箱形截面构件的加工工艺
钢箱梁施工方法及工艺
钢箱梁施工方法及工艺 1.1钢箱梁制作工艺钢箱梁均采用U 型组焊截面。
有顶板、底板、腹板、隔板和肋板构成。
顶板、底板与腹板焊接为全熔透一级焊缝，所有角焊缝为二级。
执行标准为《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。
分段后的钢梁每段都超长、超重、体积庞大。
制作胎具不能移动，焊接、制作质量要求较高，制作时要严格控制关键工序的施工，确保制作质量。
1.1.1顶、底板制造工艺● 采用CO 2自动焊机施焊，焊后进行适当修整● 顶、底板下料、打坡口，肋下料后经过矫正、成型。
●顶、底板下料严格控制平面度● 吊钢板时注意吊装平衡，以防产生永久变形1.1.2横隔板制造工艺1.1.3腹板制造工艺●人孔围板压型● 划线组装，预留焊接收缩量，在板单元对接处，板边与胎架固定，在反变形胎架上进行焊接，用CO 2半自动焊机对称施焊，严格控制焊接变形，以减小修整量●采用半自动切割下料● 用CO 2半自动焊机对称施焊，严格控制焊接变形● 在平台上进行检验，严格控制平面度●采用数控切割下料●采用半自动切割机下料 ●在胎架上用CO 2半自动焊机施焊，以减小焊接变形和修整量 ●刨焊接坡口●严格控制平面度和上下弧度●采用CO 2半自动焊，焊后修整严格控制直线度●在胎架上用CO 2半自动焊机按工艺规定的顺序施焊，严格控制焊接变形●采用喷丸（砂）除锈，将表面油污、氧化皮和铁锈以及其它杂物消除干净。
●采用刷涂，最小膜厚需达到规定厚度的90%以上。
●采用高压无气喷涂，应光洁美观、色彩均匀。
● 整体涂装后修补检验。
1.1.4涂装工艺1.2施工精度控制措施 1.2.1总体控制措施（1）工艺控制：从深化图纸开始，钢梁有横向坡度，纵向高差，竖向起拱，都要在详图转化中考虑。
底板为二次抛物线形，腹板、内隔板等要电脑放样。
（2）排板下料：根据详图排版:在钢板上放样，长度方向放出100mm 的余量，横向收缩加20mm 的余量。
主要考虑底板纵横向焊接收缩量。
(工艺技术)箱型工艺
箱型工程制作工艺指导说明书安徽xx钢结构(集团)股份有限公司工艺技术部发布箱型柱加工工艺规程本工艺文件仅适用于箱型柱。
适用于强度等级为Q345系列的钢材。
本工艺文件是根据本公司的加工焊接设备所具有的功能，并经焊接工艺性试验，以及焊接技术管理能力和生产实践为基础而编制。
本工艺流程符合箱型柱构件制作加工工艺流程及重点部位检查流程图。
本工艺文件编制的主要依据为工程设计蓝图，《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205—2001）和《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81—2002），《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98）以及焊接工艺性试验结果。
现行国家标准、规范（钢构部分）：GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ99-98《高层民用建筑钢结构技术规程》GB/T1591-2008《低合金高强度结构钢》GB/T8110-2008《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB11345-89《钢焊缝和超声波探伤方法和探伤结果分析》GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB5313-85《厚度方向性能钢板》GB/T3632-1955《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T1228、1229、1230-91《钢结构用高强度大六角螺栓，大六角螺母，垫圈》一原材料检验及质量保证措施1）采购产品提货前，必须对所提产品进行质量、数量、规格、标记进行验证，并取得材质证明书、检测报告。
2）到公司材料将严格进行检验，检验的依据为受检材料执行的标准。
7）检验记录要在质量控制部存档,检验结果要记载于档案中。
二钢材的要求1）所有钢材必须具有质量证明书，并应符合设计要求及相关规范。
对所有材料应按有关规定进行抽样检验及抽样复检，取样方法与检验结果应符合国家现行标准的规定；厚钢板必须依规定作UT检测，检查是否有不符合规定的夹层存在.5）本工程钢结构采用的主要钢材有两种：主要是Q345B及Q345B-Z15,钢板及型钢的化学成分、力学性能和其它质量要求均应按相应的国家现行规范标准执行。
箱型构件加工工艺 (3)
•BOX结构隔板熔透焊
焊接
探伤
3.9、组装上盖板
装配、焊接箱型柱的顶板。对于箱型柱：装配顶板 时，将顶板伸出箱型柱2mm；组焊上翼板。
组装上盖板
3.10、CO2气体保护焊打底
二氧化碳打底焊 埋弧焊接首先先采用气体保护焊进 行打底，打底厚度不小于10mm， 以使足以承受收缩变形引起的拉应 力，板厚大于36㎜，打底焊前需要 预热，预热前必须先检查定位焊缝 有无裂纹等缺陷，预热后再检查， 确定无缺陷后才正式焊接。打底焊 完成后应将焊缝打磨干净，去除焊 渣、飞溅等杂物。
3.7、U型组立-装配腹板
装配两侧腹板，使隔板对准腹板上 所划的位置，翼板与腹板之间的垂 直度不得大于b/500(b为边长)；
U型组立
箱型柱U型组立
3.8、隔板焊接 对隔板与腹板之间的全焊透焊缝进行焊接；翼板与腹板 之间的垂直度不得大于b/500(b为边长)；
隔板距离超过1500mm的增加工艺隔板，来保证箱体的外形尺寸，工艺隔板 焊接采用段续焊，焊道长度应为60～80mm，焊脚尺寸不小于0.7t（t为工 艺隔板的厚度）；
箱型柱主焊道坡口选择
主材尺寸检查
3.4、主焊道衬垫准备
腹板加衬垫准备：
1.衬垫选择：选用优质带钢。 根据箱型主体板厚选择带钢规格。 一般36mm以下采用6X30带钢。 36mm以上采用8x50mm带钢。
2.衬垫装配时，以腹板中线为基准， 装配带钢，按照工艺要求，严格 控制装配好的带钢之间尺寸。 厚板箱型应充分考虑焊接收缩余量。
3.衬垫焊接时，在内侧点焊，严禁在 主焊道区域点焊。点焊时，应 采用夹具将垫板和腹板紧密贴实， 不允许有间隙存在。
3.5、箱型柱隔板制作流程
装配
零部件制备、开坡口
钢结构七大生产流程
钢结构七大生产流程钢结构七大生产流程钢结构制作施工工艺适用于建筑钢结构的加工制作工序，包括工艺流程的选择、放样、号料、切割、矫正、成型、边缘加工、管球加工、制孔、摩擦面加工、端部加工、构件的组装、圆管构件加工和钢构件预拼装。
1材料要求1.1.1钢结构使用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等应具有质量证书，必须符合设计要求和现行标准的规定。
1.1.2进厂的原材料，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，并应按合同要求和有关现行标准在甲方、监理的见证下，进行现场见证取样、送样、检验和验收，做好检查记录。
并向甲方和监理提供检验报告。
1.1.3在加工过程中，如发现原材料有缺陷，必须经检查人员、主管技术人员研究处理。
1.1.4材料代用应由制造单位事先提出附有材料证明书的申请书(技术核定单)，向甲方和监理报审后，经设计单位确认后方可代用。
1.1.5严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条、受潮结块或已熔烧过的焊剂以及生锈的焊丝。
用于栓钉焊的栓钉，其表面不得有影响使用的裂纹、条痕、凹痕和毛刺等缺陷。
1.1.6焊接材料应集中管理，建立专用仓库，库内要干燥，通风良好。
1.1.7螺栓应在干燥通风的室内存放。
高强度螺栓的入库验收，应按国家现行标准《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82的要求进行，严禁使用锈蚀、沾污、受潮、碰伤和混批的高强度螺栓。
1.1.8涂料应符合设计要求，并存放在专门的仓库内，不得使用过期、变质、结块失效的涂料。
2主要机具1.2.1主要机具钢结构生产长用工具。
3作业条件1.3.1完成施工详图，并经原设计人员签字认可。
1.3.2施工组织设计、施工方案、作业指导书等各种技术准备工作已经准备就绪。
1.3.3各种工艺评定试验及工艺性能试验和材料采购计划已完成。
1.3.4主要材料已进厂。
1.3.5各种机械设备调试验收合格。
1.3.6所有生产工人都进行了施工前培训，取得相应资格的上岗证书。
4操作工艺1.4.1工艺流程1.4.2操作工艺1放样、号料1)熟悉施工图，发现有疑问之处，应与有关技术部门联系解决。
箱型梁焊接工艺
箱形(梁) 柱制作工艺箱形柱是由四块板组成管状承重结构，一般为矩形或方形。
因其刚性大，自重轻，强度高，中间还可以灌注混凝土，形成特殊、紧箍式混凝土－钢柱结构，具有良好的承载轴力、弯矩和抵抗水平力的性能，在高层、超高层建筑中广泛采用。
该结构构件在柱－梁连接的部位，柱内设加筋隔板，因其工艺复杂，焊接熔敷金属量大，隔板处需采用电渣焊（SES），焊接变形不易控制，施工工艺难度较大，必须认真对待。
（一）电渣焊原理：熔嘴电渣焊是用细直径冷拔无缝钢管外涂药皮制成的管焊条作为熔嘴，焊丝在管内送进。
焊接时，将焊管条插入由被焊钢板形成的缝槽内，电弧将焊剂溶化成熔渣池，电流使熔渣温度超过钢材的熔点，从而熔化焊丝和钢板边缘，构成一条堆积的焊缝，把被焊钢板连接成整体。
（二）电渣焊特点：与其它熔化焊相比，电渣焊有以下特点：（1）当电流通过渣池时，电阻热将整个渣池加热至高温，热源体积较远焊接电弧大，大厚件工件只要留一定装配间隙，便可一接成形，生产率高。
（2）电渣焊一般在垂直或接近垂直的位置焊接，焊接分倾角不大于30度，整个焊接过程中金属熔池上部始终在液体渣池，夹杂物及气体有较充分的时间浮至渣池表面或逸出，故不易产生气孔生夹渣；熔化的金属滴通过一定距离的渣池落至金属，熔池对金属熔有一定的冶金作用，焊缝金属的纯净度较高。
（3）调整焊接电流或焊接电压，可在较大范围内调节金属熔池的熔宽和熔深，这一方面可以调节焊缝的成形系数，以防止焊缝中产生热裂纹。
另一方面还可以调节母材在焊缝中的比例，从而控制焊缝的化学成分和力学性能。
（4）电渣焊渣池体积大，高温停留时间长，加热及冷却速度缓慢，焊接中、高碳钢及合金钢时，不易出现淬硬组织，冷却纹的倾向较小。
如规范选择适当，可不预热焊接。
（5）由于加热及冷却速度缓慢，高温停留时间较长，焊缝及热影响区晶粒易长大并产生魏氏组织，因此焊后应进行退火加回火热处理，以细化晶粒，提高冲击韧性，消除焊接应力。
（三）电渣焊的分类电渣焊一般根据所采用的电极种类进行分类电渣焊分类图（四）电渣焊的焊接材料电渣焊用焊丝、焊剂推荐表见下表1表1各钢种电渣焊的焊接材料推荐表引弧剂采用YF－151或自制铁砂。
潍柴(亚星)加工工艺
潍柴（亚星）项目加工工艺1．适用范围潍柴（亚星）项目箱型柱（梁）制作、焊接、涂装。
2．执行规范与标准《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）潍柴（亚星）项目钢结构设计总说明3．原材料进厂(1) 钢板允许误差标准为±0.25mm。
(2) 主要材料已经进场。
钢结构所用的型钢、焊接材料、涂装材料和紧固件等应具有质量证明书，并必须符合设计要求和现行国家标准的规定。
4．制作工艺流程4.1放样和切割(1) 放样：核对图纸的安装尺寸和孔距，以1:1的大样放出节点，制作样板作为下料、制孔等加工的依据。
放样下料时工件要考虑加工余量，焊接构件要按工艺要求预留焊接收缩余量。
(2) 切割：钢材下料、零件的切割线允许偏差应符合下表规定：4.2矫正、弯曲和边缘加工(1) 普通碳素结构钢在高于—16℃、低合金结构钢在高于—12℃的气温环境中，可用冷矫正和冷弯曲方法。
矫正后的钢材表面不应有明显的凹面和损伤，表面划痕深度不得大于0.5mm。
(2) 普通碳素钢和低合金的结构钢，允许采取加热矫正方法，其加热温度严禁超过正火温度（900℃），加热矫正后的低合金结构钢必须缓缓慢冷却。
4.3制孔(1) 重点连接节点采取数控钻床制孔，A、B级螺栓孔应具有H12的精度，C级孔径允许+1mm，圆度2.0mm。
螺栓孔孔距允许偏差（mm）如下表：焊后重新制孔。
4.4组装(1) 组装工作必须按工艺要求的次序进行，连接表面及焊缝每边30-50mm范围内的铁锈、毛剌和油污必须清除干净。
当有隐蔽焊缝时，必须预先施焊，经检验合格后方可复盖。
(2) 布置拼装胎具时，其定位必须考虑放出焊接收缩量及齐头加工的余量。
(3) 为减少变形，应尽量采取小件组焊，经矫正后再大件组装。
胎具及拼装的首件必须经过严格检验，质量符合标准后再大批进行装配工作。
钢结构七大生产流程
钢结构七大生产流程钢结构制作施工工艺适用范围：适用于建筑钢结构的加工制作工序，包括工艺流程的选择、放样、号料、切割、矫正、成型、边缘加工、管球加工、制孔、摩擦面加工、端部加工、构件的组装、圆管构件加工和钢构件预拼装1材料要求1.1.1钢结构使用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等应具有质量证书，必须符合设计要求和现行标准的规定。
1.1.2进厂的原材料，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，并应按合同要求和有关现行标准在甲方、监理的见证下，进行现场见证取样、送样、检验和验收，做好检查记录。
并向甲方和监理提供检验报告。
1.1.3在加工过程中，如发现原材料有缺陷，必须经检查人员、主管技术人员研究处理。
1.1.4材料代用应由制造单位事先提出附有材料证明书的申请书（技术核定单），向甲方和监理报审后，经设计单位确认后方可代用。
1.1.5严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条、受潮结块或已熔烧过的焊剂以及生锈的焊丝。
用于栓钉焊的栓钉，其表面不得有影响使用的裂纹、条痕、凹痕和毛刺等缺陷。
1.1.6焊接材料应集中管理，建立专用仓库，库内要干燥，通风良好。
1.1.7螺栓应在干燥通风的室内存放。
高强度螺栓的入库验收，应按国家现行标准《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82的要求进行，严禁使用锈蚀、沾污、受潮、碰伤和混批的高强度螺栓。
1.1.8涂料应符合设计要求，并存放在专门的仓库内，不得使用过期、变质、结块失效的涂料。
2主要机具1.2.1主要机具钢结构生产长用工具。
3作业条件1.3.1完成施工详图，并经原设计人员签字认可。
1.3.2施工组织设计、施工方案、作业指导书等各种技术准备工作已经准备就绪。
1.3.3各种工艺评定试验及工艺性能试验和材料采购计划已完成。
1.3.4主要材料已进厂。
1.3.5各种机械设备调试验收合格。
1.3.6所有生产工人都进行了施工前培训，取得相应资格的上岗证书。
4操作工艺1.4.1工艺流程1.4.2操作工艺1放样、号料1）熟悉施工图，发现有疑问之处，应与有关技术部门联系解决。
箱体结构主梁、次梁制作工艺及流程
主梁、次梁的制作难点和重点1、主梁、次梁和收边钢环梁构件特点1、各梁的断面高度特点均采用焊接箱截面各梁的断面高度特点如下：2、主梁、次梁和收边钢环梁结构异同点广州大剧院主要构件主梁、次梁和收边钢环梁的形式相同点有：均为箱体结构，截面为四边形。
焊缝均为箱体翼板与腹板组成的对称直焊缝。
分段方案均在主体箱构件上，焊接相临梁的牛腿，长度均控制在16M以内。
3、主梁、次梁和收边钢环梁的形式不同点主梁、次梁截面均为长方形，收边钢环梁则存在不同角度的平行四边形截面形式。
如下图：图4.5-1 收边钢梁截面形式图主梁箱体焊缝均为坡口全熔透焊缝，而次梁箱体焊缝在节点两侧600mm范围内和受力较大的部位为坡口全熔透焊缝，其它为部分全熔透焊缝。
主梁两侧牛腿基本不在同一平面内，而次梁牛腿均在同一平面内，从制作上，主梁定位比较重要。
少数主梁的腹板与翼板截面发生变化。
虽然主梁、次梁和收边钢环梁存在许多不同点，但其主体（不带牛腿）的制作流程和设备上基本上是一致的。
外壳的分段方案：其分为上部三角形单元和侧边四边形单元单独分段。
具体分段方案见下图：主梁分段方案次梁分段方案图4.5-2 主、次梁分段方案图图4.5-3 主梁、次梁、收边环梁制作流程图下面针对各工序进行详细的说明各梁的制作方案下面针对各工序进行详细的说明各梁的制作方案。
1、下料工序1)下料的类型：翼板（部分翼板为锥形过渡）、腹板（部分腹板为锥形过渡）、牛腿板、内隔板（部分回字型内隔板采用直条下料，切断后拼接）、翼板、腹板内隔板牛腿板图4.5-3 下料类型图2)下料的设备图4.5-4 钢结构下料设备图3)下料技术标准下料时预留焊接收缩量及切割、端面铣等需要的加工余量，构件收缩余量按照下表执行。
焊件板厚每个对接焊缝收缩余(mm) BOX对接收缩余(mm) 端铣预留(mm) 板厚≤16 1.5 1.0 5板厚＞16 2.5 2.0 5注：对接时，按照翼缘板的厚度选择2、开坡口工序1)加工对象：各梁的腹板、牛腿的腹板。
钢结构箱型柱加工制作工艺技术
钢结构箱型柱加工制作工艺技术箱型截面柱构件具有结构力学性能好、双向抗弯刚度大、自重轻等特点,目前在建筑中应用越来越广泛;从下料、箱型梁组装、隔板组装、箱型柱焊接以及焊接变形控制等方面介绍了建筑钢结构箱型柱加工制作工艺技术;重点：箱型柱；制作工艺；焊接变形控制1 箱型柱构件的主要特点一般箱型柱由两块宽板和两块窄板也可称为两块翼缘板和两块腹板组成,在箱型柱牛腿上、下翼缘板对应位置设置内隔板,且设计要求内隔板与翼缘板和腹板全熔透焊接；高层钢结构箱型柱制作和安装通常分为若干节进行施工,下节柱的柱顶四边向内50～100 mm范围要端铣,端面铣垂直于柱身,以保证箱型柱整体的垂直度；箱型柱必须采用合理的焊接顺序以避免产生扭曲变形,造成上、下节柱对接时出现错口现象；内隔板与翼缘板、腹板间须留有足够的间隙并用衬板围成焊道,用电渣焊填充焊道,实现内隔板与主板的焊接,从而解决操作人员无法进入箱型柱内部,对内隔板与四面主板熔透焊缝的焊接问题;为了达到对称焊接控制变形的目的,一般留置对应的两条焊缝用电渣焊对称施焊;2 下料工艺翼缘板和腹板的下料工艺箱型柱由翼缘板和腹板组成,下料时应结合下料工艺和焊接工艺考虑切割余量和焊接收缩余量;4块板下料时,采用门式多头气割机对翼板、腹板两侧同时进行切割,以确保翼缘板和腹板的平直度,翼缘板和腹板下料允许偏差为:宽度±1 mm、垂直度公差1 mm；在板材宽度的端头要用横向割枪切割坡口,单面35°留2 mm钝边,坡口与纵向切割线保证垂直,然后以实际长度进行下料;主材腹板的坡口采用半自动气体切割机进行加工,腹板的两边坡口应同时切割以防切割后产生一边旁弯;腹板坡口形式见图1;图1 箱型柱主焊缝的坡口形式在部分熔透和全焊透坡口交界位置,用气割将过渡处在部分焊透坡口处割除一个小三角块,再用砂轮打磨以平缓过渡,见图2;隔板及衬板的下料工艺隔板利用数控切割,尺寸规定b1为箱体内壁宽度+8 mm铣削量；b2为箱体内壁宽度-50 mm电渣焊焊孔φ25×2;图2 焊接过渡区按图3进行隔板坡口和铣边加工,在45°过渡位置切完坡口后需进行打磨处理;若设计要求内隔板设置透气孔时,则采用摇臂钻床进行钻孔；若设置中间人孔时,用仿型切割机切割人孔;隔板衬垫板下料后须端铣;图3 隔板气割后示意3 箱型柱的制作主要工艺流程箱型柱制作工艺流程见图4;图4 箱型柱制作工艺流程4 箱型柱组装箱型柱组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求,确认后才能进行装配,构件组装要按照工艺流程进行;组装平台用水准仪矫平,保证平台平面度误差在±2 mm范围内,并具有足够的强度和刚度保证在组装过程中不产生过大变形; 内隔板定位将一块翼缘板上胎架,从下端坡口处包含预留现场对接的间隙开始划线,按每个隔板收缩 mm、主焊缝收缩3 mm均匀分摊到每个间距,然后划隔板组装线的位置,隔板中心线延长到两侧并在两侧的翼板厚度方向中心打上样冲点,见图5;图5 箱型柱隔板定位线内隔板装配为保证箱型柱的截面尺寸在B± mm范围内,采取用内加劲隔板组件来保证,几何尺寸和正确见图6;在隔板组件装配前,对4块已铣边的工艺垫板和加工好坡口的隔板在胎架隔板组立机上进行装配,并进行焊接,保证其几何尺寸在允许范围内;考虑到内隔板与箱型柱4大片的焊接均为全熔透的焊接缝,在隔板组装时应考虑2 mm的焊接收缩余量;隔板长度控制在0～2 mm,宽度控制在0～2 mm,对角线偏差控制在± mm范围内;隔板固定将隔板按已划好的定位线装在下翼缘板上,并点焊固定,为了提高柱子的刚性及抗扭能力,在部分焊透的区域每 mm处设置一块工艺隔板,工艺隔板与4大片采用间断焊接,如图7所示;图6 隔板组装示意图7 内隔板、工艺隔板点焊接示意腹板组装组装两块侧板,在胎架上进行拼装、校正、定位,定位焊的位置应在焊缝的反面;将腹板与翼缘板下端对齐,并将腹板与翼缘板和隔板顶紧,然后装腹板的熔透焊处衬垫板,下侧的垫板应与下翼缘板顶紧,上侧的垫板上端应与部分焊透处钝边齐平;垫板的长度可以任意切割,但须保证全焊透位置下面均有衬垫板以防焊接时铁水流到箱体空间内,如图8所示;图8 腹板组装示意当柱本身较长时,为防止腹板组装发生扭曲,可做些定位夹具,如图9所示,最好在箱型梁组立机上组装;图9 定位夹具示意隔板焊接对隔板进行焊接,隔板与侧板为单面V形坡口留间隙衬垫焊,采用CO2气体保护焊焊接,由于隔板单独焊接时会引起变形拉弯隔板,须在两隔板中间加撑杆固定住,可防止因焊接热输入引起隔板错动,必要时也可在两腹板之间加撑杆,见图10;图10 防止隔板焊接变形撑杆示意对于隔板间距较窄部位,为便于气保焊操作,应在组装时坡口朝外；当隔板又比较密集时,采用先装中间两块隔板,焊好后探伤合格才可从中间向两边依次退着装焊;须保证隔板与腹板的焊接质量,探伤合格后方可盖板;装上翼缘板组装前清理U形口内部的所有杂物,将上翼缘板下端开坡口处对齐,与两腹板压紧,需要注意的是一定要使得上翼缘板与隔板上边靠严之前应用角尺测平面度以调节隔板上端的工艺垫块在同一水平面上,若留下间隙会使电渣焊接时铁水泄漏从而影响电渣焊质量,最后盖上翼缘板,见图11;图11 盖上翼缘板焊接箱型柱自身纵向焊缝将坡口内点焊固定,在组装好的箱体两端加设引熄弧板;然后焊接箱型柱自身4条纵向焊缝,焊接前须在焊缝范围内和焊缝外侧面处单边30 mm范围内清除氧化皮、铁锈、油污等;先用气体保护焊焊接全焊透坡口处,当焊透部分的焊缝与部分焊透的根部齐平时再纵向埋弧自动焊,主角焊缝同向对称焊接,以减少扭曲变形,焊接顺序见图12;图12 箱型梁主焊缝焊接顺序注:焊接顺序1→2→3→4;5 箱型柱焊接箱型柱的埋弧自动焊若焊接坡口填充量较大,如单面全部焊接完会引起箱体变形时,可采用先焊1、2焊缝,焊缝深度达到填充量的一半时,翻过来焊3、4焊缝,待全部焊满后再翻过来将1、2焊缝焊满;这样可使构件受热均匀,抵消焊接变形,一旦发生扭曲变形,矫正变形很困难,因此采用合理的焊接顺序对减少焊接变形至关重要;电渣焊按照翼缘板两侧事先打好的样冲点划线,定出钻孔位置,翻身180°同样划线将电渣焊焊接位置钻孔,清理孔内无杂物;然后移至电渣焊设备处进行电渣焊,两侧槽口应用两台焊机同时焊接;采用丝极电渣焊,根据GB 50661—2011钢结构焊接规范参数为:焊接电流380～400 A,焊接电压45～48 V;丝极电渣焊焊接时应注意事项为:1电渣焊的夹板隔板组装前必须经过三边刨平处理；2为了防止电渣焊气孔发生,一定要在内隔板组装前对电渣焊部位以及焊缝两侧各30 mm的范围对油、锈和污物进行处理；3丝极电渣焊采用电渣弧压反馈自动调节系统,彻底解决了电渣焊接中间断弧问题；4焊接工艺参数符合焊接工艺评定要求;箱型梁焊接变形的控制箱型柱内隔板的焊接采用热影响区比较小的CO2气体保护焊,按相同的焊接规范参数进行焊接,以有效减少焊接变形;箱型梁生产线同一隔板采用两台电渣焊机同时施焊,两台电渣焊机的工艺参数基本保持一致,通过合理的工艺参数控制,焊接成型后不会产生过大变形;埋弧自动焊的坡口焊缝焊接收缩比较大,在坡口方向必须加大4 mm,由于埋弧自动焊接采用两台埋弧自动焊同时对称施焊,不会产生过大扭曲变形;通过评定合格焊接工艺参数和合理的焊接顺序进行控制;通过合理的焊接顺序控制箱型柱的焊接变形;主要的焊接顺序和焊接原则为:先焊短焊缝、后焊长焊缝；先焊中间焊缝、后焊周边焊缝,先焊主要受力焊缝、后焊次要受力焊缝;6 箱型柱的铣端在箱型柱全部焊接、矫正完毕后,将钢柱放在平台上,用划线检验样杆放线,划线的内容包括:4个面的中心线,上、下铣切或切割线和100 mm检验线,划线经过检验合格后送机加工铣头;7 总结通过对箱型柱从下料、组装、焊接到端铣等制作全过程的研究,总结了成熟的箱型柱制作和焊接的全过程,可供生产同类箱型构件制作时参考;。
箱型构件加工工艺
1.1焊接箱型构件加工制作方案1.1.1焊接箱型构件加工制作工艺流程本工程焊接箱型构件主要为商业村劲性柱和塔楼A桁架构件，加工制作工艺流程如下图所示。
1.1.2 焊接箱型钢梁加工制作工艺和方法介绍制作流程一：胎架就位•组装前，操作人员应熟悉加工图、组装工艺和技术文件要求。
•采用胎架进行组装，胎架应具强度、刚度。
•构件组装采用地样法；组装时采用卧装。
制作流程二：底板就位• 根据地样定位底板，在底板上并标内隔板及两侧面板位置线。
制作流程三：隔板组立•电渣焊衬垫板加工尺寸：25×50mm 。
电渣焊衬垫板与隔板组装精度要求≤0.5≤0.5定位焊制作流程四：U 型组立• 组立注意面板与腹板、隔板贴实，并注意加放焊接收缩余量；• 组立间隙通常为+4mm 。
制作流程五：BOX组立•清理U形内部杂物；•上翼缘板与隔板上边靠实；•为防止柱身扭曲，增设定位夹具。
制作流程六：隔板电渣焊•截面长宽尺寸在800mm以下的箱型隔板需采用电渣焊。
•电渣焊采用I型坡口。
⓪坡口间隙与板厚的关系如下：图示母材厚度t（mm）坡口间隙b（mm）t≤32 2532＜t≤45 28t＞45 30~32制作流程七：主焊缝焊接•焊接前在焊缝范围内和焊缝两侧面处清除氧化皮、铁锈、油污等；•先用气体保护焊打底，然后采用自动埋弧焊，对两条主焊缝同时对称焊接，以减少扭曲变形。
⓪坡口角度示意图制作流程八：端部铣平•端铣量约为3~5mm。
⓪端铣示意图1.1.3焊接箱型构件加工制作工艺要点加工实景下料切割隔板组装工艺要点•翼缘板、腹板矫平•预设焊接收缩量、加工余量•配套下料翼、腹板•采取对称方式进行电渣焊焊接•电渣焊衬垫板的定位焊采用连续焊•电渣焊衬板采用机加工加工实景U型组立BOX型组立工艺要点•组装时将腹板与翼缘板下端对齐•腹板与下翼缘板和隔板应顶紧靠牢•上面板与腹板及隔板应顶紧靠牢•隔板采用对称方式进行电渣焊焊接加工实景端部铣平牛腿组立工艺要点•箱体端面与铣刀盘平行•端铣量约为3~5mm•定对部件安装位置线•牛腿与主体焊缝对称施焊加工实景构件堆放装车发运工艺要点•堆放合理，避免构件重复搬运•堆放整齐，防止变形和损坏•设置枕木，防止积水腐蚀•涂装施工环境•漆膜厚度•标识、标记（1）余量加放焊接箱型构件由于焊接收缩、火焰矫正等因素需预加放余量，通过大量的工艺试验数据累计，综合分析后，得到下表，对焊接箱型构件的预加放余量做如下规定：（2）下料切割（3）组装焊接6零件检查合格后，将箱体下翼缘板吊至胎架，从下端坡口处(包含预留现场对接的间隙)开始划线，按每个隔板收缩0.5mm、主焊缝收缩3mm均匀分摊到每个间距，然后划隔板组装线的位置，隔板中心线延长到两侧并在两侧的翼板厚度方向中心打上样冲点。
箱型柱加工制作工艺技术
建筑钢结构箱型柱加工制作工艺技术赵小兵郑中楷潘剑峰刘晓斌张志伟（中建三局集团有限公司，武汉430064）摘要：箱型截面柱构件具有结构力学性能好、双向抗弯刚度大、自重轻等特点，目前在工业建筑中应用越来越广泛。
从下料、箱型梁组装、隔板组装、箱型柱焊接以及焊接变形控制等方面介绍了建筑钢结构箱型柱加工制作工艺技术。
关键词：箱型柱；制作工艺；焊接变形控制1 箱型柱构件的主要特点一般箱型柱由两块宽板和两块窄板（也可称为两块翼缘板和两块腹板）组成，在箱型柱牛腿上、下翼缘板对应位置设置内隔板，且设计要求内隔板与翼缘板和腹板全熔透焊接；高层钢结构箱型柱制作和安装通常分为若干节进行施工，下节柱的柱顶四边向内50～100 mm范围要端铣，端面铣垂直于柱身，以保证箱型柱整体的垂直度；箱型柱必须采用合理的焊接顺序以避免产生扭曲变形，造成上、下节柱对接时出现错口现象；内隔板与翼缘板、腹板间须留有足够的间隙并用衬板围成焊道，用电渣焊填充焊道，实现内隔板与主板的焊接，从而解决操作人员无法进入箱型柱内部，对内隔板与四面主板熔透焊缝的焊接问题。
为了达到对称焊接控制变形的目的，一般留置对应的两条焊缝用电渣焊对称施焊。
2 下料工艺2.1 翼缘板和腹板的下料工艺箱型柱由翼缘板和腹板组成，下料时应结合下料工艺和焊接工艺考虑切割余量和焊接收缩余量。
4块板下料时，采用门式多头气割机对翼板、腹板两侧同时进行切割，以确保翼缘板和腹板的平直度，翼缘板和腹板下料允许偏差为:宽度±1 mm、垂直度公差1 mm；在板材宽度的端头要用横向割枪切割坡口，单面35°留2 mm钝边，坡口与纵向切割线保证垂直，然后以实际长度进行下料。
主材腹板的坡口采用半自动气体切割机进行加工，腹板的两边坡口应同时切割以防切割后产生一边旁弯。
腹板坡口形式见图1。
图1 箱型柱主焊缝的坡口形式在部分熔透和全焊透坡口交界位置，用气割将过渡处在部分焊透坡口处割除一个小三角块，再用砂轮打磨以平缓过渡，见图2。
箱型柱内隔板的结构方案与工艺
箱型柱内隔板的结构方案与工艺箱型柱的内隔板通常有牛腿相连内隔板和工艺隔板，牛腿内隔板是由结构设计确定的，具有加强柱体强度和刚度，传递牛腿承载后的力到柱体的作用。
而工艺隔板是由制作单位技术人员在进行详图设计或工艺设计时，为抵抗和减小在箱型柱制作过程中的变形，而附加的内隔板。
对于由于设计图确定的结构和连接要求在常规工艺条件下会失稳变形的箱形柱，应在审图时向有关方面及时提出，要增加结构内隔板，使增加箱柱截面刚性。
否则在做详图中加入，设计可能不予以承认增加的重量。
在详图中没有，只是工人为了方便自行增加的工艺隔板，是不能被计入决算的。
本文所指的内隔板只是指牛腿内隔板。
内隔板的四边在箱体内的焊接一般有四种情况。
第一种是三面用电弧焊，一面（盖板的一面）用电渣焊；第二种是二面用电弧焊，二面用电渣焊；第三种是四面都用电渣焊；第四种是三面用电弧焊，一面（盖板的一面）采用在盖板上开塞焊孔进行电弧焊塞焊。
以上四种情况各有它的优缺点，它应分别用于不同的箱柱结构。
通常在结构设计图纸的节点要求中都有指定的焊接方式要求。
但在指导图中没有指定时，才能由详图设计进行设计，来确定采用哪种方式，并经设计院认可。
第一种情况主要是用在制作厂对隔板的机械加工困难，箱柱加工能力和水平较差的，电渣焊操作技术力量较差的情况。
也有用于箱体截面较小，对箱柱要求不高的场合。
第二种情况是规范所要求的方式，用于常规的箱形柱。
第三种情况是用于截面较大的箱柱，机加能力较强，是电渣焊操作技术较好，劳动力相对较贵的场合。
第四种情况是用于箱柱板较薄，难以进行电渣焊，或没有电渣焊设备时采用。
塞焊孔一般不采用通长孔，而是间断型。
另外通常采用塞焊的一侧没有牛腿等受力零部件的连接。
本文主点介绍常规的即二面电弧焊，二边电渣焊的内隔板。
这也是绝大多数钢结构制作厂所用的方案。
一．二条电弧焊焊缝箱型柱内隔板的二条电弧焊焊缝，在十多年前的JGJ99-98《民用高层钢结构建筑钢结构技术规程》中就有全熔透焊要求，而设计图中有时还是一级焊缝要求。
简述构件制作的工艺过程
简述构件制作的工艺过程构件制作的工艺过程包括设计、加工、装配和检验四个主要环节。
下面将详细介绍每个环节的具体步骤。
一、设计设计是构件制作的首要环节，其目的是确定构件的形状、尺寸和工艺要求。
设计工作的主要步骤如下：1. 确定构件的功能需求和使用条件，包括受力情况、工作环境和使用寿命等。
2. 根据功能需求，选择适当的材料，并确定材料的力学性能和化学成分等参数。
3. 通过制图软件绘制构件的三维模型，并根据关键尺寸和配合要求进行详细标注。
4. 根据构件的外观要求设计表面处理和涂装方案。
5. 完善设计方案，进行内外部的评审，并根据评审结果进行修改和优化。
二、加工加工是将设计好的构件从原材料材料中制造出来的过程，其主要步骤如下：1. 原材料准备：根据设计要求选择适当的材料，并根据构件形状和尺寸进行切割和锯断。
2. 加工工艺选择：根据构件的形状和尺寸，选择适当的加工方法，如铣削、车削、钻孔、冲压、焊接等。
3. 加工工序：按照工艺流程和工艺规程，逐步进行加工工序，如先进行铣削加工，然后再进行钻孔加工，最后进行切割工序等。
4. 精密加工：对于需要高精度的构件，可以采用精密加工方法，如磨削、电火花加工和线切割等，以提高构件的加工精度和表面质量。
5. 热处理：对于需要改变材料性能的构件，可以进行热处理工艺，如淬火、回火、退火等，以提高材料的硬度、强度和韧性。
6. 表面处理：对于需要改善构件表面性能的构件，可以进行表面处理工艺，如电镀、热镀锌、喷涂等，以提高构件的抗腐蚀性和耐磨性。
三、装配装配是将加工好的构件按照一定的顺序组装成整体的过程，其主要步骤如下：1. 清洁构件：将加工和表面处理后的构件进行清洁，以去除加工时残留的油渍、金属屑和灰尘等。
2. 组装顺序：根据装配图纸和装配工艺，按照一定的顺序将构件进行组装，并采用合适的连接方式，如螺纹连接、焊接连接、粘接等。
3. 调试和检查：在装配过程中，需要进行构件的调试和检查，以确保装配的质量和准确性。
箱形结构(BOX)柱加工制作工法
形成原因
由于箱形结构刚性大、自重轻、强度高，同时可以在箱形结构中空内浇筑混凝土以组成混合结构的特点，箱 形柱（即BOX柱）在电厂锅炉框架、体育场馆、高层、超高层建筑中应用日益广泛。宝冶建设钢构分公司通过对 海南中海石油二期化肥工程、苏州博览中心工程及上海一钢不锈钢厂房工程等多项涉及箱形柱项目的加工制做， 积累了宝贵经验，制订出一套完整的加工制做工艺，在该基础上形成了《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》。
三、采用该工法共计获得了上千万直接经济效益，取得了社会效益。
注：施工费用以2005-2006年施工材料价格计算
应用实例
《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》的应用实例如下：
一、石油二期化肥工程
中海油二期化肥项目为中海石油化学有限公司2002年在海南省东方市投建的中国最大化肥基地，钢结构量约 5000吨，其中尿素装置主框架约800吨采用箱形柱结构，是箱形结构在化工行业建设中的初步应用，通过该工法 箱形柱生产线和加工工艺的实际应用，构件质量良好。
《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》的工艺流程见下图。 箱形柱的加工工艺流程图 《箱形结构（BOX）柱加工制作工法》的操作要点如下： 一、放样、号料 1.号料前，号料人员应熟悉工艺要求，然后根据生产科编制的排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图 进行号料。下料加工单每个零件必须标识清楚该零件所在的图号、构件号，材质及外形尺寸。零件图按照构件号 加零件号标识，可以缩写，但必须注明缩写原则。 2.放样和样板的允许偏差见下表。 3.放样时，如发现施工图有遗漏和错误以及其他原因需要更改施工图时，必须取得原设计单位的同意，不得 擅自修改。 4.号料时，凡发现材料规格或材质外观不符合要求的，须及时报材料、质量、技术部门处理。 5.划线后应标明基准线、中心线和检验控制点，作记号时不得使用凿子一类的工具，少量的样冲标记其深度 应不超过0.5毫米，钢板上不得有任何永久性的划线痕迹。
钢结构中薄板箱型构件的内隔板制作安装施工工法(2)
钢结构中薄板箱型构件的内隔板制作安装施工工法钢结构中薄板箱型构件的内隔板制作安装施工工法一、前言钢结构是一种广泛应用于建筑工程和工业工程中的结构形式，具有轻量化、强度高、抗震性能好等优点，被广泛应用于现代建筑中。
薄板箱型构件作为钢结构的一种常见形式，其内隔板的制作安装施工工法对于保证构件的稳定性和使用性能具有至关重要的作用。
本文将介绍钢结构中薄板箱型构件的内隔板制作安装施工工法，并对其工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析进行详细介绍。
二、工法特点钢结构中薄板箱型构件的内隔板制作安装施工工法具有以下特点：1. 灵活性：可以根据不同的构件尺寸和要求，对内隔板的尺寸和布置进行灵活调整。
2. 技术要求高：内隔板的制作和安装需要高精度的加工和安装技术，确保构件的垂直度和平整度。
3. 工期短：内隔板的制作和安装可以在工地上进行，不需要额外的加工和制作时间，可以大大缩短工期。
4. 提高结构稳定性：内隔板的设置可以增加构件的整体强度和刚度，提高其抗风、抗震性能。
三、适应范围本工法适用于任何需要使用薄板箱型构件的钢结构工程，特别适用于大跨度、多层高建筑的钢结构中的墙体、屋面、层间隔板等构件的制作和安装。
四、工艺原理钢结构中薄板箱型构件的内隔板制作安装施工工法的工艺原理基于以下几点：1. 采用专用钢板加工设备对内隔板进行加工，确保其尺寸精度和平整度。
2. 在构件的腹板上预埋预制隔板墩，在施工过程中将内隔板与钢构件进行连接，形成整体刚性箱型结构。
五、施工工艺钢结构中薄板箱型构件的内隔板制作安装施工工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 内隔板制作：根据设计要求，使用专用钢板加工设备将薄钢板进行切割、折弯和焊接，制作成需要的内隔板。
2. 钢构件准备：对构件进行清理、防腐处理和涂漆等工作，确保其表面平整和防腐性能。
3. 隔板墩安装：在构件的腹板上预埋预制隔板墩，确保其位置准确和牢固性。
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箱形截面构件的加工工艺
为了确保产品质量，指导车间生产，特编制适合于公司现有设备的箱形加工工艺，其加工流程图如下：
NDT检查
检查
箱体检查
1、号料、切割。
1.1、号料。
应按照图纸尺寸及加工工艺要求増加加工余量（加工余量包含铣端余量和焊接收缩余量，铣端余量为10~15mm）。
以工艺室所下发的钢板配料表为依据，在板材上进行放样划线。
号料前应将钢材表面的尘土、锈皮等污物清除干净。
号料的允许偏差如下表：
号料的允许偏差
1.2、下料。
对箱体的四块主板（为了防止其马刀变形）采用多头自动切割机进行下料，对箱体上其它另件的厚度在大于12mm以上者采用半自动切割机开料，对箱体上其它另件的厚度在小于或等于12mm以下者采用剪床下料。
气割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。
气割和机械剪切的允许偏差如下表:
气割的允许偏差：
机械剪切的允许偏差：
2、开坡口。
根据加工工艺卡的坡口形式采用半自动切割机或倒边机进行开制。
坡口一般分为全熔透和非全熔透两种形式。
为了保证最终的焊接质量，对全熔透坡口的长度应在设计长度的基础上与非全熔透坡口相邻处加长50mm，并且全熔透坡口形式应减掉6mm的间隙，示意如下图；非全熔透坡口的深度一般为设计熔深加3~5mm。
全熔透坡口和非全熔透坡口的开制形式根据板厚的不同,大
致可按如下示意图进行开制。
a)、全熔透坡口
板厚≤30mm 板厚＞30mm b）、非全熔透坡口
板厚＜50mm 板厚≥50mm
坡口切割后，所有的熔渣和氧化皮等杂物应清除干净，并
对坡口进行检查。
如果切割后的沟痕超过了气割的允许偏差，应用规定的焊条进行修补，并与坡口面打磨平齐。
3、矫正。
对所下的板件用立式液压机或铁锤进行矫正,以保正其平整度。
对钢板有马刀弯者应采用火焰矫正的方法进行矫正,示意图如下, 火焰矫正的温度不得超过650°C。
钢板矫正后的允许偏差如下表。
钢板矫正后的允许偏差
4、铣端，制孔。
4.1工艺隔板的制作：箱体在组装前应对工艺隔板进行铣端,目的是保证箱形的方正和定位以及防止焊接变形。
铣端的四个面必须
相互垂直,并且沿腹板方向应正1~2mm,而另一方向负1mm,示意图如下:
4.2 箱体四块主板的制作。
截面≥700mmx700mm者应按加工工艺卡中的铣端余量将四块主板叠在一起进行铣端, 铣端后制孔。
示意图如下:
截面＜700mmX700mm者应在箱体组焊合格后进行铣端,制孔。
示意图如下:
5、箱体组装。
组装前应将焊接区域范围内的氧化皮、油污等
杂物清理干净。
箱体组装时,点焊工必须严格按照焊接工艺规程执行,不得随意在焊接区域以外的母材上引弧。
5.1 将箱体组装为槽形。
5.1.1 先在装配平台上将工艺隔板和加劲板装配在一箱体主板上, 工艺隔板一般距离主板两端头200mm, 工艺隔板之间的距离为1000mm~1500mm, 示意图如下图一。
此时所选主板根据箱形截面大小不同而有选择性：当截面≥800mmx800mm时，选择任意一块主板均可；当截面＜800mmx800mm时，则只能选择与加劲板不焊一边相对的主板。
图一
5.1.2、组装槽形。
在组装槽形前应将5.1.1中的工艺隔板、加劲板与主板上的焊缝进行焊接。
将另两相对的主板组装为槽形，示意图如下:
5.1.3、槽形内的工艺隔板、加劲板与主板的焊接。
根据焊接工艺的要求用手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊进行焊接。
5.2、组装箱体的盖板。
在组装盖板前应对加劲板的三条焊缝进行NDT检查，同时也应检查槽形是否扭曲,直至合格后方可组装盖板。
5.3、箱体四条主焊缝的焊接。
四条主焊缝的焊接应严格按照焊接工艺的要求施焊,焊接采用二氧化碳气体保护焊进行打底，埋弧自动焊填充盖面。
在焊缝的两端应设置引弧和引出板，其材质和坡口形式应和焊件相同。
埋弧焊的引弧和引出焊缝应大于50mm。
焊接完毕后应用气割切除引弧和引出板，并打磨平整，不得用锤击落。
焊接时为了减少箱体的扭曲变形，四条主焊缝的焊接方向必须一致，不能一条焊缝从
左端开始而另一条焊缝从右端开始。
对于板厚大于50mm的碳素钢和板厚大于36mm的低合金钢，焊接前应进行预热，焊后应进行后热。
预热温度宜控制在100~150℃,预热区在焊道两侧,每侧宽度均应大于焊件厚度的2倍,且不应小于100mm。
对加劲板要求四边焊者，在箱体四条主焊缝焊接完毕后，能进入箱体内者焊工应进入箱体内对加劲板剩下的一条焊缝进行焊接。
6、矫正、开箱体端头坡口。
箱体组焊完毕后，如有扭曲或马刀弯变形，应进形火焰矫正或机械矫正。
箱体扭曲的机械矫正方法为：将箱体的一端固定而另一端施加反扭矩的方法进行矫正，其示意图如下。
对箱体端头要求开坡口者在矫正之后才进行坡口的开制。
7、箱体其它零件的组装焊接。
8、构件的清理、挂牌以及构件的最终尺寸验收、出一车间。
箱形截面构件
标
准
加
工
工
艺
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