焊接H型钢制作工艺规程.docx
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焊接H型钢制作工艺规程
焊接H型钢制作工艺规程
1． 主体内容和适用范围
本工艺规则规定了焊接H型钢产品一般制作流程和检验要求。
本规程适用于焊接H型钢产品的制作、检验、涂装要求等
2． 引用规范与标准
GB709-88 《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》
GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
JGJ99-88《高层民用建筑钢结构技术规程》
JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》
YB3301-02《焊接H型钢》
GB50017-2003《钢结构设计规范》
GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》
Q/ZJG-012-2004《焊接H型截面钢制产品质量标准》
3． 人员、设备、材料的要求
3.1人员要求
焊工须参加相应资格的焊工考试，合格后方可进行相应资格的焊接作业。
所有参加焊接的焊工必须按照相应的焊接工艺规程的规定进行操作。
3.2设备的要求
设备使用前应检查设备的仪器、仪表是否正常，气路是否畅通，接地是否良好，保证设备使用过程中的安全性和完好性。
3.3材料的要求
3.3.1产品材质符合国家相关标准和设计要求。
进口钢材产品的质量符合设计和合同规定的标准要求，钢材进厂要有质量证明书。
3.3.2钢材厚度的负偏差符合GB709-88的规定。
3.3.3焊接材料
焊接材料应符合图纸和工艺有要求，按照图纸和工艺要求执行，无要求时按照下表进行选用：
焊接方法
材质
焊材牌号
焊接位置
手工电弧焊
Q345
E5015/E5016
定位焊、对接、角接
Q235
E4303/E4315
埋弧自动焊
Q345
H08MnA+HJ431或SJ101
对接、角接
Q235
H08A+HJ431或SJ101
CO2气体保护焊
Q345/Q235
ER50-6
定位焊、对接、角接
焊接材料烘干温度表
焊材牌号
使用前烘干条件
使用前存放条件
焊条E5015
350~400℃；2h
100~150℃
焊剂HJ431
150~250℃;1h
100~150℃
焊剂SJ101
300~350℃;1h
100~150℃
3.4螺栓
普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓-A和B》（GB5782）和《六角头螺栓-C级》（GB5780）的规定。
高强螺栓应符合《钢结构高强度大六角螺栓、大六角头螺母、垫圈与技术条件》（GB/T1228~1231）和《钢结构用纽剪型高强度螺栓连接副》（GB/T3632~3633）的规定。
3.4.1圆柱头焊钉（栓钉）
栓钉应满足标准《电弧螺柱用圆柱头焊钉》（GB/T10433）的规定。
4． 焊接H型钢工艺制作要领
4.1焊接H型钢工艺制作流程
焊接H型钢制作流程见图一。
4.2钢板下料
4.2.1领取经检验合格的钢板，检查钢板的材质、规格、尺寸是同加工图纸和派工单资料一致。
4.2.2钢板矫正
钢材在存放、运输、吊装等过程中不当会引起变形，影响到号料的准确性，所以号料前应将变形材料进行矫正。
主要采用机械矫正的方法，如型钢调直机、压力机等设备进行矫正，矫正后的允许偏差见下表：
钢材矫正后的允许偏差。
钢材矫正后的允许偏差见下表
项目 允许偏差 局部平面度任意1m内
钢板厚度 t≤14 1.5
钢板厚度 t＞14 1.0
4.2.3下料
根据图纸尺寸进行钢板排版，排版时预留焊接收缩余量和加工余量，余量为25～30mm；采用数控多头直条切割机进行切割，切割前，检查气源是否充足，割嘴是否畅通；切割过程中，观察火焰是否正常；切割完毕，清除构件表面的毛刺、飞溅、熔渣，并打磨光滑，构件按编码整齐摆放。
对于不够长度的板料，横向拼焊完毕后，再进行纵向切割。
4.2.4吊钢板至气割平台上，将切割区域表面的铁锈、油污等杂质清除干净，调整钢板边缘与导轨的平行度在0.5mm/米范围内。
4.2.5切割前应试割同规格钢板余料，调整切割参数后，才允许正式切割。
4.2.6调整割枪与板面的垂直度，并设定好切割余量。
点火进行切割，切割后清除熔渣和氧化皮，批量切割时首件进行严格检查，检查尺寸合格后方能继续切割。
4.3下料质量要求
4.3.1放样的质量要求
4.3.1.1按照图纸及工艺要求的尺寸进行放样，放样的时候留焊接收缩量及切割、端面铣等需要的加工余量。
型钢长度方向预留30-50mm的余量。
4.3.1.2构件收缩余量按照工艺文件要求执行，如果没有规定按照下表执行。
焊件板厚
每个对接焊缝收缩余量（mm）
H型钢对接收缩余量（mm）
板厚≤16
1.5
1.0
板厚＞16
2.5
2.0
注：
对接的H型钢按照翼缘板的厚度选择
4.3.1.3构件放样及生产需要加工的样板的允许偏差如下表所示。
项目
平行线距离和分段尺寸
对角线差
宽度、长度
孔距
加工样板的角度
允许偏差
±0.5mm
1.0mm
±0.5mm
±0.5mm
±20’
4.3.2下料质量要求
4.3.2.1气割下料采用自动切割、半自动切割，切割下料的允许偏差符合下表的规定。
项目
零件宽度、长度
切割面平面度
割纹深度
局部缺口深度
允许偏差
±3.0mm
0.05t，且不大于2.0mm
0.3mm
1.0mm
注：
t为切割面的厚度
4.3.2.2机械切割下料的允许偏差符合下表的规定。
项目
零件宽度、长度
边缘缺棱
型钢端部垂直度
允许偏差
±3.0
1.0
2.0
4.3.2.3需要边沿加工的零件，应采用铣加工或者刨削加工来代替机械切割，铣加工和刨削加工的加工量不大于2mm，允许偏差符合下表的规定。
项目
零件宽度、长度
加工边的直线度
相邻两边的夹角
加工面垂直度
加工面表面粗糙度
允许偏差
±1.0
1/3000且不大于2.0
±6度
0.025t且不大于0.5
0.02
4.3.3坡口加应采用自动切割、半自动切割等方法加工，允许偏差符合表的规定。
项目
切割面平面度
割纹深度
局部缺口深度
坡口角度偏差
反坡口
钝边偏差
切割面直线
表面清洁度
允许 偏差
0.05t且不大于2.0
0.3
1.0（但要求平滑过渡）
±5度
不允许
±1
400米之内小于2，且不大于4
无挂瘤、渣、氧化皮、铁锈、水、油等一切杂物
4.4摩擦面质量要求
4.4.1摩擦面加工检验
4.4.1.1磨擦表面使用抛丸、喷砂法加工处理，处理后表面呈银灰色。
4.4.1.2按照钢结构制作批，使用表面粗糙度测试仪进行检测，要求粗糙度达到45~50pm。
4.4.1.3摩擦面平整、无油污、孔和板的边缘无飞边、毛刺。
4.4.2抗滑移系数检验：
4.4.2.1按照钢结构制作批进行抗滑移系数试验，每批制作三组试件。
4.4.2.2试件与所代表的钢结构件为同一材质、同批制作、采用同一摩擦机处理工艺和具有相同的表面状态，并使用同一性能等级的高强度螺栓连接副，在同一环境条件下存放，并与构件同时移交。
4.4.2.3试件形式如图C所示，试件钢板的厚度t1、t2根据工程中有代性的板材厚度来确定，宽度b参照表3.7.1规定取值，试件板面应平整，无油污，孔和板的边缘无飞边、毛刺。
抗滑移系数拼接试件的形式和尺寸
螺栓直径d
16
20
22
24
27
30
试件板的宽度b（mm）
100
100
105
110
120
120
图c
4.5焊接H型钢组立
4.5.1将翼缘板吊放在组立机的滚轮架上，若有拼接缝，用角向磨光机磨平，其宽度以板宽为中两侧各25mm。
4.5.2用磨光机磨去腹板与翼缘板接触面的飞边和毛刺，然后将腹板吊至组立机前面的翼缘板上，调整组立机对中夹紧装置，并使腹板处于翼缘板中心位置；调整组立机上下左右压紧滚轮，压力大小能使工件自由走动为宜。
4.5.3翼缘板与腹板组装间隙小于1.0mm。
4.5.4焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm。
翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。
吊车梁上、下翼缘板在跨中三分之一跨长范围内应尽量避免拼接；与加劲肋亦应错开200mm以上。
4.5.5开启CO2焊机,其规范参数如下：
被焊母材是Q235时，CO2焊丝型号为ER49-1，焊丝直径为ф1.2mm。
被焊母材是Q345时，CO2焊丝型号为ER50-3，焊丝直径为ф1.2mm。
焊接电流：
220～260A，电弧电压：
24～28V，CO2气体流量：
20～24L/min。
定位焊缝长度40mm、间隔500～550mm，焊缝厚度不大于3.0mm.定位焊缝外观不允许有气孔、裂纹、夹渣等缺陷，若有要磨掉重焊。
4.5.6将另一块翼缘板按1.1条磨好吊放在组立机前面的滚轮架上。
把焊好的“T型钢”，吊到组立机前面滚轮架的翼缘板上，调整组立机对中、压紧；定位焊出“H型钢”。
4.5.7焊接H型钢的允许偏差（mm）见表1。
表1焊接H型钢的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
图例
截面高度
h<500
±2.0
500±3.0
h>1000
±4.0
截面宽度
±3.0
续表
腹板中心偏移
2.0
翼缘板垂直度
b/100,
且不应
大于3.0
4.6焊接引弧板
4.6.1把组装好的H型钢以船形位放置在焊接胎架上，把与母材同材质的引弧板和引出板，用焊条电弧焊分别焊接在H型钢两端的接缝处,并使之平整、牢固。
引弧板和引出板的宽度应大于80mm,长度宜为板厚的2倍且不小于100mm.，厚度应与母材相同,如（图1a）所示。
若采用（图1b）的方法，厚度应不小于10mm。
图1引弧板和引出板（省）的装配位置和焊接示意
4.5.2埋弧自动焊焊接
4.5.2.1焊接材料：
被焊母材是Q235时，焊丝、焊剂选用F4A0-H08A；
被焊母材是Q345时，焊丝、焊剂选用F5014-H08MnA；
4.5.2.2清除焊缝两侧20mm范围内油、锈、氧化皮等杂物。
磨掉定位焊缝表面的裂纹、气孔、夹渣等缺陷。
调整焊剂流量，焊剂堆散高度在25～35mm范围内。
4.5.2.3焊接相同厚度翼缘板和腹板时，将焊丝对准焊缝中心，其偏移量≤1mm；若两板厚度不等时，焊丝与工件的夹角可小于45°，使焊丝靠近厚板一侧起弧，起弧位置在引弧板上且距母材边沿80mm以外处。
4.5.2.4船形位置T形接头的单道埋弧自动焊焊接工艺参数见表2。
表2埋弧自动焊焊接工艺参数
焊脚hf
（mm）
焊丝直径
（mm）
焊丝牌号
焊剂型号
焊接电流（A）
电弧电压
（V）
焊接速度（cm/min）
焊丝伸出
长度（mm）
5
Ф4.0
H08MnA
或H08A
HJ431
530～580
30～36
55～60
28～35
6
Ф4.0
550～620
30～36
50～55
8
Ф4.0
650～680
32～38
45～48
10
Ф4.0
660～700
32～38
35～40
12
Ф4.0
720～750
34～38
26～34
4.5.2.5埋弧焊所用焊剂须从焊剂烘干箱或保温箱中取出，不允许使用未经烘干的焊剂。
4.5.2.6焊接位置和顺序见图2。
图2H型钢焊接位置和顺序
4.5.2.7部分焊透的角接与对接组合焊缝和角焊缝的焊脚尺寸hf应符合设计规定。
如图3所示：
图3部分焊透T形对接与角接组合焊缝和角焊缝的焊脚尺寸hf示意图
4.5.2.8全焊透T形对接与角接组合焊缝的焊脚尺寸如图4所示：
说明：
，hf2=坡口宽度+（2～4）mm
图4全焊透T形对接与角接组合焊缝的焊脚尺寸示意图
4.5.2.9全焊透、部分焊透组合焊缝和角焊缝外形尺寸允许偏差（mm）见表3。
表3全焊透、部分焊透组合焊缝和角焊缝外形尺寸允许偏差（mm）
序号
项目
图例
允许偏差
1
焊脚
尺寸hf
hf≤6：
0～1.5
hf＞6：
0～3.0
2
角焊缝
余高C
hf≤6：
0～1.5
hf＞6：
0～3.0
注：
1.hf＞8.0mm的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0mm，但总长度不得超过焊缝长度10%；
2.焊接H形梁腹板与翼缘板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度范围内，焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值。
4.6焊缝检验
4.6.1焊缝的质量检验包括焊缝的外观检验和焊缝无损探伤检验。
焊缝探伤根据设计图纸及工艺文件要求而定，并按照国际GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》来进行检测。
4.6.2一般焊缝外观缺陷允许偏差符合下表
项目
允许偏差
缺陷类型
二级
三级
未焊满（指不足设计要求）
≤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
≤0.2＋0.02t，且≤1.0
≤0.2＋0.04t，且≤2.0
长度不限
咬边
≤0.05t，且≤0.5；连续长度≤100.0，且焊缝两边咬边总长≤10%焊缝总长
≤0.1t且≤1.0，长度不限
弧坑裂纹
—
允许存在个别长度≤5.0的弧坑裂纹
电弧擦伤
—
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度0.05t，且≤0.5
缺口深度0.1t，且≤1.0
每1000.0焊缝不超过一处
表面夹渣
—
深≤0.2t，长≤0.5t，且≤20.0
表面气孔
—
每50.0焊缝长度内允许直径≤0.4t，且≤3.0的气孔2个，孔距≥6倍孔径
注：
表内t为连接处较薄的板厚
全熔透焊缝脚尺寸允许偏差
项目
允许偏差（mm）
图例
腹板翼板对接焊缝余高c
B＜20.00:
0~3.0
B≥20.00:
0~4.0
B＜20.0：
0~4.0
B≥20.00:
~5.0
腹板翼板对接焊缝错边d
d＜0.15t且≤2.0
d＜0.15t且≤3.0
结合的错位
t1≥t2
≤2t1/15 且≤3mm
t1＜t2
≤2t1/6 且≤4mm
一般全熔透的角接与对接组合焊缝
hf≥（t/4）+4且≤10.0
需经放疲劳验算的全熔透角接与对接组合焊缝
hf≥（t/4）+4且≤10.0
T型接头焊缝余高
t≤40mm
a=t/4mm
＋5
0
t＞40mm
a=10mm
＋5
0
注：
焊脚尺寸hf由设计图纸或工艺文件所规定
角焊缝及部分熔透的角接与对接组合焊缝偏差
项目
允许偏差（mm）
图例
焊脚高度hf偏差
hf≤6时0～1.5
hf＞6时0～3.0
角焊缝余高（c）
hf≤6c为c0~1.5
hf＞6时c为0～3.0
注：
焊脚尺寸hf由设计图纸或工艺文件所规定
1、hf＞8.0mm的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0mm但总长度不行超过焊缝长度10%：
2、焊接H型钢梁腹板与翼板的焊缝两端在其两倍翼板宽度范围内，焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值。
4.6.3焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。
一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷；且一级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。
4.6.4焊缝外观：
外形均匀，焊道与基本金属间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净。
4.6.5焊工在H型钢翼缘板上，距端500mm范围内，打焊工钢印号两处。
钢印须清晰、压痕应圆滑。
4.7焊后矫正
检查H型钢梁表面状况，清除一切杂物。
采用型钢矫直机进行矫正时，观察矫正变形是否正常，每次矫正完毕，测量变形量，确定下次矫正量，直至矫正合格。
矫正后，焊接H型钢的允许偏差见下表：
焊接H型钢的允许偏差。
项 目 允许偏差
截面高度（h） h＜500 ±2.0
端部宽度（b） ±3.0
腹板中心偏移（e） 2.0
翼缘板垂直度（Δ） b/100 3.0
弯曲矢高 l/1000 5.0
扭曲 h/250 5.0
腹板局部平面度 t＜14 3.0
t≥14 2.0
4.8连接板和加劲板的焊接
焊接前进行焊接区的清理，检查组对间隙是否符合标准；焊接加劲板时，由2名焊工从构件中间向两端进行对称施焊。
焊接时先进行腹板焊缝的打底焊，后进行翼缘板焊缝的打底焊；在一侧焊缝的打底焊结束后翻身，进行另一侧加劲板焊缝的打底、盖面；再次翻身进行焊缝的盖面，以减少焊缝收缩和弯曲。
端头板和加劲板、连接板的打底、填充和盖面穿插进行，以减少构件的翻身次数。
5焊接H型钢表面涂装要求
采用喷砂除锈方法，在按设计要求钢结构件表面底漆为：
底漆：
X06-1磷化底漆，两道178环氧底漆；中间漆：
两道CH201高防腐涂料；面漆：
两道有色醇酸面漆。
38℃之间，相对湿度不大于85%，并符合涂料产品说明书的要求。
对于现场安装焊缝处留出30mm。
每道油漆涂装后，构件表面涂层应均匀、附着良好，并达到设计及规范的要求。
采用漆膜测厚仪，检测漆膜厚度。
喷砂后4小时之内必须涂装，环境温度宜在5℃。
螺栓孔周围50mm不涂装，高强螺栓连接的摩擦面不涂装；不涂装部位用胶带覆盖，胶带覆盖须牢固
油漆涂装合格后，采用记号笔进行标识移植。
施工环境要求：
施工过程中，环境温度宜高于3℃以上，雨天、构件表面有结露或空气湿度超过85%时不宜在室外施工。
对未成膜的涂层，雨天进行遮盖保护。
5.1防火涂料施工
对构件所需保护部位采用防火涂料涂刷方式，钢结构表面防火涂料施工应严格遵守GB14907-94《钢结构防火涂料通用技术条件》及其它相关的技术规范、标准。
施工前必须对已进行过喷砂除锈处理并涂刷过防锈底漆的钢结构表面进行除尘、去污等处理。
方法可采用手工清理和钢刷清理的方式。
除尘处理合格后进行防火涂料的涂刷工作。
正式施工前，对各种涂料需进行小样制作，严格按照GB14907-94《钢结构防火涂料通用技术条件》要求检测，小样合格，制定出防火涂料施工工艺。
为使防火涂料施工达到良好的附着力，第一遍应薄薄涂刷，以覆盖基材的70%以上，间隔24小时涂刷第二遍，涂刷厚度不超过300μm，以后每24小时涂刷一遍，最后防火涂料干膜厚度应达到钢梁耐火极限1h。
施工后涂层要求：
施工后的涂层应符合GB14907-94《钢结构防火涂料通用技术条件》的要求。
防火涂料施工后涂层厚度80%及以上面积应符合有关耐火极限的设计要求，且最薄处厚度不应低于设计要求的85%。
薄涂型防火涂料涂层表面裂纹宽度不应大于0.5mm，厚涂型防火涂料涂层表面裂纹宽度不应大于1mm。
防火涂料不应有误涂、漏涂，涂层应闭合无脱层、空鼓、明显凹陷、粉化散和浮浆等外观缺陷。
构件表面除锈等级达到设计图纸或工艺文件的要求.具体说见工程的《工程工艺要领书》
5.3构件标识
5.3.1构件出厂标识
5.3.1.1在距H型钢桁架上弦杆左端500mm处喷上工程名称及构件编号，字体为宋体，字间距为25mm，大小60*60mm。
5.3.1.2在H型钢翼板及腹板上距端头100mm处作中心线标记。
5.3.1.3三角形标记为长50mm的等边三角形，其内部填充色为白色。
5.4填写焊接原始记录.
6当设计另有具体要求与本工艺规程不一致时，按设计要求执行；当设计无明确要求时按本工艺规程执行。
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