钢结构工程作业指导书

钢结构工程

8.1 焊接H型钢加工制作

8.1.1 工艺概况

本工艺适用于钢结构构件采用焊接H型钢的施工工艺。

8.1.2 作业内容

本工艺主要作业内容有：施工准备、板材下料、H型钢组立、H型钢焊接、H 型钢矫正、等。

8.1.3 质量标准及检验方法

《钢结构工程施工规范》GB50775-2012

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

《钢结构焊接规范》GB50661-2011

8.1.4 工艺流程

8.1.4-1焊接H型钢加工制作工艺流程图

8.1.5 工艺步骤及质量控制

一、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。

3）CO2气体应符合《焊接用二氧化碳》HG/T2537的规定。

2.配套材料

引弧板、息弧板、楔铁、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、埋弧焊机、H型钢矫正机、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。

二．工艺步骤

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，切割质量见表8.1.5-1。

件采用数控切割机进行下料。

（3）对H型钢的翼板、腹板的长度加放工艺加工余量，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）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型钢组装

（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，胎架示意图见图8.1.5-1和图8.1.5-2。

8.1.5-1 H型钢水平组装胎架图

8.1.5-2 H型钢竖向组装胎架图

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。

（2）H型钢组立

1）H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。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。定位焊示意图见8.1.5-3。

8.1.5-3 定位焊示意图

2）H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；

3）H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；

4）H型钢翼板与腹板之间的组装间隙△≤1mm，腹板中心偏移不大于2mm，腹板与翼板的垂直度为b/100且不大于3.0㎜（b为翼缘板宽度）;截面高度±3.0㎜；

（3）H型钢焊接

1）H型钢焊接采用全自动埋弧焊机，弧焊时必须根据钢板的厚度和品种按工艺文件采用相应的焊丝、电流、电压以及焊接速度，同时必须注意焊剂质量，特别是焊剂干燥度，焊接H型钢焊随后应进行矫正。

2）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，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。

3）根据腹板厚度和熔透方式的不同，焊接时H型钢腹板分成开坡口和不开坡口，两种焊接方式的工装见图8.1.5-4和图8.1.5-5。

图8.1.5-4 腹板不开坡口埋弧焊工装架

图8.1.5-5 腹板开坡口埋弧焊工装架

4）对于焊接H型钢由于必须控制焊接H型钢的直线度，因此必须尽量避免焊接绕曲变形，所以必须控制焊接变形。其焊接顺序见图8.1.5-6。

图8.1.5-6 H型钢焊接顺序图

5）焊接质量控制

①焊接过程中设置焊丝对中装置，确保焊接位置，保证熔池中心在焊缝的中心线上，消除因焊接位置不对称而产生的变形。

②电弧引弧必须在引弧板上引弧，并在进入焊缝之前调整好焊接参数和焊接状态。熄弧时将电弧引入熄弧板上，熄灭电弧，避免引弧和熄弧而引起裂纹等缺陷。

③翻身焊时，必须进行严格清根处理。采用碳弧气刨对焊缝进行清根气刨，气刨留下碳晶粒必须用砂轮打磨机打磨干净，直至露出金属光泽后，再进行焊接。

④焊后24小时方可进行超声波无损检测。焊接质量等级必须达到设计要求。对H型钢焊缝超声波探伤时，还应注意对两侧焊趾以及焊道层下母材内部缺陷的检查。

（4）H型钢矫正

焊接完成后的H型梁，由于焊缝收缩常常引起翼缘板弯曲甚至粱整体扭曲，因此必须通过翼缘矫正机进行矫正，对局部波浪变形和弯曲变形采取机械矫正或火焰矫正法处理。焊接H型梁的矫正一般在焊接H型钢生产线的矫正机上矫正。矫正工作的环境温度不应低于0℃，可采用逐级矫正方式实施矫正，以保证翼缘板表面不出现损伤，角焊缝不发生裂纹。如果必须采用火焰矫正时应控制好加热温度，避免出现母材损伤。加热温度不得超过900℃，并采用三角形加热法，根据H型梁弯曲的程度，确定加热三角形的大小和个数。同一部位加热矫正不得超过二次；矫正后应缓冷，不得用水骤冷。

（5）除锈涂装

1）交付除锈的构件应是彻底去除油脂、切割边缘毛刺、焊渣和飞溅，无残留切割缺口、焊缝缺口、深度咬口、未包角焊和焊缝外观缺陷等。