H型钢构件的制作工艺

H型钢构件的制作工艺

1 组立前期准备

⑴.核对各待组装零部件的零件号，检验零件规格是否符合图纸及切割标准要求，发现问题及时反馈。

⑵.检查焊接或装配设备等的完好性，发现问题及时上报维修。

⑶.检查零件的外观切割质量，对零件外观质量不符合要求处进行修补或用磨光机进行打磨。

⑷.焊接所用的焊条、焊剂等材料应按工艺要求进行烘干。

⑸.根据H型钢的板厚、坡口要求制备引弧板及引出板，引弧板及引出板的坡口形式应与H型钢的坡口形式相同，引弧及引出长度应不小于60mm。

⑹.按要求切割焊接坡口，H型钢构件主体焊缝坡口采用半自动火焰切割机进行加工，坡口加工完毕后，必须对坡口面及附近50mm范围进行打磨，清除氧化渣及氧化皮等杂物。

2　H型钢主作工艺流程：

3 H型钢的组立：

⑴.根据H型钢的截面尺寸，可采用H型钢流水线及人工胎架法，当采用人工胎架法时，胎架示意图如下所示：

H型钢组立机

H型钢组立的允许偏差应符合表下表的规定：

项 目		允许偏差	图 例	测量工具
T型连接的间隙	t＜16	1.0		塞尺
	t≥16	1.5
焊接组装构件端部偏差		3.0		钢尺
截面高度 h	h≤2000	±1.0 （考虑焊接收缩量后）		钢尺
	h>2000	±2.0 （考虑焊接收缩量后）
截面宽度b		±2.0
腹板中心 偏移e	接合部位	1.5
	其它部位	2.0
翼缘板 垂直度Δ		b/100 且不应大于2.0		直角尺
腹板局部平面度	t<14	3.0		1m钢直尺 塞尺

⑵.由于钢柱主体焊缝在节点区域为全熔透焊缝，因此，在进行H型钢组立时，对其截面预留焊缝收缩余量，根据板厚的不同，余量在2~4mm；

⑶.组立定位焊采用气保焊，定位焊缝尺寸和间距的推荐尺寸见下表：

板厚

（t/mm）	定位焊缝长度 （mm）	定位焊缝间距 （mm）	焊脚大小 （mm）	备 注 条 款
T≤12	20-30	300	≤6	焊高≤坡口深1/3
T＞12	40-60	300	≤6

其中，起始焊点距离端头为20mm，当零件长度较短，其长度在200mm以下时，定位焊点分为两点，分布位置分别为距离端头20mm处。定位点焊示意图如下图所示：

⑶. 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。

⑷. H型钢翼板与腹板对接焊缝应错开200mm以上，以避免焊缝交叉和焊缝缺陷应力集中。

4　H型钢的焊接

⑴. 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。

⑵. H型钢的焊接采用门型埋弧焊机或小车式埋弧焊机两种方式进行。焊接顺序如下图所示：

⑶.H型钢全熔透焊缝坡口的选择及焊接参数：

H型钢主体焊缝可采用门型埋弧焊进行焊接，在焊接方法上采用气保焊打底，埋弧焊中间层及盖面，气保焊打底厚度为15~20mm。

埋弧焊焊接完毕后，认真清理焊缝区的熔渣和飞溅物，冷却后，割去引出板及引弧板，并打磨。

注：焊接参数的选择见第7章焊接工艺。

5　H型钢的矫正

⑴.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；

⑵.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；

⑶.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；

6　H型钢构件端头下料

对H型钢构件下料主要采用锯床锯切或半自动切割与手工切割相结合的方法，对规则断面采用锯切或自动切割，对不规则断面采用手工切割，具体要求如下：

⑴. 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。

⑵. 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。

⑶. 当H型钢的断面为不规则断面时可采用手工下料。

7　H型钢的钻孔

⑴. 对翼板宽度≤450mm，截面高度≤1000mm的H型钢可利用流水线进行螺栓孔的加工。

⑵. 对截面高度＞1000mm的H型钢，孔的加工方式采用摇臂钻或磁座钻进行套钻加工，钻模板的使用次数不允许超过3次。

⑶. 对于变截面的H型钢，孔的加工方式采用摇臂钻或磁座钻进行套钻加工，钻模板的使用次数不允许超过3次。

注：H钢梁孔间距的允许偏差按正偏差控制，即在进行H钢梁两端孔群定位时，其孔间距在考虑零部件焊接收缩及火工校正的基础上在预留2mm的余量，即钢梁的长度尺寸及孔间距按0~+2mm允许偏差验收。

8　H型钢的锁口

⑴. 对翼板宽度≤450mm，截面高度≤1000mm的H型钢可利用流水线进行锁口。

⑵. 对截面高度＞1000mm的H型钢，锁口的加工方式为利用靠模手工切割成型。

注：作为钢梁的H型钢按图纸要求进行起拱，当图纸没有起拱要求时，制作时附带原始起拱值，保证拱度数值在3~5mm，钢梁不许下挠；起拱方式采用火焰起拱。

9  H型钢构件大组立装配

⑴. 施工准备

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、方向和尺寸无误后才可进行组装。

②. 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。

③. 零件在组装时必须先清除被焊部位及其两侧50mm的黄锈、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。

④. 焊接施工时，应注意对T型接头或对接接头采用气保焊或焊条手工焊时，应设置引弧板及引出板，引弧板及引出板长度应大于50mm，宽度不小于30mm，厚度不小于6mm，焊缝引出长度应不小于25mm。

⑤. 当构件在装配时，因构件结构形式的需要而需增设临时加劲板时，应注意加劲板不可设置在摩擦面的区域，摩擦面区域不允许存在焊点。

⑵. H型钢构件装配要求及方法

①. H型钢装配前，应首先确认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。对不合格部件严禁用于组装，必须交原工序修整合格后方可组装。

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，先对其进行组装焊接，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。

④. 在装配平台上，按其部件的位置进行划线、装配，如下示意图所示：

H型钢柱的尺寸允许偏差

项 目			允许偏差（mm）	图 例
柱的高度H			±3.0
截面高度h		连接处	±2.0
		非连接处	±3.0
截面宽度b			±2.0
两端最外侧安装孔距离l3			±2.0
柱身弯曲矢高f			H/1500 且不大于4.0
柱身扭曲			h/250 且不大于4.0
牛腿上表面到柱底距离L1 两牛腿上表面之间的距离L4			±2.0
柱端面到第一个安装孔距离a			±1.0
牛腿孔到柱轴线距离L2			±3.0
牛腿的翘曲、扭曲、侧面偏差Δ	L2≤1000		2.0
	L2>1000		3.0
端部铣平面 表面粗糙度			0.03mm
斜交牛腿的夹角偏差			2°
腹板局部平面度f/m2	腹板t≤14		3.0
	腹板t>14		2.0
腹板中心偏移e	接合部位		1.5
翼缘板垂直度Δ	连接处		1.5
	其它处		≤b/100 且不大于4.0

柱端连接处

的倾斜度			1.5h/1000
柱脚底板平面度			4.0
柱脚螺栓孔对柱轴线的距离a			2.5

H型钢梁装配控制允许偏差

（以mm为计量单位）：

项 目		允许偏差（mm）		图 例	测量 工具
梁的长度L	端部有凸缘支座板	0 -0.5			钢尺
	其他形式	±L/2500 ±10.0
截面高度 h	h≤2000	±2.0
	h>2000	±3.0
截面宽度b		±2.0
腹板中心偏移e	接合部位	1.5
	其它部位	2.0
翼缘板垂直度Δ	接合部位	b/100 且不大于1.5			直角尺 钢尺
	其它部位	b/100 且不大于3.0
H钢梁旁弯S		L/2000且不大于10.0			拉线 钢尺
H钢梁拱度C	设计要求起拱	±L/5000	注:吊车梁不允许下挠
	设计未要求起拱	-5.0～10.0 且≤L/1000
梁的扭曲a(梁高h)		h/250且不大于4.0			拉线 吊线 钢尺
腹板局部平面度f/m2	腹板t<14	3.0			1m钢直尺 塞尺
	腹板t≥14	2.0
梁两端孔间的距离Δ	Δ=0~+2.0				钢尺

⑤. 对于H钢构件，当附件较多时，并且附件的焊接会造成构件长度及孔间距的较大变化时，优先采用先定长度基准线，然后以该基准线为基准装配附件并焊接，待附件焊接完毕并校正合格后，再进行两端孔加工及两端的定长下料，尺寸精度比较有保证。

当采取先钻孔后装配附件的流程时应当注意：在进行构件的端头下料时，零部件的焊接产生的接收缩量。在焊接收缩的影响下，构件的总长会产生不同的变化，因此，在零件装配过程中，应预先考虑该收缩量对主体尺寸精度的影响，在下料前预留焊缝收缩余量，通常H钢截面尺寸在1米以下，每对加劲板对主体长度的影响考虑0.3mm，火工校正对主体长度的影响考虑5mm。

焊接收缩余量的确定主要根据构件截面高度、板厚及加劲板的数量等因素而定。 收缩余量的加放原则如下表所示：

焊接收缩余量加放原则

焊件特征和板厚	焊缝收缩余量
	四条纵缝每米收缩余量（mm）	每对加劲板焊缝梁长度收缩余量（mm）	焊透梁高收缩余量（mm）
断面高≤1000mm且板厚≤25mm	0.6	0.3	1.0
断面高≤1000mm且板厚＞25mm	1.4	0.7	1.0
断面高＞1000mm的各种板厚	0.2	0.5	1.0