焊接H型鋼制作工法

1、焊接H型鋼制作工法1、前言鋼結(jié)構(gòu)大跨度H型梁、柱在制作與運輸過程中存在變形大、吊裝困難等問題。 在攀鋼燒結(jié)、錦屏電站工程中制作了跨度30米、高度2. 5米、單重25噸的焊接 H型梁，本工法采用流水線作業(yè)分段制作的方式，有效的減小了變形，并且便于 吊裝，施工靈活。具有焊接變形小、生產(chǎn)效率高、占地面積小、布局緊湊、流程 合理、高速、高效和高精度生產(chǎn)的特點，并已取得了滿意的實際效果，具有很高 的應(yīng)用價值。2、工法特點2.1采用自動化流水線加工制作，生產(chǎn)效率高。2. 2使用標準化工裝夾具，充分的保證制作質(zhì)量。2. 3采用分段制作法，有效減少變形，便于吊裝運輸。4采用計算機排版下料，節(jié)約材料。2.5車間

2、進行預(yù)拼裝，保證整體質(zhì)量。3、適用范圍本工法適用于大跨度輕型鋼結(jié)構(gòu)焊接H型梁、柱制作。4、工藝原理對于大跨度焊接H型梁與柱的制作，我們主要采用分段制作，有效控制變形, 并配合電腦排版下料，自動化流水線拼裝與焊接，最后采用機械校正的方法進行 校正，車間預(yù)拼裝，嚴格控制質(zhì)量與安全。5、工藝流程圖5：焊接H型制作工藝流程圖六、操作要點6. 1原材料檢驗鋼材附有質(zhì)量證明書，其質(zhì)量標準符合現(xiàn)行標準的各種技術(shù)條件并應(yīng)符合設(shè) 計圖紙的要求，不得使用無質(zhì)量證明的鋼材。要求鋼材表面銹蝕,麻點和劃痕的 深度不得大于該鋼材厚度負公差值的一半，且銹蝕、麻點的深度不得大于0. 3mm, 劃痕的深度不得大于0.5mm。鋼

3、材的表面,邊緣和斷面上不應(yīng)有汽泡、結(jié)疤、裂 紋、夾渣、壓入的氧化皮分層等，鋼板厚度與負偏差滿足下表：表6,1鋼板厚度負偏差允許范圍鋼板厚度6-78-16負偏差0.60.86. 2電腦排版、下料6. 2.1分段尺寸確定表6. 2 焊接H型梁、柱分段制作尺寸選用表H型梁、柱總長分段尺寸分段公差14W16. 3組立第一塊翼板與腹板組合成T型時,仔細檢查其垂直度及中心偏移度,組合完畢 后，吊離工作臺。將第二塊翼板吊上放平對中后與T型組合成H型鋼。組合成型的H型鋼應(yīng)達到以下的質(zhì)量要求:表6. 3H型鋼質(zhì)量參數(shù)表項目高度(h)組合間隙垂直度中心偏移長度起拱允差0. 5W0. 5WL5W10.5W2組立機的

4、定位焊用二氧化碳氣體保護焊,定位焊應(yīng)在焊道以內(nèi)，定位焊所采用的 焊接材料型號與焊件材質(zhì)相匹配，焊接厚度不超過設(shè)計焊縫厚度的2/3且焊縫長 度不小于30mm，且間距不大于300400mm,定位焊位置在焊道以內(nèi)，由合格焊工施焊，質(zhì)量應(yīng)達到同類焊縫的要求，H型梁組合完成后，在每道焊縫的兩側(cè)配置 引弧板。6. 4焊接6. 4. 1焊材的確定對材質(zhì)為Q345B的材料，焊絲均為H08MnA,對材質(zhì)為Q235B的材料焊絲為 H08A,焊劑均為HJ431。6. 4.2焊接工藝參數(shù)本工法主要采用埋弧焊接，焊接參數(shù)主要有：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、 焊絲直徑。焊接參數(shù)確定表6. 4. 2焊接參數(shù)表板材 厚度/

5、mm焊絲直徑/mm焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度/cm. min-1830 -85036 -. 384210-145600 -62036 -. 3875830 -85036 -. 3833165600 -62036 -. 38756.4.3剖口形式的選擇 采用以下的坡口形式。圖6. 4. 3坡口形式選定圖注： 在本工法中，所有坡口均采用坡口機坡口進行打磨，坡口的加工以機械加 工為主，以火焰切割為輔。4. 4焊縫的檢查檢驗位置及長度由質(zhì)檢人員指定并書面通知NDT人員。檢驗后NDT人員出具探傷 報告，探傷報告標明探傷的具體部位。焊縫完成后質(zhì)檢人員及時按設(shè)計和 GB50205標準要求進行外觀檢查和

6、無損檢驗，除按要求進行外觀檢查外,一類焊 縫進行100%的超聲波檢查,二類焊縫進行20研勺超聲波檢查。5鉆孔5. 1模板的制造1、模板用鉆套必須精加工并經(jīng)過熱處理，硬度達到HC350以上，鑲嵌鉆套 用小模板制孔必須在膛床或數(shù)控鉆床上完成，孔徑及孔間距精度在0. 1mm內(nèi)。2、小模板鑲嵌鉆套完畢后，臨時固定，檢查各孔間距偏差并控制在0.2mm 內(nèi)，再進行點焊牢固。模板出廠前報專業(yè)質(zhì)檢，檢驗合格才能流入使用環(huán)節(jié)。5. 2模板布置1、模板布置前復(fù)查小模板規(guī)格尺寸及孔徑大小，布置前小模板的十字中心 線或最外排孔中心線應(yīng)劃好并用洋沖做好標示。2、在布小模板的底模上劃出布模系統(tǒng)中心線，布模時小模板中心線必

7、須和 底模系統(tǒng)中心線重合。3、布模完報驗，重點檢查孔群間對角、直線距離，到系統(tǒng)線交點距離等， 最后點焊牢固。6. 5. 3制模應(yīng)注意的問題1、制造模板的精確度要高，布模劃線準，周期性檢測。2、對鉆套磨損嚴重的及時更換，更換完檢查孔群間距。3、指定專門的鉆孔人員，并長期固定。4、及時反饋制孔效果。5、模板應(yīng)平放，起吊平穩(wěn)、不能受壓。6. 5. 4孔徑1、螺栓直徑小于16mm,孔徑采用等于螺栓直徑+1. Omm。2、螺栓直徑大于16mm,孔徑采用等于螺栓直徑+1. 5mm。6.5.5高強螺栓的孔徑允許偏差見下表：表6. 5. 5高強螺栓的孔徑允許偏差值序號偏差名稱栓桿直徑(mm)允許偏差1孔徑14

8、、 16、 180s+0. 4320、 22、 24Os+o. 5237、30Os+o. 842不圓度(最大 和最小直徑差)14、16Os+1. 00216Os+1. 53中心線傾斜度應(yīng)大于板厚的3%且單層板不得大于2. 0,多層板迭組合不得大于3. 06.5.6孔距的允許偏差見下表:表6. 5. 6孔距的允許偏差值項次項目允許偏差(mm)孔距W500500-12001200-300030001同一組內(nèi)相鄰兩孔間0.7一一2同一組內(nèi)任意兩孔間1.01.2一3相鄰兩組的端孔間1.21.52.03.0螺栓孔的允許偏差超出上述規(guī)定時，采用與母材材質(zhì)相匹配的焊條補焊后重新制孔。6.6校正主要采用機械校

9、正并輔以火焰校正的方法。焊接檢驗合格后，對H型梁、柱 進行校正,校正在翼緣校直機上進行,校正前先檢查機械各部分的運轉(zhuǎn)是否正常， 然后根據(jù)被矯翼緣的寬度調(diào)整好機架的位置，每次矯正量不超過2mm,校正好的 翼緣板與腹板的垂直度應(yīng)達到技術(shù)標準，鋼柱、梁由于焊接變形產(chǎn)生的極彎應(yīng)采 用火焰校正。6. 7預(yù)拼裝預(yù)拼裝H型梁、柱時，首先把矯好的H型鋼放在平臺上，根據(jù)圖紙要求進行放樣, 保證構(gòu)件兩端垂直，對角線W2mm,再用H型鋼找平，將H型梁、柱放在找平的 H型鋼上，將套鉆的端頭板置于梁之間調(diào)正點焊。6. 8產(chǎn)品的檢驗產(chǎn)品的工序檢驗：鉆模及樣桿制作、下料、組合、焊接、鉆孔等.每道工 序的產(chǎn)品制作完成后，由班

10、組進行自檢，然后由質(zhì)檢員及下道工序施工負責人根 據(jù)班組自檢記錄進行抽檢，每種產(chǎn)品的抽檢數(shù)量在50%以上，檢查合格后，由上 下道工序的負責人簽字認可，并由質(zhì)檢員將檢查記錄存檔。6. 9構(gòu)件涂裝1、涂裝后構(gòu)件外觀質(zhì)量：顏色一致，色澤鮮明，光亮，不起皺皮，不起疙 瘩。2、應(yīng)對涂裝過的構(gòu)件進行保護，防止飛揚塵土和其它雜物。3、涂裝漆膜厚度的測定，用觸點式漆膜測厚儀測定漆膜厚度，漆膜測厚儀 測定三點厚度，取其平均值。10勞動力組織勞動組織根據(jù)工期長短，機具設(shè)備數(shù)量、H型梁、柱數(shù)量多少來確定，現(xiàn)以 一個班組，每天制作5根H型梁、柱為例。表6.10勞動力配置表序號單項工程需要人數(shù)備注1管理人員32技術(shù)人員1

11、3電焊1.104氣焊工25雜工16起重r.27電工17材料與設(shè)備7.1 材料：板材采用 Q345、Q235； t=1016mm,焊材采用：H08MnA、H08A0根據(jù)要求在使用之前對材料進行復(fù)檢。2機具與設(shè)備表7. 2機具設(shè)備配置表序號設(shè)備名稱設(shè)備規(guī)格型號單位數(shù)量1行車10t/15t/20t臺各12多頭直條切割機GZ-4000臺23H型鋼矯正機JZ-40A臺24埋弧焊機MZ-1000. MZ-1250臺25座式拋丸機CY/HJP-1218臺16起吊環(huán)/套37鉆床Z-3050*16臺38組立機臺29C02氣體保護焊機臺58.質(zhì)量控制構(gòu)件的制作嚴格按照由冶金工業(yè)部建筑研究總院會編制的鋼結(jié)構(gòu)工程施

12、工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50205-2001),鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范(GB50205 -95)和鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗評定標準(GB50221-95),進行施工。對鋼構(gòu)件制作的胎架劃線和搭設(shè)尺寸、鋼構(gòu)件拼裝時的基準線和定位方 式等進行嚴格檢查控制。2鋼構(gòu)件拼裝檢查在制作焊接完成后自由狀態(tài)下進行，按每根構(gòu)件拼裝胎 架中每一支點的三維空間位置驗收結(jié)構(gòu)尺寸。3對于首次焊接的鋼種，進行焊接工藝評定，并制定相應(yīng)的焊接工藝。4嚴把接頭裝配質(zhì)量關(guān)。接頭的裝配質(zhì)量包括：坡口質(zhì)量，根部間隙，對 口錯邊。5對設(shè)計及國家規(guī)范要求探傷的焊縫，對每條焊縫按比例要求進行無損探 傷。9、安全措施認真貫徹、落實國家“安全第一，預(yù)

13、防為主”的方針。2認真做好員工進場安全教育及進場后的經(jīng)常性的安全教育及安全生產(chǎn) 宣傳工作。3對于特種作業(yè)的員工，必須持證上崗，且所持證件必須是專業(yè)對口，在 有效期內(nèi)的證件。認真做好安全檢查，做到有制度有記錄。堅持班前安全活動制度，對班組每日活動有記錄。按國家要求設(shè)立安全標語、安全色標及安全標志。所有進入現(xiàn)場作業(yè)區(qū)的人員必須戴好安全帽。8使用氣割時，乙快瓶必須直立并裝有回火裝置。9各種用電設(shè)備要用接地裝置，并安裝漏電保護器。10、環(huán)保要求1合理施工，減少施工中所產(chǎn)生的噪音。10.2道路暢通、平坦、整潔、場地不得積水，余料垃圾集中堆放，及時處 理。3施工設(shè)備、機械等要集中堆放整齊，對進入現(xiàn)場的材料

14、要有標識。10.4合理安排噴刷的時間，及時回收余料，減少環(huán)境污染。11、效益分析11.1本工法通過對工藝的分解，解決了鋼梁、柱制作、吊裝過程中引起變 形，減少了成品構(gòu)件的校正量。n. 2采用分段制作的方式，便于運輸與安裝。n. 3采用流水線作業(yè)生產(chǎn)效率高，質(zhì)量控制好。11.4采用電腦排版下料，節(jié)約材料成本。采用本工法施工與普通方法相比，我們主要采用了以機械施工為主，人工為 輔的方式，施工效率提高了 15%左右，合理利用材料及對余料的利用使的材料節(jié) 約5%左右，對構(gòu)件質(zhì)量的控制減少了清根等質(zhì)量問題的返修節(jié)約了人工5%左右， 工期提前了 15天。12、應(yīng)用實例實例一：西昌廠房工程位于四川省西昌市，

15、于2009年1月開工，2009年5 月竣工，該工程共1200噸，制作過程中屋架梁、柱全采用分段制作，采用埋弧 焊接，利用高強螺栓連接的方式，梁總跨度30m,鋼架柱高度15叫制孔利用模板 進行套鉆,構(gòu)件在車間進行用預(yù)拼裝，采用此工法制作過程中未出現(xiàn)任何質(zhì)量、 安全問題。實例二：攀鋼燒結(jié)項目位于四川省攀枝花市，于2008年9月開工，2009 年3月竣工，該工程共1700余噸制作過程中，采用機械與人工的協(xié)調(diào)搭配，及埋 弧焊接共制作H型梁200余噸,梁長最大達23叫制作完成后進行檢驗,對其焊接 部位進行探傷檢查，未發(fā)現(xiàn)任何質(zhì)量問題,H型梁采用吊車直接吊裝就位，現(xiàn)運行 正常。實例三：錦屏電站項目位于四川省西昌市，于2008年6月開工，2009