钢结构厚板H钢加工焊接工艺

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1、厚板 H 钢加工焊接工艺编制：审核：批准：说明1、本工艺文件仅适用于本公司内建筑钢结构的加工制造焊接施工。适用于强度等级为Q235和Q345系列的钢材。(板厚为3040mm)2、本工艺文件是根据本公司的加工焊接设备所具有的功能，并经焊接工 艺性试验，以及焊接技术管理能力和生产实践为基础而编制。3、本工艺流程符合板厚为3080mm的H型钢构件制作加工工艺流程及 重点部位检查流程图。4、本工艺文件编制的主要依据为钢结构工程施工质量验收规范(GB502052001 )和建筑钢结构焊接技术规程(JGJ812002), 以及焊接工艺性试验结果。二、材料的选用2.1 钢材：211制造厚板H型钢构件所用钢材

2、，应符合现行国家产品标准和设计文件要 求，具有产品质量的合格证明书。对于板厚240mm的钢板，当设计有要求时， 为防止钢板的层状撕裂，厂方应提供Z向性能质量证明书。212 采购时，宜选用具有质量信誉好的大钢厂的产品，以确保钢材质量的可 靠性。213 构件所用钢板原则以定长、定宽订货。采购前根据构件深化设计图进行排料，并预留切割口，对两边齐边宽度各留不小于10mm。长度方向不得有过多 的余料，规定为不大于30mm。214 钢材质量应符合要求，不得有夹层、裂纹、气孔、非金属夹杂、结疤和 折叠等缺陷。钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀 等级和除锈等级GB8923规定的C级或C级以

3、上。22 焊接材料：221 所用焊接材料必须与被焊母材材质相匹配，以等强性为原则，质量应符 合各相应国家标准的要求。222 常用的焊材：A、埋弧自动焊用焊丝：Q235类母材：H08A、44.8mm 焊丝配HJ431焊剂。H08MnA、44.8mm焊丝配SJ101焊剂。Q345类母材：H08MnA、44.8mm焊丝配町431焊剂H10Mn2、44.8mm焊丝配SJ101焊剂B、半自动CO2气体保护焊：Q235 类母材：焊丝： 1.2mm 3勺 ER491 （H08Mn2SiA）Q345类母材：焊丝：1.2mm的ER506CO2气体：纯度299.9% （体积）含水量V0.005% （重量）C、所有

4、焊丝应粗细一致，焊丝不得生锈，焊丝镀铜层不得脱落。D、焊剂烘干温度：熔炼焊剂：HJ431,烘干温度250C,保温2h。烧结焊剂SJ101烘干温度300 C-350C保温2h。 焊剂烘干过程如图2-1。2.3 其它2.3.1 栓钉、瓷环等材料也必须符合设计文件和相关标准要求。2.3.2 所有材料必须按规定进行验收入库,不合格的材料不得入库,更不得使用焊剂烘干工艺三、H型钢各板件的拼接下料、拼接、加工3.1 翼、腹板的下料：3.1.1 由于定长进料，原则上翼、腹板不拼接。3.1.2 如尺寸超长或不得已时，凡长度4要拼接的翼、腹板，必须先进行开坡口的埋弧自动焊拼接。翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不小

5、于200mm。焊接前 根据板厚应设相应的反变形量，请参见“焊接工艺卡（一）”。焊接冷却后，经 无损探伤合格，矫平拼接缝（拼接钢板不平度允许误差，在1000mm范围内W 3.0mm。达不到要求的，需采用火焰加热进行局部矫平，火焰加热部位必须是在 钢板拼缝凸起面），然后再进行多头直条火焰切割加工。（所有拼接焊缝均为一 级焊缝，应进行100%探伤，UTII级合格）。3.1.3 翼、腹板的下料采用多头直条火焰切割机切割，应两边同时受热，如图3-1。切割参数见表3-1图3-1注：B - 1 : 腹板宽 B-2：翼板宽表3-1板厚割嘴氧压力丙烷气压力割咀距离切割速度(mm)型号(Mpa)(Mpa)(mm)

6、(mm/min)302 #0.60.05810250300504 #0.90.0589230280805 #1.00.05782202503.1.4 切割时，必须遵守切割工艺要求，并保证切割面光洁度符合要求。315对于构件成品长度V6m板件，下料长度可按2件相加的长度进行取料，外加余量 30mm。316数控切割的气割缝宽度：板厚3080mm时为3-4mm。排版时，应留出割 缝量。3.1.7考虑到焊后腹板宽度方向收缩，对于3060mm厚腹板的全熔透焊缝，腹 板的下料宽度取正公差34mm。32 腹板坡口加工：321 检查并调平、调直所有板料的平面度，直线度后，用半自动切割机对腹板两侧同时进行坡口加

7、工，如图3-2、图3-3为两边均为全熔透坡口的加工图， 坡口角度尺寸见表3-2。切割参数见表3-1。图 3-3图 3-2表 3-2钢板厚度mm坡口形式坡口角度（a）坡口尺寸（mm）30K形坡口（钝边=2mm）正面：4822反面：601750K形坡口（钝边=2mm）正面：4034反面：601780K形坡口（钝边=2mm）正面：3542反面：55283.2.2对于要求分区的全熔透，半熔透的构件坡口加工，应首先根据设计要求对构件腹板先进行全熔透坡口加工，之后再按图3-4、图3-5方法进行半熔透处的坡口加工。切割完成，除净所有割渣、氧化物和毛刺等3.2.3坡口加工完成后，按要求对坡口角度及钝边、进行检

8、查。坡口钝边尺寸误差：lmm坡口角度误差：0+33.3 小件板、加劲板的加工：3.3.1 用数控火焰切割机、半自动气割或剪板机等加工小件板，加劲板。3.3.2 坡口加工，应根据设计图纸要求，采用小车式半自动切割机进行切割。3.3.3 切割完成，应除净所有割口处的氧化物，切割渣等，并在平台上调平整 所有板件。3.3.4小件板，加劲板的切割质量应符合GB502052001第7.2条之规定。四、H型钢构件翼、腹板的组立41为有效控制H型钢构件的主焊缝焊接后变形过大，不论采用土胎模具还是在组立机上进行组装，应留出反变形量，如图4-1。4.2定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3, 长度宜大于40m

9、m,间距宜为500600mm,并应 填满弧坑，可采用co2气体保护焊施焊。4.3 正面点固焊后,进行对反面 支撑物加固,如图 4-2。4.4 组立后,进行尺寸检查,应符合GB502052001附录C.0.1中之规定。图 4-1支撑物支撑物图42五、H 型钢构件主焊缝的焊接本工艺文件要求，H型钢构件主焊缝，采用CO2气体保护焊打底反面清根， 焊接。5.1主焊缝在45船型位置施焊，采用焊前进行预热CO2气体保护焊打底焊, 当环境温度低于5C以下时，焊前宜对焊缝及坡口两侧进行预热,预热温 度不低于80C。（说明：一但开始焊接则需连续焊接完成保证焊缝能够 得到足够的热量，使焊道与焊道之间的层间温度足够

10、高盜0c，防止焊接裂纹的产生），焊丝角度和距离如图51 所示.5.2 先焊面为打底焊，填充层焊；之后翻身对称焊，以防止焊接角度变形过大 先焊面打底焊的焊接电流强度与速度匹配，以不烧穿根部。焊前必须加装引、 熄弧板，材质与母材相同，尺寸要求应能够满足引弧、熄弧焊接，并起弧在引 弧板，收弧在熄弧板上。具体参数详见“焊接工艺卡（二）”。5.3 为防止厚板焊接产生焊接裂纹，反面焊接应注意，在首面填充层焊完，先 不用清渣，立即翻身，去掉支撑物，使焊缝附近的温度尚在大于80C以上，趁 热迅速进行反面焊接。反面分先气刨清根再打底和盖面。反面首道焊接电流强 度和焊接速度的选用原则，以击穿反面根部，达到焊缝根部

11、完全熔透为准。注 意焊接顺序及焊丝之间的角度距离。5.4 反面焊接完成，迅速翻身将先焊面填充层表面焊渣清理干净，再进行盖面 焊。5.5 为了尽可能减少构件因无规律焊接而产生的扭曲变形，本工艺制定的焊接 顺序。应在本节 5.2、5.3 款的基础上，正面、反面的焊接顺序必须保证是同方 向，详见图 5-2 示。图 5-256 B面焊接同A面。5.7 当 H 型钢构件主焊缝的坡口分为全熔透与部分熔透焊时，焊接的顺序是： 先进行全熔透段打底焊，将全熔透处打完底后，再统一由起焊端开始焊接，将 焊缝填充层完成填焊。58 填充层焊缝的全熔透与半熔透的高低，应力求一致，为盖面层的焊缝成形 创造有利条件。当填充层

12、焊完后，全熔透与半熔透处的焊缝高度不一致时，必 须先将低凹段的焊缝补焊与其它段平齐。5.9主焊缝焊接完成后，立即对焊缝进行焊后后热处理，后热温度勻00C，保温2 小时。5.10 主焊缝焊接完成，需仔细清理表面焊渣，并检查焊缝质量，检查内容和质量标准应符合JGJ812002第7章之规定。焊接完成24小时后，按要求进行超 声波探伤。对于二级焊缝，超声波抽检比例应不小于20%,其合格等级为GB11345B 级检验的III级及III级以上。对于抽查出的不合格处，应标记出缺陷所处位置和 深度，进行准确记录，通知返修。5.11 主焊缝缺陷局部返修,先采用碳弧气刨进行清刨,直至缺陷刨净为止,再采用CO2气保

13、焊进行手工补焊。经对返修的部位进行UT探伤，直至合格。合格2后,用角向磨光机对经返修后的焊缝表面进行打磨圆滑处理。5.12 引熄弧板的去除,应采用火焰切割并修磨平整,不得用锤击落引弧板和熄 弧板。六、H型钢构件的矫正6.1 对于 H 型钢翼缘板的焊接对称性角变形,应采用型钢矫正机矫正；非对称 性角变形（即喇叭状）,采用火焰烘烤加千斤顶加压的矫正方法,见图6-1示。 对于 H 型钢的弯曲变形可用火焰矫正；对于腹板的波浪变形可用火焰点状加热 矫正,若一根 H 型钢上同时存在几种变形时,矫正顺序应先矫正非对称性角变 形,再矫正对称性角变形和弯曲变形,最后矫正波浪变形。6.2对于厚板H型钢翼缘板与腹板

14、的角变形，应米用有足够大功率的矫正机进行矫正。6.3 对于 H 钢的弯曲变形用火焰矫正，一般加热温度为600800 r,不得过高。加热时的温度高低的粗略判断：被加热处为深红色时,加 热八、 区斤图 6-1示烤枪温度约600700C，橘红色时，温度约800C。加热时应先划出火焰加热位置及范围。一般加热位置在弯曲的凸 起最大处，一处不足以矫正时，则根据需要再多选几处。冷却方法：一般采用 空气自然冷却，对Q345强度等级钢材严禁浇水急冷。6.4 矫正后，检查构件的垂直度及各面的平面度，使其符合要求。检查标准：GB502052001附录C.0.1中之规定。七、H型钢构件的二次加工7.1 H 钢构件的切断：7.1.1 为了提高效率，根据本工艺的加工特点而将两节构件合为一节下料组焊的， 当H型钢构件主体加工、焊接、矫正完成后，需进行切割分段。7.1.2 H型钢构件主体切断：采用轻H钢二次加工线的锯床进行精准锯断。切断 线以实际长的 1/2 处为准。再将每节另一端的多余量锯掉，同时根据设计加工 图，构件长尺寸保证每节柱长度尺寸的要求。7.2 H 型钢构件两端头的加工：根据设计图的尺寸及坡口要求（包括锁口和坡口）均采用轻H钢二次加工线的锁口机进行加工。7.3 H 型钢构件的钻孔：根据设计图要求，采用数控三维钻床钻孔，也可采用 摇臂钻划线钻孔，不论采用何种钻床钻孔，都应对钻出的第