[工艺技术]通用加工工艺

（工艺技术）通用加工工艺

目录

1.普通钢结构加工工艺 (1)

2.普通H型钢焊接加工工艺 (27)

3.箱型构件加工工艺 (47)

4.电渣焊熔咀加工工艺 (53)

5.电渣焊非熔咀加工工艺 (56)

6.十字柱制作加工工艺 (62)

7.钢柱十字柱加工工艺 (67)

8.钢梁钢柱加工工艺 (86)

普通钢结构加工工艺

一、总则

1.01、本工艺适用于工业与民用建筑房屋钢结构工程的施工。

钢网架结构的施工应按本规程《钢网架工程》手册的相应规定执行。

1.02、本手册编制的主要依据为现行《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205）

和《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50221）。

1.03、钢结构工程的施工除须遵守本手册的规定外，尚须遵守本规程《焊接工程》

手册和《结构安装工程》手册的有关规定。

1.04、钢结构的施工必须按施工图进行，施工图是按设计单位提供的设计图及技

术要求编制的。当对施工图及在实际施工中发现疑问时，应通过技术主管或有关技术人员处理。

1.05、钢结构的制作及安装和质量检查所用的检测量具应经计量部门检验合格，

在使用中应定期检定。

1.06、钢结构工程施工应认真执行工艺规程，并应严格实行“三工序”（上道工

序、本道工序、下道工序）检验制度，上道工序检验合格后，下道工序方可施工。

1.07、从事钢结构施工的人员，应具有本工种的基本知识和一定的操作技能，具

备相应的上岗资格，并应遵守国家现行的劳动保护和安全技术方面的有关规定。

1.08、本手册的规定如与国家或有关专业部门的标准规范、规程和规定相抵触时，

应以国家或专业部门的标准、规范、规程和相应规定为准。

2、下料

2.1、切割和边缘加工

2.1.1、钢板的切割根据其截面形状，厚度以及切割边缘的质量要求的不同，可采

用机械剪切或气体火焰切割等方法。

2.1.2、采用龙门式剪板机剪切钢板，不得进行钢板重叠合剪，剪切钢板前，应据

剪切钢板的厚度调整剪板机上下剪刃的间隙，上下剪刃的间隙参考值见下表剪板机上下刀刃间隙参考值（mm）

2.1.3、采用龙门剪板机剪切钢板时应注意以下要点：

(1)将被剪切的钢板清理干净，弹清楚剪切线，将剪切线两端对准下剪刃口(或采用后挡板定位)方可剪切。

（2）机床后面被剪切下的钢板宽度小于30mm时，钢板左端的断线对准其下刃口，右端的断线侧应伸出下刃口1—3mm进行剪切。

（3）机床前面被剪切的钢板宽度小于600mm时，钢板左端的断线对准其下刃口，右端的断线则应缩进1—2mm进行剪切。

（4）钢板宽度超过600mm时，可按其断线进行剪切。

（5）机床前面被剪切的钢板狭窄压不到时，除了采用2.1.3（2）条措施外，还应采用临时压板的措施，方能进行剪切。见图

1、被剪钢板

2、垫块

3、压力位置

4、压板

2.1.4使用机械剪切的零件，钢板厚度小于12mm时，其切口应平整。机械剪切的允许偏差应符合下表之规定：

机械剪切的允许偏差（mm）

2.1.5、使用火焰气割时钢材应放平垫稳，其下层留出大于20mm的间隙。2.1.6、气割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。

2.1.7、接头板加工

2.1.7.1、号料

2.1.7.1.1、号料应在确认钢板材质、规格均符合设计要求后进行；

2.1.7.1.2、工程表面不得有裂纹、分层、夹渣、重皮等缺陷，锈蚀麻点或划痕深度不大于0.5mm；

2.1.7.1.3、若材料代用，则凭原材料代用单执行，不得擅自代用；

2.1.7.1.4、应按制件数量与原材料板面尺寸合理排料套裁；

2.1.7.1.5、放样应使接头板纵向与原材料钢板轧制纹理方向一致；

2.1.7.1.6、若半自动或手工切割下料，则先划线，放样线可按接头板长或宽划长条形坯进行下料。

2.1.8、下料

接头板下料可采用自动，半自动或手工气割下料，方法：先按接头板长度（或宽度）及可制件数下坯料，然后再分割成单件毛坯。

2.1.8.1、自动气割下料

自动气割下料在自动切割机上进行，将钢板放置于支架上，找正，找平、调整每相邻两割咀间距，保证下料尺寸（接头板长度或宽度）依可制件数气割下坯料，然后按单件宽度或长度划线，采用半自动或手工气割成单件毛坯。

2.1.8.2半自动气割下料

2.1.8.2.1、先按接头板长度或宽度及可制件数划坯料气割位置线，和分割成单件气割位置线；

2.1.8.2.2、将轨道置于钢板上并将半自动切割器放置轨道上，然后拉动半自动切割器并调整轨道位置使割嘴风线垂直对准切割位置线；

2.1.8.2.3、经反复两次找正后将轨道固定，半自动气割坯料。

2.1.8.3、手工气割下料同半自动气割下料。

气割下料的允许偏差（mm）

2.1.9、修整

2.1.9.1、去除气割残留熔瘤及飞溅物；

2.1.9.2、修磨周边不允许的气割缺陷；

2.1.9.3、调平、若接头板毛坯有变形，可用压力或锤击法调平；

2.1.9.4、锤击调平时，不得留下明显锤击痕迹，调平时可采用垫板，通过锤击垫板调平接头板。

2.1.10、翼缘板、腹板下料

2.1.10.1、自动切割机下料

2.1.10.2、号料

2.1.10.2.1、依工程构件、根据规定的钢板材质牌号和规格准确确定原材料；2.1.10.2.2、把钢板吊放在切割机的工作台支架上，摆放平整；

2.1.10.2.3、依靠近钢板边缘的割嘴距钢板边缘10mm左右，开动切割机行走找正。若钢板放置偏斜则找正。保证钢板轧制的不规则边缘全割除。

2.1.10.2.4、调正割距

2.1.10.2.5、根据每件翼缘板、腹板设计给定的宽度和下料数粗调割距。

2.1.10.2.6、通气点燃，通过切割火焰调正下料宽度。

2.1.11、号料时，应根据工艺规程要求预留加工余量，根据不同的加工工艺可参照下列数据预留：

2.1.11.1、自动气割切断的加工余量为3mm；

2.1.11.2、手工气割切断的加工余量为4mm；

2.1.11.3、气割后需铣边或刨边的加工余量为5---6mm；

2.1.11.4、剪切后无需铣端面或刨边的加工余量为零。

2.2、放样和号料

2.2.1、放样时应保持常温且有足够照度。放样台、操作台应平整、稳固，专用平台应具有校核用的基准线。

2.2.2、放样及号料时，所用的石笔线条不得超过0.5mm，所用粉线线径不得超过1mm。

2.2.3、放样和样板（样杆）的允许偏差，应符合下列表规定。

放样和样板（样杆）的允许偏差

2.2.4、放样时，应考虑焊接的收缩量。一般情况是角焊缝的横向收缩比对接焊缝的横向收缩量小；断续焊缝比连接焊缝的收缩量小；多层焊时，第一层引起的收缩量最大，第二层增加收缩量大约为第一层收缩量的20%，第三层大约增加5%-10%，最后一层增加更少。

3、拼装要求（翼缘板、腹板）

3.1、基本要求

3.1.1、翼缘板、腹板拼接一般不多于三段，且翼缘板拼接的最短段长度不应小于其宽度的2倍，腹板拼接的最短段长度不应小于600mm；

3.1.2、翼缘板、腹板对接焊接采用手工电弧焊；

3.1.3、翼缘板、腹板为Q235钢板采用焊条E4303焊条；Q345钢板采用E5016焊条；

3.1.4、翼缘板、腹板对接焊接应使用与其等厚度的引弧和引出板；

3.1.5、对接焊接的基本形式、焊接形式和技术要求如工艺附图。

3.2、拼料

3.2.1、按等宽选、截拼料，拼接按总长留有修正余量大于20mm；

3.2.2、对接接口应平直、吻合；

3.3、割制坡口

3.3.1、采用手工或半自动切割机割制坡口；

3.3.2、清除气割坡口残留熔瘤，并采用扁铲或磨光机修磨坡口。

3.4、拼接装配

3.4.1、按工艺附图拼接装配，并将其置于水平位置；

3.4.2、将引弧板、引出板点焊与接口两端，使其边缘与对接板边缘接触且处同一水平位置，并稳固如图：

3.5、拼装定位点焊所用焊接材料的型号，应与正式焊接材料相同，并由持合格证的焊工点焊。

点焊位置应布置在焊道以内，且应在焊道对称的两面进行；点焊的高度，不宜超过设计焊缝厚度的2/3；点焊的长度，不宜小于40mm；点焊间距一般为300～600mm。

3.6、顶紧的接触部位应有75%的面积紧贴。用0.3mm塞尺检查，其塞入面积不得大于25%，边缘局部的间隙亦不得大于0.8mm。

3.7、组装后施焊前，应对焊接接头形式和尺寸进行检查，其允许偏差应符合下表的规定。

焊接连接组装的允许偏差（mm）

4、组立H型钢

4.1、组立前的准备

4.1.1、检查翼缘板、腹板宽度、长度是否符合要求；

4.1.2、检查翼缘板、腹板有无拼接缺陷；

4.1.3、检查翼缘板对接焊缝与腹板对接焊缝是否错开200mm以上；

4.1.4、清除翼缘板、腹板边缘气割残留熔瘤，若腹板边缘有不允许的凸出缺陷应修磨至平直。

4.2、组立Ⅰ

4.2.1、将翼缘板吊至组立机托辊上，置于导向轮之间，调整两导向轮将翼缘板找正；

4.2.2、将腹板吊至找正的翼缘板上，置于两扶立导向轮之间，调整导轮找正，使腹板中心与翼缘板宽度中心重合，腹板中心偏移允许偏差为2.0mm，垂直度不应大于3.0mm；

4.2.3、腹板找正后，先采用手工电弧焊将腹板与翼缘板T型接头端部焊接牢固，焊缝长30～50mm，焊角尺寸5～6mm。

4.2.4、Q235材质，采用E4303焊条直径φ3.2；Q345材质采用E5016焊条，直径φ3.2。

4.2.5、操作组立机进行自动组立点焊；

4.2.6、自动组立结束后，将端部采用手工电弧焊牢固；

4.2.7、对组立间隙大于2.0mm处，手工电弧焊堵塞，焊脚尺寸3～5mm。4.3、组立Ⅱ（同组立Ⅰ）

注：在组立Ⅱ选配翼缘板时，若翼缘板有对接焊缝，应使上下翼缘板对接焊缝，腹板对接焊缝均相应错开200mm以上。

4.4、若翼缘板对接后尚没有对焊缝进行超声波探伤检查，则在组立H型钢后进行超声波探伤检查，经探伤检查合格后，按规定打钢印标识。

4.5、焊接H型钢的允许偏差应符合C.0.1的规定

表C.0.1焊接H型钢的允许偏差（mm）

5、钢材矫正

5.1、钢板在下料前和拼装后的变形，超过技术规定范围时，均需进行矫正。5.2、矫正之前应用水平尺、弦线或目测的方法，确定钢材的变形位置，根据钢材变形位置，挠度及材料品种的不同，应选择不同的矫正方法有手工矫正，机械矫正及火焰矫正。

5.3、手工矫正一般适用于薄板与厚度小于12mm的中板及小规格的型钢。矫正前，应按板材厚度和型钢截面尺寸合理选择锤的大小，并按变形情况正确确定锤击点和锤击着力点和锤击着力轻重程度，锤落下时要平，锤痕深度不应大于0.5mm。

5.4、手工矫正薄板时，对中间凸起者，应由凸起周围逐渐向外围锤击，越近边缘锤击密度越大，锤击力量越重。

5.5、手工矫正厚板时，由于板厚的刚性较好，可直接锤击凸起处。

5.6、手工矫正型钢时，应将型钢放在厚壁筒形或型钢矫正架上，使凹陷悬空，极大凸起的上平面筋的位置，使其达到矫直。

5.7、机械矫正主要采用平板机、卷板机、、型钢校正机及各种压力机。矫正过程中应保持钢材表面及胎膜具、压辊等工作面光洁无异物，防止损伤钢材表面。

5.8、利用多辊平板机进行矫正，板料变形时，其往复辊轧次数不应过多，压下量不宜过大，应先进行试辊压后，再进行成批矫正。

当单靠辊轧难以矫正或矫直时，可采用以下措施：

⑴对于中部有波浪变形，而侧纵边比较平整的“紧边”板料，应在板的两纵边各垫一块厚度为0.5～2mm，宽度150mm左右，长度与板料等长的软钢板作为垫板，以便压辊仅对板边缘施加较大的压力，从而使板料延展达到矫平的目的；⑵对于中部比较平整，而两侧边有波浪变形的“松边”板料，则应将垫板放置在板料中间，以使压辊仅对中部施加较大的压力，达到娇平的目的。

5.9、型钢机械校正变形，宜用型钢调直机进行，亦可采用冲压矫形或现场制作支架，以千斤顶做动力对型材进行校正。

5.10、钢材的冷矫正宜在常温下进行，对于碳素结构钢工作环境温度不得低于-16℃，对于低合金结构钢工作环境温度不得低于-12℃。

5.11、当钢材需进行火焰矫正时，一般的加热方法有点状加热、现状加热和三角形加热。

6、构件变形矫正

6.1、钢构件经焊接、堆放、运输产生变形需进行校正。一般可采用机械校正法、火焰矫正法或混合矫正法。矫正前应检测确定变形的部位、性质、程度等，做出相应标记，并确定有效的校正方法。

6.2、机械矫正构件变形，一般采用压力机（或千斤顶）配合胎膜架进行，胎膜架应具有足够的强度和刚度，并配以与被矫正件外形相应的胎膜具，胎膜具应具有一定的长度（一般1米左右）。

焊接H型钢翼缘角变形采用H型钢矫正机进行矫正。

6.3、火焰矫正变形时，应使用焊炬加热，不得采用割炬加热。应提高加热火焰加热效率，缩短加热时间，加热面不宜过大，加热温度应规定范围内，并应避免在同一位置反复烘烤。

6.4、构件（或钢材）的火焰矫正，加热温度一般控制在800℃左右（呈樱红色），严禁超过900℃（呈亮红色）。对低合金结构钢加热矫正后不得采用水冷却，须缓慢冷却。

6.5、火焰矫正加热方法有点状加热、线状加热和三角形加热，如下图所示：

上图为火焰矫正的加热方式：(a)点状加热(b)线状加热(c)三角形加热

6.5.1、点状加热宜用于矫正板料的凹凸不平，加热点的直径应根据工件厚度确定，一般为10～30mm，加热中心距控制在50～100mm范围内；

6.5.2、线状加热宜用于矫正构件钢板角变形，沿线形方向的加热宽度，不宜小于50mm，加热深度为板厚的1/2左右；

6.5.3、三角形加热宜用于矫正型材及构件的弯曲变形，矫正时三角形宽度和高度一般在工件高度（或宽度）的1/5～2/3范围内。

6.6、机械、火焰混合矫正法，常用于刚性大及变形较大的构件矫正。所用机械一班采用千斤顶配以足够刚性的长垫块，同时配合焊炬加热进行矫正，如图所示。矫正时，千斤顶压力应垂直于被矫正的平面，千斤顶顶压于火焰加热应同时配合进行。

7、组装

7.1、构件组装前应仔细核查零部件的质量和数量，其规格、平直度、坡口、预留的焊接收缩余量和加工余量等，均应符合要求，凡不符合质量要求的零部件，不得用于组装。

7.2、所有零部件的连接接触面积沿焊缝边缘每30～50mm范围内若发现铁锈、毛刺、污垢、油污、油漆、水汽等，在组装前必须清楚干净。

7.3、组装方案应根据结构形式，焊接方法和焊接程序等，确定合理的组装和焊接

顺序。对大型构件要进行组焊，经矫正后再进行构件组装。

7.4、组装时，为减少和防止焊接变形，可采取下列措施：

7.4.1、组拼对接焊缝时，适当地将两块钢板组装成与焊接变形相反的形状，如图：7.4.2、对小型构件，用夹具夹住焊件防止焊件焊接后变形，如图

7.5、钢材颜色各种温度鉴别度：

7.6、工字钢（T形）翼缘板的反变形参考值（mm）：

7.7、对管状、箱型有隐蔽焊接的部件，应在隐蔽部位焊缝质量检查合格后方可组装。组装前还应对隐蔽部件进行涂装（完全密闭的内表面可不涂装）。

7.8、用于组装的胎膜或平台应坚固、平整、几何尺寸准确。组装的零部件在相互连接处应用夹板夹紧，方可点焊固定。

7.9、组装定位点焊所用焊条材料的型号，应与正式焊接的材料相同，并应由持合格证的工人点焊。

点焊位置应布置在焊道内，且应在焊道对称的两面进行；点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3；点焊长度不宜小于25mm；点焊间距一般为300～400mm。

7.10、顶紧的接触部位应有75%的面积紧贴。用0.3mm塞尺检查，其塞入面积不得大于25%，边缘局部的间隙亦不得大于0.8mm。

7.11、组装后施焊前，应对焊接接头形式和尺寸进行检查，其允许偏差应符合焊接连接组装的偏差要求。

7.12、桁架结构杆件轴线交点的允许偏差不得大于3.0mm，其允许偏差应符合

焊接连接组装的偏差要求。

8、焊接

8.1、焊工必须经过考试并取得合格证后方可从事钢结构工程的焊接，焊工考试应按现行《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）中对建筑钢结构焊工考试的规定要求进行。合格证中应注明施焊条件（钢种、焊接方法、焊接位置）有效期限。停焊时间超过半年以上的焊工应重新考试。

8.2、首次采用的钢材，焊接工艺及须进行焊后热处理者，应进行焊接工艺评定，并根据工艺评定报告和施工图要求编制焊接工艺，焊工应根据焊接工艺规定的要求进行焊接。

8.3、构件焊接程序宜按“先短后长”，“先横后纵”及“先对接后角焊”的方法进行。

8.4、施焊前，应检查焊件接缝处是否符合施工图的要求，并按7.2要求进行检查，对要求熔透焊的焊缝尚应认真修整组装定位点焊缝，其表面清理后应露出金属光泽。

对于仅要求外观检验而不要求超声波探伤检查的对接焊缝和组合焊缝，施焊前，对焊缝坡口尺寸应经检查，并做记录合格后方可施焊。

8.5、所用的焊条、焊剂在施焊前应按技术说明书规定的烘焙温度和时间进行烘焙，焊条烘焙见下表：

注：低氢型焊条经烘焙后应放入保温筒随用随取。

焊条和焊剂烘焙要求

8.6、严禁在焊区以外的母材上打火、引弧或调试电流。

8.7、要求熔透焊的焊缝应连续施焊，并宜采用碳弧气刨背面清根，经打磨修整检查合格后，再行施焊完成。

8.8、对接焊缝及对接与角接组合焊缝，应在焊缝两端放置引弧板。引弧板的材料和坡口形式应与焊件相同。当采用自动焊时，引弧板长度应大于50mm；当采用手工焊时，其长度应大于20mm。焊完后应用气割将引弧板割去，不得使用锤击打掉，并用手持砂轮机修磨平整。

8.9、埋弧自动焊正式施焊前，宜预先按接头形式试焊，以确定适宜的焊接参数，如焊接电压、焊接电流、焊丝直径、焊接速度及焊接层数等。船位焊接可参照下表。

埋弧自动焊船位焊接参数

8.10、当杆件与节点板连接角焊缝采用三面焊或L型围焊时，焊缝的转角处必须连续施焊，见下图。

8.11、当角焊缝的端部在构件上时，转角处应连续绕角施焊，起落弧点不应在端部，宜缩进不小于10mm，见下图

8.12、对于角焊缝的端部不加引弧板的节点板及垫板的连续焊接断头应采取回焊，起落弧点宜缩进不小于10mm，见下图：

8.13、碳素结构钢厚度大于50mm和低合金结构钢厚度大于36mm时，应进行焊接前预热。当环境温度在0℃以上常温时，其预热温度宜控制在100～150℃，预热区在焊道两侧的宽度均应大于焊件厚度的两倍，且不应小于100mm。环境温度低于0℃时，预热温度由工艺试验确定。

8.14、多层焊接应连续施焊，各层的起弧与收弧点应相互错开，每道焊完后及时清理和检查，如发现有夹渣、气孔等缺陷时，应将缺陷处理后再续焊。

8.15、要求焊成凹面的角焊缝计组合焊缝，应采取船位焊等措施，使焊缝金属与母材间平缓过渡。如加工成凹面焊缝，表面不得留下切痕。

8.16、在任何情况下，严禁将焊丝填入焊道间隙内焊接。

8.17、焊缝金属表面焊波应均匀，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、未熔合和针状气孔等缺陷。

8.18、如发现母材或焊缝金属有裂纹时，不得擅自处理，应及时报告有关技术部门，订出措施后方可处理。

8.19、经检验（外观及内部）确定质量不合格的焊缝，应进行返修。返修次数不宜超过两次，如超过两次必须经过技术负责人核准后，方能按返修工艺进行。引起焊缝缺陷的原因及处理方法参见下表。

引起焊缝缺陷的原因及处理方法