焊接H型钢制作学生工作.docx
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焊接H型钢制作学生工作
太原城市职业技术学院
《钢结构施工》
焊接H型钢制作的作业指导书
系别：
城建系
班级：
建工1013班
小组号：
三组
组长：
牛晓娇
组员：
彭雅马育理庞申强任昱
荣志远申宏清牛永杰
指导老师：
赵培兰
日期：
2012-12-18
任务2.3焊接H型钢制作的学生工作页
一、任务
表1任务安排表
任务内容：
焊接H型钢的加工制作
组号
任务
场地号
1
焊接H型钢的加工制作
任务要求：
1.能够识别常用的加工工具和设备
2.能够编制工艺流程
3.能够进行作的准备、工艺、加工和半成品的管理工作
4能够进行钢构件制作工艺的设计和构件的加工
5.能够进行成品的质量验收
组织：
全班安每组6人分组进行，每组选一名组长和一名副组长；
组长总体负责本组人员的任务分工，要求组员分工协作完成任务
副组长负责仪器设备的借领，归还和整理
2
焊接H型钢的加工制作
3
焊接H型钢的加工制作
4
焊接H型钢的加工制作
5
焊接H型钢的加工制作
组长：
副组长组员年月日
二、能力目标
1、能够进行进场材料的检查与复验
2、能够编制焊接H型钢制作的流程
3、能够编制焊接H型钢的专项加工方案
4、能够进行成品的质量验收，并能发现在制作过程中的质量问题
5、能够组织焊接H型钢的制作
6、能够整理焊接H型钢相应的技术资料
三、重点、难点
重点：
焊接H型钢的工艺流程、材料的验收、矫正方法、除锈涂装和质量检验等
难点：
钢结构构件加工全过程控制，施工图纸的正确性和放样，编制合理的工艺方案
四、教学方法与教学手段
在资讯阶段采用项目导向和任务驱动式教学法
在计划、决策、验评时采用讨论教学和启发引导式教学
在实施时采用“教、学、做”合一的教学方法
五、情境设计
1、情境教学场地
（1）理实一体化教室、校内情境教学实训基地
（2）协作钢结构加工厂
2、设计思路：
通过让学生观看钢结构H行柱的加工制作工艺录像及识读钢结构施工图，让学生在老师的引导，提示下，总结或复述录像中构件加工制作的过程，加工过程如何保证质量，质量检验等相关知识。
六、教学组织
学生分班组定岗位，按以下六部进行教学组织
表2教学组织表
步骤
第一步
第二步
第三步
第四步
第五步
第六步
名称
资讯
计划
决策
实施
检查
评价
1、资讯
（1）焊接H型钢的制作
（2）收集资料
《钢结构手工电弧焊焊接工艺标准》（501-1996）
《钢焊缝手工探伤》GB1134-89
《焊缝符号表示法》GB324-88
《焊接接头机械性能试验取样方法》GB2649-89
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89
《建筑钢结构焊接规范》
《大六角高强度螺栓连接工艺标准》（503-1996）
《扭剪型高强螺栓连接工艺标准》502-1996）
《钢结构加工制作手册》
2、计划
学生针对本工程，以小组方式工作，独立寻找与任务相关的信息，并获得工作过程、工具清单、材料清单，了解安全措施，并填写学生工作页，制定工作计划。
本项目计划主要内容有：
任务计划、H型钢构件加工工序卡片。
每组准备有施工图纸、空白工艺卡、空白零件流水卡、划针、粉线、弯尺、直尺、钢卷尺、剪子、塑料板、铁皮等工具。
所需钢板提前进场。
表3任务计划
小组号
3组
场地号
3#
组号
3组
组长
牛晓娇
工具计划
工具名称
数量
材料计划
材料名称
规格
长度
数量
分工安排
序号
任务内容
操作者
备注
1
2
3
4
5
（2）编制焊接H型钢制作的专项方案
3、决策
每小组请一位学生讲述自己所做的计划，老师进行讲评，给出建议。
教师通过让学生观看钢结构H型柱的加工制作工艺录像及识读钢结构施工图，让学生在老师的引导、提示下，总结构件加工制作的过程，加工过程如何保证质量，质量检验等相关知识，并修改自己的计划。
4、实施
每组配备一个实训指导老师，负责帮助学生加工H型钢
学生行为：
制定好焊接H型钢的加工工艺流程，工厂加工，并进行质量的检验.
（以下学生填写）
H型钢生产线工序作业指导书
1.目的
本指导书对H型钢生产线各工序的作业规范及要求做出规定。
2.范围
本指导书适用于H型钢生产线各工序岗位的作业。
3.职责
3.1操作人员按本指导书进行操作，并对本工序的制作质量负责。
3.2总师办负责对H型钢生产线各工序作业的规范性进行监督。
3.3质控部负责对H型钢生产线工序作业流程中产品质量各监控点实施检验监控工作。
4.相关文件
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》
DBJ08-216-95《钢结构制作工艺规程》
JG144-2002《门式刚架轻型房屋钢构件》
焊接质量控制程序
H型钢结构制作质量检验规程
5.作业指导书目录
5.1平板拼接
5.2下料
5.3组立
5.4焊接
5.5校正
5.6三维钻、端面锯
5.7锁口
5.8总装配
5.9总装配焊接
5.10打磨
5.11H型钢构件质量合格要求
5.1平板拼接
拼接平台（拼接平板）材质为：
HT200-300.工作面硬度HB170～210.经过两次时效处理（人工时效及自然时效2~3年）.该产品的精度稳定而抗磨性好.拼接平台（拼接平板）是检验机械零件平面、平行度、垂直度、角度、直线度等形位公差的测量基准，一般用于检验工件、精密零件的划线、研磨、工艺加工和划线、检验、测量、检测、焊接、装配等使用。
拼接平台（拼接平板）精度为0-3级；按国家标准JB/T7974-1999制造；精度等级按国家标准计量检定规程JJG117-91执行.
规格：
①100mm×200mm--400mm×400mm 精度为00级、0级、1级。
②400mm×600mm--1000mm×1500mm 精度为0级、1级、2级。
③1000mm×2000mm--2000mm×4000mm 精度为1级、2级、3级。
④2000mm×5000mm--3000mm×8000mm 精度为3级和精刨，大于以上规格可以拼装使用。
拼接平台（拼接平板）规格
（长×宽）mm
拼接平台（拼接平板）精度等级
1级
2级
3级
平面度公差（um）
200×200
10
20
50
300×200
12
24
60
300×300
12
24
60
300×400
12
24
60
400×400
12
24
60
400×600
14
28
70
500×500
14
28
70
500×600
14
28
70
500×800
16
32
80
600×800
16
32
80
600×900
16
32
80
1000×750
18
36
90
1000×1000
20
39
96
1000×1200
20
40
100
1000×1500
24
48
120
1000×2000
26
52
130
1500×2000
28
56
140
1500×2500
32
64
152
1500×3000
70
174
2000×3000
74
184
2000×4000
88
219
2500×3000
79
186
2000×4500
237
2000×5000
255
2000×6000
292
3000×6000
308
表4平板拼接规格及其精度
5.2下料
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：
表5项目及允许偏差
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1.5
T为板厚
割纹深度
0.2
局部切口深度
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。
图1H型钢的组焊、整体下料、钻孔示意图
（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。
5.3组立H型钢
（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：
图2H型钢胎架图
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：
图3H型钢端头下料示意图
（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：
图4H型钢组立定位点焊分布图
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
5.4焊接
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。
图5H型钢引弧板的设置
（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：
图6H型钢焊接顺序的选择
（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：
表6H型钢船型位置角焊缝自动埋弧焊的焊接参数
（4）①H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）：
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：
图7H型钢腹板厚度与其焊缝角度的关系
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。
图8H型钢放置在胎架上的斜置角度
（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
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。
5.5校正
（1）H型钢的矫正：
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。
5.6三维钻、端面锯
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。
5.7锁口
H型钢的锁口，先进行划线，采用手工切割，再磨光顺
5.8总装配
H型钢构件组装
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：
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
图9H型钢在组装平台上其部件在钢梁上的位置进行划线、组装
（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：
图10H型钢梁零件组装位置示意图
H型钢柱的组装要求及方法：
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
图11H型钢节点板、安装耳板上的端孔定位准线
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：
表7焊接H型钢的组装及组装焊接时，预放焊接收缩量
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。
5.9总装配焊接
5.10打磨
5.11H型钢构件质量合格要求：
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、柱的尺寸控制见下表。
表8H型钢梁允许偏差
表9H型钢柱的允许偏差1
表10H型钢柱构件的允许偏差
表11钢构件进场验收记录
工程名称：
xxx门式刚架轻型房屋
生产单位
建工1013班第三小组
构件名称
焊接H型钢构件
进场日期
构件数量
使用部位
验收内容（含质量资料情况）：
1.钢件的合格质量文件齐全；
2.钢材的厚度及尺寸与设计相符；
3.钢材表面刷漆符合要求；
4.焊接无裂纹，焊瘤等缺陷。
质检员：
项目技术负责人：
监理工程师：
表12钢构件合格证汇总表
工程名称：
序号
产品名称规格
进场数量
生产厂家
合格证编号
主要使用部位及说明
项目经理：
质检员：
监理工程师：
注：
各类构件合格证附后。
表13H型钢构件加工工序卡片
XX厂
H型钢构件加工工序卡片
工程名称
构件名称
加工图号
共1页
第1页
材料牌号
工序名称
XX
施工班组
建工1013班第三小组
备注
图
示
工步号
工步内容
设备
工艺装备
检验项目
允许偏差
工艺要求
1
下料
数控多头切割机
2
拼装点焊
H型钢自动组立机
3
焊接
埋弧自动焊机
4
矫正
H型钢翼缘矫正机
标记
处数
更改文件号
签字
日期
设计（日期）
审核（日期）
标准化（日期）
会签（日期）
5、检查
（1）检查计划
采取自检、互检、专检的方式，检查学生实训成果
学生行为：
对项目完成的情况进行自我检查及小组互查，修改不足之处，填写工作自查表、小组成员互评表。
表14工作自查表
工作任务
焊接H型钢的加工制作
小组号
3
学生姓名
牛晓娇
学号
1100202112
序号
自检项目
分数权重
评分要求
自评分
1
任务完成情况
40
按要求按时完成任务
38
2
知识点的掌握情况
20
小组成员能基本上讲解知识点
18
3
学习纪律
20
服从指挥，无安全事故
19
4
团队合作
20
服从组长安排，能配合他人工作
19
学习心得与反思：
熟悉了H型钢的制作工艺，并且从中学到很多知识，和组员一起完成了这次任务，更加会团队合作。
小组评分:
______95___________组长：
____牛晓娇_____时间：
____2102.12.18_____________
---——————
表15小组成员表现互评评分表
成员姓名
评分项目
彭雅
庞申强
马育理
牛永杰
荣志远
申宏清
任昱
牛晓娇
遵纪守时（10分）
10
10
10
10
10
10
10
10
工作积极主动性（20分）
19
19
19
19
19
19
19
20
团的协作精神（25分）
25
25
25
25
25
25
25
25
贡献大小（25分）
23
23
23
23
23
23
23
25
综合职业素质（20分）
19
19
19
19
19
19
19
19
合计
96
96
96
96
96
96
96
99
（2）实施检查
各组实施完成后，先自行检查，再进行互检，最后由教师进行专检。
6、评估
表16实训操作能力及表现评分表
工程项目名称
焊接H型钢制作
分项工程名称
小组名称
2组
制作前准备是否充分（20分）
操作规范程度（50分）
操作熟练程度（30分）
计划（进度）执行情况（20分）
总分
升级会员 