钢结构制作通用工艺.docx

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钢结构制作通用工艺

1、适用范围

本钢结构制作通用工艺适用于钢结构工程制作难度一般，钢材类别不大于Ⅱ类的钢结构制作加工。

2、目的：

使车间生产工人和公司相关管理人员了解、掌握钢结构制作过程中的基本标准和要求，以确保产品质量。

3、编制依据：

GB50755-2012钢结构工程施工规范

GB50661-2011钢结构焊接规范

GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范

4、产品制作：

4.1产品在制作之前应由技术部门组织相关的生产工人和相关管理人员就项目的制作进行技术交底。

交底内容包括设计总说明、合同特殊要求、产品制作所执行的规范、验收标准和典型施工图的解读及制作方案的确定等，确保产品的质量和生产的进度。

4.2钢结构制作工艺流程：

拼接

VT、UT

下料、切、锯、气割

零部件制作

设备

人员考核

检验

材料复试

钢材

焊材

油漆

审核

施工图纸

材料准备

构件清单

生产准备

技术准备

制作工艺

焊接工艺

技术交底

检验

H钢组装

箱形构件组装

检验

焊接

矫正

端板、底板、悬臂梁、牛腿、连接板等组装

检验

焊接

制孔

矫正

缺陷修补、打磨

检验

抛丸

遗漏缺陷修补

检验

涂装

检验

标记

成品保护

清单复核

包装发运

5。

材料

5.1钢材:

1）本制作工艺主要结构用钢为Q235和Q345等级，钢板化学成分（见表1）、力学性能（见表2）、钢材表面质量及厚度公差（见表3）应符合国家现行规定的要求，。

GB/T700《碳素结构钢》；GB/T《低合金高强度结构钢》；GB/T709《热钆钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》，并按规定取样进行力学试验

钢材化学成分表表1

牌号

质量等级

化学成分%（≤）

Q235

0.22

0.30﹋0.80

0.35

0.050

0.45

—

0.20

0.45

0.17

0.040

0.035

Q345

0.20

1.70

0.50

0.035

0.15

0.07

0.20

0.30

0.012

0.10

—

0.030

0.015

0.18

0.025

0.020

钢材力学性能表2

牌号

质量等级

屈服强度σs/Mpa不小于

抗拉强度σb

MPA

伸长率δ%不小于

冲击苈AKV/J

（℃）

钢板厚度mm

弯曲试验

厚度或直径mm

d=直径

≤16

＞16～40

＞40～60

＞60～100

≤40

＞40～60

＞60～100

+20

-20

-40

a=板厚

Q235

235

225

215

205

370-

500

—

≤60

＞60～100

Q345

345

335

325

315

470-

630

—

≤16

＞16～100

热轧钢板的厚度允许偏差（N类）表3

公称厚度

公称宽度的厚度允许偏差

≤1500

＞1500-2500

＞2500-4000

＞4000-4800

3.00-5.00

±0.45

±0.55

±0.65

—

＞5.00-8.00

±0.50

±0.60

±0.75

—

＞8.00-15.0

±0.55

±0.65

±0.80

±0.90

＞15.0-25.0

±0.65

±0.75

±0.90

±1.10

＞25.0-40.0

±0.70

±0.80

±1.00

±1.20

＞40.0-60.0

±0.80

±0.90

±1.10

±1.30

＞60.0-100

±0.90

±1.10

±1.30

±1.50

＞100-150

±1.20

±1.40

±1.60

±1.80

注：

在合同未注明偏差类别，采用N类。

如订货合同另有规定则应对应相应A、B、C类偏差。

当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值1/2；

2）所有的钢材必须有供应商提供的有效质量证明书；

3）钢材验收入库按照《材料标识可追溯性控制程序》对钢材进行标识管理、分类储存、防护。

5.2焊接材料：

1）焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、焊接保护气体等必须有相应的有效质量证明；

2）焊接材料应符合国家现行规定的相关标准，根据项目需要应进行焊接材料复试；

3）焊接材料按《焊接材料控制程序》验收入库、储存、防护、发放。

5.3涂装材料：

1）钢结构防腐涂料、稀释剂和固化剂应按设计文件或客户要求选用。

其品种、规格、性能应符合设计要求及国家现行的相关技术标准。

2）涂装材料必须存储在专用仓库并符合防火要求，应由专人保管、发放。

5、下料：

本公司的下料方法有锯切、剪切、等离子切割和火焰切割。

火焰切割只有在使用半自动切割不切实际时才可采用手工火焰切割。

6.1锯切

凡是热轧型钢端头无端板的构件应采用锯切。

断面的粗糙度为Ra25，长度锯切允许偏差为±2mm。

6.2剪切

凡是采用剪切的钢板厚度应小于或等于12mm，当厚板大于12mm时应采用火焰切割。

剪切允许偏差为±2mm。

6.3火焰切割：

1）切割准备：

①用于产品制作的钢板在下料前必须经表面质量检查和材料复试合格；

②下料前必须核对钢板牌号或材料标识及规格应与下料单一致；

③清除钢板表面的污垢、油脂等杂物；

④检查切割设备及气管的可靠性、安全性，确保切割过程的连续性。

2）切割：

①根据钢板厚度调整火焰切割工艺参数，见表4。

火焰切割工艺参数表4

割嘴规格

割嘴直径mm

切割厚度mm

切割速度

气体压力Mpa

切口宽mm

氧气

乙炔

液化气

0.6

5-10

600-750

0.4-0.5

0.025

0.03

0.8

10-20

450-600

0.4-0.5

0.025

0.03

1.0

20-40

380-450

0.5-0.6

0.025

0.03

1.25

40-60

320-380

0.5-0.7

0.03

0.035

1.5

60-100

250-320

0.7-0.9

0.03

0.035

3.5

1.75

100-150

160-250

0.9-1.4

0.035

0.04

2.0

150-180

130-160

1.4-1.6

0.035

0.04

②多条直线同时切割：

应统一割嘴规格，预热火焰功率应调整为一致，保持切割风线的清晰、挺拔。

割嘴离钢板距离保持一致，约10mm;

3）切割检查：

①清除切割熔渣，自己检查切割面，凡是缺陷超标应及时修整。

②气割允许偏差，见表5。

气割允许偏差表5

检查项目

允许偏差mm

表面粗糙度

≤Ra50um

割纹深度

0.3mm

局部缺口深度

1000mm长度内允许1处1.0mm

切割面垂直度

≤0.05t且＜2.0mm

零件宽度、长度

±2.0mm

③应及时对切割的零件标注零件编号、规格和材料可追溯性标识，

④必须对切割余料进行标识移植；

⑤填写下料记录

6、拼接：

7.1斜坡设置：

对接接头拼接的错边量应小于0.1t，且≤2.0mm。

当拼接的钢板宽度、厚度不相同时，其宽度、厚度差值超过4mm，应将较厚板的一面或两面采用火焰切割或机械加工方法使之斜坡过渡。

2.5

7.2H型钢拼接：

1）焊接H型钢拼接、翼板接缝和腹板接缝的间距大于200mm。

翼板拼接长度不应小600mm，腹板拼接长度不应小于600mm；

2）热轧H型钢拼接接头形式可采用错位接头或无错位接头，但每个项目应根据设计的具体要求，不得擅自选用拼接接头形式。

对接接头应为全熔透焊缝。

腹板上应开设过焊孔（半径一般为20mm）。

过焊孔应切割光滑，焊接后应保留过焊孔（除客户有要求外）。

≥200

①错位接头为Ζ、匚、等拼接形式，上、下翼板拼接缝与腹板拼接缝间距大于200mm。

拼接的翼板长度为翼板宽度的2倍，腹板拼接长度不小于600mm。

≥200

②无错位接头为“Ⅰ”字形拼接，上、下翼板拼缝与腹板拼缝在同一条直线上，按全熔透焊接，其拼接长度不应小于600mm_；

7.3箱形构件拼接：

1）箱形构件的侧板拼接长度不应小于600mm。

相邻侧板拼接缝的间距不宜小于200mm；

2）侧板宽度方向不宜拼接。

7.4角钢、C型钢拼接：

角钢、C型钢可采用“Ⅰ”字形拼接或45°斜接接（根据设计或客户的要求采用）。

钢板厚度超过6mm，按规范开坡口，按全熔透焊接。

7.5钢管拼接：

钢管拼接，每个节间宜为一个接头。

最短拼接长度应符合下列规定：

1）当管径：

d＜500mm时，拼接长度不应小于500mm；

2）当管径：

500mm＜d≤1000mm时，拼接长度不应小于管径；

3）当管径：

d＞1000mm时，拼接长度不应小于1000mm；

4）小管径拼接时，管内必须设有衬套，并按规定留有间隙或开坡口，按全熔透焊接（包括矩形钢管拼接）。

7.6吊车梁拼接

1）吊车梁的上、下翼板与腹板的拼接缝不得设在吊车梁跨中的1/3范围内；

2）焊接H型钢拼接应采用“Ζ”形拼接。

翼板拼缝与腹板拼缝应大于200mm；

3）一般规定吊车梁上翼缘与腹板连接为全熔透焊接_，上翼板正面拼接焊缝应磨平。

7.7坡口制备：

1）常用坡口形式和尺寸见表6及表7。

气体保护焊常用坡口尺寸表6

钢板厚度t

焊接符号

横截面

角度a

间隙b

钝边P

深度H

t≤6

—

0~3

—

6～10

—

b=t

—

6＜t＜16

50°

1~3

0~3

—

t≥16

a1=50°

a2=60°

1~3

0~3

H1=2/3（t-P）

H2=1/3（t-P）

6≤t＜16

50°

1~3

0~3

—

t≥16

a1=50°

a2=60°

1~3

0~3

H1=2/3（t-P）

H2=1/3（t-P）

埋弧焊常用坡口尺寸表7

钢板厚度t

焊接符号

横截面

角度a

间隙b

钝边P

深度H

6≤t＜12

—

t≥12

60°

5～6

—

t≥10

30°

H=t-P

t≥20

a1=60°

a2=60°

5~6

H1=2/3（t-P）

H2=1/3（t-P）

t≥20

a1=60°

a2=60°

5~6

H1=2/3（t-P）

H2=1/3（t-P）

1）坡口尺寸制作及装配允许偏差，见表8。

坡口尺寸制作及装配允差表8

检查项目

背面不清根

背面清根

坡口角度

+10º，-5°

坡口钝边

±2mm

—

间隙

±1mm

—

无衬垫根部间隙

±2mm

+2mm，-3mm

带衬垫根部间隙

+6mm，-2mm

—

2）坡口制备要求：

1凡是工厂焊接坡口或现场焊接坡口均应采用半自动切割；

2坡口制备必须按规定的坡口尺寸，确保其角度、深度、切割面的粗糙度，切割纹深度超过0.3mm时，应用砂轮打磨平整。

③箱形构件其纵向焊缝在全熔透和部分熔透交接处，其坡口深度必须逐步过渡至零，过渡段长度不小于坡口深度的4倍，角焊缝作纵向连接的部件也是按上过规定加工坡口；

④坡口加工完毕，在组装之前应清除切割、熔渣，并对焊接区域30mm范围内进行除锈打磨。

8.组装

8.1一般规定：

1）在组装之前，组装人员应看懂施工详图，必要时应配备施工区域的平面图、立面图。

发现图纸有异疑不得擅自修改，应及时与有关技术部门联系解决；

2）在组装之前，组装人员应对组装所用的零件、部件的编号及实物进行认真检查，确保实物几何尺寸与图纸相符；当构件组装后也必须按图纸认真检查各档零件尺寸或零件是否遗漏；

3）零件、部件在组装之前应考虑到组装成形后的构件能否进入抛丸设备除锈或者部分零件经抛丸后会出现抛丸“死角”，对此情况应采取零件、部件预抛丸处理；

4）在组装之前应清除待焊接区域30mm范围内的切割熔渣、氧化皮、铁锈、油脂、水等影响焊接质量的杂质；

5）焊接部位的装配间隙和坡口尺寸应控制在允许偏差之内，严禁在坡口间隙内塞焊条头或铁块等杂物；

6）对于搭接接头、塞焊、槽焊，钢板之间的装配间隙和衬垫与母材之间的装配间隙不应超过1.5mm。

7）超差间隙的修整_：

①坡口组装间隙超过规定的允许偏差，但不大于较薄板厚的2倍且不大于20mm时，可以在坡口单侧或两侧堆焊并打磨平整；

②采用角焊缝或部分熔透焊缝连接的T字接头，两部件应贴紧，根部间隙不应超过5mm。

当间隙超过5mm时，应在待焊板端面堆焊并打磨平整，使间隙符合要求。

8）定位焊：

①定位焊应由有相应资格证书的焊工施焊；

②定位焊使用的焊接材料与正式施焊相同；

③定位焊缝厚度不应小于3mm；T字接的定位角焊缝焊厚不应超过设计焊厚的2/3。

焊缝长度25-50mm，间距宜为300-500mm；

④当板厚超过规定的厚度时，定位焊的预热温度宜高于正式预热温度20-50℃；

⑤定位焊应避开焊接起始、结束拐角部位，坡口内尽量避免定位焊；

⑥定位焊缝与正式焊缝应具有相同的焊缝质量。

当定位焊存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，应及时完全清除。

9）过焊孔设置：

①在构件焊缝交叉的位置，为保证主要焊缝的连续性，应在相应位置开设焊缝穿越孔，过焊孔应按图纸标注的位置开设_；

②过焊孔制作应按规定的半径R，并用样板划线切割；

③过焊孔切割边应光滑，切割纹深度超过0.3mm，在组装前进行打磨修整_；

④吊车梁上的过焊孔（切角）必须按规定开设。

10）构件标注：

①构件组装完毕后，应将图纸上的焊接符号正确地移植标注到相应的焊接部位，以便焊工能准确地按焊缝要求进行施焊和检验员对焊接进行检验；

②构件上的孔位应用洋冲眼清晰标注，再用记号笔画圈提示，并在孔位处标明钻孔的直径；

③构件组装完毕后，在构件长度方向距离端头300mm的翼板中心位置用钢印标注构件编号和流水号，如遇螺栓孔应避开该孔100mm处，再用记号笔将钢印号围框提示。

钢印字体宜为10-12mm，字迹清楚。

如钢号打错，应将其磨平后重新标注，不允许在错误的钢印上重复标注。

11）填写构件拼装记录

8.2划线：

：

1）划线之前必须对型钢等材料进行矫正合格；

2）按施工详图确定构件三个方向的划线基准面和中心线；

3）端板、底板等带有安装螺栓孔的连接板均以螺栓孔的中心为基准线，不得以自由边为基准面划线；

4）除了确定构件高度、长度、宽度三个方向的尺寸，还必须采用对角线进行验证构件的垂直度或对称度偏差值；构件的直角度除了用直角尺检验以外，还可用二边之间的斜线来校验；

5）零件安装尺寸的划线和孔距之间的中心线划线允许偏差±0.5mm；

6）构件划线应从确定的基准面为“0”位，分别划出各档尺寸。

不宜以每档尺寸为基准分别划出各档尺寸，尤其是孔位尺寸线；

7）在划线之前应考虑到构件焊接节点的收缩量应放余量。

8.3端板组装：

1）端板（包括底板）是连接梁与梁、梁与柱的连接板。

端板的组装质量将直接影响到现场安装质量。

在组装前，必须以图纸核对其外形尺寸、孔径、孔距以及组装时的上、下方向；

2）为了保证端板的组装质量和焊接质量，H型钢的端头应采用机械锯切或半自动切割。

若端板连接采用坡口焊接，坡口制备应符合本工艺7.6的要求，其坡口宜开设在翼板的内侧。

在开坡口的同时按要求开设过焊孔；

3）按划8.2划线要求划出端板的十字中心线，再与H型钢的轴线相吻合后定位。

定位焊尽量焊在坡口的背面；

4）端板安装的角度是组装关键。

在组装时要有效地控制端板与翼板、腹板的角度。

8.4悬臂梁组装

1）悬臂梁与H型钢立柱连接，悬臂梁的长度尺寸应以H型钢的腹板中心线至悬臂梁的安装螺栓孔中心线计量；

2）悬臂梁与箱形柱连接，悬臂梁的长度尺寸应以箱形柱的翼板或腹板中心线至悬臂梁的安装螺栓孔中心线计量；

3）悬臂梁高度尺寸应以柱子的高度基准面至第一个安装螺栓孔的中心线计量；

4）悬臂梁的连接接头形式按照图纸规定制作。

8.5牛腿组装

1）牛腿与H型钢立柱和箱形柱连接，一般上、下翼板开坡口，为全熔透焊缝。

腹板一般不开坡口，除另有要求外；

2）牛腿高度尺寸以立柱的高度基准面至牛腿支承面计量；

3）牛腿组装支承面不允许下挠。

8.6构件制作允许偏差（见附录）

1）焊接H型钢允许偏差；

2）多节钢柱外形尺寸允许偏差；

3）单层钢柱外形尺寸允许偏差；

4）焊接实腹钢梁外形尺寸允许偏差。

9.焊接规程

9.1一般规定

1）母材上待焊接表面和坡口两侧均匀、光洁，距离坡口边缘30mm范围内不得有氧化皮、锈蚀、油脂、水等影响焊接质量的杂物。

2）焊接材料依照《焊接材料控制程序》进行管理。

3）焊接材料匹配，见表9。

焊接材料匹配表9

钢材牌号

焊条电弧条

实芯焊丝

药芯焊丝

埋弧焊

Q235

E43XX

ER50-X

E50T-X

HJ431-H08A

Q345

E50XX

ER50-X

E50T-X

HJ431-H08MnA

SJ101-H10Mn2

4）焊接材料烘干要求：

焊材牌号

烘干温度℃

时间h

保温温度℃

E43XX（酸性）

100-150

100

EXX15、EXX16（碱性）

300-350

100-150

HJ431焊剂

250-300

100-150

SJ101焊剂

300-350

100-150

5）焊接参数，见表10。

焊接参数表10

焊接方法

焊材牌号

焊条、焊丝直径（mm）

电流（A）

电压（V）

焊接速度（m/min）

SMAW

E43XX

E50XX

3.2

80-140

18-26

8-18

4.0

110-210

20-27

10-20

5.0

160-230

20-27

10-20

GMAW

ER50-X

1.2

打底：

180-250

填充：

220-300

盖面：

220-280

25-35

25-45

FCAW

E501T-X

SAW

H08A

H08MnA

H10Mn2

3.2

400-550

24-35

25-65

4.0

450-650

24-35

5.0

500-750

34-40

注：

表中的参数为平焊、横焊位置，立焊电流应减小10％~15％；大于或小于本工艺参数应按WPS操作。

6）预热和环境温度：

①当钢板厚度或施焊环境温度低于规定的范围要求时必须进行预热。

焊接环境温度高于0℃时，钢板最低预热温度要求（℃）；见表11

预热温度要求表11

钢材类别

接头最厚部件的厚度（mm）（℃）

t≤20

20＜t≤40

40＜t≤60

60＜t≤80

t＞80

Ⅰ（Q235）

——

Ⅱ（Q345）

——

100

注：

当焊接环境温度低于0℃时，预热温度应比表中规定的温度高20℃。

②焊接环境温度低于0℃，但不低于-10℃时，应采取预热以确保焊接处不低于20℃或规定的最低预热温度；

③预热的加热区域应为焊道两侧，宽度应不小于焊件施焊板厚度的2倍且应不小于100mm_；

④当二块厚度不相同的钢板组合时，其预热温度应按厚的为依据；

⑤当二块类别不相同的钢板组合时，其预热温度应按高的为依据；

⑥填写预热温度和层间温度记录。

6）引弧板、引出板和衬垫：

①引弧板、引出板和钢衬垫的钢材应具有与焊接母材相近的可焊性，

虽不要求其与母材材质相同，但其强度等级不应高于母材（除桥梁制作外）。

②焊条电弧焊、气体保护焊焊缝引弧，引出长度应大于25mm。

埋弧焊焊缝引弧，引出长度应大于80mm；

③引弧板、引出板应用火焰切割或碳弧气刨去除并打磨平整，严禁使用锤击方法去除方法。

7）单道焊缝尺寸：

①焊条电弧焊焊接时，焊道最大宽度应不超过焊条直径的4倍；

②实芯焊丝、药芯焊丝气体保护焊焊接时，焊道最大宽度不超过20mm；

③单道角焊缝最大焊脚尺寸（mm）；见表12

单道角焊缝最大焊脚尺寸表12

焊条电弧焊

气体保护焊

单丝埋弧焊

平焊

横焊

立焊

——

④当设计要求焊缝宽度或焊脚超过规定的最大尺寸，应采取多层多道焊。

8）过焊孔和包角：

（绕焊）

①不应用堆焊方法封堵过焊孔，除客户另有要求外；

②过焊孔两端应采用包角焊；

③T字型两端应采用包角焊。

t/4-t/2

9）T型接头、角接接头等要求全熔透或部分熔透焊接，其焊脚尺寸不应小于t/4。

动载结构件焊脚尺寸不应小于t/2，且不应大于10mm，允许偏差为0～4mm。

10）角焊缝焊脚尺寸应按图纸所规定的施焊，但必须保证焊厚达到规定的数值_；

hf=焊脚尺寸

he=焊厚

he=0.7hf

11）角焊缝间隙超差修整：

角焊缝的根部间隙大于1.5mm，且小于5mm时角焊缝的焊脚尺寸应按根部间隙值给予相应的增

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