箱形立柱的焊接工艺及变形控制
浅谈箱型柱-“田”型柱-H型钢柱施工工艺

浅谈箱型柱\“田”型柱\H型钢柱施工工艺【内容提要】钢结构建筑近几年已在国内得到大面积推广,由于其与混凝土结构比较,具有总用钢量少、构件制造工厂化、抗震性好、安装速度快、造价低等优点而被广泛用于工业与民用建筑中。
其中多高层钢结构建筑的钢柱多数采用H型钢、“田”型柱、箱型柱等,由于箱型柱在两个相互垂直的受力方向都具有很好的工作性能,可以较好地满足钢柱强度及整体结构稳定性,所以设计师们经常将多高层钢结构建筑中的钢柱设计成箱型柱。
其主要作用就是承受主梁、辅助梁、平台上的设备、安装管道等的重量。
为保证施工中的制作质量,科学、合理的施工工艺就显得尤为重要,科学的工艺对于产品质量是最好的保障,并且能够降低材料消耗和人工成本等。
本文中主要阐述了箱型柱、“田”型柱、H型钢柱制作过程和工艺方法,以供大家参考。
【关键词】胎膜;调直矫正;坡口制备; 对称施焊; 装配定位线【abstract】steel structure building in recent years has set up a file in the domestic large get promotion, because its and concrete structure comparison, the total steel quantity is less, component manufacturing factory, vibrate resistance, installation speed, low cost advantage and is widely used in industrial and civil buildings. The high-rise steel structure building steel c olumn by most H steel, “field” type column, box column, etc, due to a box column on the stress of the two perpendicular direction it has very good work performance, can satisfy the intensity and the whole steel column the structure stability, so designers often will high-rise steel structure building design of the steel column type column crate. The main function is to bear girders, and assisted beam, platform of equipment, installation of the weight of the pipes, etc. To ensure the quality of construction, scientific, reasonable construction process is particularly important, scientific technology for product quality is the best security, and can reduce the material consumption and artificial cost, etc. This paper mainly expounds the in box column, “field” type column, h-beam column making process and process, for your reference.【keywords】amniotic membranes; Straightening correction; Groove preparation; Symmetrical welding process; Assembling positioning line我公司在TPU钢结构框架进行施工中采用了新的工艺:一、1、对图纸不明确及施工中有困难的地方,要与工程管理和技术人员技术交流,还要与设计单位作好技术交流。
箱型柱制作工艺和各类包括的设备用法

一,施工准备、1、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。
(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、生产厂名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。
③ CO2气体应符合《焊接用二氧化碳》HG/T2537的规定。
二,零件下料1 火焰切割(1),切割前应检查工作场地是否符合安全要求,去除钢材表面的污垢、油污、铁锈等杂物,并将工件垫平。
(2)工件下应留有一定的空隙以利于氧化铁渣的吹出,工件下的空间不得密封,避免在切割时引起爆炸。
(3)操作时应先从短边开始切割,防止气割变形。
切割顺序宜先割小件,后割大件,先割复杂工件,后割较简单工件。
(4)对箱形截面的翼板、腹板长度加放50mm余量,宽度不放余量;((6)对于每张钢板的排版,若下四块板时,尽量中间两块为翼板,两侧各一块为腹板,两侧最外边应保证各10mm以上的割去量。
如图所示(7)割缝余量如下表我厂根据经验一般割缝为2mm 和3mm 。
(8)气割时应选择正确的参数,应调节好氧气射流的形状,使其达到并保持轮廓清晰,风线长。
切割时除保证几何尺寸外还要保证切割的垂直度,不应有缺菱和崩坑。
(9) 钢板的拼接1)由于定长进料,原则上箱型柱的翼板、腹板不拼接。
2)但尺度超长或不得已时方可拼接,所有拼接焊缝为一级焊缝,无损探伤合格后,方可下料。
3)拼接时,焊缝应能避开柱节点位置,宜在节点区隔板上下500mm 以外。
箱形柱的焊接工艺及焊接变形控制

mm的余量 ,即从牛腿 与梁连接 端截面处 起始测 量 的距
离差 。
将误 差 必须 控 制在 ± 范 围内 . 如此 才 能保证 板 条 1 mm ‘
将 接 板 一侧 抬 高 ,抬 高 尺 寸 采 用 2 0mm ̄ 0 拐 5 5 0mm 尺测 量 .将 拐 尺横放 于 接缝 处 ,接缝 和 拐尺 之 间 的垂 直 高 度 控 制 在 3 5m 之 内 ,焊 完 后 板 会 保 持 平 直 , ~ m
如 图 1所 示 。
1 箱 形 柱 制 作 工 艺 流 程
箱 形柱 的加 工制 作 主要 使用 材 质 为 Q 4 B钢 板 , 35 经 由配 料 、组装 、焊接 等工 序制 作 完成 。本 工程 中箱
形 柱 的 规 格 有 6 0mix 0 mx 1/02 m) 5 0 0 n 60m (62 /5m , 5
mm ̄ 5 m ̄ 1 /6m , 5 mx 5 mx 6m 5 0r ( 21 m) 4 0m 4 0m 1 m等 a
接 时 出现 凹陷 ,每 隔 2 0m 留 5m 的小 顶 桩 ,如 0 m m
此 能 保证 焊完 后翼 板平 直 。 ( )在对 牛 腿 配料 时 ,应 注意 腹 板 比翼 板 多 留 3 3
( )在 原 材料 下料 过 程 中 ,应 该考 虑 焊接 收缩 等 1 因素 ,将 箱形 柱 腹板 预 留 2m 的余 量 , 由技 术 人 员 m
( 山东 莱 钢 建 设 有 限公 司建 安 分 公 司 ,山 东 莱芜 2 1 2 ) 7 16
(工艺技术)箱型工艺

箱型工程制作工艺指导说明书安徽xx钢结构(集团)股份有限公司工艺技术部发布箱型柱加工工艺规程本工艺文件仅适用于箱型柱。
适用于强度等级为Q345系列的钢材。
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。
本工艺流程符合箱型柱构件制作加工工艺流程及重点部位检查流程图。
本工艺文件编制的主要依据为工程设计蓝图,《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)和《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81—2002),《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)以及焊接工艺性试验结果。
现行国家标准、规范(钢构部分):GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ99-98《高层民用建筑钢结构技术规程》GB/T1591-2008《低合金高强度结构钢》GB/T8110-2008《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB11345-89《钢焊缝和超声波探伤方法和探伤结果分析》GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB5313-85《厚度方向性能钢板》GB/T3632-1955《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T1228、1229、1230-91《钢结构用高强度大六角螺栓,大六角螺母,垫圈》一原材料检验及质量保证措施1)采购产品提货前,必须对所提产品进行质量、数量、规格、标记进行验证,并取得材质证明书、检测报告。
2)到公司材料将严格进行检验,检验的依据为受检材料执行的标准。
7)检验记录要在质量控制部存档,检验结果要记载于档案中。
二钢材的要求1)所有钢材必须具有质量证明书,并应符合设计要求及相关规范。
对所有材料应按有关规定进行抽样检验及抽样复检,取样方法与检验结果应符合国家现行标准的规定;厚钢板必须依规定作UT检测,检查是否有不符合规定的夹层存在.5)本工程钢结构采用的主要钢材有两种:主要是Q345B及Q345B-Z15,钢板及型钢的化学成分、力学性能和其它质量要求均应按相应的国家现行规范标准执行。
箱型柱焊接变形控制

箱型柱焊接变形的控制摘要:通过对莱钢信息能源管控中心全焊接箱型柱的制作实践,总结了箱型柱焊接变形的控制方法,为箱型柱的制作提供了借鉴。
关键词:箱型柱弯曲变形变形控制莱钢信息能源管控中心,建筑面积44436.6㎡,地上部分为钢框架结构,主要由钢柱和钢梁组成,其中钢柱又分为箱型柱、H型钢柱和方管柱三种类型,钢梁为H型钢梁。
其中箱形柱断面尺寸大,构造复杂,为全焊接结构,焊接量大,柱的弯曲、扭曲等变形都有非常严格的要求。
焊接变形难以控制,是该箱形柱制作的主要难点,一旦变形量超标,矫正极为困难。
1.箱型柱焊接变形分析所有的熔化焊都经过热源的加热,使焊接接头处母材及填充材料熔化,随后又冷却结晶形成焊缝。
焊接加热和冷却过程是极不均匀而且远离平衡状态的,因而形成复杂的瞬态温度场和应力应变场。
由于在加热和冷却过程中材料受约束而产生塑性变形,焊后结构中将留存下永久性的非协调应变,从而产生相当大的残余应力和变形。
箱型柱的拼装方法、焊接顺序和方向等因素都会使箱型柱产生弯、扭、渡浪和收缩等变形。
因此,要在无专用工装情况下全面达到钢柱的技术要求,必须确定合理的拼装方式,编排正确的施焊顺序和方向,采用合理的焊接工艺,最大限度地控制焊接变形。
2.从装配工艺控制焊接变形2.1组装顺序采用边组装边焊接的方式会因焊接变形给拼装带来困难。
考虑到箱型柱的断面尺寸大,内部有足够的施焊空间,采用先组装后焊接。
即上盖板在下依次组装腹板及隔板的方式,一次组装成U型构件,定位完毕后,再将U型构件中隐避焊缝焊完。
最后盖上上盖板,组装成箱型柱,并在四条长焊缝的两端装好引弧板。
2.2箱型柱的横向收缩控制箱型柱横向尺寸须通过预留收缩量来保证。
焊接方法及其工艺参数相同,纵向焊缝引起的横向收缩量可归纳为焊缝断面积、板厚和坡口根部间隙的函数,以式1 的形式表示:Δ=aAw/t+bG (式1) Δ—焊接横向收缩量,单位mm;Aw—焊缝断面积,单位mm2,文中取坡口断面积加焊缝余高面积,余高面积以3mm 的等腰三角形断面积计。
大型钢箱梁焊接收缩变形及其控制

大型钢箱梁焊接收缩变形及其控制摘要:随着工业社会的发展,钢结构逐渐成为工业化设计中的主要材料。
焊接是钢箱梁结构的主要拼接方式。
焊接过程中不可避免的产生残余应力和残云形变,这样的材料变化会对钢箱梁的总体结构产生很大的影响。
焊接过程较为复杂,焊接的焊接方式,以及焊接过程中材料的融化、凝固等微观变化都会影响结构以及使用寿命。
为了提高装置的使用性能,在焊接过程中有效控制焊接造成的形变至关重要。
为控制焊接变形应该从焊接工艺到变形影响因素整体进行研究控制。
从变形影响因素入手,对焊接变形进行控制。
本文分析焊接及焊接变形原理针对性的提出改变收缩变形的措施,为钢结构的焊接提供一定的理论参考。
关键词:钢箱梁;焊接变形;原理探析;变形控制引言近年来随着工业的发展,我国的造桥、造船业得到了长足的发展,大型钢箱梁由于其整体结构的弹塑性变形特性较好被广泛应用于工业过程。
焊接质量的好坏直接影响着钢箱梁结构的整体稳定性和使用寿命。
焊接是一个复杂多变的过程,为了更好的了解焊接过程如果进行实际操作实验,可能需要多组焊接实验并且需要特定的装置进行测试,耗费较大的人力、物力、财力[4-5]。
因此可以通过数值模拟来得到相应的而焊接工况进而得出影响残余应力残余应变的影响因素,有针对性的做出控制措施。
1.钢梁焊接工艺及焊接变形1.1钢梁的焊接焊接工艺对钢梁箱的使用至关重要。
焊接工艺主要由三步组成。
1)焊接前处理;2)使用材料的准备;3)焊接。
在焊接前首先因该对材料表面进行处理,去除钢件表面的铁锈、杂质及其他氧化物,防止装置产生后续的二次破坏。
在进行原材料的准备时,对于尺寸精度要求较高以及材料形状复杂难控制的应该使用数控机床、数控加工中心进行精确控制,且要根据原材料加工特性以及使用条件留有足够的加工余量。
1.2钢结构的主要焊接方法钢箱梁的焊接过程应该考虑各种因素,为了保证钢箱梁的使用寿命可以根据实际工程条件选择不同的焊接方法。
常用的焊接方法及原理如下表所示[6]。
箱型梁焊接工艺

箱形(梁) 柱制作工艺箱形柱是由四块板组成管状承重结构,一般为矩形或方形。
因其刚性大,自重轻,强度高,中间还可以灌注混凝土,形成特殊、紧箍式混凝土-钢柱结构,具有良好的承载轴力、弯矩和抵抗水平力的性能,在高层、超高层建筑中广泛采用。
该结构构件在柱-梁连接的部位,柱内设加筋隔板,因其工艺复杂,焊接熔敷金属量大,隔板处需采用电渣焊(SES),焊接变形不易控制,施工工艺难度较大,必须认真对待。
(一)电渣焊原理:熔嘴电渣焊是用细直径冷拔无缝钢管外涂药皮制成的管焊条作为熔嘴,焊丝在管内送进。
焊接时,将焊管条插入由被焊钢板形成的缝槽内,电弧将焊剂溶化成熔渣池,电流使熔渣温度超过钢材的熔点,从而熔化焊丝和钢板边缘,构成一条堆积的焊缝,把被焊钢板连接成整体。
(二)电渣焊特点:与其它熔化焊相比,电渣焊有以下特点:(1)当电流通过渣池时,电阻热将整个渣池加热至高温,热源体积较远焊接电弧大,大厚件工件只要留一定装配间隙,便可一接成形,生产率高。
(2)电渣焊一般在垂直或接近垂直的位置焊接,焊接分倾角不大于30度,整个焊接过程中金属熔池上部始终在液体渣池,夹杂物及气体有较充分的时间浮至渣池表面或逸出,故不易产生气孔生夹渣;熔化的金属滴通过一定距离的渣池落至金属,熔池对金属熔有一定的冶金作用,焊缝金属的纯净度较高。
(3)调整焊接电流或焊接电压,可在较大范围内调节金属熔池的熔宽和熔深,这一方面可以调节焊缝的成形系数,以防止焊缝中产生热裂纹。
另一方面还可以调节母材在焊缝中的比例,从而控制焊缝的化学成分和力学性能。
(4)电渣焊渣池体积大,高温停留时间长,加热及冷却速度缓慢,焊接中、高碳钢及合金钢时,不易出现淬硬组织,冷却纹的倾向较小。
如规范选择适当,可不预热焊接。
(5)由于加热及冷却速度缓慢,高温停留时间较长,焊缝及热影响区晶粒易长大并产生魏氏组织,因此焊后应进行退火加回火热处理,以细化晶粒,提高冲击韧性,消除焊接应力。
(三)电渣焊的分类电渣焊一般根据所采用的电极种类进行分类电渣焊分类图(四)电渣焊的焊接材料电渣焊用焊丝、焊剂推荐表见下表1表1各钢种电渣焊的焊接材料推荐表引弧剂采用YF-151或自制铁砂。
十字柱-箱型柱转换节点的加工制作工艺

主要焊接参数
焊接
位置 焊接方法
C0 气 体
焊材牌号
E R 5 0 —6
直径 焊接 电流 电弧电压 焊接 速度 c 0 2 流量
间隙 焊 接 坡 口形 式 。 ② 厚 板焊 接
时 ,焊 前 必 须 预 热 以 防 止 层 状撕
裂 ;同时 为 防 止 厚 板 焊 后 产 生 角
4 . 焊接技术
( 1 )焊 接 方 法 十字柱一 箱
变形 ,首道焊缝焊接时 ,借用反
变 形 措 施 来 减 小 焊 后 的 角 变 形 量 ,反 变 形 角度 可 为 3 。 。其 余
寸 ,按 l : 1 比例制 作 ) ,避 免 折
弯 过 量 。钢 板 折 弯 成 形 后 除 尺 寸 检 验 外 ,需 对 折 弯 处 钢 板 受 拉 面 进 行 磁 粉 、超 声 波 探 伤 , 同时 还
焊接时先焊 各分段之间对接环焊 缝 ,然后焊各段拼接纵焊缝 。拼
接 纵 焊 缝 焊 接 时 ,依 次 从第 一 段 向第 三 段 逐 段 施 焊 。 ③ 环板 及劲 板 焊 接 。先 组 装 外 侧 环 板 ,接 着
制 定了 “ 逐步组装 、分步焊 接 、
整 体 成 形 ” 的 工艺 方 法 ,有 效 解 决 了尺 寸大 、重 量 重 的 大 型 转 换
节点的装焊 ,对于 同种类型的构
件 制 作具 有 很好 的 借 鉴作 用 。
需对加热温度记录进行检查 。
L 形 、 槽 形 钢 板 组 装 前 ,先
外侧 劲 板焊 接 。沿 柱 身高 度 方
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庆大学 机械工程 学院 , 庆 404) 重 004
摘要 : 钻机底座立柱为箱形焊接结构, 是整个钻机的支撑构件。 底座的升降也是通过立柱 实现的, 因而
对立柱 的焊接 质量和 变形控 制有 着严格 的要 多次 工艺试 根 经
验 , 定 了合 理 的焊 接 方 法和 工 艺措 施 , 制 解决 了立 柱 的焊 接 变形控 制 问题 , 时焊后 对 焊 缝 的探 伤 同
结 果 也 达 到 了 国 家标 准 。
关键词 : 钻机 ; 立柱 ; 焊接 工艺; 焊接变形控制
中 图分 类 号 :G 5 .l T47 1
文 献标 识 码 : B
文章 编 号 :0 120( 0)50 4 — 3 10— 33 06 -0 5 0 2 0
W e d ng o r nk c l n a d f r a i n c n r l l i ft u o um n de o m to o t o
Z HAO inh a W ANG a —h a L U C e gy Ja —u , Xioe u n, I h n —u
构 件 时 , 采用 较 大 的 线 能量 并 注 意 填满 弧 坑 , 要 必 要 时 可 以 适 当 预 热 , 样 就 可 以 减 少 冷 裂 倾 向…: 这
整个 钻 机 , 每根 立柱 均 为箱形 、 而 内外 双层结 构 。 当
钻 机高度 升 高时 , 求 内立柱 能 顺利 地从 外 立柱 中 要 向上 抽 出并 用 销 子 固 定 , 达 到升 高 钻 机 的 目的 。 以 因 此 , 柱 是 钻 机 的 主 要 承 载 构 件 。 柱 采 用 焊 接 立 立 制 造 , 造 箱 形 立 柱 的 钢 板 长 度 为 1 0 I , 制 01T 内立 5 TI 1 柱 板 厚 1 II板 宽 2 011; 立 柱 板 厚 2 I , 61T, T 1 5 I 外 TI T 01T TI 1
Q4 3 5钢 是常 用 的低 合 金结 构钢( 屈服 强度 大于
等 于 3 0MP )碳 当量 为 03 5 04 1 , 硬 倾 5 a, . %~ .9 % 淬 4
石 油 钻 机 是 用 于 石 油 开 采 的 专 用 设 备 , 机 钻
整机 质量 、 合性 能可 满 足恶 劣环 境 和钻 井 l 艺 的 综 T
tsi g o c n lg whc e r a e wed n eo mai n, n b e t e s a t me tte n t n lr g lt n e t ft h oo y, ih d e e s l i gd f r t n e o e a l h e m o e h ai a e u ai . o o
要 求 。 JO 10 D 交 流 变 频 电 动 钻 机 底 座 属 于 大 Z 3 /7 0 B 型 的 钢 结 构 产 品 , 座 下 面 采 用 4根 立 柱 来 支 撑 底
向比 Q 3 2 5钢 大一些 , 焊接 时冷 裂倾 向也就 大些 : 所 以 , 低 温 下或 大 刚性 、 厚度 条 件 下 生 产 焊 接 结 在 大
i c e d by h o u n, O ti n c s ay t o r lt e s a hi ̄ te c l m e S i s e e s r o c nto h we n a i n fr ai n fc l dig qu lt a d deo m to o oumn. m b n d wih t e fa u e f y Co i e t h e t r o cl oumn oumn n t c n to o a t y,h r a on b e c l a d he o diins f fcor t e e s a l we d n l i g meto a d e h lg m e s r r wo ke o t r ug t e h d n t c noo y aue ae r d ut h o h h
( e h nc la d E gn e olg C o g igUnv ri , h n qn 0 0 4, hn ) I e a ia n n ie rC l e, h n q n iest C o g i g4 0 4 C ia Ⅵ e y
A s a t T ec lm f r l aei at n edn t cue a d i i i otn t s p ot h h l di .h iigo di ae b t c : h ou n o i b s s u k w ligs tr ,n r dl r u r t s mp r t o u p r tew oe r 1 elt f r l s a l T fn l b
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第 3 6卷 第 5期 20 0 6年 5月
雹晖墩
E e t c We d n c i e l cr l i g Ma h n i
Vo .6 No5 1 . 3
M a 20 6 v O
箱 形 立 柱 的 焊 接 工 艺 及 变 形 控 制
Ke o d : r l o m ; e c n l ;o t l f e igd fr a o y w r s di l n w l t h o g c nr l n e m t n lc u de o y oow d o i
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1 材 料 焊 接 性 分 析