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1、 典型构件制作工艺 一．术语、符号 1.0 术语 1.1．1零件 组成部件或构件的最小单元，如节点板、翼缘板等。 1.1.2 部件 由若干零件组成的单元，如焊接H型钢、牛腿等。 1.1.3 构件 由构件或由零件和部件组成的钢结构基本单元，如梁、柱、支撑等。 1.1.4 小拼单元 钢网架结构安装工程中，除散件之外的最小安装单元，一般分平面桁架和锥体两种类型。 1.1.5 中拼单元 钢网架结构安装工程中，由散件和小拼单元组成的安装单元，一般分条状和块状两种类型。 1.1.6 高强度螺栓连接副 高强度螺栓和与之配套的螺母、垫圈的总称。 1.1.7
2、 抗滑移系数 高强度螺栓连接中，使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值。 1.1.8 预拼装 为检验构件是否满足安装质量要求而进行的拼装。 1.1.9 空间刚度单元 由构件构成的基本的稳定空间体系。 1.2.0 焊钉（栓钉）焊接 将焊钉（栓钉）一端与板件（或管件）表面接触通电引弧，待接触熔化后，给焊钉（栓钉）一定压力完成焊接的方法。 1.2.1 环境温度 制作或安装时现场的温度。 2.0 符号 2.1.1 作用及作用效应 P——高强度螺栓设计预拉力 △P——高强度螺栓设计预拉力损失值 T——高强度螺栓检查扭矩
3、Tc——高强度螺栓终拧扭矩 To——高强度螺栓初拧扭矩 2.1.2 几何参数 a——间距 b——宽度或板的自由外伸宽度 d——直径 e——偏心距 f——挠度、弯曲矢高 H——柱高度 Hi——各楼层高度 h——截面高度 he——角焊缝计算厚度 し——长度、跨度 Ra——轮廓算术平均偏差（表面粗糙度参数） r ——半径 t——板、壁的厚度 △——增量 2.1.3 其他 K——系数 3.主要设备 3．1 主要机具：H型钢组立机、组装胎架、定位焊用焊机、砂磨机、烤枪、割炬、大锤、粉线、碳刨钳等。 3．2 主要量具：钢尺、平尺
4、塞尺、角尺、焊缝量规、超声波探伤等。 4.0 H型钢组立 4.1. H型钢构件组装 4.1.1 施工准备： 零件组装时应确认零件规格和外形尺寸并经检验合格，无切割毛刺和缺口，并应核对零件编号、方向和尺寸无误后方可进行组装。 核对待组装的H型钢主体的编号、规格等，确认局部的补修及弯扭变形均已修整合格。 零件在组装时，必须先清除被焊部位及坡口两侧各50mm内的铁锈、熔渣、油漆和水分等杂物；重要构件的焊缝部位的清理，应使用磨光机修磨至呈现金属光泽。 当构件在组装时，因构件结构形式的需要而需增设临时加劲板时，加劲板不得设置在摩擦面的区域内，摩擦面区域不允许有焊点等污
5、物。 4.1.2 H型钢梁的组装要求及方法： H型钢梁组装前，应确认H型钢的主体已检测合格，局部的补修及弯、扭变形均已符合标准要求。对不合格部件不得组装，必须交原工序修整合格后方可组装。 将H型钢主体放置在组装平台上，根据各部件在图纸上的位置尺寸，利用石笔在钢梁主体上进行划线，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。 在H型钢梁组装、焊接过程中，由于零件的焊缝对构件主体长度及宽度会有一定的影响，例如，在进行构件的端头下料时，需考虑端头下料完后再焊接零部件，则零部件的焊接会产生焊接收缩量，在焊接收缩量的影响下，
6、构件的总长和断面形状也会产生不同程度的变化，因此，在零件组装过程中，应预先考虑该收缩量对零件位置的影响，即在零件定位划线时，对其定位尺寸应加上焊缝收缩余量。 4.2组立机拼装工艺 4.2.1 H型钢在组立机上进行组立，工装操作步骤严格按«机械使用说明书要求»操作规程和顺序执行 H型钢组立定位示意图 4.2.2 制造等截面或是变截面H型钢，在设备可组立规格范围的内组拼。 4.2.3 采用组立机拼装机械同步定位、定中控制从动轮压紧力大小，其输送速度在50-60㎝/min范围内任选，用角尺、钢尺检查垂直度和对中偏移误差。 4.2.4 组立拼装H型钢主板坯，必
7、须平直无旁弯，如因拼装，切割产生不平或明显旁弯，必须事先经矫直平整后，方可进行组立拼装组焊。 4.2.5 可组立型钢规格范围 单位：mm b翼宽 h高度 t翼板厚 tw腹板厚 L（长度） 150－800 200－2000 6－40 6－32 4000－15000 4.3 H型钢胎膜的组装工艺 适用范围：本规程适用于钢结构构件采用焊接H型钢的施工工艺。 4.3.1 主要材料 （1） 钢材的品种、规格、性能应符合
8、设计要求和国家现行有关产品标准的规定；进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定的要求；均应具有产品质量合格证明文件。材料进厂后，公司检测中心应及时对钢材的表面质量、化学成分及机械性能进行检验。钢材进入车间时，应对其规格、表面质量进行复查合格后方可施工。 （2） 焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂和焊接保护气体等；均必须具有产品质量合格证明文件及产品使用说明书等。 （3）焊条应符合国家现行标准《碳钢焊条》GB/T5117、《低合金钢焊条》GB/T5118的规定； （4）焊丝和焊剂：埋弧自动焊和气体保护焊焊丝的各项性能指标，应分别符合《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293、《埋弧焊用低合金钢焊丝
9、和焊剂》GB/12470、《熔化焊用钢丝》GB/T14957《气体保护焊用焊丝》GB/T8110的各项规定。被选用的焊丝牌号必须与相应的钢材等级、焊剂和保护气体的成分相匹配。 （5）CO2气体应符合《焊接用二氧化碳》HG/T2537的规定。 4. 3. 2 胎模拼装 （1）超过组立机制作允许规格范围外的拼装，在组装胎膜上进行。装配前，应先将焊接区域50㎜内的氧化铁、铁锈等杂物清除干净； （2）在翼缘板上划腹板线，标明腹板装配位置，将腹板、翼板置于平台胎膜上，用卡具、楔子、角尺调整H型钢截面尺寸及垂直度，根据焊缝等级要求控制装配间隙。 （3）H型钢组焊焊材的材质与主焊缝材质相同，拼
10、装分段固定焊长度50㎜左右，间距300㎜，焊缝高度不得小于6㎜。 二．焊接H型钢制作工艺 1.工艺流程框图 材料检验 施工准备 整体矫正 制 孔 锁口加工修整 检 验 防 腐 编号移植 整体矫正 最终断料端铣 产品出厂 翼缘板矫正 H型钢焊接 H型钢组立 矫 正 下 料 划线切割 焊 接 拼 接 翼缘板矫正 H型钢焊接 H型钢组立 矫 正 坡口加工 下 料 划 线
11、 H型钢长度小于板长 H型钢长度大于板长 （不需纵向拼接） （需纵向拼接） 编号
12、 编号 最终检验 2、H型钢机械制作流程示图： 4.1.3 翼缘板焊接变形矫正 由于H型钢焊接后容易产生绕曲变形，翼缘板两侧会沿腹板方向变形，翼缘板与腹板不垂直,薄板焊接还会产生波浪形变形，使之翼缘板表面平整度达不到规范要求，为此一般采用机械矫正及火焰加热矫正的方法。 4.1.4 机械矫正 使用H型钢翼缘矫正机进行翼板的矫正，其工作原理是利用主转动辊（支撑辊）支撑H型钢翼缘板的中心，由两个压辊从H型钢两内侧
13、向翼缘板焊接后变形方向的反方向施加压力，在主转动辊的滚动下，沿H型钢长度方向来回滚动，并逐渐施加压力，直到翼缘板矫平为止。用角尺检查。 HYJ-800翼缘校正机主要技术参数 翼宽 150~800mm 高≥2000mm 厚度≤40mm 材质 Q235 、Q345 3.4.2 火焰矫正 1) 根据构件的变形情况,确定加热部位及加热顺序。 2) 碳素结构钢和低合金结构钢加热温度控制在600～650℃,不应超过900℃。 3.8 最后校正构件，将构件表面的焊疤、焊瘤、飞溅、等杂物清除干净。对毛刺飞边、切割不平整面、进行打磨或倒角。 1.3 箱形柱加工工序及简图
14、 主材切割 工序号 工序名称 使用设备 备 注 A1 主材切割、剖口 N/C数控切割 切割工艺及尺寸保证： 箱型柱面板下料时应考虑到焊接收缩余量及后道工序中的端面铣的机加工余量。并画出箱型柱隔板的装配定位线、焊接收缩及机加工余量。 项 目 焊接收缩余量 端面铣余量（mm） 箱型柱腹板宽度 2mm 0 箱型柱腹板长度 0.5mm/m 4 箱型柱翼板宽度 0 0 箱型柱翼板长度 0.5mm/m 4 采用数控切割机进行保证。并采用两个旋转三割炬同时切割，保证钢板两边收热均等，不产生旁弯和变形。数控控制精度如上表，远远高于规范要求
15、 下料质量偏差的处理： a．切割后应检查尺寸并记录；如超差应立即向主管工艺员汇报； b．对切割后可能产生的旁弯等变形应使用火焰矫正达到规定尺寸； c．切割后打磨去除割渣、飞溅、氧化物，对切割面和坡口面的超差缺补焊打磨处理。 腹板上垫板焊接 工序号 工序名称 使用设备 备 注 A2a 箱形梁腹板焊接垫板 焊接垫板专用机 装配工艺及尺寸保证： 先将腹板置于专用机平台上，并保证钢板的平直度，扁铁安装尺寸必须考虑箱型柱腹板宽度方向的焊接收缩余量，因此在理论尺寸上加上焊缝收缩余量2mm，在长度方向上比箱型柱腹板长300mm。同时应保证两扁铁之间的平行度控制在0.5
16、mm/m，但最大不超过1.5mm，扁铁与腹板贴合面之间的间隙控制在0－1mm，扁铁与腹板的连接用气保焊进行断续焊。 装配尺寸精度 项 目 精度要求 备 注 两扁铁外侧之间的尺寸 在实际尺寸L上加2mm 考虑到焊缝收缩 扁铁的长度尺寸 箱型柱腹板上加长200mm 考虑到引弧与熄弧 扁铁之间的平行度 0.5mm/m，但最大不超过1.5mm 扁铁与腹板贴合面之间的间隙 0－1mm 简图说明： L+2 箱型柱腹板置于平台 5(根
17、部间隙保证全熔透) 5 扁铁定位并定位焊 说明：上图尺寸L为理论尺寸，扁铁装配完成后转箱型柱U型组立工序。 内隔板及垫板的切割 工序号 工序名称 使用设备 备 注 B1 内隔板及其垫板的切割 数控等离子切割 C A D E E D D D A D C 说明：垫板下料后转机加工工序（考虑每边机加工余量为3㎜） 内隔板垫板机加工 工序号 工序名称 使用设备 备 注 B2 内隔板垫板机加工 铣边机 机加工工艺及尺寸保证： 内隔板垫板机加工在铣边机上进行，保证了其尺寸及形位公差
18、具体数据见下表： 垫板机加工余量及内隔板形位公差 项 目 精度要求 备 注 内隔板垫板长度方向的机加工精度 ±0.2mm 由铣边机本身精度保证 内隔板两端头的垂直度 0.1mm 机加工面的表面粗糙度(Ra) 6.3 精度保证方法：采用精加工设备,并配备专用夹具 工艺要求: a．在夹具上定位好工件后,应及时锁紧夹具的夹紧机构； b．控制进刀量,每次进刀量最大不超过3mm； c．切削加工后应去除毛刺,并用白色记号笔编上构件号。 简图说明：(说明：为垫板机加工) A±0.2
19、 B±0.2 C C 隔板组装 工序号 工序名称 使用设备 备 注 B3 箱型柱隔板组装 隔板组装机 隔板组装工艺及尺寸保证：箱型柱隔板组装在专用设备上进行，保证了其尺寸及形位公差。具体数据见下表： 箱型柱隔板组装公差 项 目 设备保证精度 备 注 箱型柱隔板长及宽尺寸精度 ±0.3mm 对角线误差 1.5mm 工艺要求： a．先使隔板组装机的工作台面置于水平位置； b．将箱型柱隔板一侧的二块垫板先固定在工作平台上,然后居中放上内隔板,再将另一侧的
20、二块垫板置于内隔板上,并在四周用气缸进行锁紧； c．用气体保护焊对内隔板与垫板进行定位焊,正面焊完后,工作平台翻转180度,进行另一侧的定位焊。 说明：上面左图为箱型柱隔板组装设备，工作平台的尺寸可根据工件的大小进行调节(图中未显示)。上面为4只锁紧气缸。工作平台的翻转由减速机驱动（图中未显示）。 U型组立 工序号 工序名称 使用设备 备 注 A3 U型组立 U型组立机 U型组立工艺及尺寸保证：U型组立在专用的U型组立机上进行，保证其尺寸及形位公差。具体数据见下表： 箱型柱隔板的定位精度及形位公差 项 目 精度要求 备 注
21、 箱型柱隔板划位精度 ±0.5mm 定位线由下料时已喷出 箱型柱隔板与腹板的垂直度 B/1000mm，但不大于1.5mm 箱型柱隔板与箱型柱面板之间的间隙 0－0.5mm 为保证电渣焊时铁水不外流 精度保证方法：采用专用设备 工艺要求: a．先将腹板置于流水线的滚道上，吊运时，注意保护焊接垫板； b．根据箱型柱隔板的划线来定位隔板，并用U型组立机上的夹紧油缸进行夹紧； c．用气保焊将箱型柱隔板定位焊在腹板上； d．然后将箱型柱的两块翼板置于滚道上，使三块箱型柱面板的一端头平齐再次用油缸进行夹紧，最后将隔板、腹板、翼板进行定位焊，保证定位焊的可靠性。 简图说明：
22、 工艺及质量保证措施： 1.电渣焊帽口必需用火焰切除，并用磨光机打磨平整。绝对禁止用锤击； 2.对钢构件的变形校正采用火焰加机械校正，加热温度需严格控制在600℃～800℃之间，但最高不超过900℃； 3.构件的两端面进行铣削加工，其端面垂直度在0.3mm以下,表面粗糙度Ra=12.5以下； 4.构件抛丸采用美国八抛头抛丸机进行全方位喷丸，一次通过粗糙度达到Sa2.5级，同时，也消除了一部分的焊接应力； 5.箱型柱的抛丸分二部进行，一在钢板下料并铣边机加后，把箱板的外表面侧进行抛丸，第二次在箱柱全部组焊好后，涂漆前进行外表面的抛丸或喷砂； 6.喷漆采用高压无气喷涂机进行，其优点为漆膜均匀等。为防止钢材受腐蚀，钢材必须于适当的时机做表面抛丸处理并涂防锈漆。采用防锈漆时必须兼顾考虑到防火涂料的适应性。 7.为了防止构件损坏与松动，构件上、下与左、右均用木材进行定位，并用钢丝绳进行强制锁紧。 检验标准： 部件或零件组装定位焊后应进行整体组装尺寸复查，确保无误后进行整体焊接，整体焊接完后，对焊接所产生的变形，应矫正，对飞溅等杂物应清理干净。 H型钢梁、柱的尺寸控制见附页。
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