【文章內(nèi)容簡介】 主要鋼構件制作工藝 H型鋼加工制作工藝H型鋼是本工程鋼框架的主要構件之一，H型鋼由二塊翼緣板和一塊腹板焊接而成，焊接H型鋼在焊接H型鋼生產(chǎn)線上進行加工。該生產(chǎn)線由直條火焰切割機、H型鋼組立機、龍門式自動焊接機及H型鋼翼緣矯正機等部分組成。（1）鋼板的預處理、矯平、下料切割鋼板下料切割前需要進行鋼板預處理，出去鋼板表面的氧化層，提高鋼板表面的致密性，保證焊接質量。鋼板下料切割采用精密數(shù)控火焰鋼板切割機。（2）T型部件制作T型組立在H型鋼生產(chǎn)線上全自動組立機上組立成型，確保T型組立腹板與翼緣板的垂直度達到設計要求，組立后進行臨時固定，固定采用附加工藝板方法固定。（3）H型鋼組立H型鋼組立在進口H型鋼生產(chǎn)線上組立，四個液壓定位系統(tǒng)頂緊H型鋼構件的上下翼緣板和腹板上進行定位；調(diào)節(jié)翼緣板的平行度和翼板和腹板的垂直度然后固定；固定焊接采用CO2氣體保護焊。（4）H型鋼焊接H型鋼焊接在H型鋼自動生產(chǎn)線上進行全自動埋弧焊節(jié)，將合格的H型鋼構件吊上船形胎架上，調(diào)節(jié)其焊接位置后固定焊接，焊接采取對稱焊接順序施焊。（5）H型鋼矯正H型鋼四條主焊縫焊接后由于焊接產(chǎn)生的熱量一時難以釋放；然而產(chǎn)生焊接應力變形，所以構件焊接后為確保翼緣板的平行度要求。需要進行H型鋼的矯正。矯正在H型鋼自動生產(chǎn)線上的矯正機上矯正。（6）H型鋼測量H型鋼在成型后需要進行測量，測量主要是翼緣板平行度，翼緣板與腹板的垂直度是否符合設計要求。（6）H型鋼鉆孔、端面加工H型鋼成型后進行鉆孔加工，鉆孔在進口全自動三維數(shù)控鉆床上加工，確?？组g距符合設計要求；由于工程結構系高層鋼結構，所以端面加工是保證鋼結構對接的重要質量因素。端面加工主要在端面銑床上進行銑削坡口。確保兩端面的平行度。（8）工藝要點①下料焊接H型鋼的翼緣板和腹板的拼縫間距不得小于200mm，與加勁板的間距也不得小于200mm。翼緣板不允許寬度方向拼接，長度方向拼接不得小于2倍板寬，腹板的拼接寬度不得小于300mm，長度不得小于600mm。梁的翼板及腹板采用直條數(shù)控切割機下料，節(jié)點板及加強筋板利用數(shù)控切割機下料。節(jié)點板上的連接孔用數(shù)控平面鉆加工。②組立利用H型鋼數(shù)控組立機(HGZ00)將翼板、腹板組裝成“工”字形，氣保焊點焊定位，并且在兩端四條焊縫位置，加焊引弧板及引出板。③焊接翼緣板及腹板的對接焊縫均為全熔透二級焊縫，組合截面采用自動埋弧焊,焊縫等級符合外觀二級焊縫標準。焊接順序H型鋼梁四條主焊縫的自動埋弧角焊在船形胎架上進行，利用門式埋弧焊機(MZG2x1000)完成焊接。其四條主焊縫的焊接順序如下圖所示。焊接時要求連續(xù)進行，且必須保持同一方向施焊，以防止扭曲變形，同樣要控制層間溫度在100～150℃之間。④矯正H型鋼焊接后翼板的角變形，利用H型鋼翼緣板矯正機(JZ40)進行矯正，鋼梁的縱向旁彎變形，采用液壓臥式矯正機矯正。⑤二次組裝二次組裝在水平平臺上進行。將H型鋼梁放置于水平平臺上，按圖紙要求，劃出筋板、節(jié)點板的組裝線。依次組裝各件。焊接采用CO2氣體保護焊。（9）技術保證措施和質量要求①鋼板的對接及矯平，應在組裝前進行。②焊接H型鋼的翼緣板和腹板的拼縫間距不得小于200mm，與加勁板的間距也不得小于200mm。翼緣板不允許寬度方向拼接，長度方向拼接不得小于2倍板寬，腹板的拼接寬度不得小于300mm，長度不得小于600mm。③翼緣板及腹板的對接焊縫均為全熔透二級焊縫，組合截面采用自動埋弧焊,焊縫等級符合外觀二級焊縫標準。④焊接H型鋼的允許偏差應符合《鋼結構驗收規(guī)范》附錄C的規(guī)定。（10）H型鋼二次加工工藝H型鋼二次加工生產(chǎn)線全部引進日本的工藝技術與裝備，工藝流程如下：①H型鋼三維鉆孔長度控制，做出記號，翼緣板、腹板三個方向同時鉆孔，數(shù)控；②鋸斷機：按長度控制記號，切斷，液壓、電氣控制；③鎖口機：機械成形切削端面、坡口、內(nèi)弧。根據(jù)鋼梁端頭情況，分別選擇各自的加工方法對端頭進行加工。對于圖示端頭的各種形式，采用三維數(shù)控鉆床(DNF1050)加工出翼板或腹板上的連接孔。再利用鎖口機(HQ1040NL)加工出端頭坡口及圓弧過渡缺口。圖：端頭形式(一) 端頭形式(二)對于圖中(2)形式，翼板和腹板上都有孔的，在加工過程中，可以一次同時完成鉆孔。這樣就可以保證各孔之間的相互位置尺寸精度。使現(xiàn)場的穿孔率大大地提高，保證了現(xiàn)場安裝質量。④單軸數(shù)控平面鉆床：連接板數(shù)控鉆孔。 (1) 箱形柱在制作中出現(xiàn)扭曲的可能較大，因此在制作過程中要逐步控制影響扭曲的因數(shù)。a. 組裝前對原材料的平整度、直線度有要求， 組裝時要按測量中心線組裝。b. 焊接前，要進行打底焊以增加構件的抗變形能力。c. 同向雙車自動焊接縱縫，完成自動焊完成后，要矯正構件的側彎。d. 箱型柱外的另部件必須按修正后的中心線為基準。（2）柱底板① 下料后的柱底板的平面度用直尺測量≤1mm 。② 在底板上劃出柱的十字中心線并延伸至板厚處用樣沖標記。③ 鉆孔，檢驗。（3） 箱形柱內(nèi)隔板的預組裝及加工a. 在平臺上預先將隔板和四周的永久墊板（手工焊襯墊和電渣焊襯墊）按圖一預先組合，每邊加放銑削加工余量3mm。安裝時襯墊板應與隔板貼緊，局部間隙≤。b. 手工焊部位的隔板應按圖2開出坡口，并在與電渣焊襯墊板連接處用割刀切出切口，以保證隔板的焊接質量。 c．內(nèi)隔板的四周進行銑削加工，表面精度Ra≤50um。加工后應保證四條邊互相垂直，不垂直度；對角線誤差允許；外形尺寸不允許出現(xiàn)負公差，允許為+1～+2mm。（4） 箱形柱翼腹板的施工準備a. 提交組裝的翼腹板其平整度和旁彎值應控制在允許的范圍內(nèi)（≤ mm），組裝時應注意翼腹板的旁彎方向必須一致，以免組裝后發(fā)生扭曲變形。b. 在翼腹板上打出柱中心線和柱上端樓層梁上翼板的對應隔板的位置線（注意是隔板的上表面），并以此為基準定出其余隔板和頂封板等的安裝位置線，每塊隔板之間放1mm焊接收縮余量，并將中心線和隔板位置線引到反面。c. 在翼腹板上按圖紙要求開出焊接坡口，開坡口時應注意兩邊同時開，以減小變形，并應進行矯正。d. 在腹板的電渣焊位置上開出電渣焊孔。（5） 箱形柱的U形組裝a. 將一塊翼板平放在已找平的胎架上，調(diào)整好位置后安裝隔板、頂封板及工藝隔板，隔板應與翼板貼緊，局部間隙≤。b. 安裝兩側腹板，各擋電渣焊孔應和隔板上的電渣焊縫對齊，如有個別對不準的可以用割刀修整孔邊緣。c. 兩側加力夾緊，腹板應與隔板上的襯墊板貼緊，局部間隙≤。d. 遇設計中兩隔板間距﹥3m的易變形的軟擋處，應安裝一塊16mm的工藝隔板。e. 組裝成U形后，下面兩條縱向焊縫先定位焊，定位焊長度為50mm，間距300mm。f. 進行內(nèi)隔板的兩條手工角焊縫的焊接，焊接要求和焊縫檢驗詳見焊接工藝。檢查電渣焊縫與翼板是否緊貼，如間隙超標須用焊接封閉。g. 適當矯正U形組裝后產(chǎn)生的旁彎值小于4mm和扭曲值小于2mm。（6）箱形柱的口形組裝a. 清除U形槽內(nèi)的垃圾，蓋上上翼板，注意上翼板應和電渣焊襯墊板緊貼，可在電渣焊孔內(nèi)檢查，最大間隙≤，否則應加外力頂緊。b. 進行上面兩條縱向焊縫的定位焊。c. 安裝引弧熄弧器，兩邊對稱地進行內(nèi)隔板電渣焊縫的焊接，并按要求進行UT檢查。d. 兩邊對稱地進行四條縱向角焊縫焊接，焊接要求詳見焊接工藝，并按要求進行UT檢查。e. 用粉線、線錘等工具測出柱子的旁彎值和扭曲值，然后采用局部加熱加壓法進行矯正，并根據(jù)箱形柱的實際旁彎值修正柱子中心線。 旁彎e 修正后中心線f. 按上部樓層梁的隔板上表面位置線銑削柱的上端及下端。長度為凈長，長度公差為3～+3mm。銑削區(qū)域端部銑平的要求如下：序號項目允許偏差（mm）1兩端銑平時構件長度3～+3mm2兩端銑平時零件長度177。3銑平面垂直度4銑平面傾斜度（正切值）≤1/1500且≤5表面粗糙度（6）牛腿的安裝a. 由于牛腿的形式都是板制牛腿，且同規(guī)格數(shù)量較多，因此加工時，可先制成等規(guī)格的BH梁，長度以6m左右為宜，驗收合格后再由自動火焰鎖口機切割而成。b. 以柱子頂端基準，定出各牛腿的安裝位置線。柱子中心線為修正后的中心線。c. 安裝柱子各層水平方向牛腿和斜撐牛腿。每一焊透焊縫加2mm的焊接收縮余量，為了防止牛腿焊接后有較大變形，可臨時加一些支撐，然后進行焊接并矯正。d. 銑削結束后，以矯正好的水平牛腿為基準，根據(jù)豎向牛腿的安裝位置線，用對角線相等法安裝柱子各層豎直方向牛腿，加適當臨時支撐后進行焊接并矯正。（8） 底板的安裝① 柱子底板先組合成組件，焊接、矯正完工后備用，檢驗是否有箱型柱安裝的位置線。（9）栓釘焊接，鋼印標記各類安裝符號。中心線、1M測量位置線。圖：箱形柱端面加工實例 柱子現(xiàn)場對接處的處理鋼柱的現(xiàn)場對接焊縫，設計要求全焊透。制作時將下柱上端封頂板開出坡口后，與柱子翼板、腹板進行焊接。焊后根據(jù)柱子分段長度、對接時所留的間隙以及焊接時的收縮量，將封頂板面邊緣、柱口進行機加工，使其形成光滑平面。上柱下端開出坡口，坡口角度為35176。，坡口根部留6mm間隙，以保證焊縫質量，達到全焊透。 鋼柱工地焊接接頭的上柱設置上柱橫隔板，以防止運輸、堆放和焊接時截面變形。上柱沿柱身所設置的襯板，端部必須銑平，保證襯板與封頂板緊密接觸。如圖所示。 加工制作焊接方案1)焊接工藝焊接規(guī)范l 《建筑鋼結構焊接規(guī)程》（JGJ812002）l 《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB502052001）l 《氣體保護焊用鋼絲》（GB/T1495894）l 《低合金鋼焊條》（GB511895）l 《熔化焊用鋼絲》（GB/T1495694）l 《低合金鋼埋弧焊用焊劑》（GB124602003）l 《鋼制壓力容器焊接工藝評定》（JB46082000）l 《鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷》（JB1152）l 《鋼融化焊對接接頭射線照相與質量分級》（GB3323）l 《中厚鋼板超聲波檢驗方法》（GB/T296091）2)焊接材料（1）手弧焊鋼材材質焊材型號Q235+Q235E4303Q235+Q345E4303，E5016Q345+Q34Q345+Q390E5015，E5016Q390+Q390E5515，E5516（2）CO2氣保焊鋼材材質焊絲型號Q235+Q235ER491Q235+Q345ER491Q345+Q34Q345+Q390ER503Q390+Q390ER503（3）焊接氣體氣體組成氣體純度（%）含水量（%）氣壓（Mpa）80%Ar+20%CO2≥≤≥1（4）埋弧焊材鋼材材質焊絲牌號焊劑型號使用場所Q235+Q235H08AF4A0主焊縫、拼板焊縫的焊接Q345B+Q345BH08MnAF5014主焊縫、拼板焊縫的焊接Q390+Q390H10Mn2F5021主焊縫、拼板焊縫的焊接（5）氬氣純度要求氣體含量（按容積%）成分氬≥氮≤氧≤水分≤百分比3)焊接方法序號焊接方法焊接部位1手工電弧焊主要用于薄板焊接，加勁板、連接板的焊接，焊接位置不利的部位2氣體保護焊主要用于薄板焊接，加勁板、連接板的焊接，焊接位置較好的部位3電渣焊箱型構件隔板4栓釘焊鋼梁、鋼柱5埋弧焊主要用于主焊縫、拼板焊縫的焊接4)焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)焊 接方 法焊材型號焊接位置焊條（焊絲）焊接條件直徑（mm）焊接電流（A）焊接電壓（V）焊接速度(cm/min)手弧焊E430，E5015E501，E5515E5516全位置150~19023~2524~32180~22026~3022~28埋弧焊H08A+F4A0H10Mn2+F5021平焊橫焊500~64030~4024~34560~69031~3628~40氣保焊H08Mn2SiA+CO2+Ar導電嘴到工件的距離16~25mm。平焊、橫焊210~30026~3324~30立焊/仰焊110~16020~2522~28CO2氣體流量18~25L/Min5)減小焊接變形的措施a)引起焊接變形的原因（1）焊接時焊件不均勻加熱 焊接后，在焊縫以及焊縫附近金屬受拉應力，離焊縫較遠處的金屬受壓應力。b)熔敷金屬的收縮 焊縫金屬在凝固與冷卻的過程中，體積要發(fā)生收縮，使焊件產(chǎn)生收縮與內(nèi)應力。c)金屬組織的變化 金屬加熱到很高的溫度并隨后冷卻下來，金屬內(nèi)部組織要發(fā)生變化。由于各種組織的比容不同，收縮的程度也不一樣。d)焊件的剛性 焊件的剛性本身限制了焊件在收縮過程中的變形，剛性不同的焊接結構，焊后變型的大小不同。e)焊件的裝配間隙、對口質量 裝配間隙過大，會使焊縫金屬的填充量增大，引起的焊接變形就大。（1）反變形法對于單面角焊縫而言，此種方法比較有效。利用裝配與焊接順序來控制變形（2）雙人對稱焊接法此種方法可以有效的減小角變形，同時，可以減小相對于