箱形柱梁制作工艺

箱形柱梁制作工法中冶京唐建设有限公司

前言

本工法是为焊接箱形柱梁制作编制的。

近几年来，随着我国经济建设的发展，高层钢结构建筑得到了广泛应用，其中箱形柱梁在高层钢结构中又占有很大比重，而轧制型钢中目前箱形规格尺寸还满足不了施工的需要，因此，焊接箱形柱梁大量运用在各种高层钢结构建筑中。箱形构件的制作过程比其它构件形式的制作复杂，质量要求高，特别是箱形隔板的焊接在制作中往往因施焊位置的制约而影响焊接质量和进度，本工法在制作中采用箱形隔板非熔嘴电渣焊新技术解决了这一难题，使得箱形柱梁制作工艺更加先进、合理。

本工法的编制依据是《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001，并结合了同类工程的施工经验以及我公司的施工能力、技术装备等情况。

1. 特点

1.1箱形柱梁的主材采用大板拼接，数控切割。

1.2箱形柱梁的四条主焊缝组对时加衬条留间隙，采用埋弧自动焊焊接。

1.3箱形隔板焊接使用非熔嘴电渣焊技术，隔板电渣焊焊缝不须开坡口，从而提高工作效率和产品质量。

1.4隔板组对后经机械加工，保证隔板尺寸，使箱形组对截面尺寸更加精确，减小偏差。

1.5箱形柱梁两端进行端铣，保证截面的垂直度。

2. 适用范围

本工法适用于各种截面尺寸及板厚的箱形柱梁制作。

3. 工艺原理

本工艺的核心原理在于箱形柱梁的制作过程中采用了先进的箱形隔板电渣焊技术；多次组装、既焊接与组装交替进行及合理的焊接顺序，防止焊接变形；采用精密的设备进行端部加工，从而保证各工序的制作质量和技术要求，体现出工艺的合理性。

4. 工艺流程及操作要点

4.1工艺流程

4.2操作要点

4.2.1 钢材检验

1）如钢板有豆角弯，波浪弯等，必须矫正平直，且矫正后的钢材表面不应有明显的划痕。

2）当钢材表面有锈蚀，麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值1╱2，且不得大于0.5mm,否则不得使用。

4.2.2 划线号料：

1）箱型柱梁的上、下翼缘板和腹板相互之间的对接焊缝不能设置在同一截面上，应相互错开200mm以上，并与隔板、加劲板亦应错开200mm以上。

2）主材采用大板接料，接料坡口形式如图4.2.1所示：

图 4.2.1

3）主材号料时长度方向必须留焊接收缩量，每根柱或梁不少于50mm，宽度方向留切割余量。

4）钢板边缘去掉，毛边料必须去净毛边，剪切边去掉不少于10mm。

5）所有零件板必须做出样板进行号料，隔板应留加工余量。

6）样板的允许偏差见表4.2.2-1：

表4.2.2-1 样板的允许偏差

项目允许偏差（mm）

宽度、长度±0.5

对角线之差 1.0

7）号料允许偏差见表4.2.2-2：

表4.2.2-2 号料的允许偏差

项目允许偏差（mm）

零件外形尺寸±1.0

4.2.3 切割：

1）所有主材采用数控切割或半自动精密切割；板厚≤12mm的零件板采用剪板机剪切，其余零件板采用半自动切割；主材切割时应采取防弯曲措施，坡口加工采用半自动切割机并且应两侧对称切割，减小变形。

2）切割前，应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。

3）气割时应控制切割工艺参数，见表4.2.3-1。

表4.2.3-1自动、半自动工艺参照系数

4）半自动切割轨道放置与划线间距要求等距，至少检查3点。

5）对切割后的钢板进行校平。使之满足每米不平度≤2mm工艺要求。

6）切割允许偏差见表4.2.3-2：

表4.2.3-2 切割的允许偏差

4.2.4 接料：

1）接料时必须在经过测平的平台上进行，平台的水平差不大于3mm。

2）接料前将坡口两侧30～50mm范围内铁锈及污物等清除干净。

3）接料焊缝两端需加入引入板和引出板，其材质与板厚和坡口形式应与

焊件相同，焊接完毕用气割切掉并修整平直，不得用锤击落。

4）选用与主材材质相匹配的接料点粘焊条，焊条直径为4mm。

5）接料要求焊透，必须采用碳弧气刨清根，Q345材质的钢板焊后经24小时后探伤，Q235材质的钢板焊后冷却到环境温度时探伤，合格后再进行下一道工序。

4.2.4组装

箱形构件的隔板组对在专用的胎具上进行，胎具水平差≤2mm；其它组装程序均在专用的平台上进行，平台水平差≤3mm。

1）隔板组对

箱形隔板的焊接可四条焊缝全采用电渣焊，也可只有二条焊缝采用电渣焊，另两条焊缝采用手工焊,本工法介绍的是两条焊缝采用电渣焊，因此隔板在组对时必须保证两条手工焊缝的6mm间隙，并加衬条，以保证焊透。电渣焊的垫板在组对前应把氧化皮磨掉，隔板的边缘也应打磨，以保证电渣焊时没有杂质；隔板组对时长度和宽度方向各加5 mm的加工余量，机加工精度：︱L3-L4︱＜0.5mm，L1⊥L2＜0.5mm，隔板坡口间隙偏差±0.5mm，如图4.2.4-1所示：

4.2.4-1

2）盖板与隔板组装

箱形构件的腹板和盖板在组装前应按工艺要求修直、修平；隔板组装时必须考虑箱形构件四条主缝的纵向焊接收缩量，因此组装隔板的间距位置应每米加0.7mm的焊接收缩量。隔板与盖板的组合焊缝为电渣焊焊缝，因此组装时结合处必须夹严，以防止在电渣焊时由于缝隙不严而跑渣；如图4.2.4-2。

4.2.4-2

2）U型组装

箱形柱梁的组合焊缝为全熔透焊缝，为了保证四条主缝的焊接质量，上下两块腹板单铲25°，并加衬条预留6 mm缝隙，为使焊缝更好的熔合，盖板两边也应铲15°的坡口，如图4.2.4-3（a）所示；衬条内侧应打磨光滑，组装时先将腹板中心线画出，然后以中心线为准两侧组装衬条并点焊，并在每侧加1mm的焊接收缩量，腹板的衬条组装后必须保证在同一直线，组装成U 型后，交电焊进行隔板两道手工焊缝的焊接；如图4.2.4-3（b）。

4.2.4-3

3）箱形组对