船体装焊车间钢结构工程施工组织设计.doc

船体装焊车间钢结构工程施工组织设计1072020年4月19日文档仅供参考中远大连造船项目1#船体装焊车间钢结构工程施工组织设计单位:浙江东南网架股份有限公司编制: 审核: 批准: 日期: 二九年四月二日 目录1 工程概况41.1 编制依据41.2 总体概况41.3 施工特点、难点71.3.1 工程特点71.3.2 工程难点72 总体部署82.1 总体部署82.2 施工段的划分83 钢结构制作方案103.1 管桁架格构柱制作方案103.1.1 焊接型钢制作工艺123.1.2 钢柱制作工艺流程153.1.3 钢柱制作工艺流程图153.2、吊车梁制作方案233.2.1 吊车梁制作概况233.2.2 吊车梁加工制作243.3 30吊车梁拼装工艺283.4 钢结构工厂焊接323.5 钢结构除锈、涂装方案374 钢结构运输424.1 运输概况424.2 运输措施425 钢结构现场拼装方案445.1 拼装工作概述445.2 钢柱的分段445.3 拼装设备的选择465.4 胎架的搭设465.5 格构柱的现场拼装475.5.1第一类格构柱拼装475.5.2 第二类格构柱拼装486 钢结构安装方案506.1施工机械的选择安排506.2 柱子系统施工506.2.1 吊机选择506.2.2 吊点选择516.2.3 吊装工况分析516.2.4 柱子系统施工工艺526.3 柱间支撑的吊装616.4 吊车梁施工工艺636.4.1 吊车梁吊点选择636.4.2 吊车梁吊装吊机选择646.4.3 吊车梁系统吊装顺序656.4.4 吊车梁吊装:666.4.5 专用吊具的计算666.4.5 吊车梁的调整676.4.6 吊车梁安装的允许偏差679 现场焊接759.1 母材与焊材759.2 焊接的一般要求769.3 焊接防变形措施779.4 焊接检验7710 机械设备及检测设备投入计划7911 质量保证措施8011.1 工程质量目标8011.2 质量保证体系8011.2.1 质量管理体系8011.2.2 质量管理制度8011.3 质量保证措施8111.3.1工厂加工制作质量保证措施8111.3.2 焊接质量保证措施8211.3.3 涂装质量保证措施8412 安全生产和文明施工措施及违约承诺8512.1 安全管理目标8512.2 安全管理体系8512.3 安全管理制度8612.3.1例会及考核制度8612.3.2 安全技术管理制度8612.3.3 建立并执行安全生产技术交底制度8612.3.4 建立并执行安全生产检查制度861 工程概况1.1 编制依据本工程的有关图纸。我公司的技术机械设备装备情况及管理制度;国家和行业现行施工规范及验收规范、技术规程、标准以。本工程主要采用的技术规范如下:(GB/T50300- )(GB50205- )(JGJ82-91) (JGJ81- )1.2 总体概况工程名称: 船体装焊车间钢结构工程建设单位: 建设地址: 1#船体装焊车间钢结构建筑面积约5万平方米,本工程为单层四连跨(跨度48m-48m-48m-36m)钢结构厂房,厂房平面尺寸489mx174m,采用柱下独立基础。钢柱为四肢钢管砼格构柱及部分砼柱,柱底标高为-2.800m,柱顶标高为28.300m,最重钢柱约35t。厂房内布置双层吊车,吊车梁牛腿面标高分别为14.240m、20.600m,吊车梁采用焊接”工”钢梁,边跨吊车梁经过辅助桁架和柱子连接,中间轴线双吊车梁经过制动板、下弦支撑、垂直支撑组成一个空间整体,屋面采用正放四角锥的螺栓球网架结构。厂房柱平面布置图厂房结构剖面示意图1.3 施工特点、难点1.3.1 工程特点1 工程量大本工程建筑钢结构工程实物量大,初步估算总的用钢量为一万余吨,需要科学地统筹安排,精心组织施工。 2 工期紧由于该部分基础部分占用较长时间,致使钢结构现场施工总工期较少,工期紧,任务重。3 作业面广 该工程厂房面积约5万平方米,长489米,宽度174米。为典型的”扁平状”布置,施工区域大,战线长,给吊装机械和人员的调动以及施工管理带来一定难度。 4 构件具有相同性本工程厂房柱距、跨距以及高度都基本相同,且柱子、吊车梁的结构形式均相同,可进行批量化生产,有利于钢结构的制作和安装施工。1.3.2 工程难点1 管桁架格构柱制作难本工程采用的结构体系为空间重型钢管混凝土管桁架柱,厂房柱子属于”三超”构件,柱子牛腿最宽处达5.1,厂房内制作完成后,整体无法运输。2 构件制作精度保证难,要求较高本工程中大部分构件的连接方式为高强螺栓连接,因此构件的制作精度要求高,由于本工程属于重钢体系,构件大部分厚度比较大,制作过程误差较大,矫正较困难,因此构件的制作精度要求很高。3 超大、超长吊车梁制作难本工程中有部分吊车梁长度为36,吊车梁高度为4.684,吊车梁整体制作运输难度大,制作难度大。2 总体部署2.1 总体部署本工程为大型工业厂房建筑,结构形式为单层钢框架支撑结构体系,厂房钢结构的安装分三个阶段进行。第一个阶段:采用”分件流水法”安装柱子、柱间支撑、吊车梁等,第二个阶段:采用”节间综合法”安装屋面系统,即安装屋面网架。第三个阶段:安装屋面及墙面维护系统。根据本工程的特点及我公司对工业厂房的安装经验,采用如下总的施工思路:柱子系统:本工程的柱子为四肢钢管砼格构柱,柱子长度基本为31.1m,由于厂房内布置双层吊车,因此柱子为双层牛腿,20.600m处的牛腿宽度为3.4m,14.240m处的牛腿宽度达5.1m。柱子无法整体运输,因此钢柱制作时我公司采取”工厂内整体制作、按照运输情况,将柱子截成运输段、现场组拼成整体”的施工方法进行。柱间支撑采取”分段制作、整体预拼”的施工方法进行吊车梁系统:由于本工程的基本柱距为12m、14m、15m、30m,因此吊车梁在15m以内长度的采取”工厂内整体制作、整体出厂”的施工方法进行,30m超长、超高(最高5.18m)的吊车梁全部公路运输无法进行,因此采用”工厂内整体制作、采用公路运输海轮运输的方法,整体运往施工现场”的施工方法进行。屋面系统:屋面网架为螺栓球和杆件,施工时均采用工厂内预制,运往现场进行安装。钢结构安装:主要分三个阶段进行,第一个阶段:采用”分件流水法”安装柱子、柱间支撑、吊车梁等,第二个阶段:采用”节间综合法”安装屋面系统,即安装屋面网架及屋面檩条。第三个阶段:安装屋面及墙面维护系统2.2 施工段的划分施工段划分区域示意图如下:厂房总体安装顺序:B4B2、B3B1(2-22-3轴线)A4A2、A3A1C、C2B1(2-12-2轴线)施工段划分示意图3 钢结构制作方案3.1 管桁架格构柱制作方案本工程中的柱子采用钢管砼格构柱,柱子长度为31.1,柱肢宽度为3.026、5.1,下柱采用格构式,上柱采用焊接型钢。柱子材质为345。钢柱制作时采取”钢柱工厂内整体拼装制作、分段运输、现场组拼成整体”的施工方法进行。分段原则为牛腿宽3.6m的分两段,牛腿宽5.1m的分三段。3.1.1 焊接型钢制作工艺本工程柱子上柱采用焊接型钢,因此焊接型钢的制作工艺做一阐述。1)焊接H钢梁制作工艺流程2、焊接H钢梁制作工艺序号工序制作工艺示意图1零件下料1)零件下料采用数控等离子、数控火焰及数控直条切割机进行切割加工;2)型钢的翼板、腹板采用直条切割机两面同时垂直下料,不规则件采用数控切割机进行下料;3)H型钢的翼板、腹板其长度放50mm,宽度不放余量,车间下料时应按工艺要求加放余量;4)下料完成后,施工人员应按材质进行色标移植,同时对下料后的零件标注工程名称、钢板规格、零件编号,并归类存放。2BH型钢组立1)型钢的组立可采用H型钢流水线组立机或人工胎架进行组立,定位焊采用气保焊,定位焊缝尺寸和间距的推荐尺寸:a. 板厚12,定位焊长度2030mmb. 板厚12,定位焊长度4060mm其中,起始焊点距离端头距离为20mm,当零件长度较短,其长度在200mm以下时,定位焊点分为两点,分布位置为距离端头20mm。2)H型钢在进行组立点焊时不允许有电弧擦伤,点焊咬边应在1mm以内;3)H型钢翼板与腹板对接焊缝错开200mm;4)H型钢翼板与腹板的装配间隙1mm;3BH型钢的焊接1)H型钢在焊接前,应在H型钢的两端头设置”T”形引弧板及引出板,引弧板及引出板长度应大于或等于150mm,宽度应大于或等于100mm,焊缝引出长度应大于或等于60mm。引弧板及引出板要用气割切除,严禁锤击去除;2)H型钢的焊接采用门型埋弧焊机及小车式埋弧焊机两种方式进行。焊接顺序如右图所示3)H型钢流水线埋弧焊不清根全熔透焊接技术4BH型钢的矫正1)当翼板厚度在28mm以下时,可采用H型钢翼缘矫正机进行矫正;2)当翼板厚度在55mm以下时,可采用十字柱流水线矫正机进行矫正;3)当翼板厚度在55mm以上时,采用合理焊接工艺顺序辅以手工火焰矫正;矫正后的表面,不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5mm。5BH型钢的端头下料1) 当H型钢截面高度在1m以下的规则断面时,采用AMADA或Peddinghaus型钢加工流水线上锯切下料;2)当H型钢截面高度在1m以上的规则断面时采用半自动切割机进行下料;3)当H型钢的断面为不规则断面时可采用手工下料;6BH型钢的钻孔1)对翼板宽度450mm,截面高度10m的H型钢可利用流水线进行孔加工;2)对截面高度1000mm的钢梁,孔的加工方式采用摇臂钻与磁座钻进行加工;7BH型钢的装配1)零件组装时应确认零件厚度和外形尺寸已经检验合格,已无切割毛刺和缺口,并应核对零件编号、方向和尺寸无,核对待装配的H型钢本体的编号、规格等,确认局部的补修及弯扭变形均已调整完毕;零件在组装时必须先清除被焊部位及坡口两侧50mm的铁锈、熔渣、油漆和水分等杂物;重要构件的焊缝部位的清理,应使用磨光机打磨至呈现金属光泽;2)将H型钢本体放置在装配平台上;根据各部件在图纸上的位置尺寸,利用石笔在钢柱本体上进行划线,其位置线包括中心线、基准线及位置线等,各部件的位置线应采用双线标识,定位线条清晰、准确,避免因线条模糊而造成尺寸偏差;3)待装配的部件(如牛腿等),应根据其在结构中的位置,先对部件进行组装焊接,使其自身组焊在最佳的焊接位置上完成,实现部件焊接质量的有效控制;3.1.2 钢柱制作工艺流程名称工艺流程工艺编号制作要领及注意事项钢柱制 作制作Z-1A 上柱为H型钢,其制作工艺同焊接型钢制作工艺B斜腹杆与柱肢汇交点应进行电脑1:1放样确定后方可切割C 把需要对接的管节对接,注意卷管纵向接缝的两接缝间距应大于300mm。组装Z-2A 上柱首先场内制作,下柱柱肢按照工艺要求及分段要求下料,工厂内整体拼装。B 组装平面必须用测量找平,高低差不超过4mm,确保构件组装精度。 C 将钢管吊放在组装平面上定位,注意保持柱肢间距,应加放焊接收缩余量。D 确定管子纵向基准点,其余各点加相应弧长确定。E 以吊车梁支撑板刨光端为准,划出柱身腹杆的装配线,装配斜腹杆。F 柱头与柱身插口处,其端部暂留30-40mm,待切割冷却后或装配切去暂留部分,以避免变形。G 在柱身顶端的插板上,划出柱头装配线,插柱头时要对准柱头与柱身中心线。H 在吊车梁的支撑板上划出装配线,并把支撑板放置在柱身上端对正装配线上定位焊,注意保证平整度。I 装配柱脚,以吊车梁支撑面为准,确定柱身下端尺寸,在柱底板上划出柱两分脚的装配线,焊接定位挡铁,即可装配柱底板。注意在柱脚底板与吊车梁支撑板间加放焊接收缩余量。J 以吊车梁支撑板为准划出其余各部位的装配线,并进行装配定位焊。K 为防止柱头偏离柱身的中心线,应用0.30.5mm的钢丝线找正,为防止柱子扭曲,可用钢盘尺或粉线找正。L 成品号孔、钻孔以吊车梁支撑板为准,划出各连接孔及板的位置,装配、钻孔。焊接Z-3A 同焊接工艺流程B 上柱与下柱的连结部位,防止焊接变形,须采取合理焊接顺序。C 柱脚的焊接,应先焊水平焊缝,后焊竖缝,先焊里侧后焊外侧焊缝。D 焊接斜腹杆时,注意加上临时支撑,以防止柱肢间距变化过大。E 焊接管的对接缝可采用分段反向焊接顺序,分段施焊尽量对称,也可由两名焊工对称焊接,以使焊缝引起的变形互相抵消。矫正Z-4按照50205- 进行矫正。3.1.3 钢柱制作工艺流程图3.2、吊车梁制作方案本工程中的吊车梁主要有以下几种型号:12长吊车梁,高度为2.18;14、15长吊车梁,高度为2.75;30长吊车梁,高度为5.180;36长吊车梁,高度为4.864,吊车梁材质均为345。3.2.1 吊车梁制作概况1 制作特点a、本工程构件截面大,单体重量重,最重吊车梁达53.5,必须具备一定的工作面展开流水作业,故需合理安排工作场地及相互工序交接的时间,以确保工程顺利完工;b、构件连接孔多,必须采取一定的工艺措施保证制孔尺寸满足制作质量及安装进度要求;2 制作难点a、吊车梁构件为整体30米成型,单体截面大且构件重,构件加工时须多次翻转,故需设计专作吊具以确保并提高构件翻转的安全和稳定;b、单体构件喷砂已超出自动喷砂机设施要求,故需在本公司成品构件堆放场设立自制喷砂房以保证构件喷砂质量要求3.2.2 吊车梁加工制作1 材料(一)吊车梁上、下翼缘板、腹板、加劲板及端头板采用Q345C钢制造。其质量标准符合GB/T1591-94规定。(二)焊接材料手工焊时,吊车梁采用E5015,E5016,E5018型焊条,其性能须符合GB/T5117-95规定。采用自动焊或半自动焊时,用H08MnA或H10Mn2焊丝,并配以相应的F5014或F5011焊剂,焊丝性能须符合GB/T14957-94的规定,焊剂须符合GB/T5293-99的规定,CO2气体保护焊丝为ER50-3。(三)高强度螺栓采用20MnTiB钢等级10.9级扭剪型高强螺栓,符合GB3632-83,GB3633-83的规定,并应具有生产厂家出具的质量证明书或检测报告。摩擦面的抗滑移系数为0.45。在喷砂处理范围不得油漆。2 加工、下料(一)吊车梁腹板下料时宜先号荒料,宽度方向留出50mm的余量,腹板长度方向留6080mm荒料。接料平直后,二次下料,(宽度方向净料,长度方向仍留荒料,待吊车梁成型后,再切净料)。(二)吊车梁腹板宽度方向偏差2mm以内,腹板在下净料时应按直线号出拱度,起拱设计值按照设计要求。(三)吊车梁上、下翼缘板在跨中三分之一跨长范围内,应尽量避免拼接。上下翼缘板与腹板的拼接,应采用加引弧板(其厚度和坡口与主材相同)的对接焊缝,并保证焊透,三者的对接焊缝不应设置在同一截面上,应相互错开200mm以上。与加劲肋亦应错开200mm以上。(四)吊车梁翼缘板在宽度方向不允许接缝,只允许长度拼接。腹板接料采用”T”型接缝或”十字”焊缝。如果存在纵向接料时,先接纵向焊缝,焊后平直,再接横向焊缝,应考虑接料焊接顺序。(五)吊车梁上、下翼缘长度方向留的余量值宜与腹板长度余量相同。板材接料预反变形,变形值按工艺试验定。板材拼接后的平直,矫正均应对焊缝预反变形区进行加热后矫正,加热温度为450600。(六)上、下翼缘板横向接料采用45斜接口形式,接口处焊接变形可采用三辊卷板机平直处理。工字型翼缘板矫正由矫正机完成,对翼缘板宽度超出矫正机允许范围的,在组立工字型之前做反变形处理。反变形中心深度1.52mm。3 组立、焊接(一)组立前应对零件的尺寸进行校核,在公差范围内的允许组装,超过公差的应及时处理,不应强力组装。(二)在翼缘板中心放线,间断焊接挡板在固定线两侧,吊腹板直立对准中心线,每隔300400mm定位,焊接长度40mm,并用弯尺检查垂直度偏差,校正偏差采用翼缘板下钉楔子矫正。(三)由于吊车梁较重,在装配过程中组对翻转次数较多,吊装时所用吊钳、吊钩、钢丝绳应检查校核强度是否满足要求,钢丝绳与构件接触处加钢管皮护角。(四)焊接顺序:先焊下弦,后上弦,要求两条对称的焊缝对称焊接,吊车梁上、下翼缘板与腹板的连接焊缝,对溶透焊缝先用二氧化碳气体保护焊打底一遍,后采用埋弧自动焊或半自动焊接。吊车梁上翼缘与腹板的”T”型连接焊缝应予焊透;下翼缘与腹板”T”型连接,根据图纸设计两端有局部为溶透焊。(五)翼缘板、腹板对接焊缝的坡口形式,腹板与上翼缘板”T”型连接焊缝的坡口形式,根据板厚和施工条件按GB/T985-1988和GB/T986-1988的要求选用。(六)吊车梁的端承板与伸缩缝处的支承加劲板下端面必须创平并与下翼缘板顶紧,然后焊接。(七)吊车梁角焊缝表面,应避免咬肉和弧坑等缺陷,焊接加劲肋的直角焊缝的始末端,应采用回焊等措施,避免弧坑。(八)吊车梁上翼缘板对接焊缝的上表面,下翼缘板对接焊缝的上下表面及所用引弧板割去处用砂轮修磨使之与主体金属平整。4 制孔吊车梁上翼缘与制动桁架连接的高强螺栓孔,待吊车梁检查合格后采用三维数控钻床进行钻孔。5 检查(一)零件组对前检查(二)单工字型组对焊接前专检,焊后修理完专检,并进行焊缝超声波内部缺陷检查。(三)肋板组对后,几何尺寸检查。(四)其它通用的检验项目以及尺寸偏差见中有关规定。6 吊车梁制作示意图翼缘板校平示意图3.3 30吊车梁拼装工艺吊车梁的制作工艺类似,30吊车梁制作难度大,因此以30吊车为例来说明吊车梁制作的详细过程。A、板材下料及整平板材下料切割及整平参考”焊接H型钢构件加工制作工艺和方法”,坡口加工时,应用样板控制坡口角度和各部分尺寸;边缘加工的深度,应能保证把热影响区去除,加工时应注意加工面的垂直度和表面粗糙度;加工后表面不应有损伤和裂缝。刨平、顶紧接触面应有75以上的面积紧贴,用0.3mm塞尺检查,其赛入面积不得大于25,边缘间隙不用大于0.8mm。边缘加工的允许偏差:表面粗糙度50um,加工面垂直度0.5mm。B、吊车梁的组装考虑吊车梁纵焊缝的焊接变形(特别是上翼板),我们采取反变形法控制焊接变形,因此在进行吊车梁的装配前需要采用液压机对吊车梁上下翼缘板进行反变形,变形量根据公司多次类似经验数据,本工程吊车梁翼板反变形量控制在1.52.5(如下图示)。吊车梁组装前应将翼缘与腹板焊接处打磨至金属光泽。由于吊车梁部分截面很大,不能用H型组立机组装,只能够采取我司自制研究的大截面吊车梁专用组立胎架上进行,完全确保工程吊车梁组立质量符合现行规范要求。同时在组立后需要设置一些临时固定支撑;吊车梁组立后进行打底焊,打底焊按工厂内部专用工艺执行,合格后进入下道自动埋弧焊。C、吊车梁的焊接吊车梁上翼缘与腹板坡口焊缝为全熔透一级焊缝,正面焊反面清根处理;下翼缘与腹板两端端部距支座l/6范围采用全熔透的坡口焊缝,焊缝质量等级为二级,其余部分均为局部熔透焊缝。为确保吊车梁的焊接质量,是保证制作质量的至关重要一步。为了防止焊后吊车梁焊接变形过大,有必要采取正确的焊接顺序工艺做指导;根据类似工程经验,工程吊车梁采取如图示焊接顺序:吊车梁焊接以应先焊下翼缘与腹板间的焊缝,先采用CO2气体保护焊打底(12道),再将吊车梁放到已搭设好的45倾斜胎架上,进行船型位置焊接,焊接采用悬臂式自动埋弧焊机进行,焊前设置引弧板和引出板,引弧板和引出板其厚度、材质、角度均与焊接坡口相同,并引弧和引出焊缝隙均大于1/2引板长度。吊车梁的焊接吊车梁钢材材质Q345:在采用CO2气体保护焊进行打底焊时,焊丝选用ER50-6,CO2含量不得低于99.9。焊接过程应连续进行,其焊接规范应参照下表。焊丝直径mm焊接电流(A)电压(V)焊接速度(cm/min)气体流量(L/min)1.6240280304030501525盖面采用埋弧自动焊,焊丝选用H08MnA,焊剂选用SJ101,其焊缝型式为船型焊缝,焊接规范参数见下表。焊丝直径mm焊接电流(A)电压(V)焊接速度(cm/min)5.055065032363050D、焊前预热、温度监控及焊后保温(1)、按照JGJ81- 常见结构钢材最低预热温度要求,我们工程板厚25mm的板材焊前采用预热措施,其具体方法如下:、电加热器加热均匀,采用电加热器加热。、测温仪器采用红外线测温仪,测温部位宜为焊件反面。测温点在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处,测温有质检人员负责,并做好施工记录。、板厚40mm时,则预热温度为105。、当施焊环境温度低于0时,还应提高预热温度1520。(2)、层间温度控制层间温度系指焊接过程连续施焊而形成的道间温度,其温度应控制为230,如有预热要求时,则下限还应满足预热温度的要求,其测温方法也采用表面数显测温仪,测温部位为开焊的近缝区即可。(3)、焊后保温缓冷当板厚为25mm40mm时,在进行盖面焊缝焊接的同时,当完成3m长盖面焊缝后,立即覆盖多层石棉布或保温棉,进行焊后保温缓冷措施。必要时可采用埋弧焊机焊嘴处附加火焰加热,以适当提高焊接区域的温度,从而达到较好的焊后的保温缓冷效果。F、焊后校正吊车梁焊后检测测量,对局部产生略微变形部位进行校正,校正采取局部进行火焰加热校正方法,矫正加热应严格控制加工温度t(t900),而后在自然冷却至室温,严禁强迫水冷却。G、加劲板的焊接对加劲板端部应进行围焊(包角焊),不要采用圆弧转角的围焊而要采用直角围焊(转角处应连续施焊)。以免在长期使用中,其端部产生疲劳裂纹。为避免焊接内应力的不均匀分布,加劲板宜采取从中间向吊车梁两端头方向散开的焊接顺序。3.4 钢结构工厂焊接三、 焊接工艺3.1 焊接材料的选配根据钢材化学成分、力学性能,拟对Q345B、Q235B级钢的焊材选配,见下表所示。焊材的选配屈服强度级别手工焊条型号CO2气体保护焊实芯焊丝型号埋弧焊焊接材料 (焊剂+焊丝)Q345E5015ER50-2 F5024+H10Mn2 Q235E4315 低匹配)ER49-1F4031+H08A注:焊材最终的选定必须经本工程”焊接工艺评定试验”的结果给予确认。3.2 焊接设备的选择下列焊接设备适用于本工程的焊接工作焊接方法焊接设备电流和极性单弧或多弧手工或机械埋弧焊MZ-1-1000直流反接单弧自动三弧三丝埋弧焊GSW3000BT直流反接单弧自动手工焊条电弧焊ZX-500直流反接单弧手工CO2气体保护焊XC-500直流反接单弧半自动电渣焊SESNET-W交 流单弧自动3.3 焊接材料的烘焙和储存 焊接材料在使用前应按材料说明规定的温度和时间要求进行烘焙和储存;如材料说明要求不详,则按下表要求执行:焊条或焊剂名称焊条药皮或焊剂类型使用前烘焙条件使用前存放条件焊条低氢型300-350:1小时100-150焊剂熔炼型300-350:2小时100-1503.4 焊接工艺参数工厂加工制作焊接参数焊接方法焊材牌号焊接位置焊条(焊丝)直径(mm)焊 接 条 件焊接电流A)焊接电压V焊接速度(cm/min)手工焊条电弧焊E5015E5515E5016平焊和横焊3.29013022248124.0140180232510185.018023024261220立焊3.2801202226584.01201502426610CO2气体保护焊ER50平焊和横焊1.226032028343545埋弧自动焊F5011F5012F5031平焊4.8平焊角焊单层单道焊层单道焊角焊缝570660303535505506603550303555066030353550电渣焊TSE-50G立焊1.633040034381.51.8栓钉焊平焊16003.5 焊接环境当焊接环境出现下列任一情况时,须采取有效防护措施,否则禁止施焊:(1)室温低于-18时。(2)被焊接面处于潮湿状态,或暴露在雨、雪和高风速条件下。(3)采用手工电弧焊作业(风力大于5m/s)和CO2气保护焊(风力大于2 m/s)作业时,未设置防风棚或没有措施的部位前情况下。(4)焊接操作人员处于恶劣条件下时,相对湿度大于90%。3.6 引弧和熄弧板重要的对接接头和T接头的两端应装焊引弧板和熄弧板,其材料及接头原则上应与母材相同,其尺寸为:手工焊、半自动5030tmm;自动焊10050tmm;焊后用气割割除,磨平割口。3.7定位焊(1)定位焊焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝的要求相同,对于厚板,必须用烘枪进行预热至120左右,再定位点焊。(2)定位焊焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊,弧坑应填满,严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧,定位焊必须由正式的持证焊工进行施焊,定位焊尺寸参见下表要求执行。母材厚度(mm)定位焊焊缝长度(mm)焊缝间隙(mm)手工焊自动、半自动t20405050603004002060506070100300400(3)定位焊的焊脚尺寸不应大于焊缝设计尺寸的2/3,且不大于8mm,但不应小于4mm。(4)定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时,必须清除后重新焊接,如最后进行埋弧焊时,弧坑、气孔可不必清除。(5)定位焊时一般采用3.2mm的焊条进行,同时应采用较大的电流,以保证定位焊缝有一定的熔深。3.8 预热及焊接过程中层间温度的控制厚板在焊接前,钢板的板温较低,在始焊时,电弧的温度高达1250-1300,厚板在板温冷热骤变的情况下,温度分布不均匀,使得焊缝热影响区容易产生淬硬马氏体组织,焊缝金属变脆,产生冷裂纹的倾向增大,为避免此类情况发生,厚板焊前必须进行加热,加热时按板材的不同厚度进行,母材的最小预热温度应按下表要求执行。材料强度级别预热温度层间温度Q345厚度25mm,不预热。厚度25mm,预热 60-150。220过去,传统的加热方法采用火焰加热法,该方法加热不均匀,特别是当构件长度大于8-10m时,钢板温度冷却过快,温差过大,本公司采用红外线电加热板,配备数显电控箱,自动控制与调节焊接过程中的温度,我们公司当前有 多块电加热板,30多台数显电控箱、100多把数显红外线测温仪。虽然每年在电加热消耗的电费成本较大,但焊接质量得到了稳定,使焊接过程中可能出现的缺限得到了有效的控制,加热方法和要求如下。(1)接头预热温度应不小于上表规定的温度,层间温度不得大于230。(2)接头预热温度的选择以较厚板为基准,应注意保证厚板侧的预热温度,严格控制薄板侧的层间温度。(3)预热时,焊接部位的表面用电加热均匀加热,加热区域为被焊接头中较厚板的两倍板厚范围,但不得小于100mm区域。加热时应尽可能在施焊部位的背面。(4)当环境温度(或母材表面温度)低于0(当板厚大于30mm时为5),不需预热的焊接接头应将接头的区域的母材预热至大于21,焊接期间应保持上表规定的最低预热温度以上。(5)焊接过程中层间温度的控制厚板焊接时,因板温的冷却速度较快,造成温度下降,为了使焊接的层间温度一直保持在200-230之间,除了采用数显自动温控箱来调节红外线加热板加热温度外,同时采用数显测温仪,随时对焊接点的前后方向、侧面进行测温。必须注意:预热温度和层间温度必须在每一焊道即将引弧施焊前加以核对。3.9 焊接过程控制(1)定位焊:定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的部位。由于厚板在定位焊时,定位焊处的温度被周围的”冷却介质”很快冷却,造成局部过大的应力集中,引起裂纹的产生,对材质造成损坏。解决的措施是厚板在定位焊时,提高预加热温度,加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。(2)手工电弧焊的引弧问题:有些电焊工有一种不良的焊接习惯,当一根焊条引弧时,习惯在焊缝周围的钢板表面四处敲击引弧,而这一引弧习惯对厚板的危害最大,原理同上。因此在厚板焊接过程中,必须”严禁这种不规范”的行为发生。(3)多层多道焊:在厚板焊接过程中,坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊,严禁摆宽道。这是因为厚板焊缝的坡口较大,单道焊缝无法填满截面内的坡口,而一些焊工为了方便就摆宽道焊接,这种焊接造成的结果是,母材对焊缝拘束应力大,焊缝强度相对较弱,容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是;前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个”预热”的过程;后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个”后热处理”的过程,有效地改进了焊接过程中应力分布状态,利于保证焊接质量。3.10焊接变形的控制厚板结构的制作,除预防与避免层状撕裂外,还必须注意避免厚板结构的变形,如若变形,那矫正的难度是非常大的(如果是箱形构件,出现扭曲变形构件只能报废)。同时,构件的外形尺寸精度得不到保证,导致无法安装,由于厚板结构焊接熔量大,焊道深,特别是超厚板的箱形结构,截面小、坡口大、焊接应力集中,更容易产生变形形。本公司在厚板结构预防与减少变形方面,采取了以下的控制方法及措施:(1)制作组装焊接水平工位胎架本公司重型钢结构生产、制造企业,所有的厂房、平台的地坪下,都浇筑了间距600mm的T形钢板预埋件,每平米能够承受150吨的压力和拉力的混凝土平台,我们在这样牢固的平台上,用工字钢、钢板制作构件的装配组立、焊接的水平胎架,经激光经纬仪测量的水平胎架,能够确保厚板结构在装配、焊接作业在水平、牢固的状态下进行。(2)设置反变形、预放焊接收缩变形余量对H型构件,将上下翼缘板预先进行反变形加工,减少焊接角变形,同时针对不同的板厚、不同的截面、不同的坡口形式,预先考虑纵向变形和横向变形的收缩余量,以确保构件的外形尺寸。(3)选用合理的坡口形式,减少熔接填充量本公司对60-120mm的厚板坡口,采用小角度坡口,焊接时先用3.2碱性焊条用小电流进行打底,1.2-1.4药芯焊丝填充,5双弧双丝埋弧焊盖面,经过减少焊接填充量来减小结构的焊接变形。(4)设置胎夹具约束变形设置胎夹具,以构件进和地约束控制变形,此类方法一般适用于异型厚板结构,异型厚板结构,因造型奇特、异型、断面尺寸各异,在自然状态下的尺寸,精度难以保证,这就需要根据构件的形状,制作胎模夹具,将构件处于固定的状态下进行装配、定位、再选用合理的焊接工艺和焊接方法,将应力降至最低限度。(5)采取合理的焊接顺序 选择与控制合理的焊接顺序,即是防止焊接应力的有效措施,亦是防止焊接变形的最有效的方法之一。根据不同的焊接方法,制定不同的焊接顺序,埋弧焊一般采用逆向法、退步法;CO2气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法;编制合理的焊接顺序的方针是”分散、对称、均匀、减小拘束度”。3.5 钢结构除锈、涂装方案一、涂装工艺特点1.1涂装工序对本工程的重要意义1.2为保证涂装质量采取的措施(1)严格保证表面处理质量(表面净化处理与抛丸除锈处理)。统计表明,在各种影响涂装质量的因素中,表面处理质量的影响程度占到50。在大量工程实践中,涂层损坏大多由于表面处理质量不过关,出现涂层脱落,返锈等现象,严重影响使用寿命,增加维护成本。影响涂装质量的因素影响的程度()表面处理(除锈质量)49.5涂层厚度(涂装道数)19.1涂料品种4.9其它(施工与管理等)26.5(2)使用高压无气喷涂的施工方式。二、抛丸除锈工艺2.1除锈设备:采用全自动立式抛丸机,主要用于钢结构的表面除锈。自从投入使用以来,立式抛丸机以其高效率、高质量的除锈效果,产生了良好的经济效益与社会效益。2.2性能优势:(1)全自动根据除锈等级要求,自动控制钢丸密度与钢丸速度;调节构件在抛丸室内的行走速度,对特定部位进行重度除锈。(2)轻污染配备除尘系统,除锈区的空气质量优于国标要求。(3)高效率一个台班的除锈能力能够达到60吨。(4)高质量除锈后的构件表面粗糙度优良;抛头角度自动调节,不会形成抛丸”死角”;能够达到Sa2Sa3的任意一个除锈级别。2.3抛丸机的工作状态图立式抛丸机的工艺参数抛丸机参数参数值进出口的极限宽度2.0米进出口的极限高度4.0米构件行走速度0.82.4