箱型柱加工制作工艺

1国博箱型柱加工制作工艺编制:审核:批准:福鑫重型钢结构有限公司2目录1.箱型柱制作工艺流程图……………………………………………12.材料的选用…………………………………………………………23.箱型柱各板的下料、加工工艺……………………………………43.1翼板、腹板的下料…………………………………………………43.2隔板的下料…………………………………………………………63.3垫板、衬板条、连接板、耳板、牛腿板等的下料………………74.隔板、垫板、衬板条的组装…………………………………………85.U型柱的组装、焊接…………………………………………………106.箱型柱的装配及电渣焊缝的焊接…………………………………147.箱型柱主焊缝的焊接…………………………………………………178.矫正……………………………………………………………………199.箱型柱的端面加工……………………………………………………2110.装配、焊接柱底板、梁连接板、衬板条耳板、牛腿板等………2311.柱栓钉焊接…………………………………………………………241一、箱型柱制作工艺流程及重点检查图包装、发货成品验收编号、填写成品合格证涂装检查抛丸、除锈检查矫正矫正外观和检查四纵缝及隔板电渣焊缝双弧双丝焊,焊接四纵缝气割焊帽、气刨坡口对称电渣焊接所有隔板电渣焊缝盖上翼板，组成箱形柱，气保焊打底外观和检查隔板气保焊缝气保焊焊接隔板、垫板、衬板条与翼腹板的连接缝及四角衬板条焊缝装配牛腿、连接板、耳板、衬板等、焊接切线齐头、铣二端面及坡口检查检查组立翼腹板，装配成形，电渣焊孔中心纵向位置线引至两腹板上，切割电渣焊孔装配焊接检查检查平整、划线、钻孔半自动气割或铣削坡口钻连接孔平整、刨边半自动气割破口、气割中孔矫平、直下料（剪切、气割）数控直条气割、半自动气割下料数控直条气割下料数控直条气割下料其它零件（衬板条、垫板、连接板、耳板）隔板翼缘板腹板原材料验收入库（钢板定尺）施工图、审图、编制清单2二、材料的选用1、钢材1.1制造所用主材，应严格按设计文件要求，并有合格的质量证明书。各元素化学成分均应符合国家标准，特别是S、P含量，越低越好。1.2采购时，应选用质量信誉好的大钢厂的产品，以确保钢材的可靠性。1.3所用柱材原则以定长、定宽订货，其宽度方向应满足下3～4块料，两侧共有20㎜余量即可。长度方向一般以不拼接为宜，且不得有过多的余料，本公司现规定为50㎜，以免浪费。1.4钢材质量必须符合要求，不得有夹层、裂纹、非金属夹杂，不得有气孔、结疤、折叠等缺陷。锈蚀严重的钢板不得使用。1.5为防止钢材的层状撕裂，厚板宜采用Z向性能的钢板，厂方应提供Z向质量证明书。1.6衬板条应选用与主材相同的材质。2、焊接材料2.1工程采用的所有焊接材料：焊丝、焊剂、焊条等必须与所焊的母材材质相匹配,以等强性为原则,质量应符合各相应标准的要求，采购时厂方应提供产品质量质保单。2.2焊材：2.2.1埋弧自动焊用焊丝：H08MnA,φ4～φ5mm焊丝,配HJ431焊剂2.2.2隔板丝极电渣焊：焊丝：ER50—6，φ1.6配HJ431焊剂。32.2.3半自动CO2气体保护焊：ER50—6，φ1.2CO2气体：纯度≥99.7%（体积）含水量＜0.05%（重量）2.2.4手工电弧焊：制作点固用：J506（E5016），φ3.2、φ4.0焊条2.3所有焊丝，应用镇静钢，不得用沸腾钢（低Si焊丝）以免因脱氧不足，造成焊缝气孔。2.4所用焊丝应粗细一致，焊丝不得生锈。焊丝镀铜层不得脱落。2.4.1焊条使用前必须烘干：。碱性焊条：380～400℃，烘干2小时。然后转入100℃左右低温烘箱，随用随取。2.4.2焊剂烘干温度：熔炼焊剂：HJ431，250℃，烘干2小时后冷却使用。3.其它：3.1栓钉、瓷环、等材料也必须按设计文件和标准要求进行采购。3.2所有材料必须按规定进行验收入库，不合格的材料不得入库，更不得使用。三、箱型柱各板的下料、加工工艺1.翼板、腹板的下料：1.1由于定长进料，原则上箱型柱的翼板、腹板不拼接。1.2但尺度超长或不得已时，凡长度要拼接的翼腹板料，必须先埋弧自动焊拼4接，并经无损探伤合格，矫平拼缝后，方可下料。1.2.1钢板拼接加工坡口形式见图3.1图3.11.2.1拼接时，焊缝应能避开柱节点位置，宜在节点区隔板上下500mm以外。1.2.2翼腹板的拼接缝必须互相错开200mm以上。1.2.3所有拼接焊缝为一级焊缝，应100%探伤，超探（UT）I级合格。1.3对于每张钢板的排版，若下四块板时，尽量中间两块为翼板，两侧各一块为腹板，两侧最外边应保证各10mm以上的割去量。1.4对于柱翼腹板的下料，应用数控直条切割机切割。对于每一直条的两边，必须同时切割，且应一次切好，以免造成弯曲和切割缺口等。钢板厚度10钢板厚度12-20钢板厚度205图3.21.5切割时除保证几何尺寸外还要保证切割的垂直度，不应有缺菱和崩坑。1.6对于每块翼腹板长度，应酌放余量（包括加工余量，焊缝收缩余量等），现规定为50mm。1.7数控切割的气割缝宽度一般为：板厚δ≤32mm时，为2mm。δ＞32mm时，为3mm。排版时，应考虑留出割缝量。见图3.21.8考虑到焊后宽度方向的收缩，箱型柱腹板、翼板的下料宽度取正公差0～，2mm，不得取负公差。1.9检查并调平、调直所有板料的平面度，直线度后，用半自动气割机对翼腹板的两侧进行坡口加工。钝边、坡口角度应按图纸要求。一般推荐如下：1.9.1翼、腹板厚度为16≤δ≤30时，如下图3.3、3.4。1.9.2翼腹板厚度δ＞30时，如下图3.5、3.6，在保证脱渣容易的情况下，2:放切割线:考虑酌放切割缝量3:切割4:切后尺寸1:钢板待下料尺寸:板δ,板:=δδ切割参数:切割线板厚割嘴号割嘴距离切割压力切割速度板板6图3.4全熔透处坡口图3.3半熔透处坡口25°衬板条δδ腹板翼板35°δ腹板翼板δ6可选用较小的坡口角度。1.9.3开坡口一般分两次进行。第一次对半熔透部分进行开坡口。第二次一般在节点上下600mm部分进行全熔透坡口加工。两次加工的范围应从板端为基准，划线分段确定。第二次加工部分要注意，坡口气割见图示3.51.10若先焊电渣焊，后焊四角焊，则在坡口切割后，还需在腹板两侧，划出电渣焊孔的位置及尺寸，然后手工气割。注意，以封板端为基准划线，位置必须正确。1.11除净所有割渣、氧化皮或铣削毛刺等。1.12检验翼、腹板的长度、宽度、钝边、坡口角度等均需符合要求。2.隔板（包括柱端封板，工艺隔板）的下料：2.1箱型柱隔板数量多，形状规则。其尺寸、形状的精度直接影响箱型柱的质量，而根据公司目前的设备情况，经过努力，是能够满足要求的。因此，下料时，7必须保证每块隔板的尺寸、形状符合要求。2.2用数控直条切割机气割隔板直条，而后再横向用半自动气割机切割成单块隔板。2.2.1隔板的长、宽尺寸，下料时可按0～+1mm公差执行。2.2.2隔板的四角应方正，所以两对角线长度的误差应控制在0～+1.5mm内。2.3隔板实际尺寸的确定见图3-9：2.3.1：隔板厚度≤20mm时B1：隔板实际宽L1：隔板实际长B：两翼板间距离L：两腹板间距离一般B=L电渣焊孔横截面长：20或25mm，宽：δ，Δ：隔板与腹板间的间隙，b：衬板条的宽度。图示3-9隔板尺寸的确定衬板条隔板图3.7图示3-10隔板下料尺寸：B1=B－40或B－50L1=B－2Δ图3.5隔板尺寸的确定Δ衬板条隔板坡口衬板条或δ垫板隔板电渣焊孔8δ45°端板图3.92.4用半自动气割切割坡口，坡口尺寸如下：2.4.1要求全熔透、进行探伤的隔板焊缝的坡口为单V形坡口，背面应加CO2焊用的衬板条，如上图3-10。隔板两端和电渣焊垫板搭接处不开坡口，因此需切割坡口的长度L2=B1－60或B1－50。（前者为电渣焊孔截面长20mm时，后者为25mm时）如图3-11：图3.8隔板坡口2-2坡口气割孔隔板不开坡口处图示3-11隔板坡口2.4.2不要求全熔透的柱端板采用单面坡口如图3-12。2.5隔板中心有孔时，可用数控切割或圆规气割圆孔（灌混凝土用），孔必须位于板中心，并应先划线，定中心，不得割偏。如上图3-11。图示3-122.6工艺隔板可不开坡口，其四角可剪去，以减少焊接量。板厚一般为δ=12mm。2.7除净所有割渣及毛刺等。3.垫板、衬板条、连接板、耳板、工艺支撑等的下料：3.1用直条或半自动气割隔板两侧的电渣焊垫板及剪切上下侧的衬板条、连接板、耳板等。垫板长度尺寸必须保证，其公差为0～+1mm。两端面不得偏斜，以防电渣焊时漏夜。93.2在平台上平整垫板、连接板、耳板，不得弯曲不平。校直全熔透四角缝下的衬板条，衬板条应很平整，互成直角。3.3对电渣焊用的隔板、垫板及CO2气保焊用衬板条的一边，在端面铣床上刨平，以保证安装时，能分别紧贴两翼板和两腹板。3.4凡隔板间距≥3m时，为防止变形，其内应加焊工艺隔板和支撑，支撑材料可用φ88.5x4焊接管。支撑锯割下料时，必须保证长度正确，端面平整，其长度误差可为－2～0mm之间。平面度误差为1mm。3.5除净所有的切割渣及锯割毛刺等。四、隔板、垫板、衬板条的组装4.1为保证隔板组四角为90°且长度尺寸保证一致，必须使用靠模装配。为此隔衬板及破口隔板边线活动靠模侧固定靠模侧电渣焊垫板衬板条垫板活动定位块垫板活动定位块图4.110板、垫板、衬板条的装配应在靠模机上进行。如图4.14.2靠模两直角边为固定侧，另两直角边为活动侧，根据隔板尺寸的不同及取出方便，可调节活动侧。4.3隔板、垫板、陈条板组装前，必须将油、绣氧化皮、水等清理干净，方可开始组装。4.4将电渣焊垫板二块放入靠模内侧，且将平直面、即加工面朝外侧，紧靠靠模的边缘。4.5然后将隔板放于其上，使隔板位于框内中心，坡口面朝下。为定位方便，上下左右各制作两块相同的活动定位块，使其紧靠靠模的边缘。左右垫板活动定位块的宽度为电渣焊的长度（即20㎜或25㎜）。上下衬板活动定位块的宽度为腹板间的间隙宽（5～6㎜）。4.6夹紧模子，当四角有出气孔时，可在其内隔板下面二垫板点焊在一起，无孔时，则暂不焊。4.7再将另二块垫板放于隔板上面两侧，二衬板条放于隔板上下端二垫板之间。其平直面、即加工面均朝外侧，仅靠靠模边缘。4.8夹紧模子，将隔板上二垫板、二衬板条与隔板分段点固、焊接。（每段30㎜，3段），板间应紧贴、平整，间隙要〈0.5㎜。4.9翻转180°，将隔板下面的二垫板重新放置于隔板上面，进行分段点固、焊接，保证板间间隙〈0.5㎜。间隙〉0.5㎜时，必须进行焊补。4.10点固及焊接用焊条应与母材相匹配。J506（E5016），Φ3.2、Φ4.0焊条4.11除净焊渣、飞溅、毛刺。4.12取出点固好的隔板组，检查尺寸及四角是否垂直，合格后，方可批量生产。并经常抽查靠模及隔板组尺寸，以及走形。组装好的隔板如下图4.2并应符合下要求：11L1+ΔL1、L2+ΔL2，0〈ΔL〈1㎜|L3-L4|，〈1.5㎜L1⊥L2〈1㎜五、U型柱的组装、焊接5.1将一翼板①吊至阻力机上，作为翼板进行组立。5.2以柱端板侧为基准，划出3～5㎜作为端面加工量，然后作为端面基准线。5.3以端面基准线为基准，划出内隔板②（包括工艺隔板或支撑）的纵向、横向位置线，如下图5.1。内隔板安装线下翼缘AAAAA1L3+ΔL2+ΔL1+Δ下翼缘222图5.1组装下翼板和内隔板垫板内隔板衬板条图4.2125.4在下翼板安装隔板处，如有油、绣、水等污垢，必须清理干净。5.5装配、点焊各隔板②及柱端封板等，封板三面开K形坡口，一面开单面坡口，该坡口与上翼板相连，坡口侧朝柱外。5.6将电渣焊孔中心的纵向位置线引出至翼板边缘，做上标记A。5.7用直角尺检查测量，使各内隔板与下翼板垂直，隔板两侧的垫板均应点固并应紧贴翼板面。若间隙〉0.5㎜时，应进行手工焊补。5.8点固、焊接用焊条为：J506（E5016）Φ3.2、Ф4.0焊条5.9以柱端板侧为基准，将二腹板吊至内隔板两侧，两腹板的坡口面均朝外，如下图5