钢结构加工制作方案.docx
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钢结构加工制作方案
钢结构加工制作方案
1.1原材料采购验收、验收及管理
原材料采购总体思路
序号
总体思路
1
所有采购的原材料进场后必须经过复验并合格后方可投入生产,若试验材料未能达国家规范和行业标准要求,我司将及时更换采购材料并重新试验直至合格为止。
2
材料供应商提供的材料质保书必须与实物同时到达,内容包括所有现行相关法规和规范检验项目中所列的所有数据、证书以及所有实验结果,确保原材料的出厂质量。
3
所有采购内容由公司的材料部门进行集中采购,所有的采购合同需要项目经理签字审批。
1.1.1原材料采购计划
加工厂原材料采购包括钢材、栓钉、涂料的采购。
采购计划祥见资源投入计划及保证措施
1.1.2原材料采购及验收
1.1.2.1钢材采购及验收
(1)本工程为主要钢梁、钢柱均采用Q345B钢材,其性能应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008的规定,并应保证抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格和硫、磷含量符合限值,对焊接结构尚应有碳含量的合格保证.本工程钢梁柱所用钢材的强屈比不应大于0.85,应有明显的屈服台阶,伸长率应大于20%,应有良好的可焊性。
(2)采用焊接连接的节点,当板厚大于或等于40mm,并承受沿板厚方向的拉力作用时,应按现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T5313的规定,附加要求板厚方向的断面收缩率,并不得小于该标准Z15级规定的允许值。
(3)在室外或有侵蚀气体环境中的承重钢构件宜采用耐候钢,其质量要求应符合现行国家标准《焊接结构用耐候钢》GB/T4172的规定。
(4)按设计、业主及监理的要求及国家规范和行业标准对所有采购的原材料进行复验。
若试验材料未能达国家规范和行业标准要求,我司将及时更换采购材料并重新试验直至合格为止。
钢材外观及复验检验合格后,填写《钢材验收清单》,对采购的材料需将产品证书、《材料来货报验单》、复验报告及《材料验收清单》由质检部一并整理成册,以便备查。
材料来货验收确认后,由仓管员作好验收标记,并按规定进行材料保管和发放。
(5)本工程中所采用的所有钢材,不论其厚度及有无Z向性能要求,均必须满足的性能要求是:
钢材在焊接完成后,不出现层状撕裂、板厚度中心线分离或其它类似的情况。
(6)钢材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
核对材质证书、炉批号、产品名称、数量、规格、重量、品质、技术条件、主要标志等是否符合要求。
1.1.2.2焊材采购及验收
1、焊接材料的验收
(1)选用的焊接材料应与主体金属强度相适应,且其产生的焊接金属的机械性能不低于母材的机械性能。
(2)手工焊接应采用符合现行国家标准《碳钢焊条》(GB/T5117)及《低合金钢焊条》(GB/T5118)规定的焊条,对Q235B钢采用E43焊条,对Q345B钢采用E50焊条。
(3)气体保护焊用焊丝应满足《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》(GB/T8110)的规定;气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合国家现行标准《焊接用二氧化碳》(HG/T2537)的规定。
Q235B钢焊接时采用ER49-1焊丝,Q345B钢焊接时采用ER50-3焊丝。
(4)购入的焊接材料应具有钢厂和焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告;其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准规定。
(5)购入的焊接材料应按现行国家标准进行复验,合格后方准发放使用。
2、焊剂的验收
(1)焊剂能自由的通过标准焊接设备的焊剂供给管道、阀门和喷嘴。
(2)焊剂含水量不大于0.10%。
(3)焊剂中机械夹杂物(碳粒、铁屑、原材料颗粒、铁合金凝珠及其它杂物)不大于0.30%。
(4)焊剂的硫含量不大于0.060%,磷含量不大于0.080%。
(5)焊剂颗粒度要求
序号
普通颗粒度
细颗粒度
1
<0.450mm(40目)
≤5.0%
<0.280mm(60目)
≤5.0%
2
>2.50mm(8目)
≤2.0%
>2.00mm(10目)
≤2.0%
3、焊接气体的验收
焊接用CO2气体的质量直接影响焊缝性能和焊缝的抗裂、抗气孔性。
按《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81—2002)规定“大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接节点采用的CO2气体质量应符合国家现行标准《焊接用二氧化碳》(HG/T2537)标准中优等品的要求,即:
二氧化碳含量(V/V)不得低于99.9%,水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%,并不得检出液态水”。
1.1.2.3栓钉采购及验收
栓钉采购应符合的主要国家规范和行业标准《圆柱头焊钉》GB10433的相关要求。
1、栓钉的验收
(1)抗剪栓钉采用圆柱头焊钉,其技术条件应符合现行国家标准《圆柱头焊钉》GB10433的规定。
(2)栓钉尺寸、性能和强度应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》(GB10433-2002)的规定,栓钉成品表面应无有害的皱皮、毛刺、裂纹、扭弯、锈蚀等。
(3)购入的栓钉应具有钢厂和栓钉材料厂出具的质量证明书或检验报告,其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准的规定,栓钉进厂必须经过检验复试合格后方能使用。
(4)磁环的质量应符合《电弧螺栓焊用圆柱头焊钉》(GB/T10433-2002)的规定,其尺寸公差应能保证与同规格栓钉具有互换性。
磁环应保持干燥,受过潮的磁环在使用前应置于烘箱中经120℃高温烘干1~2小时干燥后方可使用。
1.1.2.4防腐涂料的采购及验收
材料要求:
(1)涂装材料应根据图纸要求选定,以确保预期的涂装效果,禁止使用过期产品、不合格产品和未经试验的替用产品。
(2)没有设计单位书面认可,不得更改防腐方案体系。
(3)采用防火涂料作耐火防护,材料必须选用经消防管理部门鉴定认可的、并有质量保证资料。
选用的防火涂料应与防锈漆相适应,并有良好的结合力及耐久性。
(4)涂装涂料出厂时,产品质量应符合相关标准以及本项目设计要求,并应附有涂料品种的名称、技术性能、制造批号、贮存期限及使用说明等。
(5)防腐涂料的底漆、中间漆应相互配套,底层涂料不得锈蚀钢材。
1.2H型钢梁构件加工制作
1.2.1H型构件加工制作流程图
框架结构H型构件加工制作流程图
1.2.2H型构件加工制作工艺
1.2.3质量要求
对于较复杂的构件和节点,应先放样后下料,下料时,需充分考虑各种钢构件起拱尺寸、各种形式焊缝的收缩及下料公差,保证前后加工构件(配件)尺寸在《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)规定误差范围之内。
1、当钢梁跨度大于等于8m时,要求制作时预起拱L/1000。
2、悬臂梁悬挑长度L大于2m时起拱值按L/400起拱。
1.3钢柱栓钉焊接加工
1.3.1施工准备
1、施工单位应按JGJ81规定进行焊接工艺评定,其结果应符合设计要求和GB50205标准规定。
2、根据工艺评定、设计和图纸深化的结果,编制施工作业指导书,做好施工技术交底。
3、根据设计要求,选用合格的栓钉。
根据焊钉的安装位置按下述要求使用配套瓷环。
4、机具准备
(1)熔焊栓钉机专用设备。
使用设备必须是焊接工艺评定试件制作的设备,且工艺评定结果合格。
(2)角向磨光机。
配合施工的工具,用于安装栓钉时去处钢梁上的非导电型油漆。
(3)焊机,熔焊时必须配套安排中型焊机用于栓钉补焊。
(4)烘箱或其它烘烤设备。
必要时用于栓钉和配套使用瓷环的烘烤除湿。
5、作业条件
(1)钢结构构件表面熔焊部位,不允许有油漆、锈、水、油污及其它影响焊缝质量的污渍。
(2)作业场地空气环境相对湿度不大于85%。
1.3.2栓钉施工工艺
1.3.3栓钉焊接
1、将栓钉放在焊枪的夹持装置中,把相应直径的保护瓷环置于母材上,把栓钉插入瓷环内并与母材接触。
2、引弧。
按动电源开关,栓钉自动提升,激发电弧。
3、焊接,焊接电流增大,使栓钉端部和母材局部表面熔化。
4、加压,设定的电弧燃烧时间达到后,将栓钉自动压入母材。
5、断电,切断电源,熔化金属凝固,并使焊枪保持不动。
6、冷却,让焊缝冷却,栓钉端部表面形成均匀的环状焊缝余高,然后敲碎并清除瓷环,焊接完成。
1.3.4质量控制
1、每班焊接完成的栓钉均要从中抽取两个焊钉,用榔头敲击(或使用套管压)使栓钉弯曲30°,进行弯曲试验,检查是否合格,否则应修改施工工艺,调整焊接参数。
使用套管进行试验时,套管下端距离焊肉上端的距离不得小于1d。
2、试验样品的处理
经弯曲试验的栓钉,如果合格可保留弯曲状态;如果不合格可以修补或在该焊钉近处重新补焊一颗栓钉。
1.4加工实例照片
工序
实例图片
下料
组立
焊接
矫正
锁口
钻孔
端铣
半成品
1.5焊接方案和工艺
1.5.1焊接思路
本工程钢构材质主要为Q345B,构件类型有:
H型钢构件、箱型钢构件。
部分构件节点复杂,焊缝密集,使焊后残余应力大;焊接空间狭小,使焊接操作难度大,一旦产生焊接变形,将很难矫正,增加了钢构件施焊的难度。
对于长直、且适合平位置施焊的焊缝,采用气保焊打底,埋弧焊填充、盖面的工艺进行焊接作业。
1.5.2焊接通用工艺要求
焊接材料要求
本工程所用焊材遵照现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》及其他相关现行国家及行业标准的要求,当两种不同钢材相连时,采用与低强度钢材力学性能相适应的焊接材料,由焊接材料及焊接工序所形成的焊缝金属,其机械物理性能应不低于主体金属的等级。
焊接设备要求
工程大量采用埋弧自动焊及半自动二氧化碳气体保护焊,工厂内焊接设备能够本工程构件在制作期间的进度需求,焊接设备如下图:
CO2气体保护焊(GMAW)
埋弧焊-单丝(SAW-M)
埋弧焊-双丝(SAW-D)
序号
焊接设备使用要求
1
焊机应处于良好的工作状态;
2
焊接电缆应绝缘良好以防任何不良电弧瘢痕或短路及人身伤害;
3
焊接的焊钳应与插入焊条保持良好的电接触;
4
回路夹应与工件处于良好紧密接触状态以保证稳定的电传导性。
定位焊要求
定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊,所用焊接材料应与正式焊缝的焊接材料相当。
定位焊缝厚度不应小于3mm,长度不应小于40mm,其间距宜为300-600mm。
采用钢衬垫的焊接接头,定位焊宜在接头坡口内进行;定位焊缝与正式焊缝应具有相同的焊接工艺和焊接质量要求;定位焊焊缝存在裂纹、气孔等缺陷时,应完全清除。
定位焊是厚板焊接过程中最容易出现问题的部位。
由于厚板在定位焊时,定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却,造成局部过大的应力集中,引发裂纹,对母材造成损坏。
解决的措施是厚板在定位焊时,将预热温度提高20-50℃,将定位焊的电流比正常焊接的电流提高15-20%,同时定位焊缝应有足够的焊脚尺寸及焊缝长度,避免冷却时,应力过大导致焊缝撕裂。
焊接环境
当焊接作业处于下列情况之一时严禁焊接:
(1)焊接作业区的相对湿度大于90%;
(2)焊件表面潮湿或暴露于雨、冰、雪中;
(3)焊接作业条件不符合现行国家标准《焊接与切割安全》GB9448的规定;
(4)焊接环境温度低于0℃但不低于-10℃时,应采取加热或防护措施,确保接头焊接处各方向大于等于2倍板厚且不小于100mm范围内的母材温度不低于20℃或规定的最低预热温度(二者取高值),且焊接过程中不应低于此温度。
(5)焊接环境温度低于-10℃时,必须进行相应焊接环境下的工艺评定试验,并应在评定合格后再进行焊接,如果
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