箱型柱加工工艺方案

1、晋煤华昱煤化工有限责任公司箱型柱加工工艺方案焦作市鸿瑞钢构科技有限公司 二0一六年七月十八日一、总则11 应用范围：本工艺规程适用于晋煤华昱煤化工有限责任公司工程箱型柱制作。12 执行规范：编制本工艺方案，参照“钢结构设计总说明”，根据国家现行的相关标准、规范及行业标准，结合本公司的实际制作、加工情况进行编制，涉及规范、标准如下：1、钢结构设计规范（GB50017-2003）2、高层民用建筑钢结构技术规程（JGJ99-98）3、建筑钢结构焊接规程（JGJ81-2002）4、钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）5、低合金高强度结构钢（GB/T1591-94）6、埋弧焊焊缝坡口的

2、基本形式与尺寸（GB986-88）7、气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸（GB8162-87）8、低合钢焊条（GB5118-95）9、碳钢焊条（GB5117-95）10、熔化焊用钢丝（GB/T14957-94）11、气体保护焊用钢丝（GB/Y14958-94）12、低合金钢埋弧焊剂（GB/Y12470-90）13、钢结构焊缝外形尺寸（GB5777-96）14、钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级（GB11345-89）15、涂装前钢材表面腐蚀等级和防锈等级（GB8923-88）16、热轧H型钢和部分T型钢（GB/T11263-1998）17、低合金结构钢技术条件（GB159

3、1-94）二、本工程所用的材料 1、主材材质：主材材质主要为Q345B。钢材材质应满足现行国家标准低合金高强度结构钢（GB/T1591-94）的规定。2、材料检验：材料进厂时须检查其合格证书及炉批号是否与钢板上的钢印号相符；材料进厂后须进行外观和尺寸检查，钢材表面应无明显锈蚀、麻坑等缺陷；3、焊接材料： （1）气体保护焊丝材质：H08Mn2Si，对应牌号：ER50-6，直径1.2；其质量符合标准气体保护焊钢丝（GB/T14958-94）的规定，气体选用CO2，CO2气体纯度不得低于99.5%（体积法），其含水量不得大于0.005%（重量法）。（2）埋弧焊焊丝采用于H10Mn2或H08MnA,直

4、径4.8；焊剂：SJ101；焊丝质量符合标准熔化焊用钢丝（GB/T14957-94）的规定，焊剂质量符合标准低合金钢埋弧焊用焊剂（GB/T12470-90）的规定。焊剂使用前必须在200250温度下烘干2h，没有烘干的焊剂严禁使用。三、制作工艺要求：（一）、箱型柱主体面板的下料及坡口加工 1、对箱型柱的翼板、腹板采用直条切割机两面同时垂直下料，对不规则件采用数控切割机进行下料，但应注意对首件进行跟踪检查。2、对箱型柱的翼板、腹板其长度放30余量，翼板宽度不放余量，腹板宽度放2余量；在深化的下料图中，其尺寸标注按净尺寸标注，但应在图纸中做说明，本图纸中尺寸不含任何余量，下料时应按工艺要求加放余量

5、。3、对于箱型柱的翼板及腹板的对接焊缝，必须注意在进行套料时保证腹板与翼板的对接焊缝错开距离满足500以上。4、当箱型柱主体因钢板长度不够而需对接时，其面板的最小长度应在600以上，同一零件中接头的数量不超过2个。5、根据箱型柱主体面板设置的引弧及引出板，其长度应在150以上，宽度在100以上。6、箱型柱主体焊缝坡口加工采用半自动火焰切割机进行，其坡口形式如下：（1）、当箱型柱面板厚度T20时，其焊缝坡口形式如下图所示：（2）、当箱型柱面板厚度20T30时，其焊缝坡口形式如下图所示：（3）、当箱型柱面板厚度T30时，其焊缝坡口形式如下图所示：（4）、坡口加工完毕后，必须对坡口面及附近50范围进

6、行打磨，清除割渣及氧化皮等杂物，同时，对全熔透和部分熔透坡口，在其过渡处应打磨出1：2.5过渡段，使其平滑衔接。（二）、箱型柱的直H钢牛腿的制作（根据直H钢牛腿的数量而定） 1、牛腿制作由原来准备工段下料、钻孔、装配车间进行组装焊接，更改为H 钢工段先进行H钢组焊，然后在流水线上进行下料、钻孔、锁口等。2、根据牛腿制作方法的调整，深化在进行牛腿图纸的绘制时只画出牛腿的装配图即可，但应标明牛腿长度、规格等自然要求。3、深化对于直H钢牛腿应有单独图纸，该部分图纸发放H钢工段，应与发放准备工段的图纸分开。4、关于牛腿的套料，由计划科进行长度套料。（三）、目型柱装配、焊接 （1）、目型柱内隔板的装配焊

7、接 A、为保证电渣焊的焊接质量，对内隔板夹板实行机加工，其下料由准备车间采用数控火焰切割机进行，夹板的机加工在铣边机上进行，铣削完毕后应去除毛刺，并用记号笔编上零件号，保证其尺寸及形位公差，具体要求如下所示：序号项目精度要求备注1夹机加精度0.5由铣边机精度保证2夹板铣平面垂直度0.5由铣边机精度保证3机加工表面粗糙度12.5由铣边机精度保证B、内隔板的装配，内隔板的装配在隔板组立机上进行，内隔板组立完毕后，由车间安排作好内隔板标识，对隔板规格尺寸等加以标记，并注意检查其外形尺寸偏差，如下表所示：序号项目精度要求备注1内隔板长度0.52内隔板宽度0.53对角线差2内隔板装配如下图所示：C、内隔

8、板中间板与面板的焊接采用气保焊进行，焊缝等级按一级，坡口形式如下图所示：D、箱型柱工艺隔板设置及焊接要求：相临内隔板之间、柱端头到最近内隔板之间距离2000时应设加工艺隔板，工艺隔板应与内隔板开一样大的灌浆孔或通气孔，每间隔1500设置一块工艺隔板，工艺隔板厚度为8或10，与主板采用三边间断双面角焊缝焊接，焊缝长度50，间距100，焊脚尺寸6。（2）、箱型柱的组立和焊接A、箱型柱的组立（1）、腹板与垫板组立： 对坡口加工后的腹板面进行检查，采用磨光机清除垫板安装位置表面的熔渣和氧化皮等杂物。 根据工艺文件及图纸要求，在腹板上的相应位置安装垫板，以腹板中心线为基准装配垫板，控制腹板两侧板外缘间的

9、距离。 垫板定位焊点在内侧，焊脚大小为56，间距按200300，点焊时严禁在焊缝区以外的母材上任意打火引弧，如下图所示：垫板安装完毕后，对截面尺寸及定位焊的质量情况进行自检。（2）、检查翼板和腹板的长度、宽度、厚度、坡口尺寸以及板条的平直度是否合格，检查合格后进行下翼板的划线。（3）、箱型柱下翼板的划线：划线前应对内隔板电渣焊侧与翼板结合处进行打磨，划线时，应以顶端装配基准线作为基础，顶端装配基准线距钢材边缘23。在下翼板上划出各隔板、加劲板及顶板等的装配用线；电渣焊隔板对主体长度的收缩考虑0.7/道，如一图所示：（4）、划线完毕后，检查所有电渣焊内隔板的尺寸，对不合格的内隔禁用；后按划线位置

10、装配内隔板及其他箱体内部部件；相邻内隔板之间的间隙较小而无法采用反面碳刨清根时，内隔板坡口朝外侧，采用背面加衬板的接头设置方法，以方便内隔板与腹板之间的焊接，装配完毕后必须检查各隔板之间相对位置的正确性；检查合格后进行腹板安装。（5）、把各部件已组装完毕的翼板吊上流水线BOX组立机上，然后将已组立完毕的两侧腹板吊上组立机进行U型组立，组立过程中，应注意腹板的方向应与翼板一致，用组立面按装配两侧腹板。组立过程中，腹板与下翼板之间的定位点焊要求为焊点长度为4060，焊点间距为500600，焊脚高度为56。（6）、U型组立的应按下图要求划出电渣焊隔板的位置，划线如下图所示：（7）、内隔板、工艺隔板及

11、柱顶板等的焊接：U型组立完毕检验合格后把U型箱体吊G、下BOX组立机，使腹板在上、按图纸和工艺要求进行内隔板焊接（内隔板坡口形式如下图所示）；一面焊接完毕后翻身180度，进行另一面焊接；焊接完毕后电渣焊隔板与腹板之间的焊缝按要求进行UT检查。（8）U型组焊完毕后，应由质量部协同工程监理进行箱体内部隐蔽工程的检查。检查合格后，由质量部进行隐蔽工程的检查记录；然后在组立机上进行上翼板的组立，应注意：上翼板与腹板、内隔板必须贴合紧密，在有内隔板的位置应使用组立机的液压缸压住隔板位置，并保证内隔板与翼板之间的间隙不大于1.5。组立过程中点焊应按要求进行，严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧；在坡口内引弧不

12、应留下弧坑。（9）、气保焊打底：箱型柱的打底采用手工CO2气体保护焊或双丝气保焊打底机，所用的焊丝必须满足气体保护焊钢丝（GB/T14958-94）要求，CO2气体纯度不得低于99.5%（体积法）箱型柱组立完毕后，由轨道流入打底焊接处，在打底前必须检查箱体尺寸、坡口、是否正确：检查电渣焊位置是否按工艺要求做好标识；检查固定点焊是否符合规范要求；检查合格方可进行打底焊接。当箱型柱主面板厚度在16以下时，打底厚度以面板厚度减23为宜；当箱型柱主体面板厚度在16以上时，打底厚度以1015为宜。手工CO2气体保护焊接参数如下表所示：焊道/焊层焊接方法填充材料焊接电流电弧电压(V)焊接速度（m/h）牌号

13、直径极性电流1CO2气保焊ER50-61.2反2402903439180300CO2打底机焊接参数焊道/焊层焊接方法填充材料焊接电流电弧电压(V)焊接速度（m/h）牌号直径极性电流1CO2气保焊ER50-61.6反200250222730502CO2气保焊ER50-61.6反43046050535060B、埋弧焊中间层及盖面焊接：（1）、焊前准备工作：焊接所用的埋弧焊焊剂必须严格按工艺要求进行烘干，焊剂应在烘房领取。修补缺陷时，补焊所用的碱性焊条，在使用烘干炉350400烘干12小时，并放在保温筒内，随用随取。用钢丝刷（钢丝刷装于磨光机上）清除焊缝附近至少50范围内的铁锈、氧化皮等杂物。焊接引

14、弧板及引出板，引弧板和引出的长度应大于或等于150，宽度应大于或等于100，焊缝引出长度应大于或等于60，保证引弧及收弧外质量，防止产生弧坑裂纹。（2）、当采用单丝埋弧焊时的焊接工艺参考参数：序号板厚焊道焊丝直径电流A电压V速度m/h伸出长度11420盖面4.863067033361922253022030盖面4.865070035381820253033060中间层4.8700750343620222530盖面层4.8650700323421242530(3)、当采用双丝埋弧焊时的焊接工艺参考参数：序号板厚电源极性电极焊丝直径电流A电压V速度m/h伸出长度130反DC4.8700800303

15、824282530AC4.8650750303624282530（4）、当进行厚度（T40）焊接时，应采取多层多道焊，单道焊缝的宽度应在30以内，严禁焊道增宽大于10，埋弧焊中间层应严格清渣。C、箱型柱的钻电渣焊孔：（1）、按箱型柱组立工序时所标记的电渣焊隔板的位置，用磨光机打磨要钻孔部位，将钻孔部位磨光约80范围，并磨平将要划线位置。（2）、实际要求选用钻头进行钻电渣焊孔，电渣焊孔为3040。D、箱型柱内隔板的电渣焊焊接：（1）、焊接材料的选择：熔嘴电渣焊及丝极电渣焊焊接材料的选择：熔嘴电渣焊用焊接材料主要包括焊丝、熔嘴、焊剂和熔嘴涂料等；丝极电渣焊用焊接材料主要包括焊丝、焊剂。焊丝及熔嘴：

16、常用的熔嘴电渣焊焊丝直径为2.4和3.0，丝极电渣焊焊丝直径为1.6。熔嘴管材可采用10或12的20钢管或其他低合金钢管。熔嘴管涂料应具有一定的绝缘性，防止熔嘴管与焊件侧壁产生电接触，熔入熔池后应建立稳定的电渣过程。电渣焊焊剂：电渣焊焊剂的作用与埋板焊焊剂不同，它是以高温液态熔渣充当传递电流的载体，并成为熔化电极和母材金属的热源。因此，液态熔渣应具有一定的电导率，并能维持稳定的电渣过程，但熔渣的电导率不宜过高，否则会扩大导电区载面，减低电流密度和渣池温度，严重时会导致未焊透的形成。国内常用的电渣焊焊剂为HJ360。（2）、电渣打焊焊前准备：熔嘴电渣焊所用的熔化嘴（10*3或12*3）焊前需经2

17、501h烘培，焊剂选用HJ360中氟高硅中锰焊剂，焊前经2501h烘培。电渣焊钻孔工序时，孔加工好后，焊孔内会残留污物或油污，因此，焊接前应先用木棒清除焊孔内的杂物，并辅以高压气体清除，油污用火焰加热烘烤的方法去除，可用烤枪来加热烘烤。（3）、电渣焊焊接操作：安装引出装置：引出装置用黄铜制成，放置于焊道上端。安装前应将圆孔周围约150范围打磨平，使焊接时渣液不易外流。当采用熔嘴电渣焊时，应安装熔化嘴：熔化嘴采用竖向单极熔化嘴电渣焊。先插入管状焊条，将管极用铜夹紧，以利导电（熔化嘴在整个焊接过程中不能短路）；熔化嘴必须与孔中心平行，并在中心位置。焊接前将焊丝插入熔化嘴中，检查焊丝是否平直，是否位

18、于熔化嘴的中心，并根据情况作出相应处理；焊丝伸出熔嘴末端约5。安装引弧装置：引弧装置为引弧铜帽，用黄铜制成，将其孔中心对准焊孔中心，焊前在引弧装置的凹部撒放高约10，粒度为11的引弧剂，再撒放高约15的焊剂，整套装置对准中心后，放于焊口下端，并用千斤顶顶紧。电渣焊焊接：为使箱型变形程度得到一致，必须是对称焊接，为此采用两台电渣焊机对内隔板的两侧焊道，同时同规范进行焊接。电渣焊焊接：启动电渣焊机，引燃电弧，熔剂熔化后形成熔渣。焊接过程中，根据面板颜色适当的调节熔化嘴或焊枪的空间位置，使其处于熔池中心部位，稳定燃烧，防止烧穿，并根据渣池的深度适当的补充焊剂，保持渣池深度约3060。引弧时，焊接电压

19、要比正常焊接电压高一点，接近空载电压，焊接电流比正常焊接电流小一点；转入正常焊接后，将焊接电压及焊接电流调至正常值；当焊接至距顶端约100左右时，将电压稍降12V。拆除引弧装置：熔池上升到离焊道下端约50100时，松开千斤顶，并用木锤击落引弧装置。焊接结束后，趁热拆除引出装置。焊缝冷却后，将焊道起端终端修磨平整。焊缝收尾：为了防止收尾处的缩孔和火口裂纹，可以采用：断续送丝 逐渐减小电流和电压直至断电 收尾后，渣池不应立即放掉，保证引出长度在10以上，以免产生裂缝。焊接工艺参数的选定：序号隔板厚度（）焊丝直径（）渣池深度（）焊接电流（A）焊接电压(V)焊接速度（m/h）118252.430504

20、0045036380.50.8225362.4305045050038420.50.8全面检验：焊缝质量检验先是外观检验，无任何超标缺陷，特别是引弧、引出部位，然后进行超声波无损探伤检验，探伤比例为100%。电渣焊的返修：对于检出的电渣焊超差缺陷，用碳弧气刨从箱型柱面板外进行刨开，将缺陷铲除后打磨，然后用气保焊或手工电弧焊补焊，焊后进行清理、打磨，之后进行重新探伤，对同一处缺陷允许第二次气刨后补焊，并第三次探伤。对第三次探伤不合格者，不得再返修，并上报技术部门处理。E、箱型柱端面铣：检验箱型柱主体部位有无合格印记。将箱型柱主体置于端面铣床工件支撑平台上，使柱体母线垂直于端面铣切削平面后，将箱型

21、柱主体夹紧定位。对箱型柱的上端面进行铣削加工，铣平端面示间图如下图所示：按尺寸要求加工箱型柱端面，粗糙度要求12.5，垂直度要求0.5。端面铣平完毕后转装焊车间，进行外部零件的装焊。（四）、箱型柱的外部零件的装配 1、确立装配的水平胎架，钢柱应置于该水平平台上，组装过程将在该平台上完成。 2、对于牛腿的安装，在安装前首先对由准备车间组焊下料的牛腿在装配前必须先进行检查，合格后方能装配。 3、装配前，首先将钢柱置于水平胎架上，各个牛腿以钢柱顶部的端铣面为装配基准，确定各牛腿的装配位置线，装配位置线应由牛腿中心线来确定，而不应是牛腿翼缘上表面（见下图）。4、对牛腿长度的定位时应注意控制牛腿腹板中心

22、螺栓孔到钢柱中心轴线的距离：在牛腿装配前必须检查牛腿装配位置线所在的箱型柱的截面尺寸，然后根据该尺寸确定牛腿腹板中心螺栓孔中心到箱型柱表面的距离尺寸（见下图）。5、对空间牛腿的装配，在装配前应进行放样，制作样板，在钢柱两端设置膜板，按牛腿的投影尺寸进行角度放样，然后在两端膜板上按投影的角度一设置标杆，确定空间角度一；然后，根据牛腿中心与柱身轴线的夹角，确定空间角度二，其尺寸定位以各牛腿面板中心到柱中心轴线的距离为准，过程当中，对空间中的某些虚的垂足点将体现在引出的标杆上。6、牛腿定位完毕后，将以其他牛腿中心与空间角度牛腿中心之间的距离尺寸作为检验尺寸来严整装配的精度及准确性。7、当装配箱型柱柱

23、端衬板时，为保证衬板伸出长度，推荐采用对柱先垂直下料、定长，然后进行坡口加工的方法；此外，对衬板进行定位焊时，焊点不应在坡口面内，而应在反面。钢构件的抛丸与油漆四、钢构件的抛丸 （1）、加工的构件和制品，应经验收合格后，方可进行表面处理。 （2）、钢材表面的毛刺、电渣药皮、焊瘤、飞溅物、灰尘和积垢等，应在除锈前清理干净，同时要铲除疏松的氧化皮和较厚的锈层。 （3）、抛丸完毕后，钢材表面应露出金属光泽。 （4）、连接板和节点板采用单独预先处理，采用抛丸机抛丸打，确保摩擦系数要求达到设计要求；除锈等级为Sa2.5级；抗滑移系数应不大于0.45，此外，用于整体拼装上的带螺栓孔连接件必须先进行抛丸然后

24、装配，因此，装配工在进行整体拼装时应注意该种类型的零件是否进行了抛丸，未抛丸的零件不许装配。 （5）、抛丸后，用毛刷等工具清扫，或用干净的压缩空气吹净构件上的锈尘和残余磨料（磨料须回收）。五、钢柱的标识： 1、在标注的形式上，主要体现为构件的中心标识、工程名称、构件编号和公司名称标记。 2、钢柱的样冲眼应在制作过程中按工序要求进行标记，由涂装时再进行样冲眼的三角符号标识；构件上的文字标记，由涂装按要求制作文字样板，按文件要求的位置进行文字标记。 3、在钢柱两相邻面上距柱上端面及距柱下端面各300处作柱中心线标记（中心线标记符号如下图a）。 4、用于标记线及标高线位置的三角形尺寸为边长50的等边

25、三角形，其内部填充颜色为白色油漆。 5、中心线标记及标高线标记中三角形标记与样冲眼之间的相对位置关系如下： 6、当构件中存在北向标识时，在进行涂装时，应在钢柱北面上距柱上端面800处喷上“北”字，字体为宋体，大小为8080。（根据图纸是否按北向标识） 7、所有标记文字的颜色均为白色，可利用白色油漆。 8、箱型柱中心线标记、标高线标记及各项文字标记的要求如下图所示：六、本工程目型柱的无损检测要求在本工程中要求一级全熔透的焊缝如下：1、 钢板对接条料的对接焊缝。2、 箱型柱中内隔板的焊缝（工艺隔板除外）。3、 箱型柱柱顶到下牛腿向下1800范围内的主焊缝为一级焊缝，柱底板向上1000范围内的主焊缝

26、为二级焊缝。4、 箱型柱主面板与柱底板之间的连接焊缝。5、 H型钢牛腿的主焊缝：当牛腿腹板板厚20时为一级焊缝，当腹板板厚20时为双侧1/3坡口角焊缝。6、 H钢牛腿的上下翼缘板与柱子之间的焊缝为一级焊缝，牛腿腹板与柱子之间为双侧1/3坡口角焊缝。7、箱型柱牛腿的翼板与腹板之间的焊缝为全熔透一级焊缝，箱型牛腿与柱子之间的焊缝为一级焊缝。8、箱型柱的箱型牛腿中起加劲作用的隔板，该隔板外侧对应其他杆件。七、钢构件的成品检验构件制作完毕后，由质检科对构件进行终检，然后协同监理及驻厂代表进行三方会检，检验规范按钢结构施工及验收规范GB50205-2001执行。具体要求如下：项目允许偏差图例测量工具T型

27、连接的间隙t161.0塞尺t162.0对接接头底板错位t161.5角尺16t30T/10t303.0对接接头的间隙偏差手工电弧焊+4.00钢尺、塞尺埋弧自动焊或气保焊+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、加劲板间距或位置偏差2.0吊线、钢尺水平隔板电渣焊间隙偏差a2.0角尺b00.5加劲板或隔板倾斜偏差2.0吊线、钢尺BOX截面尺寸h（b）h（b）20002.0h（b）20003.0BOX钢梁连接处对角线差3.0钢尺BOX面板局部平面度f/平方米面板t162.51米钢直尺、塞尺面板t161.5翼板直边与腹板面

28、的平齐度偏差0.05t且1.0(平滑过渡)( t为最薄的面板厚度)钢尺、塞尺BOX钢梁两腹板至翼板中心距离a的偏差连接处1.0钢尺其它处1.5柱的高度H3.0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的距离1.0柱身弯曲矢高H/1500且不大于5.0钢线钢尺牛腿孔到柱轴线距离L23.0钢尺柱身扭曲h/250且不大于4.0钢线线锤钢尺牛腿的翘曲、扭曲、侧面偏差L210002.0钢线线锤钢尺L210003.0牛腿的长度偏差3.0端部铣平面表面粗糙度0.03检验样板斜交牛腿的夹角偏差2.0角度样板塞尺悬臂梁段商端部偏差坚向偏差L/300水平偏差3.0水平总偏差4.0柱端面垂直

29、度端铣面h（b）/800且不大于1.0直角尺塞尺非端铣面h（b）/400且不大于2.0腹板垂直度1翼板垂直度2接合部位h（b）/100且不大于1.5钢尺直尺其它部位h（b）/150且不大于5.0BOX钢柱连接处对角线差3.0钢尺BOX面板局部平面度f/平方米t143.01米钢直尺塞尺t142.0翼板直边与腹板面的平齐度偏差0.05 t且1.0(平滑过渡)( t为最薄的面板厚度)直尺塞尺BOX钢柱两腹板至翼板中心距离a的偏差连接处1.0钢尺其它处1.5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钢尺八、工艺纪律检查工艺纪律是保证企业有秩序地进行生产活动的重要厂法、厂规，由工艺部门制定工艺纪律的