十字柱制作通用工艺

1、YSC钢结构作业文件 文件编号：WYZG-015 版本号/修改次数：十字柱制作通用工艺受控状态：受控本发放序号： 编写审核批准 发布日期: 实施日期：YSC编写目 录1、主体内容与适用范围32、编制依据33、材料34、 制作工艺要领44.1 制作工艺流程44.2 下料44.3 H型钢组立54.4 H型钢焊接84.5 矫正工序84.6 钻孔工序94.7 T型钢剖分104.8 摩擦面质量要求104.9 十字柱焊接114.10 大组立工序124.11 成品检验124.12 十字柱栓钉焊接144.13 十字柱抛丸和涂装144.14 钢构件产品标识154.15 产品堆放154.16 产品发运151、主体

2、内容与适用范围1.1 本规程说明了焊接十字柱的一般制作流程和加工方法。1.2 本规程适用于我公司十字柱型钢结构构件的制作。2、编制依据钢结构施工及质量验收规范 GB50205-2001建筑安装工程资料管理规程 DBJ 01-51-2000建筑工程质量验收统一标准 GB50300-2001建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-91中厚钢板超声波检验方法 GBJ2970-91钢结构焊缝外形尺寸 GB5777-96碳素结构钢 GB700-88钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 GB11345-893 材料3.1 钢板材料：主要为Q345、Q235和390等级的结构钢材，其质量标准应符合碳素结构钢G

3、B/T 700和普通低合金结构钢GB1591的相关要求。3.2 焊接材料：当图纸和工艺有要求时，按照图纸和工艺要求选用，无要求时按照下表进行选用：表1焊接方法材质焊材牌号焊接位置手工电弧焊Q345E5015/E5016定位焊 对接 角接Q235E4303/E4315埋弧自动焊Q345H08MnA + SJ101对接 角接Q235H08A+ SJ101CO2气体保护焊Q235、Q345ER50-6定位焊 对接 角接表2 焊接材料烘干温度表焊接材料牌号使用前烘焙条件使用前存放条件焊条 E5015350-380；2h100-150焊剂 SJ101300-350；1h100-1503.3 螺栓普通螺栓

4、应符合现行国家标准六角头螺栓-A和B（GB/T5782）和六角头螺栓-C级（GB/T5780）的规定。高强度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/T12281231）和钢结构用扭剪型高强度螺栓联接副（GB/T36323633）的规定。3.4 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。3.5涂装：具体涂装材料详见每个工程的工艺要领书 。4、 制作工艺要领4.1制作工艺流程主材切割H型钢组立H型钢焊接H型钢校正H型钢组立H型钢焊接H型钢校正开坡口十字组立十字焊接十字校正大组立焊接校 正H、T型检查十字检查尺寸、外观检查钢板拼接

5、检查检查成 品切割T型钢4.2 下料4.2.1 十字柱四条主焊缝的坡口形式按照下列要求进行加工：1）图纸和工艺有要求时按照要求加工制作。2）无要求时，按照下图进行加工。4.2.2 技术要求下料完成后按照要求检验尺寸和外形，通过对偏差的严格控制来保证十字柱整体组装时的精度。应对焊接面仔细检查，清除干净焊缝边缘每边3050mm范围内的铁锈、毛刺、氧化皮等异物；施工人员必须将下料后的零件加以标记并归类 。4.2.3 切板的标识下料完成检查合格后，在切板中央，用白色油漆笔标明切板的编号、规格尺寸、工程名称。4.3 H型钢组立4.3.1 H型钢组立在H型钢自动组立机上进行；定位焊采用气保焊，定位焊点长度

6、40mm60mm，间距为250300mm。具体工序参见焊接H型钢制作通用工艺中组对工艺步骤。4.3.2 T型钢的组立为减少T型钢焊接变形，首先在自动组立机上组立成H型钢，定位焊接采用气保焊。4.3.3 组立后的H型钢及T型钢（组成H型钢）的锁口均由锯床、三维钻、锁口机组成的流水线上自动完成；由三维钻完成穿筋孔制作。4.3.4 十字型柱组立定位焊：组立前应对焊接面仔细检查，消除氧化皮等杂物，对于T型钢的安装应按图纸要求进行装配，划线使用划针，进而保证装配的准确度；定位焊采用CO2气体保护焊，定位焊脚高度不得大于设计焊缝焊脚高度的2/3；定位焊缝长度为50mm，焊道间距为250mm。定位焊不得有裂

7、纹、夹渣、焊瘤等缺陷；注意定位焊长度，以保证足够强度。核对穿筋孔的相对位置，在保证穿筋孔位置的同时，将柱顶、底部各留35mm的端铣量。4.3.5 十字型组立时可制作简易胎架，胎架示意图如下所示：十字柱组对简易胎架4.3.6十字柱焊接及拼装工艺要求 表3 十字柱组对及拼装允许偏差 项目焊接及拼接工艺要求1不允许电弧擦伤，点焊咬边1mm2翼板与腹板接缝应错开200mm以上，以避免焊缝交叉处应力集中3翼板与腹板之间的装配间隙0.75mm项目H型钢组立允许偏差（mm）长度（L）±3.0高度（H）±2.0垂直度（）B/100且不大于2.0中心偏移（e）2.04.3.7 构件组立完成后

8、，用白色油漆笔在构件腹板端头300-500mm处标明构件号，有分区要求的注明区号，相同构件编号的多个构件，应注明流水号，用“”隔开注明。4.3.8构件组立后检验要求按图纸和工艺相关要求严格检查组对尺寸是否正确，十字柱组立后偏差要求如下：表4 十字柱组立偏差项 目允许偏差（mm）图 例测量工具T型连接间隙t161.0塞尺t162.0对接接头底板错位t161.5角尺16t30t/10t303.0对接接头间隙偏差手工电弧焊+4.00钢尺、塞尺埋弧自动焊气体保护焊+1.00对接接头的直线度偏差2.0钢尺根部开口间隙偏差（背部加衬板）±2.0钢尺、角尺焊接组装构件端部偏差3.0钢尺连接板、加劲

9、板间距或位置偏差2.0吊线、钢尺隔板与梁翼缘的错位量t1t2且t120t2/2钢尺、角尺t1t2且t1204.0t1t2且t120t1/4t1t2且t1205.0加劲板或隔板倾斜偏差2.0吊线、钢尺截面高度hh2000±2.0钢尺h>2000±3.0截面宽度b±2.0两腹板垂直度连接处h/300且不大于1.5直角尺其他处h/200且不大于2.5项 目允许偏差（mm）图 例测量工具腹板中心偏移e接合部位1.5钢尺其它部位2.0腹板局部平面度f/m2腹板t<143.01m钢直尺塞尺腹板t142.04.4 H型钢焊接4.4.1 H型钢焊接方法和焊接顺序：H型

10、钢焊接和T型钢焊接（已组立成H型）采用门型埋弧自动焊，船形焊位置施焊，在焊接时可制作简易工装，夹住翼板，借以减少变形。4.4.2 焊前准备：1） 检查H型钢长度方向变形程度，根据变形情况来决定先焊哪一面，通常先焊的焊道，其所引起的变形量是最大的。2） 焊剂选用焊剂HJ431，并且应在250温度下烘干2h；焊丝选用H08A，4mm。3） 修补缺陷时，补焊可采用气保焊或用酸性焊条（可选用J422）。4） 用钢丝刷清除焊缝附近至少20mm范围内的铁锈、油污等杂物。5） 为保证引弧端及收弧断焊接质量，在工件两断焊接引弧板及引出板，引弧板及引出板要与母材材质、厚度及坡口形式相同，引弧板和引出板的长度应大

11、于或等于150mm，宽度应大于或等于100mm，焊缝引出长度应大于或等于80mm，保证引弧及收弧处质量，防止产生弧坑裂纹。4.5 矫正工序1) H型钢矫正在矫正机上进行，不能在矫正机上矫正的H型钢（截面或板厚超出机器矫正范围）采用火焰矫正，矫正温度800900，不得有过烧现象。2）矫正后的钢材表面不应有明显的凹陷或损伤，划痕深度不得大于0.5mm。3）矫正后H型钢的允许偏差表5 焊接H型钢的允许偏差 项目允许偏差（mm）示意图截面高度h<500±2.0截面宽度（b）±3.0腹板中心偏移（e）2.0翼板垂直度（）b/100且不大于3.0弯曲矢高L/1000且不大于5.0

12、扭曲h/250且不大于5.0腹板局部平面度（f）t(板厚)<143.0t(板厚)142.04.6 钻孔工序4.6.1 钻孔采用AMADA生产线上数控三维钻床，平面钻床，摇臂钻等设备。4.6.2 数控批量钻孔时，首件应进行仔细检查，合格后才能继续进行。4.6.3 普通螺栓孔的允许偏差表6 孔的允许偏差 （C级）项目允许偏差（mm）孔直径0+1.0圆度2.0垂直度0.3t且不大于2.0螺栓孔孔距的允许偏差同一组任意两孔间距离5005011200120130003000±1.0±1.5-相邻两组的端孔间的距离5005011200120130003000±1.5&#

13、177;2.0±2.5±3.0注：螺栓孔的允许偏差超过上述规定时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。4.6.4精制螺栓孔（A、B级）的允许偏差：表7螺栓公称直径、螺孔直径螺栓公称直径允许偏差螺栓孔直径允许偏差值10-18-0.1800+0.1818-30-0.2100+0.2130-50-0.2500+0.254.6.5 钻孔完成后应将毛刺清理干净。4.7 T型钢剖分矫正、制孔后的H型钢剖分成T型钢。此部分难点在于：剖分后的T型钢变形较大，不容易矫正。4.7.1 将H型钢平放在胎架上，弹好中心线，用石笔清晰划好。见下料工艺守则。4.7.2 沿中心

14、线布置半自动切割机，调好火焰（见下料工艺守则）。，并来回试走检验行走轨迹是否合中心线吻合。4.7.3 在剖分时，在H型钢两端预留200300mm长度不做剖分。4.7.4 剖分、冷却后，将两端剖分开。用磨机修整剖口。4.8 摩擦面质量要求4.8.1 摩擦面加工处理（1）摩擦面使用抛丸、喷砂法加工处理，处理后表面呈现金属光泽。摩擦面抗滑移系数应符合设计要求，当设计无要求时，应达到Sa2.5的除锈等级。（2）摩擦面应平整、无油污，孔和板的边缘无飞边、毛刺。4.8.2 抗滑移系数试验：（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，并另备三组试件交安装复验。（2）试件与所代表的钢结构构件为

15、同一材质、同批制作、采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态，并与构件同时移交。（3）试件形式如图所示，试件钢板的厚度t1、t2根据工程中有代表性的板材厚度来确定，宽度b参照表8的规定取值，试件板面应平整，无油污，孔和板的边缘无飞边、毛刺。 表8 抗滑移试件的宽度取值螺栓直径d162022242730试件板的宽度b(mm)1001001051101201204.9 十字柱焊接十字型柱的十字形焊缝的焊接采用门型埋弧自动焊，加长导电嘴，船形焊位置焊接。焊接参数见焊接工艺卡4.9.1根据十字柱焊缝的结构形式，为了控制焊接过程中的变形，要遵守焊接顺序，焊接顺序如下：4.9.2清理焊缝后，焊接整条连续

16、的埋弧焊缝，对焊缝进行二层焊接，每层焊完后，应严格清理层与层之间的焊渣以及焊接缺陷，缺陷处应及时用砂轮打磨或气刨铲除之后进行补焊。4.9.3层间温度控制在150200范围内，超过200应停止焊接，冷却1020分钟后再进行焊接以减少变形，焊接过程中应随时检查十字柱的变形情况，利用后续焊接来调整十字柱的变形。4.9.4 清理，冷却，割去引出板及引弧板，并打磨。4.9.5 若发现十字柱存在变形应进行矫正，采用火焰矫正，其温度值应控制在750900之间，同一部位加热矫正不得超过2次，矫正后，应缓慢冷却。4.8.6 对于检出的超差缺陷，用碳弧气刨进行铲除，打磨。然后用气保焊或手工电弧焊焊后进行清理、打磨

17、；焊接修补详细工艺要求详见箱型构件制作通用工艺中对焊缝返修工艺要求。4.10大组立工序根据构件编号，和图纸核对无误后，在距端头500mm处相邻两翼缘板打上钢印号，钢印应清晰，明确。钢印号周围用白色油漆笔划线圈住。以端铣后的顶面为基准，划线、组装牛腿、筋板等附件，检查合格后方能允许焊接。按照图纸要求完成焊接。焊接完成后，将焊渣、飞溅、气孔、焊瘤等焊接缺陷去除干净。4.11成品检验焊接十字柱成品尺寸十字柱截面要求见下表，检验合格后做好标记。表9 项 目允许偏差（mm）图 例测量工具柱的高度H±3.0钢尺截面高度h（b）连接处±2.0非连接处±3.0铣平面到第一个安装孔

18、的距离±1.0牛腿上表面到柱底距离L1两牛腿上表面之间的距离L4±2.0柱身弯曲矢高H/1500且不大于5.0钢线钢尺牛腿的翘曲、扭曲、侧面偏差L210002.0钢线线锤钢尺L2>10003.0牛腿的长度偏差±3.0牛腿孔到柱轴线距离L2±3.0端部铣平面表面粗糙度0.03mm检验样板斜交牛腿的夹角偏差2.0角度样板塞尺两腹板垂直度连接处h/300且不大于1.5直角尺其他处h/200且不大于2.5柱身扭曲ah/250且不大于4.0钢线线锤钢尺腹板中心偏移e接合部位1.5钢尺其它部位2.0柱端面垂直度端铣面h/800且不大于1.0直角尺塞尺非端铣面h/400且不大于2.0腹板局部平面度f/m2腹板t<143.01m钢直尺塞尺腹板t142.0翼缘板垂直度接合部位b/100且不大1.5直角尺其它部位b/100且不大于3.0柱脚底板平面度3.0直尺塞尺柱脚螺栓孔对柱轴线的距离a1.5钢尺4.12十字柱栓钉焊接1) 栓钉在焊接前应进行焊接工艺评定，根据焊接工艺评定确定栓钉焊工艺，根据规范，栓钉焊后进行弯曲试验检查，检查数量不应小于1%；当用锤击焊钉头，使其弯曲偏离原轴线30°时，焊缝和热影响区不得有肉眼可见的裂纹。2) 栓钉的焊接采用栓钉焊机焊接，按设计要求选用栓钉直径规格。具体要求和工艺详见栓钉焊通用技术条件。