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钢结构工艺规程

江苏天地集团上海加工厂

钢结构工艺规程

1.目的：确保钢结构工程的制造质量，降低成本，提高生产效率和便于安装。　

2.引用标准

2.1 CES102:2002 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》

2.2 JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接规程》

2.3 GB50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》

2.4 GB8923-88 《涂装前钢材表面锈蚀等级和防锈等级》

2.5 WORLD/WI PRO75103 《钢结构网架焊接通用技术规程》

2.6 WORLD/WI PRO75101-01 《组立工艺卡》

2.7 WORLD/WI PRO75101-02 《拼装工艺卡》

2.8 WORLD/WI PRO75103-01 《钢管对接工艺卡》

2.9 WORLD/WI PRO75103-02 《常用二级焊缝焊接工艺卡》

2.10 WORLD/WI PRO75103-03 《埋弧焊缝焊接工艺卡》

2.11 WORLD/WI PRO75103-04 《气体保护焊缝焊接工艺卡》

3. 计量与原材料　

3.1 钢结构生产过程中所用的量具（钢卷尺、直尺、钢板尺等）必须进行校验，加工过程各工序室外隔音墙的各类计量器具应量值统一，应确保在有效期内，并符合国家计量标准。

3.2 钢结构生产所用的各类原材料必须符合国家现行标准和设计要求，并应有质量证明书。应进行状态标识，并专门放置，以优代劣时必须征得设计人员书面认可。

3.2.1 原材料的尺寸偏差在国家标准的允许范围内，钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，

其深度不应大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2，锈蚀等级应符合GB8923-88规定的C级及C级以上要求，钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。

3.2.2 当对钢材的质量有异议时，应按国家有关标准规定抽样进行理化或性能检验。

4. 接板、放样、号料和切割

工艺流程：阅图→钢板对接→编程、划线、下料→坡口制作→组立（机械、手工）

→制孔

→长缝焊接→机械+局部火焰矫正

→拼装→端、筋板焊接→抛丸处理→火焰矫正→预拼装→清渣→涂装→包装、标识→发货

4.1 阅图

钢结构工程制作前应弄清：

工程结构特征和相关技术要求，确定控制关键环节；

工程所需要的材料、切割、焊接、表面处理、涂装等质量要求以及必须检测和试验；

工序所需要的工量刃等器具和场地、设备、人力资源，并根据现有资源配置情况确定工序的加工深度；

4.2 当所购板材的长度、宽度不能满足设计要求时，可以采用对接，接缝应相互错开，板材（型材）对接应在组立、拼装前进行，焊缝等级不得低于GB50205-2001规定的二级焊缝要求。

4.2.1 焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm。翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不小于600mm。

4.2.2 板料对接坡口宜用半自动气割机或铣边机制作，弧形板件边缘坡口可用手工气割制作，割痕应打磨平整，对接时应考虑反变形，其形式如图１所示。

图1

局部镀锡

4.2.3 背面采用碳弧气刨（ZX5-630）清根并用手提砂轮机彻底打磨，有设计要求的现场焊接坡口其它类型的接头形式与尺寸见JGJ81-2002相关规定。碳弧气刨工艺参数见表１。

表１碳弧气刨工艺参数
碳棒直径(mm)	电弧长度(mm)	空气压力(MPa)		极性	电　流 (A)	气刨速度 (m/min)
5	1~2	0.39~0.59		直流反接	250	0.5~1.0
6					280~300	0.5~1.0
7					300~350	1.0~1.2
睫毛器8					350~400
10					450~500
刨槽深度	2.5	3	4	5	6	7~8
碳棒角度	25。	30。	35。	40。	45。	50。

对口错边　Δ≤1.0 4<t≤8 钝边偏差

Δ≤2.0 t≤20 p≤3mm ±1.0

Δ≤t/10且≤3.0　20<t≤40 p>3mm ±1.5

Δ≤t/10且≤4.0 t>40 p>3mm ±2.0 坡口角度符合设计要求

坡口角度偏差　Δα≤±5。

对接间隙符合设计要求　±1.0

4.2.4 采用埋弧焊接（MZH-1000/1250）工艺进行板料对接时，应设置引弧板和引出板，宽度应大于80mm，12mm以下板料可不开坡口，12mm以上板料对接的接头形式和参数详见JGJ81-2002和《钢结构网架焊接通用技术规程》规定，基本形式见图2。

图2

4.2.5 应保证接头焊透，焊后应打磨飞溅、渣瘤、接缝应平整，焊工钢号标识方法见《产品标识作业指导书》，应正确清晰。

4.2.6 为保证成品构件外观质量，同一构件上对接缝数量不得超过5道，且同一零件上不得多于2道。

4.2.7 需要安装现场对接的焊接H型钢端头的腹板在完成下料后，应按图纸尺寸要求对端部腹板进行切割。

4.2.8 型材对接可采用如图3旋转座椅所示的形式，焊缝质量等级不得低于GB50205-2001规定的二级要求。

图3 型材对接

表2 边缘加工的允许偏差
项目	允许偏差
零件宽度、长度	±3.0
边缘缺棱	1.0
型钢端部垂直度	2.0

4.3 放样和号料应根据工艺要求预留气割、长缝焊接、端筋板焊接以及校形时的收缩余量并考虑切割、刨边和铣平面等边缘加工余量。

4.3.1 H型钢纵向收缩量可按下式计算确定　

ΔL=k1AWL/A (1)

式中：ΔL－纵向收缩量，mm；

L —H型钢长度，mm；

AW—单条焊缝截面积，mm2；

A — H型钢截面积，mm2；

k1－系数，对手弧焊、CO2气保焊、埋弧焊分别为：0.1344~0.1596、0.1204、0.1988~0.2128。

当采用多层焊接时，H型钢纵向收缩量ΔLD应按下式进行修正：

ΔLD=k2ΔL，k2=1+85σsn/E (2)

式中：n、σs、E —分别为焊接层数、材料屈服极限(MPa)、弹性模量（MPa）。

当H型钢构件筋板数量较多时（特别是通截面加强筋），应根据其数量和H型钢截面大小再加放余量。

横向收缩量估算公式为：ΔB=0.2AW/t+0.05b (3)

式中：ΔB—对接接头横向收缩量，mm；

AW —焊缝横缝面积，mm2；

b —根部间隙，mm；

t —板厚，mm。

角变形量估算公式为：Δθ=0.07Bhf/t2 (4)

式中：B —翼缘板宽，mm；

hf —焊脚尺寸，mm；

t —翼缘板厚，mm。

4.3.2　考虑刨边和铣平等边缘加工时的余量，可根据工艺要求确定应满足表2要求。

表3放样和样板（样杆）的允许偏差
项目	允许偏差
平行线距离和分段尺寸	±0.5
对角线差	±0.5
宽度、长度	±0.5
孔距	±0.5
加工样板的角度	±20，
电梯门机系统总长	±1.0
总宽	±1.0

4.3.3　放样和样板（样杆）的允许偏差应符合表3的规定，号料允差见表4。

4.3.4　下料应在保证提高材料利用率的基础上，满足工程实施的配套性要求，为下道工序提供有力的服务和支持，按《生产任务单》进行排样并按图纸要求进行零件编号或按工程要求进行其它的标识。

4.3.5 下料方式有：

a、QC11K-16/2500液压闸式剪板机用于16mmQ235材质剪切下料，当材质为Q345时板厚应≤12mm，Q11-6×3200剪板机用于6mm以下Q235板料的剪切；

b、异形复杂板件采用GS/ZⅡ-5000数控/多头直条气割机，当批量较大，板件尺寸相对较小时制作靠模采用CG2-150仿形气割机下料，GK8-100等离子切割机用于较薄板件的手工切割；

表4号料允许偏差
项目	允许偏差
零件外形尺寸	±1.0
孔距	±0.5

c、CG1-30半自动切割机用于坡口和变截面H形钢梁柱的腹板加工，需要双边开制坡口的长直板件采用CG1-100A发动机油封精密火焰切割机；

d、钢结构的钢管、圆钢类支撑可以采用GC-φ114钢管切割机、CG2-11管道气割机切割下料，桁架结构和有相贯节点连接的钢管端部应采用LMGQ/P-A800数控管相贯切割机切割；

e、热轧和焊接H型钢的下料和坡口制作采用CG1-2 H型钢切割机，J3G-400轨道气割机用于角钢、小型槽钢、工字钢、方钢管的切割。

4.3　气割前应将钢材切割区域表面50mm范围内的铁锈、污物等清除干净，清理割嘴积瘤，调整气量，火焰和气割速度，单个割嘴参数详见表14、表15。割后应清除熔渣和飞油物，标识后按工序作业流程顺序要求周转至下道工序。

表5　气割的允许偏差（mm）		表6 机械剪切的允许偏差（mm）
项目	允许偏差	项目	允许偏差
零件宽度、长度	±1.0	零件宽度、长度	±3.0
加工直线度	l/3000，且不应大于2.0	切割两平面度	0.05t且≤2.0
相邻两边夹角	±6，	割纹深度	0.3
加工面垂直度	0.025t，且不应大于0.5	局部缺口深度	1.0
加工面表面粗糙度	Ra50