焊接H型钢制作工艺

3.1焊接H型钢组装3．1．1适用范围本规程适用于钢结构构件采用焊接H型钢的施工工艺。3．1．2施工准备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。①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；②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。③CO2气体应符合《焊接用二氧化碳》HG/T2537的规定。2、配套材料:引弧、引出板、定位板等。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。4、主要量具：钢尺、平尺、塞尺、角尺、焊缝量规等。3．1．3操作工艺1、零件下料（1）零件下料采用数控火焰切割机及数控直条切割机进行切割加工，切割质量应符合下表要求：项目允许偏差备注零件宽度，长度±2.0切割面平面度0.05T，且不大于1.5T为板厚割纹深度0.2局部缺口深度1.0与板面垂直度不大于0.025T条料侧弯不大于3mm（2）对H型钢的翼板、腹板采用直条切割机两面同时垂直下料，对不规则件采用数控切割机进行下料。（3）对H型钢的翼板、腹板的长度加放50mm余量，宽度不放余量；在深化的下料图中，其尺寸系按净尺寸标注，但应在图纸中说明，“本图中尺寸不含任何余量”，准备车间下料时应按工艺要求加放余量。（4）当H型钢主体因钢板长度不够而需拼接时，其翼板对接长度应不小于翼板板宽的2倍，腹板的最小长度应在600mm及以上，同一零件中接头的数量不超过2个；同时，在进行套料时必须保证腹板与翼板的对接焊缝错开距离满足200mm以上。（5）H型钢附件（如H型钢牛腿）应由生产部进行长度套料，并由H型钢流水线进行组焊、下料及钻孔等加工工序，如下图所示；当H型钢梁两端与牛腿连接时,宜将梁与牛腿组焊成一根H型钢,再将两端牛腿整体下料、钻孔、可避免梁与牛腿出现高度差。（6）下料完成后，施工人员应按材质进行色标移植，同时对下料后的零件标注工程名称、钢板规格、零件编号，并归类存放。2、H型钢的组装、钻孔及锁口（1）施工前期准备工作①核对各待组装零部件的零件号，检验零件规格是否符合图纸及切割标准要求，发现问题及时反馈；②检查焊接或装配设备等的完好性，发现问题及时上报返修；③根据H型钢的截面尺寸，可采用H型钢流水线及人工胎架法，当采用人工胎架法时，根据腹板与水平面的位置关系，将胎架分为水平组装胎架和竖直组装胎架，胎架示意图如下所示：H型钢竖直组装胎架图④检查零件的外观切割质量，对零件外观质量不符合要求处进行修补或用磨光机进行打磨；⑤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；⑥当H型钢的腹板需要开坡口时，应采用半自动火焰切割机进行，其主体坡口形式应符合图纸要求；⑦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，过渡按1：2的比例。（2）H型钢组装的施工工艺流程如下图所示：（3）H型钢的组装：①H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，定位焊采用气保焊，定位焊缝尺寸和间距见本规程的4.5节。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。定位焊示意图如下图所示：②H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；③H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；④H型钢翼板与腹板之间的组装间隙△≤1mm。3、H型钢的焊接（1）H型钢在焊接前，应在H型钢的两端头设置“T”形引弧板及引出板，引弧板及引出板长度应大于或等于150mm，宽度应大于或等于100mm，焊缝引出长度应大于或等于60mm。引弧板及引出板应用气割切除，严禁锤击去除。H型钢引熄弧板的设置150起始端终止端熄弧板定位（2）H型钢的焊接采用门型埋弧焊机及小车式埋弧焊机两种方式进行。焊接顺序如下图所示：（3）H型钢船型位置角焊缝自动埋弧焊的焊接参数可按下表选取：板厚间隙电源极性焊丝直径（mm）电流（A）电压（v）速度（m/h）伸出长度（mm）6≤1反φ4mm500-55030-3223~2525-308≤1反φ4mm550-60030-3222~2425-3010≤1反φ4mm550-60030-3222~2430-3512≤1反φ4mm600-65032-3421~2330-3514≤1反φ4mm650-70032-3420~2330-35（4）H型钢流水线埋弧焊不清根全熔透焊接技术（限于流水线采用）：①焊缝要求及形式：根据H型钢的腹板板厚，其焊缝形式如下图所示：②坡口加工：坡口的加工采用半自动火焰切割机进行，切割后的坡口表面宽度应一致并应进行割渣及氧化物清理；③H型钢组装可由H型钢组立机进行，定位焊采用气保焊，φ1.2mm焊丝；④埋弧自动焊丝的选择应与钢材材质相匹配，当钢板材质为Q235时，选用φ4.0mm的H08A焊丝配合HJ431焊剂；当钢板材质为Q345时，选用φ4.0mm的H10Mn2焊丝配合SJ101焊剂；⑤焊接胎架：将H型钢放置在胎架上后，其斜置角度应按下图所示。（5）焊接规范：采用门型埋弧焊机进行焊接，正式焊接前应清除焊接区的油污、铁锈及其它污物。根据工艺试验的结果可采用埋弧焊直接焊接反面不清根工艺措施。①当采用单面坡口形式时，方法之一是：正、反面均用埋弧焊焊接，在坡口面，埋弧焊打底一道，盖面一道；在非坡口面，埋弧焊角焊缝一道。焊接时，注意焊丝对准坡口中心略偏腹板。方法之二是：在坡口面，先利用气保焊打底，打底厚度根据钝边大小而定，打底后，其钝边总厚度以5mm为宜，翻身后对非坡口面进行埋弧焊焊接，为角焊缝一道，再翻身焊接坡口面一侧，进行中间层及盖面的焊接；②焊接规范：I=800-820A，U=33-35V，V=500-550mm/min；③埋弧焊焊接完后，应认真清理焊缝区的熔渣和飞溅物，冷却后，割去引出板及引弧板，并修磨平整。4、H型钢的矫正：（1）当翼板厚度在28mm及以下时，可采用H型钢翼缘矫正机进行矫正。（2）当翼板厚度在28mm以上时，采用合理焊接工艺顺序辅以手工火焰矫正。矫正后的表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm。5、H型钢的两端余量切割，应先划线定位，有条件时应采用锯切，目前可采用半自动切割，切割完应修磨平整。6、H型钢的锁口，先进行划线，采用手工切割，再磨光顺。7、当翼缘板需开内坡口时，为防止割伤腹板，应先将腹板上的过焊孔（锁口）先行切割，再切割翼板上的坡口，修磨过焊孔、坡口及过焊孔余渣等。如下图：此面亦应修磨后切割坡口、修磨先切割过焊孔、修磨附：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△t＜161.0Δ塞尺t≥161.5焊接组装构件端部偏差△3.0ΔΔ钢尺截面高度hh≤2000±1.0（考虑焊接收缩量后）钢尺h2000±2.0（考虑焊接收缩量后）截面宽度b±2.0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Δb/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t≥142.03.1.4H型钢构件组装1.施工准备：（1）零件组装时应确认零件规格和外形尺寸并经检验合格，无切割毛刺和缺口，并应核对零件编号、方向和尺寸无误后方可进行组装。（2）核对待组装的H型钢主体的编号、规格等，确认局部的补修及弯扭变形均已修整合格。（3）零件在组装时，必须先清除被焊部位及坡口两侧各50mm内的铁锈、熔渣、油漆和水分等杂物；重要构件的焊缝部位的清理，应使用磨光机修磨至呈现金属光泽。（4）焊接施工前，T型接头或对接接头当采用气保焊或焊条电弧焊，应设置引弧板及引出板，引弧板及引出板的长度应大于50mm，宽度不小于30mm，厚度不小于6mm，焊缝引出长度应不小于25mm。（5）当构件在组装时，因构件结构形式的需要而需增设临时加劲板时，加劲板不得设置在摩擦面的区域内，摩擦面区域不允许有焊点等污物。2.H型钢梁的组装要求及方法：（1）H型钢梁组装前，应确认H型钢的主体已检测合格，局部的补修及弯、扭变形均已符合标准要求。对不合格部件不得组装，必须交原工序修整合格后方可组装。（2）将H型钢主体放置在组装平台上，根据各部件在图纸上的位置尺寸，利用石笔在钢梁主体上进行划线，包括中心线、基准线及位置线等，各部件的位置线应采用双线标识，定位线条清晰、准确，避免因线条模糊而造成尺寸偏差。（3）待组装的部件（如牛腿等），应根据其在结构中的位置，先对部件进行组装焊接，使其自身组焊在最佳的焊接位置上完成，实现部件焊接质量的有效控制。（4）在组装平台上，按其部件在钢梁上的位置进行划线、组装，如下图所示：（5）在H型钢梁组装、焊接过程中，由于零件的焊缝对构件主体长度及宽度会有一定的影响，例如，在进行构件的端头下料时，需考虑端头下料完后再焊接零部件，则零部件的焊接会产生焊接收缩量，在焊接收缩量的影响下，构件的总长和断面形状也会产生不同程度的变化，因此，在零件组装过程中，应预先考虑该收缩量对零件位置的影响，即在零件定位划线时，对其定位尺寸应加上焊缝收缩余量，如下图为H型钢梁零件组装位置示意图：Δ1Δ2Δ3Δ5Δ43.H型钢柱的组装要求及方法：（1）组装划线：长度方向以H型钢顶面锯切面为组装基准，宽度方向以H型钢截面中心线为组装基准，对各零件的组装位置进行划线，在H型钢长度及宽度方向上划出牛腿、节点板、安装耳板的定位线，牛腿以牛腿中心线为定位基准，节点板、安装耳板上的端孔中心线为定位准，如下图所示：因此，在进行焊接H型钢的组装及组装焊接时，应预放焊接收缩量，主要根据构件截面高度、板厚及加劲板的数量等因素而定，参见下表：焊件特征和板厚焊缝收缩余量四条纵缝每米收缩余量（mm）每对加劲板焊缝梁长度收缩余量（mm）焊透梁高收缩余量（mm）断面高≤1000mm且板厚≤25mm0.60.31.0断面高≤1000mm且板厚＞25mm1.40.71.0断面高＞1000mm的各种板厚0.20.51.0（2）牛腿组装：将要安装牛腿的柱体表面置于上水平面，按对应定位线安装牛腿，调整牛腿处标高及端孔至柱轴线距离应符合设计要求，调整牛腿的角度符合设计要求，用拉线、吊线、直角尺、钢尺检查合格后定位焊接固定。（3）节点板、耳板组装：按对应定位线以零件上端孔中心线定位安装节点板、耳板。调整、检查合格后定位焊接牢靠。（4）加劲板组装：按对应位置安装与牛腿翼板相对应的加劲板。加劲板与牛腿翼板对齐安装。检查合格后定位焊接固定。（5）组装接头精度要求：T型接头组装间隙≤1mm，加劲板与牛腿翼缘板位置错位不大于2mm。4．H型钢柱的标识，H型钢柱的整体组装、焊接、矫正并经检查验收合格后，应作下述样冲眼标记：双侧中轴线﹙柱两端﹚、行列线编号、标高线﹙底层柱的标高基准线﹚、工程名称、构件编号等。3．1．5检验标准：部件或零件组装定位焊后应进行整体组装尺寸复查，确保无误后进行整体焊接，整体焊接完后，对焊接所产生的变形，应矫正，对飞溅等杂物应清理干净。H型钢梁、柱的尺寸控制见附页。附1：H型钢梁的允许偏差（mm）项目允许偏差（mm）图例测量工具梁的长度