焊接箱形截面的組裝施工工藝（21頁）

1、 焊接箱形截面的組裝施工工藝1 適用范圍：本規(guī)程適用于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用焊接箱形截面（BOX）的施工工藝。2 施工準(zhǔn)備、1、 材料（1） 鋼材的品種、規(guī)格、性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；進(jìn)口鋼材產(chǎn)品的質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)和合同規(guī)定的要求；均應(yīng)具有產(chǎn)品質(zhì)量合格證明文件。（2） 焊接材料包括焊條、焊絲、焊劑和焊接保護(hù)氣體等，均必須具有產(chǎn)品質(zhì)量合格證明文件、生產(chǎn)廠名及產(chǎn)品使用說明書等。焊條應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)碳鋼焊條GB/T5117、低合金鋼焊條GB/T5118的規(guī)定； 焊絲和焊劑：埋弧自動(dòng)焊和氣體保護(hù)焊焊絲的各項(xiàng)性能指標(biāo)，應(yīng)分別符合埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑GB/T5293、埋弧焊用低合金鋼焊絲

2、和焊劑GB/12470、熔化焊用鋼絲GB/T14957氣體保護(hù)焊用焊絲GB/T8110的各項(xiàng)規(guī)定。被選用的焊絲牌號(hào)必須與相應(yīng)的鋼材等級(jí)、焊劑和保護(hù)氣體的成分相匹配。 CO2氣體應(yīng)符合焊接用二氧化碳HG/T2537的規(guī)定。（3） 配套材料：引弧、引出板、定位板等。2、 主要機(jī)具：箱形鋼組立機(jī)、隔板組立機(jī)、端面銑床、定位焊用焊機(jī)、電渣焊機(jī)、砂磨機(jī)、烤槍、碳刨等。3、 主要量具：鋼尺、平尺、塞尺、角尺、焊縫量規(guī)等。3.2.3 操作工藝、零件下料(1) 零件下料可采用數(shù)控等離子切割機(jī)、數(shù)控火焰切割機(jī)及火焰直條切割機(jī)進(jìn)行切割加工，切割質(zhì)量應(yīng)符合下表要求：項(xiàng) 目允許偏差備 注零件寬度，長(zhǎng)度2.01.0切割

3、面平面度0.05T，且不大于1.5為板厚割紋深度0.2局部缺口深度1.0與板面垂直度不大于0.025T條料側(cè)彎不大于3mm(2) 對(duì)箱形柱的翼板、腹板采用直條切割機(jī)兩側(cè)同時(shí)垂直下料，對(duì)不規(guī)則件采用數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行下料，但應(yīng)對(duì)首件進(jìn)行跟蹤檢查。(3) 對(duì)箱形截面的翼板、腹板長(zhǎng)度加放50mm余量，寬度不放余量；在深化的下料圖中，其尺寸系按凈尺寸標(biāo)注，但應(yīng)在圖紙中說明，“本圖中尺寸不含任何余量”，準(zhǔn)備車間下料時(shí)應(yīng)按工藝要求加放余量。(4) 當(dāng)箱形柱主體因鋼板長(zhǎng)度不夠而需拼接時(shí)，其面板的最小長(zhǎng)度應(yīng)在600mm及以上，同一零件中接頭的數(shù)量不超過2個(gè)；同時(shí)，在進(jìn)行套料時(shí)必須保證腹板與翼板的對(duì)接焊縫錯(cuò)開距離滿

4、足500mm以上。(5) 鋼柱附件如(H型鋼牛腿)應(yīng)由生產(chǎn)部進(jìn)行長(zhǎng)度套料，并由H型鋼流水線進(jìn)行組焊、下料及鉆孔等加工工序，如下圖所示：(6) 下料完成后，施工人員應(yīng)按材質(zhì)進(jìn)行色標(biāo)移植，同時(shí)對(duì)下料后的零件應(yīng)標(biāo)注工程名稱、鋼板規(guī)格、零件編號(hào)，并歸類存放。2、內(nèi)隔板的組裝焊接(1) 為保證電渣焊的焊接質(zhì)量，對(duì)內(nèi)隔板夾板實(shí)行機(jī)加工，其下料由準(zhǔn)備車間采用數(shù)控火焰切割機(jī)進(jìn)行，夾板的機(jī)加工在銑邊機(jī)上進(jìn)行，銑削完畢后應(yīng)去除毛刺，并用記號(hào)筆編上零件號(hào)，保證其尺寸及形位公差，具體要求如下：序號(hào)項(xiàng) 目精度要求備注1夾板機(jī)加工后長(zhǎng)度0.5mm2夾板銑平面垂直度0.5mm3機(jī)加工表面粗糙度Ra12.5m(2) 對(duì)內(nèi)隔板

5、的非電渣焊?jìng)?cè)應(yīng)按工藝要求進(jìn)行坡口加工，加工的質(zhì)量應(yīng)符合切割工藝標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，坡口形式應(yīng)符合氣保焊施工條件，具體坡口形式如下圖所示：(3) 內(nèi)隔板的組裝采用內(nèi)隔板組立機(jī)或人工胎具進(jìn)行，組裝示意圖如下所示：(4) 內(nèi)隔板的組裝應(yīng)由車間作好內(nèi)隔板標(biāo)識(shí)，對(duì)隔板規(guī)格尺寸等加以標(biāo)記，并檢查其外形尺寸偏差，應(yīng)符合下表指標(biāo)要求：序號(hào)項(xiàng) 目允許偏差備 注1內(nèi)隔板長(zhǎng)度1.02內(nèi)隔板寬度1.03對(duì)角線差1.5(5) 為保證隔板組裝尺寸的正確性及質(zhì)量控制，其定位焊應(yīng)對(duì)稱分布，焊點(diǎn)分布的長(zhǎng)度、間距應(yīng)符合下圖的規(guī)定：3、 箱體的組裝(1) 以下翼板頂端基準(zhǔn)線作為基準(zhǔn)，在下翼板及二塊腹板的內(nèi)側(cè)劃出隔板、頂板等組裝用線，位

6、置線應(yīng)延伸至板厚方向。 (2) 在箱體的腹板上組裝焊接墊板，進(jìn)行定位焊焊接，按對(duì)腹板條料先劃中心線、坡口加工，再進(jìn)行墊板安裝的制作流程。在進(jìn)行墊板組裝時(shí)，先以中心線為基準(zhǔn)安裝一側(cè)墊板，再在以安裝好的墊板為基準(zhǔn)安裝另一側(cè)墊板，應(yīng)嚴(yán)格控制兩墊板外緣之間的距離。定位焊縫采取氣保焊斷續(xù)焊縫焊接，焊縫長(zhǎng)度60mm，間距300mm，如下圖所示：(3) 在組裝胎架上把劃好線的下翼板置于組立機(jī)平臺(tái)上，將已組裝好的各隔板定位在下翼板上，隔板與下翼板之間的組裝間隙不得大于0.5，定位后，檢驗(yàn)隔板 垂直度，隔板與下翼板的垂直度不得大于1；定位焊要求如下圖所示：(4) 組裝兩側(cè)腹板，使隔板對(duì)準(zhǔn)腹板上所劃的位置，翼板與

7、腹板的垂直度不大于1mm；再對(duì)腹板與隔板及腹板與翼板之間的焊縫進(jìn)行定位，如下圖所示：(5) 利用BOX組立機(jī)的頂緊及夾緊裝置，將箱形體的面板與隔板嚴(yán)密貼緊，在BOX組立機(jī)上組裝圖如下圖所示：(6) 箱形體工藝隔板的設(shè)置及焊接要求：當(dāng)相臨內(nèi)隔板之間、箱體端到最近內(nèi)隔板之間距離2000mm時(shí),應(yīng)加設(shè)工藝隔板，工藝隔板應(yīng)與內(nèi)隔板開一樣大的灌漿孔或通氣孔，工藝隔板厚度為8mm或10mm，與鋼柱面板采用三邊雙面間斷角焊縫焊接，焊縫長(zhǎng)度60mm，焊腳尺寸7mm，工藝隔板定位點(diǎn)焊分布如下圖所示：如上圖A-A，箱體內(nèi)的工藝隔板，按三面斷續(xù)角焊縫即可；在鋼柱柱腳處的隔板應(yīng)四面焊接，并保證良好的外觀成形，如上圖B

8、-B。(7) 將已形成U形的箱體吊至組裝平臺(tái)上，對(duì)隔板與腹板之間的全焊透焊縫進(jìn)行焊接，焊接方法采用CO2氣體保護(hù)焊，并利用碳弧氣刨進(jìn)行反面清根，對(duì)焊縫進(jìn)行100%UT檢測(cè)。(8) 隔板與腹板之間的全焊透焊縫焊接完畢并檢測(cè)合格后，將U形箱體重新吊至組立機(jī)平臺(tái)上，利用組立機(jī)上部壓緊裝置組裝上翼板。(9) 組裝埋弧焊焊接所需的引弧板及引出板，起始端引弧板及熄弧端引出板長(zhǎng)度為150mm，寬度為100mm；熄弧端的坡口可利用碳弧氣刨進(jìn)行加工，組裝如下圖所示： (10) 箱形體組裝完后，在箱形體的外側(cè)面板上用石筆劃出各電渣焊隔板的位置線，同時(shí)做出100mm基準(zhǔn)線，該基準(zhǔn)線用于準(zhǔn)確定位及檢查隔板與翼板的對(duì)應(yīng)

9、程度，又可作為箱形柱柱頂端銑的基準(zhǔn)線，端銑時(shí)應(yīng)以該基準(zhǔn)線為基準(zhǔn)，控制基準(zhǔn)線到鋼柱柱頂之間的距離，如下圖所示：(11) 對(duì)箱形柱的柱頂板進(jìn)行焊接，焊接方法采用氣體保護(hù)焊，焊接坡口形式如下所示：(12) 清理、矯正，并對(duì)組裝后的箱體尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)，應(yīng)符合規(guī)范要求，箱形柱組裝尺寸過程控制應(yīng)符合箱形柱組裝標(biāo)準(zhǔn)（ZGGY-BZ-003）的相關(guān)規(guī)定。4、箱形體的埋弧焊(1) 埋弧自動(dòng)焊的打底焊：打底焊可以采用CO2氣體保護(hù)焊，焊絲的選擇要與母材相匹配，焊完打底焊道后，須修磨或刨削接頭根部，以保證在無缺陷的清潔金屬上熔敷第一道正面埋弧焊縫。(2) 埋弧焊焊接操作： 埋弧焊焊接前，用鋼絲刷（鋼絲刷裝于磨光機(jī)上）

10、或砂輪機(jī)清除焊縫附近至少20mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污等雜物； 埋弧焊焊接參考規(guī)范：a、 在焊接工藝上主要采取氣保焊打底，埋弧自動(dòng)焊填充及蓋面，打底厚度根據(jù)板厚而定； 箱形體坡口平焊單絲埋弧焊序號(hào)板厚焊道焊絲直徑mm電 流A電 壓v速 度m/h伸出長(zhǎng)度mm11420蓋面4.8mm63067033-36192225-3022030蓋面4.8mm65070035-38182025-3033060填充層4.8mm7007503436202225-30蓋面層4.8mm6507003234212425-30箱形體坡口平焊雙絲埋弧焊序號(hào)板厚電極焊絲直徑mm電 流A電 壓v速 度m/h伸出長(zhǎng)度mm1T30DC4

11、.8mm6507503436253525-30AC4.8mm7008003338253525-30b、 焊縫坡口形式及焊縫成形規(guī)范要求如下：C、 當(dāng)埋弧焊焊接的板厚在60mm以上時(shí)，焊前必須對(duì)焊道及兩側(cè)2倍板厚范圍內(nèi)預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100150，板厚為4060mm時(shí)，預(yù)熱溫度宜為6080。焊接完成前不得中途停止超過15分鐘，當(dāng)必須停止時(shí)，應(yīng)采取保溫措施緩冷，重新施焊前必須再次預(yù)熱，層間溫度控制在150-200 ，焊接完后應(yīng)采用保溫棉及時(shí)進(jìn)行保溫。d、 當(dāng)箱形體檢查出有超標(biāo)缺陷時(shí)，應(yīng)用碳弧氣刨進(jìn)行清除、修磨，再用氣保焊或手工電弧焊補(bǔ)焊，焊后進(jìn)行清理、修磨，應(yīng)重新進(jìn)行探傷；對(duì)同一處缺陷允許第二次氣

12、刨后補(bǔ)焊，并第三次探傷；對(duì)第三次探傷不合格者，不得再返修，應(yīng)上報(bào)技術(shù)部門處理。全部合格后打上合格印記。e、 埋弧焊焊縫檢驗(yàn)及質(zhì)量控制應(yīng)滿足埋弧焊焊接標(biāo)準(zhǔn)（ZGGY-BZ-004）的相關(guān)規(guī)定。5、箱形體的電渣焊焊接(1) 焊前準(zhǔn)備： 熔絲電渣焊焊絲選用JW-7，熔嘴電渣焊選用2.4mm的H10Mn2焊絲，焊絲質(zhì)量量應(yīng)符合熔化焊用鋼絲（GB/T1495）的規(guī)定； 熔嘴電渣焊所用的熔化嘴（10*3或12*3）焊前需經(jīng)2501h烘培；焊劑選用KF600，焊劑質(zhì)量應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)低合金鋼埋弧焊用焊劑（GB/T12470）的規(guī)定，焊劑使用前必須在200-250溫度下烘干1h，未經(jīng)烘干的焊劑嚴(yán)禁使用； 鉆電渣焊孔

13、應(yīng)采用搖臂鉆，鉆孔過程中應(yīng)使用空氣冷卻，不允許采用水冷卻，根據(jù)不同厚度的隔板應(yīng)采用不同的孔徑加工，如下圖所示： 鉆孔后，焊孔內(nèi)會(huì)殘留污物或油污,因此，焊接前應(yīng)先用木棒清除焊孔內(nèi)的雜物，并輔以高壓氣體清除，油污用火焰加熱烘烤的方法去 除，可用烤槍來加熱烘烤； 焊接過程中所需要的主要機(jī)具：千斤頂、玻璃目鏡、引弧銅塊、引出銅塊、火焰烘槍、砂輪機(jī)等。（2） 電渣焊焊接操作 安裝引出裝置：引出裝置用黃銅制成，放置于焊道上端。安裝前應(yīng)將圓孔周圍約150范圍修磨平整，使焊接時(shí)渣液不易外流； 當(dāng)采用熔嘴電渣焊時(shí)，應(yīng)安裝熔化嘴，熔化嘴采用豎向單極熔化嘴電渣焊，先插入管狀焊條，將管極用銅夾頭夾緊，以利導(dǎo)電（熔化嘴

14、在整個(gè)焊接過程中不能短路），熔化嘴必須與孔中心平行,并在中心位置； 焊接前將焊絲插入熔化嘴中，檢查焊絲是否平直，是否位于熔化嘴的中心，并根據(jù)情況作出相應(yīng)處理；焊絲伸出熔嘴末端約5mm； 安裝引弧裝置：引弧裝置為引弧銅帽，用黃銅制成，將其孔中心對(duì)準(zhǔn)焊孔中心，焊前在引弧裝置的凹部撒放高約10mm，粒度為11mm的引弧劑，再撒放高約15mm的焊劑，整套裝置對(duì)準(zhǔn)中心后， 放于焊口下端，并用千斤頂頂緊。 焊接：為使箱體變形程度得到一致，必須是對(duì)稱焊接，為此采用兩臺(tái)電渣焊機(jī)對(duì)內(nèi)隔板的兩側(cè)焊道，同時(shí)同規(guī)范進(jìn)行焊接：a、 啟動(dòng)電渣焊機(jī)，引燃電弧，熔劑熔化后，形成熔渣。焊接過程中,根據(jù)面板顏色適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)熔化嘴或

15、焊槍的空間位置，使其處于熔池中心部位，穩(wěn)定燃燒,防止燒穿，并根據(jù)渣池的深度適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充焊劑,保持渣池深度約30-60mm；b、 引弧時(shí)，焊接電壓要比正常焊接電壓高一點(diǎn)，接近空載電壓，焊接電流比正常焊接電流小一點(diǎn)；轉(zhuǎn)入正常焊接后，將焊接電壓及焊接電流調(diào)至正常值；當(dāng)焊接至距頂端約100mm左右時(shí)，將電壓稍降12V；c、 拆除引弧裝置：熔池上升到離焊道下端約50-100mm時(shí)，松開千斤頂，并用木錘擊落引弧裝置。焊縫冷卻后，將焊道起端終端修磨平整；d、 當(dāng)焊接進(jìn)行到引出階段時(shí)，不應(yīng)立刻放掉熔渣，而應(yīng)保證合適的引出長(zhǎng)度；為了有效防止收尾處的縮孔和火口裂紋，可以采用以下幾種方法：.斷續(xù)送絲；.逐漸減小電流和

16、電壓直至斷電；.收尾后，渣池不應(yīng)立即放掉，以免產(chǎn)生裂縫；e、 焊接工藝參數(shù)的選定:序號(hào)隔板厚度（mm）焊孔大?。╩m）焊絲直徑（mm）渣池深度（mm）焊接電流（A）焊接電壓（V）11818*252.4/1.630-40350400384022020*252.4/1.630-40350400384032222*252.4/1.630-45400450404242424*252.4/1.630-45400450404252828*252.4/1.630-45450500404563030*252.4/1.630-50450500404573232*252.4/1.630-5045050040458

17、3535*252.4/1.630-50450500404594040*252.4/1.630-504505004045104545*302.4/1.635-554505004045115050*302.4/1.635-555005504246（3） 電渣焊檢驗(yàn)： 引出部位無火口裂紋，且引出長(zhǎng)度超過15mm以上； 焊接完畢24小時(shí)后進(jìn)行超聲波探傷檢驗(yàn)，焊縫質(zhì)量應(yīng)符合一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。（4） 電渣焊的返修： 當(dāng)電渣焊出現(xiàn)超標(biāo)缺陷時(shí)，應(yīng)用碳弧氣刨從箱形體面板外刨開，將缺陷鏟除后修磨，再用氣保焊補(bǔ)焊，焊后進(jìn)行修磨，并重新探傷，對(duì)同一處缺陷允許第二次氣刨后補(bǔ)焊，并第三次探傷； 對(duì)第三次探傷不合格者，不得再返修，

18、并上報(bào)技術(shù)部門處理。（5） 電渣焊焊縫檢驗(yàn)及質(zhì)量控制應(yīng)符合電渣焊焊接標(biāo)準(zhǔn)（ZGGY-BZ-005）的相關(guān)規(guī)定。6、 箱形柱的端面銑（1） 箱形柱端面銑削前應(yīng)先確認(rèn)其主體已經(jīng)對(duì)彎扭矯正合格，同時(shí)對(duì)設(shè)備的完好性進(jìn)行檢查確認(rèn)。（2） 將箱形柱主體置于端面銑床工件支撐平臺(tái)上，調(diào)整使其柱體母線垂直于端面銑切削平面后，將箱形柱主體夾緊定位。（3） 對(duì)箱形柱上端面進(jìn)行銑削加工，粗糙度要求Ra12.5m，垂直度要求0.5mm，銑平端示意圖如下所示：(4) 銑削完后，對(duì)銑平端面垂直度利用大角尺進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)對(duì)銑削范圍利用直尺檢測(cè)；應(yīng)注意頂板與面板之間焊縫處熔合應(yīng)良好， 當(dāng)存在局部熔合缺陷時(shí)應(yīng)由責(zé)任部門將缺陷清除

19、后補(bǔ)焊并進(jìn)行重新修磨。4 箱形柱整體組裝焊接1、 組裝前準(zhǔn)備：1 零件組裝前應(yīng)確認(rèn)零件規(guī)格和外形尺寸已經(jīng)檢驗(yàn)合格，切割毛刺和缺口已清除和修補(bǔ)，并應(yīng)核對(duì)零件編號(hào)、方向和尺寸無誤后方可進(jìn)行組裝。2 核對(duì)待組裝的鋼柱本體的編號(hào)、規(guī)格，確認(rèn)局部的補(bǔ)修及彎扭變形均已矯正完畢。3 零件在組裝前必須清除被焊部位及坡口兩側(cè)各50mm的鐵銹、熔渣、油漆和水分等；重要構(gòu)件的焊縫部位的清理，應(yīng)使用磨光機(jī)修磨至呈現(xiàn)金屬光澤。4 焊接施工前，T形接頭或?qū)咏宇^當(dāng)采用氣保焊或焊條手工焊，應(yīng)設(shè)置引弧板及引出板，引弧板及引出板的長(zhǎng)度應(yīng)大于50mm，寬度不小于30mm，厚度不小于6mm，焊縫引出長(zhǎng)度應(yīng)不小于25mm。5 當(dāng)構(gòu)件

20、在組裝時(shí)，因構(gòu)件結(jié)構(gòu)形式的需要而需增設(shè)臨時(shí)加勁板時(shí)，應(yīng)注意加勁板不得設(shè)置在摩擦面的區(qū)域，摩擦面區(qū)域不允許存在焊點(diǎn)。2 、 箱形柱整體組裝(1) 將鋼柱本體放置在組裝平臺(tái)上，確定水平基準(zhǔn)，根據(jù)各零（部）件在圖紙上的位置尺寸，用石筆在鋼柱本體上進(jìn)行劃線，其位置線包括中心線、基準(zhǔn)線等，各部件的位置線應(yīng)采用雙線標(biāo)識(shí)，定位線條應(yīng)清晰、準(zhǔn)確，避免因線條模糊而造成尺寸偏差。(2) 待組裝的零（部）件（如牛腿等），應(yīng)根據(jù)其在結(jié)構(gòu)中的位置，先對(duì)部件進(jìn)行組裝焊接，使其自身組焊在最佳的焊接位置上完成，實(shí)現(xiàn)部件焊接質(zhì)量的有效控制。(3) 在組裝平臺(tái)上，按其部件在鋼柱上的位置進(jìn)行組裝，如下圖所示：箱形柱的整體組裝(4)

21、 在進(jìn)行各附件組裝時(shí)，其控制基準(zhǔn)及主要的控制尺寸應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 牛腿在長(zhǎng)度方向上的定位應(yīng)以牛腿中心線來確定，而不應(yīng)是牛腿翼緣的上表面，如控制尺寸L1； 對(duì)牛腿伸出長(zhǎng)度定位時(shí)應(yīng)控制牛腿腹板中心螺栓孔到鋼柱中心軸線的距離，在牛腿組裝前必須測(cè)量牛腿組裝位置線所在的箱形柱的截面尺寸，然后根據(jù)該尺寸確定牛腿腹板中心螺栓孔中心到箱形柱表面的距離尺寸，如控制尺寸L5。(5) 鋼柱的柱頂板及柱底板的組裝： 首先，將組裝用的平臺(tái)調(diào)水平，在頂板和底板上劃出柱的雙向軸線； 在水平胎架上，將頂板或底板與鋼柱本體靠線組裝，同時(shí)，檢查柱頂板或底板對(duì)于箱體本身是否成直角，以及柱體中心線與頂板及底板中心線是否一致，并利用線墜進(jìn)行確認(rèn)。如下圖所示： 鋼柱柱頂板或底板的組裝（6） 箱形柱柱端焊接墊板的組裝： 當(dāng)組裝箱形柱柱端襯板時(shí)，為保證襯板伸出長(zhǎng)度，可采用對(duì)柱先垂直下料、定長(zhǎng)，然后進(jìn)行坡口加工的方法。 當(dāng)對(duì)焊接墊板進(jìn)行定位焊時(shí)，焊點(diǎn)不應(yīng)在坡口面內(nèi)，而應(yīng)在反面，點(diǎn)焊長(zhǎng)度按40mm，間距按300mm，焊角尺寸滿足6mm，如下圖所示：3.