鋼結(jié)構(gòu)制造及注意事項

1、鋼結(jié)構(gòu)制造及注意事項1.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作加工1)鋼材的儲存(1)鋼材儲存的場地條件鋼材的儲存可露天堆放，也可堆 放在有頂棚的倉庫里。露天堆放時，場地要平整，并應(yīng)高于周 圍地面，四周留有排水溝；堆放時要盡量使鋼材截面的背面向 上或向外，以免積雪、積水，兩端應(yīng)有高差，以利排水。堆放 在有頂棚的倉庫內(nèi)時，可直接堆放在地坪上，下墊楞木。(2)鋼材堆放要求鋼材的堆放要盡量減少鋼材的變形和銹 蝕；鋼材堆放時每隔56層放置楞木，其間距以不引起鋼材明 顯的彎曲變形為宜，楞木要上下對齊，在同一垂直面內(nèi)；考慮 材料堆放之間留有一定寬度的通道以便運輸。(3)鋼材的標(biāo)識鋼材端部應(yīng)樹立標(biāo)牌，標(biāo)牌要標(biāo)明鋼材的 規(guī)格、鋼號

2、、數(shù)量和材質(zhì)驗收證明書編號。鋼材端部根據(jù)其鋼 號涂以不同顏色的油漆。鋼材的標(biāo)牌應(yīng)定期檢查。(4)鋼材的檢驗鋼材在正式入庫前必須嚴(yán)格執(zhí)行檢驗制度, 經(jīng)檢驗合格的鋼材方可辦理入庫手續(xù)。鋼材檢驗的主要內(nèi)容有： 鋼材的數(shù)量、品種與訂貨合同相符；鋼材的質(zhì)量保證書與鋼材 上打印的記號符合；核對鋼材的規(guī)格尺寸；鋼材表面質(zhì)量檢驗。2）鋼結(jié)構(gòu)加工制作的準(zhǔn)備工作詳圖設(shè)計和審查圖紙一般設(shè)計院提供的設(shè)計圖，不能直 接用來加工制作鋼結(jié)構(gòu)，而是要考慮加工工藝，如公差配合、 加工余量、焊接控制等因素后，在原設(shè)計圖的基礎(chǔ)上繪制加工 制作圖（又稱施工詳圖）。詳圖設(shè)計一般由加工單位負責(zé)進行， 應(yīng)根據(jù)建設(shè)單位的技術(shù)設(shè)計圖紙以及發(fā)包

3、文件中所規(guī)定的規(guī)范、 標(biāo)準(zhǔn)和要求進行。加工制作圖是最后溝通設(shè)計人員及施工人員 意圖的詳圖，是實際尺寸、劃線、剪切、坡口加工、制孔、彎 制、拼裝、焊接、涂裝、產(chǎn)品檢查、堆放、發(fā)送等各項作業(yè)的 指示書。圖紙審核的主要內(nèi)容包括以下項目：設(shè)計文件是否 齊全，設(shè)計文件包括設(shè)計圖、施工圖、圖紙說明和設(shè)計變更通 知單等。構(gòu)件的幾何尺寸是否標(biāo)注齊全。相關(guān)構(gòu)件的尺寸 是否正確。節(jié)點是否清楚，是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)題欄內(nèi) 構(gòu)件的數(shù)量是否符合工程和總數(shù)量。構(gòu)件之間的連接形式是 否合理。加工符號、焊接符號是否齊全。結(jié)合本單位的設(shè) 備和技術(shù)條件考慮，能否滿足圖紙上的技術(shù)要求。圖紙的標(biāo) 準(zhǔn)化是否符合國家規(guī)定等。圖紙審查后要

4、做技術(shù)交底準(zhǔn)備，其 內(nèi)容主要有：根據(jù)構(gòu)件尺寸考慮原材料對接方案和接頭在構(gòu) 件中的位置。考慮總體的加工工藝方案及重要的工裝方案。 對構(gòu)件的結(jié)構(gòu)不合理處或施工有困難的地方，要與需方或者 設(shè)計單位做好變更簽證的手續(xù)。列出圖紙中的關(guān)鍵部位或者 有特殊要求的地方，加以重點說明。備料和核對根據(jù)圖紙材料表計算出各種材質(zhì)、規(guī)格、材料凈用量，再加一定數(shù)量的損 耗提出材料預(yù)算計劃。工程預(yù)算一般可按實際用量所需的數(shù)值 再增加10%進行提料和備料。核對來料的規(guī)格、尺寸和重量， 仔細核對材質(zhì)；如進行材料代用，必須經(jīng)過設(shè)計部門同意，并 進行相應(yīng)修改。編制工藝流程編制工藝流程的原則是操作能 以最快的速度、最少的勞動量和最低

5、的費用，可靠地加工出符 合圖紙設(shè)計要求的產(chǎn)品。內(nèi)容包括：1）成品技術(shù)要求2）具體措施：關(guān)鍵零件的加工方法、精度要求、檢查方法 和檢查工具；主要構(gòu)件的工藝流程、工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝措施（如組裝次序、焊接方法等）；采用的加工設(shè)備和工藝設(shè)備。 編制工藝流程表（或工藝過程卡）基本內(nèi)容包括零件名稱、件 號、材料牌號、規(guī)格、件數(shù)、工序名稱和內(nèi)容、所用設(shè)備和工 藝裝備名稱及編號、工時定額等。關(guān)鍵零件還要標(biāo)注加工尺寸 和公差，重要工序要畫出工序圖。組織技術(shù)交底上崗操作人員應(yīng)進行培訓(xùn)和考核，特殊工種應(yīng)進行資格確認，充分做好各項工 序的技術(shù)交底工作。技術(shù)交底按工程的實施階段可分為兩個層 次。第一個層次是開工前的技術(shù)

6、交底會，參加的人員主要有： 工程圖紙的設(shè)計單位，工程建設(shè)單位，工程監(jiān)理單位及制作單 位的有關(guān)部門和有關(guān)人員。技術(shù)交底主要內(nèi)容有：1）工程概況;2）工程結(jié)構(gòu)件的類型和數(shù)量；3）圖紙中關(guān)鍵部位的說明和要 求；4）設(shè)計圖紙的節(jié)點情況介紹；5）對鋼材、輔料的要求和 原材料對接的質(zhì)量要求；6）工程驗收的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)說明；7）交 貨期限、交貨方式的說明；8）構(gòu)件包裝和運輸要求；9）涂層 質(zhì)量要求；10）其他需要說明的技術(shù)要求。第二個層次是在投 料加工前進行的本工廠施工人員交底會，參加的人員主要有： 制作單位的技術(shù)、質(zhì)量負責(zé)人，技術(shù)部門和質(zhì)檢部門的技術(shù)人 員、質(zhì)檢人員，生產(chǎn)部門的負責(zé)人、施工員及相關(guān)工序的代表人

7、員等。此類技術(shù)交底主要內(nèi)容除上述10點外，還應(yīng)增加工藝方案、工藝規(guī)程、施工要點、主要工序的控制方法、檢查方法 等與實際施工相關(guān)的內(nèi)容。鋼結(jié)構(gòu)制作的安全工作鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)效率很高，工件在空間大量、頻繁地移動，各個工序中大量 采用的機械設(shè)備都須作必要的防護和保護。因此，生產(chǎn)過程中 的安全措施極為重要，特別是在制作大型、超大型鋼結(jié)構(gòu)時， 更必須十分重視安全事故的防范。進入施工現(xiàn)場的操作者和生 產(chǎn)管理人員均應(yīng)穿戴好勞動防護用品，按規(guī)程要求操作。對操 作人員進行安全學(xué)習(xí)和安全教育，特殊工種必須持證上崗。為 了便于鋼結(jié)構(gòu)的制作和操作者的操作活動，構(gòu)件宜在一定高度 上測量。裝配組裝胎架、焊接胎架、各種擱置架等，

8、均應(yīng)與地面離開0.41.2m o構(gòu)件的堆放、擱置應(yīng)十分穩(wěn)固，必要時應(yīng)設(shè) 置支撐或定位。構(gòu)件堆垛不得超過二層。索具、吊具要定時檢 查，不得超過額定荷載。正常磨損的鋼絲繩應(yīng)按規(guī)定更換。所 有鋼結(jié)構(gòu)制作中各種胎具的制造和安裝，均應(yīng)進行強度計算， 不能僅憑經(jīng)驗估算。生產(chǎn)過程中所使用的氧氣、乙烘、丙烷、 電源等必須有安全防護措施，并定期檢測泄漏和接地情況。對施工現(xiàn)場的危險源應(yīng)做出相應(yīng)的標(biāo)志、信號、警戒等，操作人 員必須嚴(yán)格遵守各崗位的安全操作規(guī)程，以避免意外傷害。構(gòu) 件起吊應(yīng)聽從一個人的指揮。構(gòu)件移動時，移動區(qū)域內(nèi)不得有 人滯留和通過。所有制作場地的安全通道必須暢通。3）鋼結(jié)構(gòu)加工制作的工藝流程樣桿、樣

9、板的制作樣板可采用厚度0.500.75mm的鐵皮或塑料板制作，其精度要求見表 6-2 o樣桿一般用鐵皮或扁鐵制作，當(dāng)長度較短時可用木尺桿。 樣桿、樣板應(yīng)注明工號、圖號、零件號、數(shù)量及加工邊、坡口 部位、彎折線和彎折方向、孔徑和滾圓半徑等。樣桿、樣板應(yīng) 妥善保存，直至工程結(jié)束后方可銷毀。號料核對鋼材規(guī)格、材質(zhì)、批號，井應(yīng)清除鋼板表面油污、泥土及贓物。號料方法 有集中號料法、套料法、統(tǒng)計計算法、余料統(tǒng)一號料法四種。若表面質(zhì)量滿足不了質(zhì)量要求，鋼材應(yīng)進行矯正，鋼材和零件的矯 正應(yīng)采用平板機或型材矯直機進行，較厚鋼板也可用壓力機或火 焰加熱進行，逐漸取消用手工錘擊的矯正法。碳素結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境 溫度低于-

10、16 C，低合金結(jié)構(gòu)鋼在低于-12 C時,不應(yīng)進行冷矯正和 冷彎曲。矯正后的鋼材表面，不應(yīng)有明顯的凹面和損傷，表面劃痕深度不得大于0.5mm ,且不應(yīng)大于該鋼材厚度負允許偏差的 1/2 o劃線利用加工制作圖、樣桿、樣板及鋼卷尺進行劃線。目前已有一些先進的鋼結(jié)構(gòu)加工廠采用程控自動劃線機，不僅效率高，而且精確、省料。劃線的要領(lǐng)有二條：劃線作業(yè)場地要在不直接受日光及外界氣溫影響的室內(nèi)，最好是開闊、明亮的場 所。用劃針劃線比用墨尺及劃線用繩的劃線精度高。戈用可 用砂輪磨尖，粗細度可達0.3mm左右。劃線有三種辦法：先劃 線、后劃線、一般先劃線及他端后劃線。當(dāng)進行下料部分劃線 時要考慮剪切余量、切削余量

11、。切割鋼材的切割包括氣割、等離子切割類高溫?zé)嵩吹姆椒ǎ灿惺褂眉羟?、切削、摩擦熱?機械力的方法。要考慮切割能力、切割精度、切剖面的質(zhì)量及 經(jīng)濟性。 邊緣加工和端部加工方法主要有：鏟邊、刨邊、銃 邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機加工等。鏟邊：有手工鏟邊和機 械鏟邊兩種。鏟邊后的棱角垂直誤差不得超過弦長的“3000且不得大于2mm。刨邊：使用的設(shè)備是刨邊機。刨邊加工有刨 直邊和刨斜邊兩種。一般的刨邊加工余量 24mm。銃邊：使 用的設(shè)備是銃邊機，工效高，能耗少。碳弧氣刨：使用的設(shè)備 是氣刨槍。效率高，無噪音，靈活方便。坡口加工：一般可用 氣體加工和機械加工，在特殊的情況下采用手動氣體切割的方法 但必須

12、進行事后處理，如打磨等?，F(xiàn)在坡口加工專用機已開始普 及,最近又出現(xiàn)了 H型鋼坡口及弧形坡口的專用機械，效率高、 精度高。焊接質(zhì)量與坡口加工的精度有直接關(guān)系，如果坡口表面粗糙有尖銳且深的缺口 ，就容易在焊接時產(chǎn)生不熔部位，將在事后 產(chǎn)生焊接裂縫。又如，在坡口表面粘附油污，焊接時就會產(chǎn)生氣孔 和裂縫，因此要重視坡口量。制孔在焊接結(jié)構(gòu)中，不可避免地將會產(chǎn)生焊接收縮和變形, 因此在制作過程中才巴握好什么時候開孔將在很大程度上影響產(chǎn) 品精度。特別是對于柱及梁的工程現(xiàn)場連接部位的孔群的尺寸 精度直接影響鋼名構(gòu)安裝的精度，因此把握好開孔的時間是十分 重要的，一般有四種情況：第一種：在構(gòu)件加工時頂先劃上孔位

13、, 待拼裝、焊接及變形矯正完成后，再劃線確認進行打孔加工。第 二種：在構(gòu)件一端先進行打孔加工，待拼裝、焊接及變形矯正完 成后,再對另一端進行打孔加工。第三種：待構(gòu)件焊接及變形矯 正后，對端面進行精加工，然后以精加工面為基準(zhǔn)，劃線、打孔。 第四種：在劃線時，考慮了焊接收縮量、變形的余量、允許公差 等，直接進行打孔。機械打孔有電鉆及風(fēng)鉆、立式鉆床、搖臂鉆 床、桁式搖臂鉆床、多軸鉆床、NC開孔機。氣體開孔，最簡單 的方法是在氣割噴嘴上安裝一個簡單的附屬裝置 ，可打出小30的 孔。 鉆模和板疊套鉆制孔。這是目前國內(nèi)尚未流行的一種制孔 方法,應(yīng)用夾具固定，鉆套應(yīng)采用碳素鋼或合金鋼。如T8、GCr13 &

14、gt; GCr15等制作，熱處理后鉆套硬度應(yīng)高于鉆頭硬度 HRC23。鉆模板上下兩平面應(yīng)平行，其偏差不得大于0.2mm, 鉆孔套中心與鉆模板平面應(yīng)保持垂直，其偏差不得大于0.15mm, 整體鉆模制作允許偏差符合有關(guān)規(guī)定。數(shù)控鉆孔 ：近年來數(shù)控鉆 孔的發(fā)展更新了傳統(tǒng)的鉆孔方法，無需在工件上劃線，打樣沖眼， 整個加工過程自動進行，高速數(shù)控定位，鉆頭行程數(shù)字控制，鉆孔 效率高,精度高。制孔后應(yīng)用磨光機清除孔邊毛刺 ，并不得損傷母 材。組裝鋼結(jié)構(gòu)組裝的方法包括地樣法、仿形復(fù)制裝配法、立 裝法、臥裝法、胎模裝配法。地樣法：用 1:1的比例在裝配平 臺上放出構(gòu)件實樣，然后根據(jù)零件在實樣上的位置，分別組裝

15、起來成為構(gòu)件。此裝配方法適用于桁架、構(gòu)架等小批量結(jié)構(gòu)的 組裝。仿形復(fù)制裝配法：先用地樣法組裝成單面（單片）的結(jié) 構(gòu)，然后定位點焊牢固，將其翻身，作為復(fù)制胎模，在其上面 裝配另一單面結(jié)構(gòu)，往返兩次組裝。此種裝配方法適用于橫斷 面互為對稱的桁架結(jié)構(gòu)。立裝法：根據(jù)構(gòu)件的特點及其零件的 穩(wěn)定位置，選擇自上而下或自下而上的順序裝配。此裝配方法 適用于放置平穩(wěn)，高度不大的結(jié)構(gòu)或者大直徑的圓筒。臥裝法： 將構(gòu)件放置于臥的位置進行的裝配。適用于斷面不大，但長度 較大的細長構(gòu)件。胎模裝配法：將構(gòu)件的零件用胎模定位在其 裝配位置上的組裝方法。此種裝配方法適用于制造構(gòu)件批量大、 精度高的產(chǎn)品。拼裝必須按工藝要求的次

16、序進行，當(dāng)有隱蔽焊 縫時，必須先予施焊，經(jīng)檢驗合格方可覆蓋。為減少變形，盡 量采用小件組焊，經(jīng)矯正后再大件組裝。組裝的零件、部件應(yīng) 經(jīng)檢查合格,零件、部件連接接觸面和沿焊縫邊緣約3050mm范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢、冰雪、油跡等應(yīng)清除 干凈。板材、型材的拼接應(yīng)在組裝前進行；構(gòu)件的組裝應(yīng)在部 件組裝、焊接、矯正后進行，以便減少構(gòu)件的殘余應(yīng)力，保證產(chǎn)品的制作質(zhì)量。構(gòu)件的隱蔽部位應(yīng)提前進行涂裝。鋼構(gòu)件組 裝的允許偏差見鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50205-2001有關(guān)規(guī)定。焊接焊接是鋼結(jié)構(gòu)加工制作中的關(guān)鍵步驟。摩擦面的處理高強度螺栓摩擦面處理后的抗滑移系數(shù)值應(yīng)符合設(shè)計的要 求（一般為0.450.

17、55）。摩擦面的處理可采用噴砂、噴丸、 酸洗、砂輪打磨等方法，一般應(yīng)按設(shè)計要求進行，設(shè)計無要求 時施工單位可采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行施工。采用砂輪打磨處理摩 擦面時，打磨范圍不應(yīng)小于螺栓孔徑的 4倍,打磨方向宜與構(gòu)件受 力方向垂直。高強度螺栓的摩擦連接面不得涂裝，高強度螺栓安裝完后，應(yīng)將連接板周圍封閉，再進行涂裝。（1。）涂裝、編號涂裝環(huán)境溫度應(yīng)符合涂料產(chǎn)品說明書的規(guī)定 ,無規(guī)定時,環(huán)境溫度應(yīng)在 538 之間，相對濕度不應(yīng)大于85%,構(gòu)件表面沒有結(jié)露和油污 等,涂裝后4h內(nèi)應(yīng)保護免受淋雨。鋼構(gòu)件表面的除銹方法和除 銹等級應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定，其質(zhì)量要求應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)涂裝前 鋼材表面銹蝕等級和除銹等級的規(guī)

18、定。構(gòu)件表面除銹方法和 除銹等級應(yīng)與設(shè)計采用的涂料相適應(yīng)。施工圖中注明不涂裝的 部位和安裝焊縫處的3050mm寬范圍內(nèi)以及高強度螺栓摩擦 連接面不得涂裝。涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應(yīng)符合設(shè)計的要求。構(gòu)件涂裝后，應(yīng)按設(shè)計圖紙進行編號，編號的位置應(yīng)符合便 于堆放、便于安裝、便于檢查的原則。對于大型或重要的構(gòu)件 還應(yīng)標(biāo)注重量、重心、吊裝位置和定位標(biāo)記等記號。編號的匯總資料與運輸文件、施工組織設(shè)計的文件、質(zhì)檢文件等統(tǒng)一起 來，編號可在竣工驗收后加以復(fù)涂。加工制作圖的繪制、號料、 放線、切割、坡口加工、開制孔、組裝 （包括矯正）、焊接、摩擦 面的處理、涂裝與編號是鋼結(jié)構(gòu)加工制作的主要工藝。4）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件

19、的驗收、運輸、堆放鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的驗收鋼構(gòu)件加工制作完成后，應(yīng)按照施工圖和國標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)工程施工及 驗收規(guī)范（GB50205-2001）的規(guī)定進行驗收，有的還分工廠驗 收、工地驗收，因工地驗收還增加了運輸?shù)囊蛩?，鋼?gòu)件出廠時, 應(yīng)提供下列資料：產(chǎn)品合格證及技術(shù)文件。施工圖和設(shè)計變更文件。制作中技術(shù)問題處理的協(xié)議文件。鋼材、連接材料、涂裝材料的質(zhì)量證明或試驗報告。焊接工藝評定報告。高強度螺栓摩擦面抗滑移系數(shù)試驗報告，焊縫無損檢驗報告及涂層檢測資料。主要構(gòu)件檢驗記錄。預(yù)拼裝記錄,由于受運輸、吊裝條件的限制，另外設(shè)計的復(fù)雜性，有時構(gòu)件 要分二段或若干段出廠,為了保證工地安裝的順利進行，在出廠前 進行預(yù)拼裝（

20、需預(yù)拼裝時）。 構(gòu)件發(fā)運和包裝清單。構(gòu)件的運輸發(fā)運的構(gòu)件，單件超過3t的，宜在易見部位用油漆標(biāo)上 重量及重心位置的標(biāo)志，以免在裝、卸車和起吊過程中損壞構(gòu)件； 節(jié)點板、高強度螺栓連接面等重要部分要有適當(dāng)?shù)谋Ｗo措施，零星的部件等都要按同一類別用螺栓和鐵絲緊固成束或包裝發(fā)運。 大型或重型構(gòu)件的運輸應(yīng)根據(jù)行車路線、運輸車輛的性能、碼 頭狀況、運輸船只來編制運輸方案。在運輸方案中要著重考慮吊裝工程的堆放條件、工期要求來編制構(gòu)件的運輸順序。運輸 構(gòu)件時，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的長度、重量斷面形狀選用車輛；構(gòu)件在運 輸車輛上的支點、兩端伸長的長度及綁扎方法均應(yīng)保證構(gòu)件不 產(chǎn)生永久變形、不損傷涂層。構(gòu)件起吊必須按設(shè)計吊點

21、起吊，不得隨意。公路運輸裝運的高度極限 4.5m,如需通過隧道時，則高 度極限4m,構(gòu)件長出車身不得超過2m。構(gòu)件的堆放構(gòu)件一般要堆放在工廠的堆放場和現(xiàn)場的堆放場。構(gòu)件堆放揚地應(yīng)平 整堅實，無水坑、冰層，地面平整干燥，井應(yīng)排水通暢，有較好的排 水設(shè)施，同時有車輛進出的回路。構(gòu)件應(yīng)按種類、型號、安裝順 序劃分區(qū)域，插豎標(biāo)志牌。構(gòu)件底層墊塊要有足夠的支承面，不允許墊塊有大的沉降量，堆放的高度應(yīng)有計算依據(jù)，以最下面的構(gòu)件 不產(chǎn)生永久變形為準(zhǔn)，不得隨意堆高。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品不得直接置于 地上,要墊高200mm。在堆放中，發(fā)現(xiàn)有變形不合格的構(gòu)件，則嚴(yán) 格檢查，進行矯正，然后再堆放。不得把不合格的變形構(gòu)件堆放在

22、 合格的構(gòu)件中，否則會大大地影響安裝進度。對于已堆放好的構(gòu) 件，要派專人匯總資料，建立完善的進出廠的動態(tài)管理，嚴(yán)禁亂翻、 亂移。同時對已堆放好白構(gòu)件進行適當(dāng)保護 ，避免風(fēng)吹雨打、日 曬夜露。不同類型的鋼構(gòu)件一般不堆放在一起。同一工程的鋼 構(gòu)件應(yīng)分類堆放在同一地區(qū)，便于裝車發(fā)運。2 .鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的焊接1）焊接方法（1）焊接方法概述焊接是借助于能源，使兩個分離的物體產(chǎn)生原子（分子）間結(jié)合而連接 成整體的過程。用焊接方法不僅可以連接金屬材料 ，如鋼材、鋁、 銅、鈦等，還能連接非金屬，如塑料、陶瓷，甚至還可以解決金屬 和非金屬之間的連接，我們統(tǒng)稱為工程焊接。用焊接方法制造的 結(jié)構(gòu)稱為焊接結(jié)構(gòu)，又稱工程

23、焊接結(jié)構(gòu)。根據(jù)對象和用途大致可 分為建筑焊接結(jié)構(gòu)、貯罐和容器焊接結(jié)構(gòu)、管道焊接結(jié)構(gòu)、導(dǎo) 電性焊接結(jié)構(gòu)四類，我們所稱的鋼結(jié)構(gòu)包含了這四類焊接結(jié)構(gòu)。 選用的結(jié)構(gòu)材料是鋼材，而且大多為普通碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼, 常用的鋼號有 Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq 等，主 要的焊接方法有手工電弧焊、氣體保護焊、自保護電弧焊、埋 弧焊、電渣焊、等離子焊、激光焊、電子束焊、栓焊等。在鋼 結(jié)構(gòu)制作和安裝領(lǐng)域中，廣泛使用的是電弧焊。在電弧焊中又以藥皮焊條手工電弧焊、自動埋弧焊、半自動與自動CO2氣體保護焊和自保護電弧焊為主。在某些特殊應(yīng)用場合，則必須使 用電渣焊和栓焊。（2）手工電弧焊依靠

24、電弧的熱量進行焊接的方法稱為電弧焊，手工電弧焊是用手工操作焊條進行焊接的一種 電弧焊，是鋼結(jié)構(gòu)焊接中最常用的方法。焊條和焊件就是兩個電 極，產(chǎn)生電弧，電弧產(chǎn)生大量的熱量，熔化焊條和焊件，焊條端部 熔化形成熔滴,過渡到熔化的焊件的母材上融合,形成熔池并進行 一系列復(fù)雜的物理一冶金反應(yīng)。隨著電弧的移動，液態(tài)熔池逐步 冷卻、結(jié)晶，形成焊縫。在高溫作用下，冷敷于電焊條鋼芯上的藥 皮熔融成熔渣，覆蓋在熔池金屬表面，它不僅能保護高溫的熔池金 屬不與空氣中有害的氧、氮發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ，并且還能參與熔池的 化學(xué)反應(yīng)和滲入合金等，在冷卻凝固的金屬表面，形成保護渣殼。氣體保護電弧焊又稱為熔化極氣體電弧焊,以焊絲和焊

25、件作為兩個極，兩極之間產(chǎn)生電弧熱來溶化焊絲和焊件母材，同時向焊接區(qū)域送人保護氣體，使電弧、熔化的焊絲、熔池及附近的母材與 周圍的空氣隔開，焊絲自動送進，在電弧作用下不斷熔化，與熔化 的母材一起融合，形成焊縫金屬。這種焊接法簡稱GMAW(GasMetal Arc Welding)由于保護氣體的不同，又可分為：CO2氣體 保護電弧焊，是目前最廣泛使用的焊接法，特點是使用大電流和細 焊絲，焊接速度快、熔深大、作業(yè)效率高；M1G(Metal-Inert-Gas)電弧焊，是將CO2氣體保護焊的保護氣體變成 Ar或He等 惰性氣體；MAG(Metal-Active-Gas) 電弧焊，使用CO2和Ar的 混

26、合氣體作為保護氣體(80%Ar+20%CO2),這種方法既經(jīng)濟又有 MIG的好性能。(4)自保護電弧焊自保護電弧焊曾稱為無氣體保護電弧焊。與氣體保護電弧焊相比抗風(fēng)性好，風(fēng)速達10m/s時仍能得到無氣孔而且力學(xué)性能優(yōu)越的焊縫。由于自動焊接 ，因此 焊接效率極高。焊槍輕，不用氣瓶，因此操作十分方便，但焊絲價 格比CO2保護焊的要高。在海洋平臺、目前美國的超高層建筑 鋼結(jié)構(gòu)廣泛使用這種方法。自保護電弧焊用焊絲是藥芯焊絲，使用的焊機為比交流電源更穩(wěn)定焊接的直流平特性電源。(5)埋弧焊埋弧焊是電弧在可熔化的顆粒狀焊劑覆蓋下燃燒的一種電 弧焊。原理如下：向熔池連續(xù)不斷送進的裸焊絲，既是金屬電極,也是填充材

27、料，電弧在焊劑層下燃燒，將焊絲、母材熔化而形成熔 池。熔融的焊劑成為熔渣，覆蓋在液態(tài)金屬熔池的表面，使高溫熔池金屬與空氣隔開。焊劑形成熔渣除了起保護作用外，還與熔化 金屬參與冶金反應(yīng)，從而影響焊縫金屬的化學(xué)成分。4）焊接的主要缺陷國標(biāo)金屬熔化焊焊縫缺陷分類及說明 將焊縫缺陷分為六類，裂紋、孔穴、固體夾雜，未熔合和末焊透、 形狀缺陷和上述以外的其他缺陷。每一缺陷大類用一個三位阿 拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)記，每一缺陷小類用一個四位阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)記 ，同時采 用國際焊接學(xué)會（I IV）參考射線底片匯編”中字母代號來對缺陷 進行簡化標(biāo)記。裂紋缺陷以焊縫冷卻結(jié)晶時出現(xiàn)裂紋的時間階段區(qū)分有熱裂紋（高溫裂紋）、冷裂紋、延遲

28、裂紋。熱裂紋熱裂紋是由于焊縫金屬結(jié)晶時造成嚴(yán)重偏析，存在低熔點雜質(zhì)另外是由于焊接拉伸應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的。防止措施有：控制 焊縫的化學(xué)成分。降低母材及焊接材料中形成低熔點共晶物即 易于偏析的元素，如硫、磷含量；降低碳含量；提高 Mn含量, 使Mm/S比值達到2060?？刂坪附庸に噮?shù)?？刂坪附与娏?和焊接速度，使各焊道截面上部的寬度和深度比值達到 1,11.2,同時控制焊接熔池形狀；避免坡口和間隙過小使焊縫 成形系數(shù)太??；焊前預(yù)熱可降低預(yù)熱裂紋的傾向；合理的焊接順序可以使大多數(shù)焊縫在較小的拘束度下焊接，減小焊縫收縮 時所受拉應(yīng)力，也可減小熱裂紋傾向。冷裂紋冷裂紋發(fā)生于焊縫冷卻過程中較低溫度時，或

29、沿晶或穿晶形成，視焊接接頭 所受的應(yīng)力狀態(tài)和金相組織而定。冷裂紋也可以在焊后經(jīng)過一 段時間（幾小時或幾天）才出現(xiàn)，稱之為延遲裂紋。防止的辦法是：焊前烘烤，徹底清理坡口和焊絲表面的油、水、銹、污等 減少擴散氫含量。焊前預(yù)熱、焊后緩冷，進行焊后熱處理。采取 降低焊接應(yīng)力的工藝措施，如：在實際工作中，如果施焊條件 許可雙面焊，結(jié)構(gòu)承載條件允許部分焊透焊接時，應(yīng)盡量采用 對稱坡口或部分焊透焊縫作為降低冷裂紋傾向的措施之一?？籽ㄈ毕莘譃闅饪缀突】涌s孔兩種。氣孔造成的主要原因：焊 條、焊劑潮濕，藥皮剝落；坡口表面有油、水、銹污等未清理干 凈；電弧過長，熔池面積過大；保護氣體流量小，純度低；焊矩擺 動大，焊

30、絲攪拌熔池不充分；焊接環(huán)境濕度大，焊工操作不熟練。 防止措施： 不得使用藥皮剝落、開裂、變質(zhì)、偏心和焊芯銹 蝕的焊條，對焊條和焊劑要進行烘烤。認真處理坡口。 控制焊接電流和電弧長度。提高操作技術(shù)，改善焊接環(huán)境?；】涌s孔是由于焊接電流過大，滅弧時間短而造成的，因此要選用合 適的焊接參數(shù)，焊接時填滿弧坑或采用電流衰減滅弧。利用超聲 波探傷，搞清缺陷的位置后，用碳弧氣刨等完全鏟除焊縫，搞成船 底形的溝再進行補焊，焊后再次檢查。固體夾雜缺陷有夾渣和金屬夾雜兩種缺陷。造成夾渣的原因有：多道焊層清理不干 凈；電流過小，焊接速度快，熔渣來不及浮出；焊條或焊矩角度不 當(dāng)，焊工操作不熟練，坡口設(shè)計不合理，焊條形

31、狀不良。防止辦法 是：徹底清理層間焊道；合理選用坡口 ，改善焊層成形，提高操作 技術(shù)。金屬夾雜缺陷是由于：僦弧焊采用接觸引弧，操作不熟練；鴇級與熔池或焊絲短路；焊接電流過大,鴇棒嚴(yán)重?zé)龘p。防止辦法是：僦弧焊時盡量采用高頻引弧，提高操作技術(shù)，選用合適的焊 接工藝。未熔合缺陷主要是由于運條速度過快 ,焊條焊矩角度不對，電弧偏吹；坡口設(shè)計不良，電流過小，電弧過長，坡 口或夾層清理不干凈造成的。防止辦法是：提高操作技術(shù)，選 用合適的工藝參數(shù)，選用合理的坡口，徹底清理焊件。未焊透 缺陷產(chǎn)生的原因是由于坡口設(shè)計不良，間隙過小，操作不熟練 等造成的。防止辦法是：選用合理的坡口形式，保證組對間隙， 選用合適的

32、規(guī)范參數(shù)，提高操作技術(shù)。形狀缺陷分為咬邊、焊瘤、下塌、根部收縮、錯邊、角度偏差、焊縫超高、表面不 規(guī)則等。咬邊缺陷是由于電流過大或電弧過長，埋弧焊時電壓 過低，焊條和焊絲的角度不合適等原因造成的。對咬邊部分需 用直徑3.24.0mm的焊絲進行修補焊接。焊瘤是由于電流偏 大或火焰率過大造成的，另外焊工技術(shù)差也是主要原因。對于重 要的對接焊部分的焊瘤要用砂輪等除去。下塌缺陷又稱為壓坑 缺陷,是由于焊接電流過大，速度過慢，因此熔池金屬溫度過高而 造的。 用碳弧氣刨進行鏟除，然后修補焊接。根部收縮缺陷主要是焊接電流過大或火焰率過大，使熔池體積過大造成的，因此要 選合適的工藝參數(shù)。錯邊缺陷主要是組對不好

33、 ，因此要求組對時 嚴(yán)格要求。從背面進行補焊，也可使用背襯焊劑墊進行底層焊接 希望焊成傾斜度為1/2.5。角度偏差缺陷主要由于組對不好，焊 接變形等造成的，因此要求組對好，采用控制變形的措施才能防止 發(fā)生。 焊縫超高、焊腳不對稱、焊縫寬度不齊、表面不規(guī)則等缺陷產(chǎn)生的主要原因是：焊接層次布置不好 ，焊工技術(shù)差，護目鏡 顏色過深，影響了觀察熔池情況。其他缺陷其他缺陷主要有電弧擦傷、飛濺、表面撕裂等。電弧擦傷是由于焊把與工件無 意接觸，焊接電纜破損；未在坡口內(nèi)引弧,而是在母材上任意引弧 而造成的。因此，啟動電焊機前,檢查焊接，嚴(yán)禁與工件短路；包 裹絕緣帶，必須在坡口內(nèi)引弧，嚴(yán)肅工藝紀(jì)律。飛濺是由于焊

34、接電 流過大，或沒有采取防護措施，也有因 CO2氣體保護焊焊接回 路電感量不合適造成的。可采用涂白堊粉調(diào)整CO2氣體保護焊焊接回路的電感。5）焊接的質(zhì)量檢驗焊接質(zhì)量檢驗包括焊前檢驗、焊接生產(chǎn) 中檢驗和成品檢驗。（1）焊前檢驗檢驗技術(shù)文件（圖紙、標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)程等）是否齊備。焊接材料（焊條、焊絲、焊劑、氣體等） 和鋼材原材料的質(zhì)量檢驗，構(gòu)件裝配和焊接件邊緣質(zhì)量檢驗、焊 接設(shè)備（焊機和專用胎、模具等）是否完善。焊工應(yīng)經(jīng)過考試取得 合格證，停焊時間達6個月及以上，必須重新考核方可上崗操作。 （2）焊接生產(chǎn)中的檢驗主要是對焊接設(shè)備運行情況、焊接規(guī)范和 焊接工藝的執(zhí)行情況，以及多層焊接過程中夾渣、焊透等缺

35、陷的 自檢等，目的是防止焊接過程中缺陷的形成，及時發(fā)現(xiàn)缺陷，采取 整改措施，特別是為了提高焊工對產(chǎn)品質(zhì)量的高度責(zé)任心和認真 執(zhí)行焊接工藝的嚴(yán)明的紀(jì)律性。1）焊接工藝評定首次使用的鋼材應(yīng)進行工藝評定，但當(dāng)該鋼材與已評定過的鋼材具有同一強 度等級和類似的化學(xué)成分時，可不進行焊接工藝評定。首次采用的焊接方法，采用新的焊接材料施焊，首次采用的重要的焊接接頭 形式，需要進行預(yù)熱、后熱或焊后熱處理的構(gòu)件 ，都應(yīng)進行工藝評 定。進行工藝評定用的鋼材、焊接材料和焊接方法應(yīng)與工程所 使用的相同；對于要求熔透的 T形接頭焊接試件，應(yīng)與工程實物 相當(dāng)。焊接工藝評定應(yīng)由較高技能的焊工施焊。2）焊接工藝施焊電源的網(wǎng)路電

36、壓波動值應(yīng)在 與范圍內(nèi)，超過時應(yīng)增設(shè)專 用變壓器或穩(wěn)壓裝置。根據(jù)焊接工藝評定編制工藝指導(dǎo)書焊接過程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。對接接頭、T形接頭、角接接頭、十字接頭等對接焊縫及組合焊縫應(yīng)在焊縫的兩端設(shè)置引弧和引 出板；其材料和坡口形式應(yīng)與焊件相同。引弧和引出的焊縫長 度：埋弧焊應(yīng)大于50mm,手弧焊及氣體保護焊應(yīng)大于 20mm。 焊接完畢應(yīng)采用氣割切除引弧和引出板,不得用錘擊落,并修磨平 整。角焊縫轉(zhuǎn)角處宜連續(xù)繞角施焊,起落弧點距焊縫端部宜大于10mm ;角焊縫端部不設(shè)引弧和引出板的連續(xù)焊縫，起落弧點距焊縫端部宜大于10mm,弧坑應(yīng)填滿。下雪或下雨時不得露天施焊，構(gòu)件焊區(qū)表面潮濕或冰雪沒有清除前不得施焊，風(fēng)

37、速超過或等于8m/s（CO2,保護焊風(fēng)速2m/s）,應(yīng)采取擋風(fēng)措施，定 位焊工應(yīng)有焊工合格證。不得在焊道以外的母材表面引弧、熄弧。在吊車梁、吊車桁架及設(shè)計上有特殊要求的重要受力構(gòu) 件其承受拉應(yīng)力區(qū)域內(nèi)，不得焊接臨時支架、卡具及吊環(huán)等。多層焊接宜連續(xù)施焊，每一層焊道焊完后應(yīng)及時清理并檢查，如 發(fā)現(xiàn)焊接缺陷應(yīng)清除后再施焊，焊道層間接頭應(yīng)平緩過渡并錯開。焊縫同一部位返修次數(shù)，不宜超過兩次，超過二次時，應(yīng)經(jīng)焊接 技術(shù)負責(zé)人核準(zhǔn)后再進行。焊縫坡口和間隙超差時,不得采用填加金屬塊或焊條的方法處理。對接和T形接頭要求熔透的組合焊縫，當(dāng)采用手弧焊封底，自動焊蓋面時，反面應(yīng)進行清根。(IDT形接頭要求熔透的組合

38、焊縫，應(yīng)采用船形埋弧焊或雙絲埋弧 自動焊，宜選用直流電流；厚度tw8mm的薄壁構(gòu)件宜采用二氧 化碳氣體保護焊。厚度t>5mm板的對接立焊縫宜采用電渣焊。(12)栓釘焊接前應(yīng)用角向磨光機對焊接部位進行打磨，焊后，焊接 處未完全冷卻之前，不得打碎瓷環(huán)。栓釘?shù)拇┩负?，?yīng)使壓型鋼板 與鋼梁上翼緣緊密相貼其間隙不得 >1mm o (13)軌道間采用手弧 焊焊接時應(yīng)符合下列規(guī)定，軌道焊接宜采用厚度)12mm,寬 > 100mm的紫銅板彎制成與軌道外形相吻合的墊模；焊接的順 序由下向上，先焊軌底，后焊軌腰、軌頭，最后修補四周；施焊軌 底的第一層焊道時電流應(yīng)稍大些以保證焊透和便于排渣。每層

39、焊完后要清理，前后兩層焊道的施焊方向應(yīng)相反；采取預(yù)熱、保 溫和緩冷措施，預(yù)熱溫度為200300 C,保溫可采用石棉灰等。 焊條選用氫型焊條。(當(dāng)壓軌器的軌板與吊車梁采用焊接時應(yīng)采用小直徑焊條，小電流跳焊法施焊。柱與柱，柱與梁的焊接接頭，當(dāng)采用大間隙加墊板的接頭形式時，第一層焊道應(yīng)熔透。焊接前預(yù)熱及層間溫度控制，宜采用測溫器具測量(點溫計、熱 電偶溫度計等)o預(yù)熱區(qū)在焊道兩側(cè)，其寬度應(yīng)各為焊件厚度的2 倍以上，且不少于100mm,環(huán)境溫度低于0c時，預(yù)(后)熱溫度應(yīng)通過工藝試驗確定。焊接H型鋼，其翼緣板和腹板應(yīng)采用半自動或自動氣割機進行切割，翼緣板只允許在長度方向拼接；腹 板在長度和寬度方向均可

40、拼接，拼接縫可為 ?！弊中位颉捌?，翼 緣板的拼接縫與腹板的錯開 200mm以上,拼接焊接應(yīng)在H型鋼 組裝前進行。（18）對需要進行后熱處理的焊縫，應(yīng)焊接后鋼材沒有完全冷卻時立即進行，后熱溫度為200300 C,保溫時間可按 板厚每30mm 1h計，但不得少于2h。（3）焊接檢驗全部焊接工作結(jié)束，焊縫清理干凈后進行成品檢 驗。檢驗的方法有很多種，通?？煞譃闊o損檢驗和破壞性檢驗兩 大類。1）無損檢驗可分為外觀檢查、致密性檢驗、無損探傷 外觀檢查：是一種簡單而應(yīng)用廣泛的檢查方法，焊縫的外觀用 肉眼或低倍放大鏡進行檢查表面氣孔、夾渣、裂紋、弧坑、焊 瘤等,并用測量工具檢查焊縫尺寸是否符合要求。根據(jù)結(jié)構(gòu)件承 受荷載的特點，產(chǎn)生脆斷傾向的大小及危害性，將對接焊縫分為三 級，不同質(zhì)量等級的焊縫，質(zhì)量要求不一樣，規(guī)定采用的檢驗比例、驗收標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。一級焊縫：重級工作制和起重量>50t的中級工作制的吊車梁，其腹板、翼緣板、吊車桁架的上下弦桿的拼接焊縫。母材板厚 Q235鋼