箱形柱标准制作工艺.docx
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箱形柱标准制作工艺
箱形柱标准制作工艺
编制：
于鹏
审核：
批准：
宝冶钢构一厂
2007年3月25日
箱形柱标准制作工艺
1放样、号料
1.1.放样
1.1.1放样前，放样人员必须熟悉施工图和工艺要求，核对构件及构件相互连接的几何尺寸有否不当之处。
如发现施工图有遗漏和错误以及其他原因需要更改施工图时，必须取得原设计单位的同意，不得擅自修改。
1.1.2放样使用的钢尺，必须经计量单位检验合格。
并标贴修正值后才能使用，标准尺测定拉力为L≤30m时5kg，以确保划线、制作和现场安装用尺的一致性。
1.1.3样杆、样板制作时，应按施工图和构件加工要求作出各种加工符号、基准线、眼孔中心等标记，并按工艺要求预留加工余量，号上冲眼等印记并编号。
1.1.4放样和样板的允许偏差见（表一）
项目
允许偏差（mm）
平行线距离和分段尺寸
±0.5
对角线
1.0
长度、宽度
长度0~+0.5宽度0~-0.5
孔距
±0.5
组孔中心线距离
±0.5
加工样板的角度
±20‵
（表一）
1.2.号料
1.2.1号料前，号料人员应确认材质和熟悉工艺要求,然后根据生产准备部编制的排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图进行号料。
1.2.2号料用钢卷尺必须经计量部门校核,标贴修正值后才能使用。
1.2.3号料时应复核使用材料的规格、检查材料的外观，凡发现材料规格或材质外观不符合要求的，须及时报材料、质量、技术部门处理。
1.2.4母材须平整无损伤及其他缺陷，否则应矫正或剔除。
若发现钢板平面度超差，下料前必须用平板机或火焰法矫正。
火焰矫正的温度应控制在600°C（樱红色）以下；未降至室温，不得锤击钢板。
1.2.5腹板宽度加余量2mm,长度12m以下均加余量40mm..翼板，腹板只允许板长度方向拼接。
1.2.6翼板，腹板上划线定位，翼板、腹板开剖口，腹板预留电渣焊孔，见（图一）所示。
翼缘板预留电渣焊位置不开坡口，长度t+20+20。
（图一）
1.2.7工艺隔板、电渣焊隔板下料见（图二）所示，电渣焊隔板的两端预留20mm是为了电渣焊焊缝有孔产生漏渣和垫板宽度所限。
（图二）
1.2.8划线精度见（表二）
项目
允许偏差
基准线、孔距位置
≤0.5mm
零件外形尺寸
≤1.0mm
（表二）
1.2.9划线后应标明基准线、中心线和检验控制点,作记号时不得使用凿子一类的工具,少量的样冲标记其深度应不超过0.5mm，钢板上不得有任何永久性的划线痕迹。
2切割
2.1切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气,切割后表面应光滑无裂纹,熔渣和飞溅物应清除干净。
所有零件切割应用自动或半自动切割机或剪板机进行,严禁随意手工切割。
2.2钢材的下料切割方法通常可根据具体要求和实际条件，切割方法的选用参照（表三）
类别
使用设备
适用范围
气割
自动切割
适用于大的及板厚>12mm中厚钢板的切割
半自动切割
适用于大的及板厚>12mm中厚钢板和型钢翼缘板的切割，型钢腹板高>500mm的切割
手工切割
型钢腹板高<500mm的切割，修正切割。
但切割面必须用砂轮片打磨处理
等离子切割
等离子切割机
主要是切割薄钢板及不锈钢、铝、铜、合金等高熔点金属
（表三）
2.3自动、半自动气割工艺参数参照（表四）的规定
割嘴号码
板厚
氧气压力（Mpa）
乙炔压力
（MPa）
气割速度（mm/min）
1
6-10
0.20-0.25
≥0.030
650-450
2
10-20
0.25-0.30
≥0.035
500-350
3
20-30
0.30-0.4
≥0.040
450-300
4
40-60
0.50-0.60
≥0.045
400-300
5
60-80
0.60-0.70
≥0.050
350-250
6
80-100
0.70-0.80
≥0.060
300-200
（表四）
2.4气割精度要求参照（表五）的规定
项目
允许偏差
零件的长、宽
±1.0mm
切割面平面度
0.05t且≤2.0mm
割纹深度
0.2mm
局部缺口深度
1.0mm
（表五）
2.5气割的表面精度要求（S=1/1000mm）如（表六）：
主要构件
次要构件
表面粗糙度
50S以下
100S以下
凹陷深度
不得有缺口凹陷
在1mm以下
溶渣
可有块状溶渣散布，但不得留有痕迹或易剥离
上缘溶化
略成圆形，但须平滑
（表六）
2.6切割后须矫正板材由于切割所引起的变形，然后标上零件所属的炉批号、零件号，才能进行下一道工序。
2.7坡口加工精度符合（表七）的规定
1
坡口角度△a
△a=±2.5°
2
坡口角度△a
△a=±5°
3
坡口角度△a
△a=±2.5°
4
坡口角度△p
△P=±1.0
（表七）
3矫正和成型
3.1钢材的初步矫正，只对影响号料质量的钢材进行矫正，其余矫正在各工序加工完毕后再矫正或成型。
3.2钢材的机械矫正，一般应再常温下用机械设备进行，矫正后的钢材，再表面上不应有凹陷、凹痕及其它损伤。
划痕深度不得大于0.5mm，且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。
3.3碳素结构钢和低合金高强度结构钢允许加热矫正，其加热温度严禁超过正火温度（600℃），低合金钢严禁用水速冷。
3.4零部件须将变形矫正好才能转入下道工序。
4边缘加工
4.1气割的零件，当需要消除影响区进行边缘加工时，最少加工余量为2.0mm。
4.2机械加工边缘的深度，应能保证把表面的缺陷清除掉，但不能小于2.0mm，加工后表面不应有损伤和裂缝，在进行砂轮加工时，磨削的痕迹应当顺着边缘。
4.3焊接坡口加工尺寸的允许偏差应符合国家《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》和《埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》中的有关规定或按工艺要求。
4.4箱形柱在工地的接头应全部采用焊接，其坡口应采用（图三）的形式。
下节箱形柱的上端应设置隔板，并应与柱口齐平，厚度不宜小于16mm。
其边缘应与柱口截面一起刨平。
在上节箱形柱安装单元的下部附近，尚应设置上柱工艺隔板，其厚度不宜小于10mm。
柱在工地的接头上下侧各100mm范围内，截面组装焊缝应采用坡口全熔透焊缝。
（图三）
4.5边缘加工的允许偏差应符合（表八）的规定。
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±1.0mm
加工边直线度
l/3000，且不大于2.0mm
相邻两边夹角
±6′
加工面垂直度
0.025t，且不大于0.5mm
加工面表面粗糙度
50
（表八）
4.6端部铣平的允许偏差应符合（表九）的规定。
项目
允许偏差
两端铣平时构件长度
±2.0
两端铣平时零件长度
±0.5
铣平面的平面度
0.3
铣平面对轴线的垂直度
1/1500
（表九）
4.7外露铣平面应涂防锈油保护。
5组装
5.1流程图如（图四）所示
（图四）
5.2组对
5.2.1内隔板和衬板的组装
注：
1.隔板和衬板或垫板必须组装密贴，间隙小于0.5mm，防止电渣焊漏渣。
2.隔板四周必须经铣削加工，铣削余量为每边2-3mm，表面精度Ra值小于6.3um。
3.L1+ΔL1、L2+ΔL2、0<ΔL<1mm
|L3-L4|<1.5mm
L1⊥L2<1.0mm
5.2.2隔板L1、L2应预留焊接收缩余量见（表十）
L1、L2（mm）
焊接收缩量（mm）
400-600
1.0-1.5
600-800
1.5-2.0
800-1000
2.0-3.0
（表十）
5.2.3下翼板与内隔板的组装如（图五）所示，隔板和翼、腹板组装间隙≤0.5mm
（图五）组装下翼缘板和内隔板
5.2.4腹板的组装
5.2.4.1腹板组装见（图六）.
（图六）组装腹板
5.2.4.2为保证腹板与隔板紧密贴合和,用下（图七）的胎具组装.
（图七）胎具组装
5”U”后，用CO2气体保护焊焊接隔板与腹板及下翼板的焊缝,焊后100%UT探伤合格后方可装上翼板,焊接过程见（图八）,组装见（图九）。
（图八）隔板焊接
（图九）安装上翼板
5.2.5四条主焊缝的焊接见（图十）,焊接过程中必须严格遵守同向、同步、同规范施焊，并要求一次焊接完成，以防止扭曲变形。
（图十）主焊缝的焊接
5.2.6SES（电渣焊）钻孔位置在腹板上，如技术文件无此规定也可在翼板方向钻孔施焊，但内隔板装配位置应旋转90°。
（图十一）SES（电渣焊）钻孔
5.3切除SES（电渣焊）焊后的熄弧物。
（图十二）切除SES焊后物
5.4根据详图尺寸切头,长度放3-5mm余量。
5.5采用局部加热、加油压的方法进行矫正。
5.6牛腿、底板等部件装配前，须对主焊缝部位进行清理。
5.7.采用端面铣床进行端面铣削，要确保孔中心到柱中心距离L。
（图十三）端铣处理
5.8组装的允许偏差应符合（表十一）的规定
（表十一）组装的允许偏差
5.9构件外形和几何尺寸的偏差应符合（表十二）的规定
（表十二）外形和几何尺寸的偏差
6．焊接
6.1焊接的基本要求
6.1.1焊工应持证上岗，焊工资质应与施焊条件及焊缝质量等级相匹配。
严禁低资质焊工施焊高质量的焊缝。
6.1.2焊接材料使用前应仔细检查，凡发现有药皮脱落、污损、吸湿、结块和生锈的焊条、焊丝、焊剂等焊接材料不得使用。
6.1.3焊条严格按规定烘烤，并有专门的保温桶放置，随用随取，严禁乱放。
点焊用的焊条型号与正式施焊时所用焊条型号一致。
6.1.4定位焊必须避免在产品的棱角和端部等在强度和工艺上容易出问题的部位进行；T形接头定位焊应在两侧对称进行。
6.1.5焊接顺序的选择应考虑焊接变形，尽量采用对称焊接，对收缩量大的部位先焊接，焊接过程中应平衡加热量，使焊接收缩量小。
6.1.6应合理选择焊接电流和电压。
6.1.7焊接前必须由检查员检查坡口，合格后方可施焊。
反面焊接前，必须用碳刨清根，检查员检查合格后方可施焊。
6.1.8对接焊缝或有探伤要求的焊缝必须经探伤合格后，方可进入下道工序。
6.1.9零部件组装后必须经检查人员检查确认后方可施焊。
6.2为保证焊接质量，在对接焊的引弧端和熄弧端必须安装与母材相同材料的引出板，其坡口形式和厚度宜与构件相同。
引出板的长度：
手工电弧焊和气体保护焊为25-50mm；半自动焊为40-60mm；埋弧自动焊为50-100mm。
6.3引弧和熄弧：
引弧时由于电弧对母材加热不足，应在操作上注意防止产生熔合不良、弧坑裂纹、气孔和夹渣等缺陷的发生；另外，不得在非焊接区域的母材上引弧和防止电弧击痕。
当电弧因故中断或焊缝终端收弧时，应防止产生弧坑裂纹（特别是采用CO2半自动气保焊时），一旦出现裂纹，必须彻底清除后方可继续施焊。
6.4主焊缝不熔透剖口形式如（图十四）：
（图十四）不熔透焊缝坡口
6.5主焊缝焊接在平焊位置,宜采用半自动埋弧焊,二台焊机同时施焊，焊接轨道按腹板剖口位置.焊后在全溶透区域UT。
全熔透区域为柱脚以上1000mm范围；框架梁高度及其上下600mm范围；柱接头上下100mm范围需完全熔透焊，焊缝等级为二级，按照GB/T11345-89B类Ⅲ级20％UT。
如（图十五）：
≤20mm熔透焊缝剖口＞20mm熔透焊缝剖口
（图十五）熔透焊缝坡口
6.6腹板拼接焊缝与翼缘板拼接焊缝应相互错开300mm以上.
6.7低合金钢焊接焊缝的检查及检测（探伤）应在焊缝焊完24小时后进行.
6.8定位焊缝的长度和间距参照（表十三）的规定
板厚t（mm）
定位焊缝长度（mm）
定位焊缝间距
备注
手工电弧焊、CO2焊、自保护半自动焊
埋弧自动焊、熔化嘴电渣焊
约300-500mm
无特别要求时参照此表
t≤3.2
≥30
≥40
3.2≥40
≥50
t≥25
≥50
≥70
（表十三）定位焊缝的长度和间距
6.9箱形柱因形状简单，焊接工作量比较集中，因而在大批生产中宜采用高效的自动化焊接方法：
6.9.1半自动CO2气体保护焊——用于内隔板、箱形柱两端封板、牛腿连接件等的焊接。
6.9.2多丝埋弧焊——箱形柱四条主焊缝的焊接。
6.9.3电渣焊——箱形柱合拢后，箱内隔板的焊接。
6.10电渣焊施工
6.10.1不得使用潮湿的或混有异物的焊剂和生锈的焊丝，且不得使用药皮吸湿、脱落、破损或变质的药皮熔嘴。
6.10.2除去坡口面及其附近的红锈、水分、油及其它被认为有害的异物。
6.10.3调整熔嘴使其不松弛也不歪扭。
6.11焊缝返修
6.11.1焊缝返修应由经验丰富的优秀焊工承担。
6.11.2焊缝返修采用碳弧气刨清除缺陷。
确认彻底清除缺陷后，用砂轮机或直线磨光机清除渗碳层，然后进行补焊。
返修焊缝的焊接工艺同正常焊接。
6.11.3焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。
6.12焊接检验按《钢结构工程施工验收规范》（GB50205－2001）进行。
焊缝焊接完毕24小时后方可进行外观检查，外观检查合格后进行无损检测。
6.12.1设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。
一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合（表十四）规定。
焊缝质量等级
一级
二级
内部缺陷
超声波探伤
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
检验等级
B级
B级
探伤比例
100%
20%
内部缺陷
射线探伤
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
检验等级
AB级
AB级
探伤比例
100%
20%
注：
探伤比例的计数方法应按以下原则确定：
（1）对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度不小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；
（2）对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不少于1条焊缝。
（表十四）一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级
6.12.2外观检查应符合（表十五）中二、三级焊缝的质量要求。
焊缝质量等级
一级
二级
三级
外
观
缺
陷
未焊满（指不足设计要求）
不允许
≤0.2+0.02t,且≤1.0
≤0.2+0.04t,且≤2.0
每100.0焊缝内缺陷总长?
25.0
根部收缩
不允许
≤0.2+0.02t,且≤1.0
≤0.2+0.02t,且≤1.0
长度不限
咬边
不允许
≤0.05t,且≤0.5;
连续长度?
100,且焊缝两侧咬边总长?
10%焊缝全长
?
0.1t,且?
1.0,长度不限
裂纹
不允许
弧坑裂纹
不允许
允许存在个别长?
5.0的弧坑裂纹
电弧擦伤
不允许
允许存在个别电弧擦伤
飞溅
清除干净
接头不良
不允许
缺口深度≤0.05t,且≤0.5
缺口深度≤0.1t,且≤1.0;
每米焊缝不得超过1处
焊瘤
不允许
表面夹渣
不允许
深?
0.2t长≤0.5t且≤20
表面气孔
不允许
每50.0长度焊缝内允许直径≤0.4t且≤3.0气孔2个;孔距≥6倍孔径
角焊缝厚度不足（按设计焊缝厚度计算）
-
?
0.3+0.05t,且≤2.0,每100.0焊缝长度内缺陷总长≤25.0
角焊缝
焊脚不对称
-
差值≤2+0.2h
（表十五）二、三级焊缝的质量要求
6.12.3全熔透区域为柱脚以上1000mm范围；框架梁高度及其上下600mm范围；柱接头上下100mm范围需完全熔透焊，焊缝等级为二级，按照GB11345-89B类Ⅲ级20％UT。
所有拼接焊缝，焊缝等级为一级，按照GB11345-89B类Ⅱ级100％UT。
6.13栓钉焊接
6.13.1栓钉用焊接瓷环，使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙。
6.13.2焊接前应将构件焊接面上的水、锈、油等有害杂物清除干净。
6.13.3使焊构件应水平放置。
6.13.4栓钉焊接部位四周的融化金属以形成一均匀小圈而无缺陷为合格。
6.13.5栓钉焊焊后应进行弯曲试验检查，检查数量不应少于1％；当用锤击焊钉（螺柱）头、使其弯曲至30°时，焊缝和热影响区不得有肉眼可见裂纹。
7制孔
7.1制孔可采用数控、冲孔、钻孔、铣孔等方法。
构件制孔应优先选用钻孔。
7.2对于同一类型的零件进行批量加工时，应对首制件的孔径、孔位和孔壁质量进行检查，只有在首制件检验合格后，才能投入批量生产。
所有零件板的制孔，应在矫平后才能进行划线和钻孔；
7.3螺栓孔孔径和孔距的允许偏差和检验方法应符合有关标准的规定。
7.3.1Ｃ级螺栓孔（Ⅱ类孔），孔壁表面粗糙度Ra不应大于25um，允许偏差应符合表十六的规定。
项目
允许偏差
直径
+1.00
圆度
2.0
垂直度
0.03ｔ且不大于2.0
（表十六）Ｃ级螺栓孔允许偏差
7.3.2螺栓孔孔距的允许偏差应符合（表十七）的规定。
项目
允许偏差
≤500
501～1200
1201～3000
＞300
同一组内任意两孔间距离
±1.0
±1.5
—
—
相邻两组的端孔间距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
（表十七）螺栓孔孔距的允许偏差
7.3.3制成的螺栓孔应，并垂直于所在位置的钢材表面，倾斜度应小于1/20，其孔周围应无毛刺、破裂、喇叭口或凹凸的痕迹，切屑应清除干净。
7.3.4螺栓孔的允许偏差超过规定值时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊打磨后重新制孔。
8预组装
8.1为了检验构件制作的整体性，在构件出场前进行工厂拼装。
8.2预拼装均在工厂支撑凳或平台进行，所用的支撑凳和平台应测量找平。
预拼装时，不得使用大锤锤击，检查时应拆除全部临时固定和拉紧装置。
8.3分段构件或构件与构件的总体预拼装，如为螺栓连接，在预拼装时，所有节点连接板均应装上，除检查各部尺寸外，还应采用试孔器检查板叠孔的通过率，应符合以下规定：
8.3.1当采用比孔公称直径小1.0mm的试孔器检查时，每组孔的通过率不应小于85%；
8.3.2当采用比螺栓公称直径大0.3mm的试孔器检查时，通过率应为100%。
8.4除了壳体结构为立体预拼装，并可设卡、夹具外，其他结构均为平面预拼装，预拼装的构件应处于自由状态，不得强行固定；预拼装数量可按设计或合同要求执行。
8.5预拼装的允许偏差应符合（表十八）之规定。
构件类型
项目
允许偏差
检验方法
多节柱
预拼装单元总长（二节柱）
±5.0
用钢尺检查
预拼装单元弯曲失高
L/1500，且不应大于10.0
用拉线和钢尺检查
接口错边
2.0
用焊缝量规检查
预拼装单元柱身扭曲
H/200，且不应大于5.0
用拉线、吊线和钢尺检查
顶紧面至任一牛腿距离
±2.0
用钢尺检查
（表十八）预拼装的允许偏差
9构件标识
9.1构件编号标记：
均应在组装结束后打上钢印编号，钢印深度≤1mm，钢印处要预打磨，钢印必须清晰。
成品后再用白色或蓝色油漆喷上编号，大小为80mm高。
柱的编号编在柱底部向上1m翼板处。
9.2标高线标记：
用钢冲打在柱子翼板外侧四面上，每节柱的位置应根据结构情况定出，原则是便于现场使用水准仪。
9.3中心线标记：
用钢冲打在柱子翼板外侧四面上，上端向下500mm处；下端向上500mm处。
22.5标记方法：
中心线和标高线均为钢冲五点一线，每点间距20mm，最后用红色油漆等边三角形标记，标记的大小和尺寸见下图：
（图十六）标记尺寸
10安全技术措施
10.1必须坚决落实“安全第一，预防为主”的方针和安全为了生产，生产必须安全的规定，全面实行“预控管理”，从思想上重视，行动上支持，杜绝和减少伤亡事故的发生。
10.2在生产前必须逐级进行安全技术交底，其交底内容针对性要强，并做好记录，并明确安全责任制。
严格按规定做好开工前、班前安全交底。
10.3加强生产中的安全信息反馈,不断消除生产过程中的事故隐患,使安全信息反馈不已,这是预防和控制事故发生的重要方面。
10.4特种工种的作业人员，必须持有效证件方能上岗作业，并严格按照安全操作规程执行。
10.5现场零散物品应集中，材料、工具回收入工具房内，废料集中安放到临时堆场，已安装结构件节点固定，整体结构必须加固稳定。
10.6起吊用工具和钢丝绳，必须有足够的安全系数，一般不得小于5-6倍
10.7使用起重机应和司机密切配合，严格执行起重机械“十不吊”的规定。
10.8保持施工机械整洁，电线、气焊带、风带等应整齐安排，并应捆扎牢固。
10.9施工用电设施应专人维护，定期保养，严格遵循用电规程，保证安全用电，节约用电。
10.10严格遵守施工工地有关防火的规定，加强防火设施，杜绝火灾事故。
10.11电焊工操作时带好防护用品，防止触电、灼伤。
10.12所有施工工作人员都应严格遵守本工种安全操作规程。
10.13重视安全宣传，加强安全管理，以教育为主，以惩罚为辅来搞好安全。
10.14各种施工材料要分类有序堆放整齐，对余料注意定期回收，对废料及时清理，定点设垃圾箱，保持施工现场的清洁整齐。
10.15定期按情况可进行安全与文明检查评比，根据评比分数高低给予不同作业班组相应奖罚，把安全与文明工作做好。
10.16结构运输倒运必须绑扎牢固，堆放平稳牢靠，防变形，防坍塌倾倒。
10.17为确保超重、超大的箱型柱翻身时的安全，根据构件具体重量、尺寸等要求合理设计、制作吊具。
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