5大板梁制作标准工艺.docx

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5大板梁制作标准工艺

第5章大板梁标准制作工艺

1排版

1.1大板梁焊缝质量等级要求

1.1.1大板梁翼缘板和腹板拼接处坡口对接焊缝为全熔透焊，焊缝质量等级为一级。

大板梁上、下翼缘板在跨中1/3范围内应避免拼接，上下翼缘板及腹板的拼接焊缝不应设置在同一截面，需互相错开200㎜以上，并与加劲肋的间距不小于200㎜。

1.1.2大板梁腹板与上翼缘板T型接头焊缝为全熔透焊，采用对接与角接组合焊缝形式，焊缝质量等级为一级。

大板梁腹板与下翼缘板T形接头焊缝为全熔透焊，采用对接与角接组合焊缝形式，每端部长度不小于梁跨度的1/8范围内焊缝质量等级为一级，其余焊缝为二级。

1.1.3其余焊缝采用坡口角焊缝或角焊缝（设计明确二级以上全熔透焊缝的除外），并应确保熔透深度S＞=0.75t（t为板厚），焊缝质量等级为三级，二级外观检查。

1.2排版

1.2.1排版时应标明所用钢板的编号。

1.2.2翼缘板、腹板的拼接位置应避开梁跨中三分之一范围。

1.2.3上、下翼缘板和腹板的拼接缝应相互错开200mm以上，且所有拼接缝与加劲板的角焊缝之间也应相互错开200mm以上。

1.2.4上、下翼缘板和腹板排版下料时要考虑刨边余量和焊接收缩余量：

翼缘板长度方向至少放50～100mm余量；腹板宽度方向放6±1mm焊接收缩余量，长度方向放50～100mm的余量，余量放在两端较厚的腹板上，中间较薄的腹板长度方向为净尺寸，不放余量。

1.2.5大板梁均应起拱，起拱高度为1/1500。

1.2.6制品工序卡中应详细注明零件切角尺寸、坡口型式、工艺要求。

2下料

2.1号料和划线：

2.1.1本工程用的钢卷尺必须经计量部门进行校核，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

2.1.2号料前应先确认材质并熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图进行号料。

2.1.3号料的母材须平直无损伤及其他缺陷，否则应先矫正或剔除。

2.1.4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，样冲标记其深度应不大于0.5mm，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。

2.1.5钢板下料应严格按排版单中指定的钢板号进行下料。

H型钢的主板及零件板下料完毕应在端头标明构件号、零件编号及尺寸规格，同一整体构件的零部件宜摆放在一起，以便后续装配。

3切割

3.1H型钢三大片的下料采用多头或数控下料，零件板用半自动切割机或剪板机下料。

切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气；切割后气割表面应光滑无裂纹，熔渣和飞溅物应除去；H型钢组装前必须将待焊部位金属表面的轧制铁鳞用砂轮机打磨干净，且须去除施焊部位及其附近50mm～80mm范围内的氧化皮、渣皮、水分、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质，显露出金属光泽。

-

3.2板材切割后须对由于切割引起的变形（如旁弯等）进行矫直，然后标上零件所属的构件号、零件号后才能流入下一道工序。

3.3气割的表面精度要求（S=1/1000mm）：

项目

主要构件

次要构件

切割面不垂直度

0.05t且≤1.5mm

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

熔渣

可有块状熔渣散布，但不得留有痕迹或易剥离

上缘熔化

略成圆形，但须平滑

3.4拼板、下料、校平、刨边及坡口

3.4.1钢板于下料前校平。

3.4.2横缝拼接采用下图所示坡口型式，其中不等厚钢板拼接要保证中心线对齐，并且要求在厚板侧刨1∶2.5的斜坡。

如（图一）

（图一）

3.4.3横缝拼接前要将坡口及其两侧打磨至露出金属光泽,并按要求进行焊前预热100～150℃，焊后立即用保温棉保温缓冷。

3.4.4横缝拼接并探伤合格后，采用数控切割机起拱下料，并用记号笔标明起拱方向。

下料完毕，进行校平。

3.4.5腹板校平后采用刨边机进行刨边及开坡口（因腹板不等厚，所以刨坡口时应在中间δ=25mm薄板下面加放垫板，以保证整块腹板坡口或刨边边缘的平直），具体要求如下：

腹板上边缘通长范围及梁两端腹板下边缘各约4000m为全熔透坡口焊缝，坡口型式见下图，中间腹板δ=25mm厚钢板的下边缘为K型坡口角焊缝，坡口型式如（图二）。

（图二）主焊缝坡口型式

3.4.6翼缘板下料后先进行校平，然后在翼缘板两侧进行刨边各约2mm，要确保刨边后的翼缘板宽度允许偏差为+2～3mm，且各翼缘板的宽度允许偏差一致。

3.4.7翼缘板拼接时中心要对齐，拼接坡口型式见下（图三），引弧板、熄弧板规格为60*80*100mm。

探伤完毕，将引弧板和熄弧板气割切除，并保留2～3mm余量，然后用砂轮机修磨平整，严禁用锤击落引、熄弧板。

拼接过程中，构件翻身要采用专用吊具，以防损坏引弧板。

（图三）

3.4.8拼板焊接前电加热150～200℃，并控制层间温度在150～200℃之间。

焊接完毕立即用保温棉保温缓冷。

拼缝探伤合格后，应进行焊后消除应力热处理。

3.4.9组立之前要将翼缘板拼接焊缝修磨与母材平齐，且应进行校平。

3.4.10大板梁上下翼缘板边缘宜为自动气割边，当用手工气割或剪切机切割时，应沿全长刨边。

4矫正

4.1钢材的矫正，一般应在常温下用机械设备进行，但矫正后的钢材，表面不应有凹陷、凹痕及其他损伤。

热矫正时应注意不能损伤母材，加热的温度应控制在900℃以下，低合金钢严禁用水激冷，矫正必须避开蓝脆区温度（200℃～400℃）。

矫正后的允许偏差应符合GB50205-2001中表7.3.5的要求。

4.2对于大型构件的主体材料（如H型钢的三大片），若下料过程中因切割等原因产生波浪变形，需经校正后方可进行组立焊接等下一步工作。

4.3所有零配件装焊完毕后，应对构件整体进行检查，对因装配、焊接产生的构件变形进行局部火焰校正，以控制构件整体外形尺寸。

5预涂装

5.1对于截面高度大于4000mm的大板梁要求预先涂装。

5.2腹板在下料前预涂，

5.3翼板在下料、接料后预涂。

6组装

6.1BH型钢组立

6.1.1组装前先检查组装零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求，确认后才能进行装配。

6.1.2构件组装要按照工艺流程进行，主焊缝两侧翼腹板各50～100mm范围内的铁锈、油污等应清理干净。

6.1.3BH型钢的翼板和腹板下料后，在翼腹板上标出长度方向中心线和腹板拼装位置线，并以此为基准在专用胎架（见下图）上进行BH拼装。

组装用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求，并具有足够的强度和刚度，经验收合格后才能使

6.1.4BH型钢组立时首先由电焊工进行定位焊,然后在正反面全长范围内手工电弧焊（用Φ4mm焊条）加焊一道（注意焊前预热）,经检查合格后方可吊运.

6.1.5构件组装完毕后应进行自检，准确无误后提交专检人员验收，若在检验中发现问题，应及时进行修理和矫正。

6.2BH型钢主焊缝焊接

6.2.1大板梁腹板与上翼缘之间的通长主焊缝、腹板两端各约1/8范围与下翼缘的焊缝为全熔透坡口焊缝；其焊缝质量应符合一级焊缝的要求，并按GB11345-89中B类Ⅱ级进行100%超声探伤；中间腹板与下翼缘的主焊缝为二级焊缝。

6.2.2大板梁上翼缘与腹板的坡口焊透焊缝，其表面必须形成略凹状，以保证焊缝金属与母材间平缓过渡。

6.2.3主焊缝焊接顺序：

正面焊接2/3——背面清根——背面焊接完毕——

正面焊接完毕

6.2.4主焊缝焊接时，BH型钢摆放角度须按要求执行见下（图四）。

（图四）

6.2.5主焊缝焊前在两端加焊引熄弧板；

6.2.6主焊缝焊接前电加热至150～200℃，焊接过程中腹板背侧要继续加热保温，确保层间温度为150～200℃。

6.2.7焊缝焊接完毕需进行后热，即焊接完毕立即将焊缝两侧约200mm范围内加热到250～300℃，并保温2-3小时后缓冷。

6.3装焊端加劲板、横向及纵向加劲板

6.3.1梁端加劲板与上翼缘为顶紧焊缝，与下翼缘板之间采用全熔透坡口焊。

6.3.2其它横向加劲板与上翼缘为刨平顶紧角焊缝。

6.3.3所有加劲板与十字缝交接处按要求设置应力孔。

6.3.4所有焊缝两端需绕焊（包角）；特别强调横向加劲板下端至少20mm范围与腹板连接处要绕焊，不得断弧。

6.4装焊端加劲板及连接板

6.4.1最后装焊端加劲板及与水平支撑、垂直支撑、辅助桁架连接用的高强螺栓连接板。

6.4.2梁端封板、高强螺栓连接板装焊之前要进行预除锈。

6.4.3装配班组负责对吊车梁翼缘板边缘进行倒棱R=2mm，合格后方可交工。

6.4.4梁加劲肋遇主焊缝处均切角

（注明者除外）

6.4.5大板梁的贴角焊缝表面应做成直线或凹型，焊接中应避免咬肉和弧坑等缺陷。

焊接加劲肋的始末端应采用回焊等措施，避免产生弧坑。

回焊长度不小于三倍贴角焊缝厚度，尤其是中间加劲肋贴角焊缝末端应严格控制，避免产生弧坑和咬肉（不应在加劲肋下端起落弧）。

6.4.6大板梁与两端为高强螺栓连接。

大板梁的长度方向制作误差为适当负公差（0～-５mm,以保证安装顺利。

6.4.7大板梁的上下翼缘板，腹板上均不得焊接本施工图以外的任何零配件。

在制作过程中不得焊接临时固定件等，亦不得随意在主材上用电焊引弧或打火。

6.5翼缘板、腹板、BH型钢吊运及焊接过程中必须采用专用吊具和胎具。

7定位焊

7.1定位焊应由合格的持证定位焊工或正式焊工施焊。

7.2定位焊应符合与正式焊缝一样的质量要求，焊后应彻底清除熔渣；定位焊焊缝出现裂纹，应清除后重焊。

7.3定位焊焊后应彻底清除熔渣；熔入最后埋弧焊焊缝的定位焊，对咬边、未填满弧坑等类缺陷可不必清除。

7.4定位焊应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊；T形接头定位焊应在两侧对称进行。

7.5定位焊尺寸不大于设计尺寸的2/3，不小于4mm，但不宜大于8mm；对于吊车梁主焊缝，在定位焊之后应在全长范围内满焊一道，并经检查合格之后方可吊运。

7.6一般加劲板定位焊尺寸参照下表（单位：

mm）

材料厚度

焊缝长度

焊缝间距

单位（mm）

手工焊、CO2焊

自动焊

t25

40—60

50—70

300—500

25t50

50—70

70—100

300—500

t50

70—100

100

300

8焊前准备工作

8.1焊接坡口可采用刨边或半自动切割机加工。

切割边缘割纹深度应小于0.2mm，局部缺口深度应小于1.0mm；当割纹深度为1.0-2.0mm时，可采用砂轮打磨成平滑过渡，过渡为1：

10的斜坡；当割纹深度超过2.0mm时，应按接工艺要求进行补焊和打磨。

采用自动或半自动方法切割的母材的边缘应是光滑的，且无影响焊接的割痕缺口；其切割表面的不连续性和修复应符合JGJ81-91中4.1.5的规定，切割边缘的粗糙度应符合GB50205-95规范规定的要求。

8.2焊前，必须去除施焊部位及其附近50mm～80mm范围内的氧化皮、渣皮、水份、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质，并显露出金属光泽。

8.3V型或K型坡口焊缝形式的坡口尺寸，应根据板厚和施工条件按现行标准《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB/T976-1977及《气焊、手动电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB/T975-1977执行。

具体参照下列“焊接接头装配质量表”所规定的装配要求检查焊接接头装配质量，合格后方能施焊。

焊接接头装配质量表

序号

项目名称

示意简图

允许公差

1

坡口角度

-21+2

（+1）

-2.51+2.5

2

坡口钝边

（f+f1）

有衬板时：

-1.0f1+1.0mm

无衬板时：

-2.0f1+2.0mm

3

根部间隙

（R+R1）

1）手工焊或CO2气体保护焊：

0R12.0mm

2）埋弧自动焊：

0R11.0mm

4

装配间隙e

e1.5mm

当e1.5mm时，采用封底焊，

并增加焊高尺寸e-1.5mm。

（有

顶紧要求者除外）

9焊接中

9.1SMAW、GMAW、SAW的工艺

9.1.1对SMAW，尽量保持短电弧，需要摆动时，宽度不超过线径的2.5倍；应采用起弧返回运条技术或使用引弧板引弧。

9.1.2对SMAW，当可能存在立焊时，应在立焊中使用摆动技术，焊条直径应在4.0mm以下。

9.1.3对GMAW，焊接时导电嘴到工件的距离应控制在15-20mm；对SAW应控制在23-38mm。

9.1.4每一焊道熔敷金属的深度和熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度。

最大根部焊道厚度：

对SMAW，平焊为6mm，横焊为6mm，立焊为8mm；

对GMAW，平焊为8mm，横焊为8mm。

最大中间焊道厚度：

SMAW为4.8mm，GMAW为6.4mm，SAW为6.4mm。

最大单道角焊缝尺寸：

对SMAW，平焊为6mm，横焊为6mm，立焊为8mm；

对GMAW，平焊为8mm，横焊为8mm。

GMAW的最大单道焊的焊层宽度超过16mm应采用错层焊。

9.2焊接工艺参数

具体接头的焊接工艺参数，通过焊前的焊接工艺评定验证后按焊接工艺指导书执行。

9.3焊接预热、层间温度、后热和焊接环境

本工程H型钢主焊缝及拼板焊缝适用的焊接预热温度和层间温度按下表执行：

（按JGJ81-91，GB50205-2001规定）

厚度温度

材质

t<25mm

25t40mm

340

60

80

Q235

--

--

≥60℃

≥80℃

≥100℃

Q345

--

≥60℃

≥80℃

≥100℃

≥140℃

9.3.1表中温度值为最低预热和层间温度，实际预热和层间温度应≥该值。

9.3.2预热温度的选取以接头中最厚板为原则，预热温度和层间温度最大不超过200℃。

9.3.3当环境温度低于0℃，不预热的焊接接头应将焊接区76mm范围内的母材须预热到21℃以上，焊接期间应保持上表规定的最低预热温度以上；当使用焊条直径小于3.2mm时，预热温度提高21℃，温度上限不变。

9.3.4焊接预热范围为施焊部位及其附近二侧各相当于1.5倍板厚但不小于76mm的区域。

9.3.5焊接预热采用电加热，特殊情况下采用火焰预热注意均匀加热，防止烧熔母材；为保证厚板侧的预热效果，应从施焊部位背侧施加预热。

9.3.4预热温度应用测温笔（或远红外线测温仪），离焊缝76mm的地方，从预热施加的背面测量。

10焊接后

后热：

后热不仅有利于氢的逸出，可在一定程度上降低残余应力，适当改善焊缝的组织，降低淬硬性，因此厚板焊后立即将焊缝加热至200-250℃，保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h且总保温时间不得小于1h确定。

达到保温时间后应缓冷至常温。

11焊接检验

11.1所有焊缝焊后冷却至室温后，应进行100%外观检查，焊缝表面应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（G50205-2001）中表A.0.1二级焊缝外观质量的规定。

11.2焊缝无损检查，应在焊缝焊后24小时后进行。

11.3本工程所有一级焊缝按JB4730-94之B类II级进行100%超声波探伤；二级级焊缝按JB4730-94之B类III级进行20%超声波探伤；

11.4局部检测的焊缝，如发现有不允许的缺陷时，在缺陷的两端进行加倍延伸检查，如仍发现有不允许的缺陷，则对该焊缝进行100%的检查。

12返修

12.1对有不合格焊缝进行返修，用碳弧气刨刨至裂纹根部（看不见裂纹、夹渣等），用砂轮机将碳弧气刨部位打磨至有金属光泽。

12.2对打磨好的部位进行修补：

12.2.1焊前预热及层间温度：

采用火焰预热，预热温度为65℃，预热宽度要在焊缝两侧100mm左右，焊接过程中层温控制在150℃左右。

12.2.2可以采用正面焊接，背面加热的方式以保持焊接位置的温度。

12.2.3对同一条焊缝返修次数不大于2次。

13制孔

13.1高强螺栓孔优先采用数控钻床，或者采用钻磨套钻的方法，也可采用划线钻孔的方法，但不得采用冲孔或割孔。

划线钻孔时，孔中心应打出冲印，以利钻孔和检验；地脚螺栓孔直接数控编程下料。

高强螺栓孔制孔精度应符合相关精度要求。

13.2螺栓孔孔距允许偏差：

螺栓孔孔距范围

≤500

501～1200

1201～3000

＞3000

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

备注：

1.点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；

2.接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；

3.构件翼板上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组

14构件标记

14.1在距H型钢左端500mm处喷上工程名称及构件编号，在H钢翼板及腹板上距端头100mm处作中心线标记

14.2构件均应打上钢印号同时使用油漆编号，钢印号处要预打磨，钢印号码必须清晰。

15安全注意事项

15.1构件吊运过程中估算构件的重量，钢丝绳的使用要配套。

15.2构件翻身过程中要注意使用专用翻身吊具。