吊车梁工字钢焊接制作工艺.docx

前言：
工字钢也称钢梁（英文名称 I Beam)，是截面为工字形的长条钢材。工字钢分普通工字钢和轻型工字钢，H形钢三种。工字钢广泛用于各种建筑结构、桥梁、车辆、支架、机械等。

工字钢
普通工字钢和轻型工字钢的翼缘由根部向边上逐渐变薄的，有一定的角度，

工字钢结构示意图
普通工字钢和轻型工字钢的型号是用其腰高厘米数的阿拉伯数字来表示，腹板、翼缘厚度和翼缘宽度不同其规格以腰高( h)×腿宽(b)×腰厚(d)的毫数表示，如“普工160×88×6”，即表示腰高为160毫米，腿宽为88毫米，腰厚为6毫米的普通工字钢。/“轻工160×81×5”，即表示腰高为160毫米，腿宽为81毫米，腰厚为5毫米的轻型工字钢。普通工字钢的规格也可用型号表示，型号表示腰高的厘米数，如普工16#。腰高相同的工字钢，如有几种不同的腿宽和腰厚，需在型号右边加a b c 予以区别，如普工32a# 32b# 32c#等。 热轧普通工字钢的规格为10-63#。经供需双方协议供应的热轧普通工字钢规格为12-55#。

吊车梁工字钢焊接制作工艺
1.1.1划线、号料前首先根据料单检查清点样板与样杆。按号料要求整理好样板。
1.1.2号料的钢材必须摆平放稳，不得弯曲。为方便摊料，两根型钢之间要留有10mm以上的间距，以便于划线。
1.1.3不同规格、不同钢号的零件分别号料。
1.1.4钢板的剪切线、气割线必弹直，弹线时注意风的影响，粉线要拉紧。弹好的线可用样板进行复量，两端与中间的宽度应一致。
1.1.5矩形板板号料，重点检查原材料钢板两边是否垂直，如果不垂直则要划好垂直线后再号料。
1.1.6钢板长度不够需要电焊接长时，在接缝处必须注明坡口形状及大小，在焊接矫正后再划线。焊拼接口加装同等材质、角度坡口引弧板，焊后切割打磨干净，严禁击落。
1.1.7工字钢和H型钢划线时，可用特制的卡板在两端划出工字钢或H型钢上下翼缘及腹板的中心点，有粉线弹出中心线，把样杆放在腹板中心线旁划出相应长度再用样板和卡板划端头。
附:号料允许偏差：

1.7、切割
1.7.1下料划线后的钢材，必须按其所需的形状和尺寸进行下料切割。
1.7.2切割方法有：
1.7.2.1机械切割包括：剪切机、锯割机、砂轮切割机等机械设备。
1.7.2.2气割：气割常采用氧—乙炔进行。工程吊车梁翼腹板腹板、翼板以及焊接坡口均采用数控设备切割或自动切割；该制动板节点板、水平支撑节点板采用剪切。
附:切割允许偏差：
序号
项目
允许偏差
1
零件长度、宽度
±3.0mm
2
切割面平面度
0.05且不大于2.0
3
割纹深度
0.2mm
4
局部缺口深度
1.0mm
1.8、制孔
1.8.1制孔通常有钻孔和冲孔两种。针对本工程特点，采用划线钻孔和钻模钻孔。
1.8.2划线钻孔：钻孔前先在构件上划出孔的中心和直径，在孔的圆周上（90度位置）打四只冲眼，作钻孔后检查用。少量钻孔将采用此法。
1.8.3钻模钻孔：适用于批量大、孔距要求较高时采用。
1.9组装
1.9.1组装前准备
1.9.1.1 翼、腹板装配区域用砂轮打磨去除其氧化层，区域范围是装配接缝两侧30~50mm内。
1.9.1.2 H胎模调整，根据H断面尺寸分别调整其纵向腹板定位工字钢水平高差，使其符合施工图要求尺寸。
1.9.1.3 在翼板上分别标志出腹板定位基准线，便于组装时核查。
1.9.2组装方法：
先把腹板平放在胎模上（见下图1、2），然后，分别把翼缘竖放在靠模架上，先用夹具固定好一块翼缘板，再从另一块翼缘板的水平方向，增加从外向里的推力，直至翼腹板紧密贴紧为止.最后用90度尺测其二板组合垂直度，当符合标准即用电焊定位（见图3）。一般装配顺序从中心向二面组装或由一端向另一端组装，这种装配顺序是为了减少其装配产生内应力。并增加其工艺撑杆，来防止其角变形产生（见图4）。
1、下部工字钢组成横梁平台。 2、侧向翼板定位靠板。 3、翼缘板搁置牛腿。 4、纵向腹板定位工字梁。 5、翼缘板夹紧工具组成

附:组装偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
对口错边
T/10且不大于3.0
2
间隙
±1..0
3
搭接长度
±5..0
4
缝隙
1.5
5
高度
±2.0
6
垂直度
B/100且不大于2.0
7
中心偏移
±2.0
8
H型钢错位
连接处 1.0；其他处2.0
1.9.3、吊车梁加劲肋技术要求
吊车梁横向加劲肋在支座处的横向加劲肋应在腹板两侧成对设置，并与梁上下翼缘刨平顶紧。中间横向加劲肋的上端应与梁上翼缘刨平顶紧。在焊接吊车梁中，横向加劲肋（含短加劲肋）不得与受拉翼缘相焊，但可与受压翼缘相焊。端加劲肋可与梁上下翼缘相焊，中间横向加劲肋的下端宜在距受拉下翼缘60mm处断开，其与腹板的连接焊缝不宜在肋下端起落弧。
焊接梁的横向加劲肋与翼缘板相接处按图纸要求切角。突缘加劲板的伸出长度按图纸尺寸加工制作。
2.1、焊接
吊车梁系统将采用埋弧自动焊。吊车梁一般采用Q345-C钢，焊丝采用H08A型，并配以相应的焊剂。制动梁、辅助桁架、下翼缘水平支撑采用Q235B-F。
2.1.1焊接顺序：
2.1.1.1 拼接焊缝的焊接，先拼接要求横向接口，焊横向收缩量大的焊缝；再拼接纵向接口，焊纵向收缩量小的焊缝；要求全熔透焊缝正面焊完成后，背面用电弧气刨清根，刨到漏出焊缝金属为止，使用磨光机修磨后再进行焊接。
2.1.1.2 H型钢梁或钢柱加劲肋的焊接，先焊筋板与腹板的连接缝，再焊与翼板的连接焊缝；焊接翼板上的焊缝时应由里向外施焊。焊接方向和顺序见下图。

2.2.1焊接过程施工注意事项
2.2.2按设计要求正确选用与钢材匹配的焊接材料（焊丝和焊剂）。
2.2.3正确保管和使用焊接材料。如经烘焙干燥的焊剂，放置在空气中仍然受潮，因此焊接低合金钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不应超过24小时。下雪天不得进行焊接。
附：焊剂的烘焙要求
焊剂类型
烘焙温度
烘焙时间（h）
熔炼焊剂
150~350
约1
2.2.4选择合适的接头型式和尺寸，装配时保证坡口的装配精度要求。
2.2.5选择合适的焊接条件（电流、电压、速度等）。
2.2.6保持良好的坡口状态。（如果焊接时坡口表面有锈、水分、油污等杂质，则在焊接过程中容易产生气孔等缺陷，因此焊前应将坡口表面及其附近进行清理。）做好每焊一遍进行焊道清理后再焊第二遍。
2.3质量等级及标准：
2.3.1质量等级及缺陷分级
焊缝的质量等级
一级
二级
内部缺陷超声波探伤
评定等级
II
III
检验等级
B级
B级
探伤比例
100%
20%
内部缺陷超声波探伤
评定等级
II
III
检验等级
AB级
AB级
探伤比例
100%
20%
注：工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且焊缝长度不足100mm时，应对整条焊缝进行探伤。
2.3.2对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差应符合下表的规定：
对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差
序号
项目
图例
允许偏差
1
允许偏差余高C

一、二级
三级
B＜20：0-3.0
B≥20：0-4.0
B＜20：0-4.0
B≥20：0-5.0
2
允许偏差错边d

d＜0.15t，且≤2.0
d＜0.15t，且≤3.0
2.3.3焊缝外观质量标准应符合的规定：
二级、三级焊缝外观质量标准
项目
允许偏差
缺陷类型
二级
三级
未焊满（指不足设计要求）
≤0.2+0.02t，且≤1.0
≤0.2+0.04t，且≤2.0
每100.0焊缝内缺陷总长度≤25.0
根部收缩
≤0.2+0.02t，且≤1.0
≤0.2+0.04t，且≤2.0
长度不限
咬边
≤0.05t，且≤0.5；连续长度≤100.0且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝长度。
≤0.1t，且≤1.0，长度不限
弧坑 裂纹
—
允许存在个别长度≤0.5的弧坑裂纹。
电弧擦伤
—
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度0.05t，且≤0.5
缺口深度0.1t，且≤1.0
每100.0焊缝不应超过1处
表面夹渣
—
深≤0.2t，长≤0.5 t，且≤20.0
表面气孔
—
每50.0焊缝长度允许直径≤0.4t，且≤3.0的气孔2个，孔距6倍孔径
注：t为连接处较薄的板厚
2.3.4部分焊透组合焊缝和角焊缝外形尺寸允许偏差应符合下表的规定：
部分焊透组合焊缝和角焊缝外形尺寸允许偏差
序号
项目
图例
允许偏差
1
焊角尺寸

≤6.0：0-1.5
＞6.0：0-3.0
2
角焊缝余高
≤6.0：0-1.5
＞6.0：0-3.0
注：1、h＞8.0mm的角焊缝其局部焊角尺寸允许低于设计要求值1.0mm，但总长度不得超过焊缝长度的10%。
2、焊接H型钢腹板与翼板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度范围内，焊缝的焊角尺寸不得低于设计值。
3、吊车梁制作缺陷预防控制措施
3.1裂纹预防措施
3.1.1适当降低焊接速度，对母材预热；
3.1.2、进行焊后热处理；
3.1.3、降低焊接电流和增加电弧电压，使焊缝宽度和增高同步进行。
3.2咬边预防措施
3.2.1、选择适当的焊接速度；
3.2.2、仔细安装衬垫板；
3.2.3、调节电流、电压，使之配合适当；
3.2.4、调节焊丝位置。
3.3焊瘤预防措施
3.3.1降低电流；
3.3.2增大焊接速度；
3.3.3调节电压。
3.4夹渣预防措施
3.4.1焊丝距坡口侧的距离至少要大于焊丝直径；
3.4.2应使连接处接头厚度和坡口形状与母材相同。
3.5气孔预防措施
3.5.1焊接之前对接头和坡口附近进行清理；
3.5.2按规定要求烘焙焊剂。对容易发生以上现象一旦发生要清根、打磨、再补焊，下翼缘板处理不能用气焊切割，补焊后立即打磨，使之与原焊道相同；
3.5.3检查焊丝是否有锈蚀；
3.5.4焊剂的保存和回收时应避免混入杂质。
3.6吊车梁垂直度、水平度的控制措施
钢构件或钢材由于受外力或内应力作用会引起拉伸、压缩、弯曲、扭曲等变形。因此，在制作过程中，务必严格执行预防钢构件变形措施。了解变形原因，以便采取合理的矫正措施及方法。使钢构件垂直度、水平度偏差达到规范要求。
3.7预防吊车梁焊接变形的措施：
3.7.1、焊条的材质、性能要与母材相符，均应符合设计要求。焊条与母材应等强或略高于被焊母材的强度，防止因焊缝金属与母材金属的强度不等，焊后构件产生过大的应力，造成变形。
3.7.2、拼装支承面要保证其水平度，并应符合支承的强度要求不使构件因失稳下坠，造成拼装构件焊势头处弯曲变形。
3.7.3 焊接过程中要采用正确的焊接规范，防止在焊缝及热影响区产生过大的受热面积，使焊后产生较大的应力，导致构件变形。
3.7.4焊接时应采取相应的反变形措施：
3.7.4.1、焊接较厚的钢板或构件，可采用焊前预热来提高塑性，降低焊接残余应力和变形。
3.7.4.2、采取正确的焊接顺序，对焊接长度较长的构件如H型钢、箱形梁柱、拼接缝等，应采取分段逐步退焊法或跳焊法进行焊接，使构件的焊接处及周围的金属受热，冷却均匀，减少应力和变形。
3.7.4.3、刚性固定法：对塑性较好的低碳钢和低合金钢的焊接构件，焊接时，事先用刚性较大的夹具临时加固，增加刚性后再进行焊接。
3.7.4.4、反变形法：拼装时，可根据施工经验或者以试焊件的变形为依据，使构件预先向焊接变形相反方向作适量变性，以达到消除焊接变形的目的。
3.8焊接变形的治理方法
3.8.1构件发生弯曲和扭曲变形超过质量标准时，必须进行处理，以达到规定的质量标准。治理的主要方法有机械矫正法、火焰矫正法和机械与火焰混合矫正法。
3.8.2构件矫正程序
构件变形比较复杂，并具有一定的结构刚度，矫正时应按以下程序进行：
3.8.2.1矫正总体变形，后矫正局部变形；
3.8.2.2、先矫正主要变形，后矫正次要变形；
3.8.2.3、先矫正下部变形，后矫正上部变形；
3.8.2.4、先矫正主体结构，后矫正副件。
4、焊接技术质量要求
4.1、焊接H型钢采用自动焊焊接，焊缝的外观检查及接焊缝的无损检验应符合《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001规定的二级质量标准。
4.2、翼缘板、腹板的拼接，应采用加弧板（其厚度和坡口与母材相同）的对接焊缝并保证焊透；翼缘板与腹板的对接焊缝应相互错开。焊缝的外观检查及对接焊缝和有焊透要求的焊缝的无损检验应符合二级质量标准。
4.3、翼缘板、腹板对接焊缝的坡口形式根据板厚和施工条件按GB985-88和GB986-88的规定选用。
4.4、吊车梁下翼缘板在跨中三分之一跨长范围内应避免拼接，上下翼缘及腹板的拼接，应采用加引弧板（其厚度和坡口与主材相同），三者的对接焊缝不应设置在同一截面上，应相互错开200mm以上，与加劲肋亦应错开200mm以上。
4.5、对于腹板纵横两方向的对接焊缝，可采用T形交叉也可采用十字形交叉，对T形交叉接头，其交叉点的距离不得小于200mm。
4.6、吊车梁上翼缘板与腹板的T形连接焊缝，应采用自动焊或半自动焊。焊丝采用H08A或H08MnA型，并配以相应的焊剂。吊车梁下翼缘对接焊缝为一级，其它部位均为二级。
4.7、吊车梁的角焊缝表面，应做成直线形或凹形，焊接中应避免咬肉和弧坑等缺陷，焊接加劲肋的直角焊始的始末端，应采用回焊等措施避免弧坑，回焊长度不小于三倍直角焊缝焊脚尺寸，跨中1/3范围内的加劲肋靠近下翼缘的直角焊缝末端，必须避免弧坑与咬肉情况的发生。
4.8、吊车梁支座加劲肋的下端应刨平，在与梁焊接时，必须保证加焊接劲肋与腹板的垂直度和加劲肋下端刨平的水平度，平板式支座（下翼缘板伸过支座中心）的加劲肋下端应刨平与下翼缘板顶紧后焊接，梁下支座处的窄垫板应与下翼板夹紧后焊接。
4.9、制动梁焊完加劲后，必须矫正，并保证制动板与吊车梁上翼缘板的贴合摩擦面（宽度同下）干净、平整无毛刺，不涂底漆。
4.10、埋弧自动焊对接接头选用表：

附：吊车梁的外形尺寸允许偏差

项目
允许偏差（mm）
检查方法
简图
梁长度L
端部有凸缘支座板
0
-5.0
用钢尺

其它形式
±L/2500
±5.0
端部高度h
h≤2000
±2.0
h＞2000
±3.0
拱度
设计要求起拱
±L/5000
用钢尺、拉线、吊线
设计未要求起拱
10.0
-5.0
侧弯矢高
L/2000且≯10.0
扭曲
H/250且≯10.0
腹板局部平面度
t≤14
5.0
用直尺、塞尺

t＞14
4.0
翼缘对腹板的垂直度
B/100、H/500且≯3.0
用钢尺、直角尺、塞尺

吊车梁上翼缘与轨道接触面的平面度
1.0
用直尺、塞尺

其它处
1.5

梁端板的平面度（只允许凹进）
H/500且≯2.0
用直尺、塞尺

梁端板与腹板的垂直度
H/500且≯2.0

8、验收条件：
1.热矫正操作方法应符合矫正工艺规程；
2.挠度值应符合公差要求；
3.加热区域金属无过热或熔融成浓溃状；
4.结构上无裂缝；
5.矫正区域无尖锐的锤击伤痕；
6.矫正表面无橘皮显现；
7.矫正高强度低合金钢结构，严禁用水激冷。