式与尺寸应符合GB/T 985的规定。埋弧焊接头的基本形式与尺寸应

6、符合GB/T 986的规定。4.3 焊缝的图样标注应符合GB/T 324、GB/T 5185和GB/T 12212的规定。4.4 当对焊接接头或焊缝有特殊要求时,应附设计图样并注明焊接接头的断面形状或焊缝的细节。4.5 对焊缝有特殊检验要求时应在图样上或技术要求中注明。4.6 结构件设计时,应对焊缝按其质量特性分为关键焊缝、重要焊缝、一般焊缝,并在图样上进行标记。a关键焊缝(a类焊缝:直接影响塔机的安全及可能性。其功能失效后可导致重大事故。标识为A。b重要焊缝(B类焊缝:直接影响塔机使用性能。其功能失效后将严惩降低塔机的使用性能或不能正常工作。标识为B。c一般焊缝(C类焊缝:一般的结构焊缝。不

7、构成对塔机安全和可靠性的影响,不标注。4.7 焊缝质量特性应标注在焊缝符号箭头线的尾部。例:焊接角焊缝,焊脚尺寸为8 mm,相同焊缝数4条,焊缝质量特性为A类,其标注为: 4.8 对焊接件的尺寸精度或形位公差有特殊要求者,应在图样或有关技术文件中做出标记或说明。5 钢材与焊材5.1 钢材5.1.1 结构件所用钢材应按GB/T 13752的规定选取,并应符合相应材料的国家标准和图样要求。5.1.2 进厂钢材必须有质量证明书。质量证明书的内容至少应有钢号、炉(罐号、批号及实例的化学成分、机械性能指标。5.1.3 有下列情况之一者,制造厂对进厂钢材应进行复验:a合同或技术文件中有复验要求;b质量证明

8、书提供的理论指标不全;c技术检验部门对钢材质量有凝议。5.1.4 钢材代用必须考虑其构件的强度、刚度和总体要求,经技术部门核定并出具书面通知。5.1.5 钢材表面质量应符合有关国家标准的要求。当表面有局部锈蚀、麻点、凹坑、伤痕等缺陷时,应予清除。清除缺陷后,钢材有效截面尺寸不得小于理论公称尺寸减去负偏差值。5.1.6 钢材表面锈蚀的等级应符合JG/T 5011.131992规定的A、B、C级。5.2 焊条与焊丝5.2.1 碳素结构钢所用焊条应符合GB/T 5117的规定,低合金结构钢所用焊条应符合GB/T 5118的规定,并应有质量合格证明书。5.2.2 二氧化碳气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝

9、应符合GB/T 8110的规定,并应有质量合格证明书。5.2.3 埋弧自动焊用焊丝应符合GB/T 14957的规定,焊剂的选用应符合GB/T 5293的规定。6 零部件加工6.1 加工前的准备6.1.1 用于结构件的钢材,需经表面处理,以提高产品的表面质量及抗腐蚀能力。表面处理的方法一般应用喷射式或抛射式除锈,也可采用动力工具或手工除锈。6.1.2 钢材的平面度、直线度超差影响下料精度时,应进行预矫正。6.2 下料6.2.1 气割下料应优先采用精密切或自动、半自动切割。一般零件或切削后仍需对切割边进行加工的零件可采用手工切割。6.2.2 气割前应对设备、工具及所用数控编程软件进行检查确认完好可

10、靠后方可切割,手工切割宜采用辅助工具。6.2.3 气割下料的尺寸偏差应符合下列要求:a手工切割±2 mm;b半自动切割±1.5 mm;c精密切割±1 mm。6.2.4 切割面垂直度公差不应大于零件厚度的5%。且不得大于2 mm。6.2.5 气割件切口应光滑平整。关键件、重要件气割表面质量要求见表2。表 2 关键件、重要件气割表面质 6.2.6 剪切下料的零件,切口边沿应整齐,无毛刺、撕裂、缺肉等缺陷。6.2.7 剪切下料允许的尺寸偏差应符合下列规定:a板件长(宽度偏差±2 mm;b型材长度偏差±2 mm;c型材端部垂直公差2 mm。6.3 矫正

11、与弯曲6.3.1 零件下一步料后其形位公差不符合要求时必须矫正。矫正一般应在冷状态下进行。冷矫正时应缓慢加力,室温不宜低于5。热矫正时,加热温度应控制在705900。同一部位加热次数不得超过二次,并应缓慢冷却。 6.3.2 零件经矫正后允许的公差应符合表3的规定。表 3 钢材矫正后的公差 mm 6.3.3 零件的弯曲成型:a在常温下弯曲时,内侧弯曲半径应大于两倍板厚;b冷作弯曲后零件外侧不得有裂纹;c热零件弯曲,加热温度应控制在9001000范围内,不得在蓝脆区(200400范围内进行。6.3.4 弯曲成型的零件,其形状尺寸应用样板检查,其弦长在1000 mm以下者,样板弦长应与零件的弦长相同

12、。弦长大于1000 mm者,样板弦长不得小于1000 mm。成型部位与样板之间的局部间隙不得大于2 mm。6.4 机械加工6.4.1 零件边沿需要切削加工时,加工余量不应小于2 mm,加工后表面粗糙度Ra不应低于25m。6.4.2 零件的钻孔,除采用数控机床钻孔外,一般应采用钻模。6.4.3 刨边后零件尺寸偏差应符合表4的规定。表 4 边沿切削加工后零件尺寸的偏差 6.4.4 焊缝坡口的加工及技术要求应符合工艺文件及GB/T 985、GB/T 986的规定。6.4.5 坡口制备可以采用机械加工方法,也可以用火焰切割方法,但火焰切割的切口不得产生裂纹和大于1 mm的缺棱。7 组装7.1 组装前零

13、件均应按图样及工艺要求检验合格。7.2 零件的相互接触面及沿焊缝的每边3050 mm范围内均应除去铁锈、油污、氧化皮、毛刺等。7.3 组装工作应严格按图样及组装工艺进行,对复杂的结构组装还应分部进行。7.4 组装应在工作平台上或专用的工装内进行。7.5 组装用的工装应保证定位合理,夹紧可靠,使用安全。7.6 首次使用的工装或返修后的工装必须进行首件检验。7.7 组装的定位焊应符合以下规定:a定位焊所用焊材应与正式焊接时所用的焊材相一致;b定位焊缝的厚度一般不宜超过设计焊缝厚度的1/2,其长度以40 mm为宜;c定位焊缝应布置于焊缝内;d定位焊缝如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷,焊接时必须将定位焊缝清

14、除。7.8 关键、重要焊缝焊前须按图样及工艺要求检查坡口尺寸及根部间隙,合格后方可定位焊。7.9 凡要求“接触承压”的连接面,在组装时应保证至少有75%的接触面,其余间隙不得超过0.3 mm。7.10 焊接连接组装的允许偏差应符合表5的规定。表 5 焊接连接组装的偏差 mm 8 焊接8.1 一般要求8.1.1 焊工必须经过考试取得合格证才能担任相应的焊接工作,焊工考试按JG/T 5082.2的规定进行。8.1.2 焊接前应检查并确认焊接设备及辅助工具等应处于良好状态。8.1.3 焊接工作宜在室内进行,当工件表面潮湿或暴露于雨雪条件下,不得进行焊接作业。8.1.4 碳素钢板厚大于50 mm,低合

15、金钢板厚度大于36 mm时,施焊前一般应进行预热,预热区应在焊缝两侧,每侧宽度不应小于焊件厚度的两倍且不小于100 mm。8.1.5 焊条、焊剂和药芯焊丝必须按产品说明书的规定进行烘干,焊丝宜采用镀铜焊丝,非镀铜焊丝使用前应除去浮锈和油污。8.1.6 焊工施焊应按规定的工艺操作,对关键、重要焊缝的焊接还应填好施焊记录,并在规定位置作出焊工标识。8.1.7 焊缝缺陷超标允许返修,但返修次数一般不超过两次。8.2 焊接接头8.2.1 焊接接头构造应遵守以下原则:a减少零件的加工量;b焊缝的布置应对称分布;c焊接应便于操作,宜采用平焊和横焊;d焊缝应避免过于密集和多向相交。8.2.2 焊接接头一般采

16、用下列形式:a对接接头;b搭接接头;cT形接头;d角接接头。8.2.3 不属于8.2.2中的接头形式,采用其他接头形式应符合GB/T 3375的要求。8.2.4 焊接接头的坡口形式及尺寸应符合GB/T 985、GB/T 986的有关规定。8.2.5 不同厚度的钢材对接时其厚度差(1-2不得超过表6的规定。表 6 不同厚度的钢材对接允许的厚度差 mm 8.2.6 当对接钢材厚度差或板宽差超过4 mm时,较厚或较宽钢材的一面(边或二面(边应加工成斜坡口,其斜度应控制在14的范围内,如图1所示。 8.2.6 当对接钢材厚度差或板宽差超过4 mm时,较厚或较宽钢材的一面(边或二面(边应加工成斜坡口,其

17、斜度应控制在14的范围内,如图1所示。 8.2.7 塔机主要结构件禁用下列接头:a横断面不完全焊缝的对接接头;b未加任何垫板的单面施焊的坡口焊缝;c未经评定合格的非钢质垫板的单面坡口焊缝;d断续的坡口焊缝;e断续的角焊缝(构造焊缝除外。8.2.8 焊缝有效厚度按下列要求确定:8.2.8.1 要求全焊透的对接焊缝有效厚度为板厚(不计焊缝的增高量,不等厚的全焊透的对接焊缝有效厚度为较薄板的厚度。8.2.8.2 不要求焊透的对接焊缝,当坡口根部夹角等于或大于60°时,其焊缝有效厚度为坡门深度,当坡口根部夹角小于60°时其焊缝厚度为坡口深度的0.7倍。8.2.8.3 不要求焊缝的T

18、形角焊缝,焊缝有效厚度为焊脚高度的0.7倍。8.3 钢材与焊接材料的选配8.3.1 结构件钢材应按图样的要求选用。常用钢材与所需焊条、焊丝、焊剂的选配可参照表7与表8。 表 8 焊丝、焊剂的选配 8.3.2 钢材的屈服强度超过390 MPa或工艺上有特殊要求者应通过工艺评定,按有关标准确定匹配的焊接材料。8.4 焊接工艺评定8.4.1 凡属下列情况之一者应进行工艺评定:a碳当量超过0.45%或材料抗拉强度超过550 MPa的钢材;b首次使用的钢材;c焊条、焊丝、焊剂型号改变;d焊接方法改变;e焊接工艺改变;f需要预热、后热或焊后需要热处理。8.4.2 焊接工艺评定所用钢材应与产品使用的钢材相同

19、。8.4.3 焊接工艺评定的焊接工作应由持合格证的焊工操作。8.4.4 对于某些特殊钢材评定之前应根据钢材的性能及设计要求进行焊接性能试验,焊接性试验方法按GB 4675.14675.5的要求进行。8.4.5 焊接工艺评定一般应作下列试验:a坡口对接焊缝拉伸试验;弯曲试验(面弯,背弯,侧弯;冲击试验;金相试验;X射线探伤或超声波探伤。b角焊缝金相试验。8.4.6 根据设计或工艺需要,试验项目可以增加或减少。8.4.7 所有试件在焊接完成后均应进行外观及外形尺寸检验。8.4.8 工艺评定坡口对接试件应进行100%的X射线或超声波探伤。8.4.9 对接接头力学性能试验的试件数量为: 8.4.10

20、焊接接头力学性能试件的裁取、加工及试验方法均按GB/T 2649GB/T 2656的规定进行。8.4.11 工艺评定试验按下列规定判定:a外观及外形尺寸检验应符合表20的规定;b无损探伤:X射线探伤按GB/T 3323进行评定,级合格。超声波探伤按GB/T 11345进行评定,级合格。c力学性能试验拉伸试验,接头焊缝的强度不低于母材强度的最低保证值。弯曲试验应符合表9的要求。 弯曲试验达到合格角度时,焊接受拉面上裂纹或缺陷长度不得大于3 mm,如超过3 mm应补做1件,重新评定。冲击试验应符合技术文件的要求。d金相试验应符合下列要求:坡口焊缝应符合规定的熔深的要求;角焊缝应熔合到根部;焊脚尺寸

21、应符合规定;无裂纹及层间无未熔合;显微组织的综合分析应符合技术文件的规定。8.5 焊接工艺8.5.1 碳弧气刨8.5.1.1 使用碳弧气刨操作人员须经培训合格后方能上岗。使用碳弧气刨应根据钢材性能及厚度,选择适当的电源极性、碳棒直径及电流。碳弧气刨常用工艺参数见表10。表 10 碳弧气刨常用工艺参数 8.5.1.2 为避免“夹碳”或“贴渣”,碳弧气刨的碳棒应与工件成适当的倾角,其倾角大小视刨槽深度而定。可参照表11。表 11 碳弧气刨碳棒与工件的倾角 8.5.2 手工电弧焊8.5.2.1 手工电弧焊焊接电流应按焊条说明书的规定并参照表12选取。 8.5.2.2 坡口底层焊道宜采用不大于3.2的

22、焊条,底层概况焊道的最小尺寸应适当,以防止产生裂纹。8.5.2.3 焊条规格应根据工件的厚度、坡口类型及焊接位置选取:a平焊位置焊条最大直径宜为5;b横焊平角焊焊最大直径宜为5;c立焊和仰焊位置焊条最大直径宜为4。8.5.2.4 单层焊道坡口焊的最大厚度为6 mm,角焊缝焊脚宽度为8 mm。8.5.2.5 坡口多层焊道除打底层和盖面层外,每层增加的厚度不超过4 mm为宜。8.5.2.6 立焊位置的施焊方向一般应自下而上。8.5.2.7 接头要求全焊透的坡口焊,如不用垫板则反面施焊前应先清报露出无缺陷的金属再行施焊。8.5.3 埋弧自动焊8.5.3.1 埋弧焊应采用平焊位置,角焊缝应采用船形焊位

23、置。8.5.3.2 焊缝各层的厚度除根部和盖面层外均不超过6 mm。娄根部间隙过大可采用多道错层焊工艺。8.5.3.3 焊接电流、电压和送丝速度应使每道焊缝与临近母材或熔敷金属完全熔合且无溢瘤或过量咬边。不同板厚对接接头自动焊的焊接参数可参照表13选用。8.5.3.4 船形位置T型接头单道自动焊焊接参数可参照表14选用。表 13 对接接头埋弧自动焊参数表 表 14 船形位置T型接头单道自动焊焊接参数 8.5.3.5 埋弧焊每道焊缝熔敷金属横截面的成型系数(宽度与深度之比应大于1。8.5.4 二氧化碳气体保护焊8.5.4.1 二氧化碳气体保护焊所用的气瓶应配有预热器和流量计。气体纯度不得低于99

24、.5%。使用前应做放水处理。当压力低于1.0 MPa时,应停止使用。气体流量对焊丝直径或等于2 mm应控制在1025 L/min,大于2 mm应控制在3050 L/min。8.5.4.2 二氧化碳气体保护焊,除根部和盖面层外,坡口焊缝每层厚度不应超过4 mm。当焊层的宽度超过16 mm 时,全部多道焊缝均应采用错层焊工艺。8.5.4.3 水平对接二氧化碳气体保护焊焊接参数可参照表15选用。表 15 水平对接二氧化碳气体保护焊焊接参数 8.5.4.4 角焊缝二氧化碳气体保护焊焊接参数可按照表16选取。表 16 角焊缝二氧化碳气体保护焊焊接参数 8.5.4.5所有立焊缝的施焊方向都应由下而上。8.

25、5.4.6要求全熔透的坡口焊且不带垫板,应将原焊根用铲、碳弧气刨等方法清除,然后从背面施焊。8.5.4.7气体保护焊在操作时,应采取防风措施。8.5.5塞焊和槽焊8.5.5.1塞焊和槽焊可采用手工电弧焊、气体保护焊的工艺进行焊接。8.5.5.2水平施焊,应沿根部四周环绕施焊,焊至孔中心,使接头根部先敷一层,然后将电弧引向边沿重复上述操作,分层敷焊直至焊满全孔,达到规定的厚度。8.5.5.3塞焊和槽焊应连续进行,表面熔渣在结束焊接前应始终处于熔液状态。若熔渣冷却,再重新焊时应彻底清除熔渣。9 检验9.1一般要求从事结构及焊接检验工作的检验员,应经专门培训,并取得从事该项工作的上岗资格证书。负责考

26、核工作的应是企业的专门机构。9.2结构件外形尺寸检验9.2.1结构件长度尺寸的偏差,图样无规定时应按表17的规定。表17焊接结构件长度尺寸偏差mm 9.2.2结构件角度偏差图样无规定时,应按表18的规定。当图样上只标明长度时,角度偏差采用mm/m 表示。 表 18 结构件角度偏差 9.2.3直线度、平面度、平行度的偏差图样无规定时,应符合表19的规定。 表 19直线度、平面度、平行度的偏差mm 9.2.4结构件直线度、平面度、平行度测量方法应符合JG/T 5082.11996附录A 。 9.3焊缝的质量要求9.3.1焊缝的外观质量应符合表20要求。9.3.2焊缝的内在质量,一般应通过适当的无损检验方法予以确认,若因各种原因无法满足探伤要求者,可采用过程控制及随机抽样检验的方法予以验证。内在质量的要求应符合表24及表25的规定。 9.4 焊缝检验9.4.1 检验项目焊缝检验的项目见表21。 9.4.2 外观及外形尺寸的检验方法及要求9.4.2.1碳素钢应