H型钢组焊专项方案.doc

H型钢组焊方案
一、引用标准
1、 YB3301—92《焊接H型钢》
2、 SHJ507—87《石油化工特殊钢结构工程施工及验收规范》
3、 GBJ205—83《钢结构工程施工及验收规范》
二、材料
全部钢板及焊接材料均应符合对应标准，而且应有材质合格证。
三、钢板放样、号料及切割
1、H型钢翼板和腹板在长度方向上，放样和号料应留焊接收缩量、切割及磨平等加工余量，参考值为（0.2—0.4）mm/m+（2—3）mm。翼板和腹板在宽度方向上，放样和号料应留切割及磨平或刨边等加工余量。
2、 翼板和腹板切割线和号料线允差小于1mm。
3． 翼板和腹板均采取半自动切割机进行切割，切割依据次序分三种方法，第一个方法：可用一台或若干台切割机在同一张钢板上同时进行切割（见图一），按一、二、三、四、、、、、、次序切割，前一段切割完后，方可切割下一段。第二种方法：可用一台或若干台切割机在同一张钢板上同时进行切割（见图二），按1、2、3、4、、、、、、次序切割，每切割1.5—2米时应留30—50mm最终切割点。第三种方法：可用若干台切割机在同一张钢板上同时进行切割（见图三），按1、2、3、4、、、、、、次序切割，不留最终切割点，但在长度方向上未切割边应设气焊把进行加热。以上三种方法均可控制切割过程中侧向弯曲。

第一段 H H 1 2 3 4

第二段 H H

第三段
分段线 最终切割点
30—50mm
图一 图二
注： 为切割线

1 2 3 4

图三

4、切割前，应将钢板表面切割区域内铁锈、油污等清理洁净。切割后，断口上不得有裂纹和大于1.0mm缺棱，而且应清除边缘上熔瘤和飞溅物等。切割截面和钢板表面不垂直度应小于钢板厚度10％，且≤2.0mm。
5、 翼板和腹板切割后许可偏差：
翼板宽度许可偏差：-2--+2mm。
腹板宽度许可偏差：0--2mm。
翼板和腹板切割后侧向弯曲许可偏差≤2.0mm。
四、翼板和腹板拼接
因为现场钢板料长度为6米或8米，所以，大部分梁、柱翼板和腹板在长度方向上要拼接，其具体要求为：
1、 翼板或腹板拼接最小板块长度》800mm，并应是轧制方向和长度方向一致。
2、 翼板和腹板许可偏差符合以下要求：
（1）、厚度错边量Δt≤10％，且≤2.0mm（见图四）。
（2）、宽度错位量Δb：翼板≤2.0mm，腹板≤1.0mm（见图五）。

Δb
t
Δt b

图四 厚度错边量 图五 宽度错位量

3、翼板或腹板拼接时，对接接头均采取X型坡口，采取手工电弧焊进行焊接，其焊接工艺参数为：焊条牌号及规格：E4303 φ3.2、 φ4mm；焊接电流：120—130A，160—170A；电弧电压：22—25V；焊接速度：10—12cm/min；电源极性：直流正接；焊接层数：4-5层。焊缝余高0—2.5mm，焊后依据组对需要将一些部位焊缝打磨和母材平齐。翼板或腹板拼接及检验合格后方可进行H型钢组焊。
4。翼板或腹板拼接后，侧向弯曲偏差符合以下要求：
板长小于等于6米时，应小于2mm，
板长大于6米时，应小于3mm。
五、矫正、预变形及刨边
1、翼板和腹板在长度方向矫正后许可偏差（见图六），在1米范围内，当t≤14mm时、f≤1.5mm；当t＞14mm时、f≤1.0mm。矫正后钢板表面不应有显著凹面和损伤，表面划痕深度≤0.5mm。
2、 翼板预变形（见图七）：翼板预变形必需在胎具上进行压制，表一及表二分别列举了一部分埋弧自动焊和手工电弧焊焊接H型钢翼板预变形α值。翼板预变形α值和焊接工艺参数要匹配，所以翼板预变形压制时，要积累经验，并对α值进行修正。翼板预变形后，用样板进行检验，其间隙≤2.0mm。

α
f t

尺子 图七 翼板预变形

图六
3、 腹板切割及矫正后，最好用刨边机将切割面直（在长度方向上）。

表一：一组埋弧自动焊焊接H型钢翼板预变形α值
板宽
（mm）
板 厚（mm）
10
12
14
16
18
20
24
30
36
40
100
1.5
2.1
2.8
2.9
2.4
2.1
1.6
1.3
1.0
0.9
120
1.8
2.6
3.4
3.5
2.9
2.5
2
1.5
1.2
1.1
150
2.3
3.2
4.2
4.3
3.7
3.2
2.5
1.9
1.5
1.3
200
3
4.3
5.6
5.8
4.9
4.2
3.3
2.5
2.1
1.3
240
3.6
5.1
6.7
7
5.8
5
3.7
3
3.4
2.2
300
4.5
6.4
8.4
8.7
7.3
6.3
5.0
3.7
3.2
2.6
360
5.4
7.7
10
10.5
8.8
7.6
6.0
4.5
3.6
3.2
400
6.0
8.5
11.2
11.6
9.8
8.4
6.5
5.0
4.0
3.5
450
6.7
9.6
12.6
13
11
9.5
7.4
5.6
4.4
4.0
500
7.5
10.7
14
14.5
12.2
10.5
8.2
6.2
5.0
4.5
600
9.0
12.8
16.8
17.4
14.5
12.6
10
7.5
6.0
5.2
720
10.8
15.4
20.8
20.9
17.5
15.2
12
9
7.2
6.4

表二 一组手工电弧焊焊接H型钢翼板预变形α值
板宽
（mm）
板 厚（mm）
10
12
14
16
18
20
24
30
36
40
100
2.5
1.9
1.6
1.4
1.2
1.1
0.9
0.7
0.6
0.5
120
3.0
2.3
1.9
1.6
1.4
1.3
1.1
0.8
0.7
0.6
150
3.7
2.9
2.4
2.0
1.8
1.6
1.3
1.0
0.9
0.8
200
5.0
3.9
3.2
2.7
2.4
2.1
1.8
1.4
1.2
1.0
240
6.0
4.7
3.8
3.2
2.8
2.5
2.1
1.7
1.4
1.2
300
7.5
5.7
4.8
4.0
3.5
3.2
2.7
2.2
1.8
1.5
360
9.0
7.0
5.7
4.8
4.3
3.8
3.2
2.5
2.1
1.9
400
10.0
7.8
6.4
5.4
4.7
4.2
3.6
2.8
2.3
2.1
450
11.2
8.7
7.2
6.1
5.3
4.7
4.0
3.2
2.7
2.4
500
12.5
9.8
8.0
6.2
5.9
5.2
4.4
3.5
3.0
2.6
550
13.8
10.8
8.8
7.4
6.4
5.8
4.9
3.8
3.3
2.9
600
15.5
11.7
9.6
8.1
7.1
6.3
5.4
4.2
3.6
3.2
700
18.0
14
11.5
9.7
8.6
8.0
6.4
5.0
4.3
3.8
800
20.0
15.6
12.8
10.8
9.5
8.4
7.1
5.6
4.6
4.3
1000
25.0
19.5
16.0
13.5
11.9
10.5
9.0
7.0
6.0
5.3
.

六、 H型钢组对
1、翼板、腹板检验合格后方可组对，组对间隙为0，H型钢截面见图八。
2、翼板对接焊缝和腹板对接焊缝间距≥200mm(见图九).
b ≥200

h

≥200

图八 H型钢截面图 图九 焊缝相对位置

3、牛腿、加劲板、连接孔和对接焊缝间距应符合以下要求：
（1）、牛腿和对接焊缝间距应大于500mm。
（2）、加劲板和对接焊缝间距应大于100mm。
（3）、连接孔和对接焊缝间距应大于300mm。
4、H型钢组焊前，连接表面及沿焊缝每边30—50mm范围内铁锈、毛刺和油污等清理洁净。
5、梁、梁和柱连接焊缝边缘距注和梁本身拼接焊缝边缘（翼板和腹板拼接焊缝）必需大于200mm。
6、 H型钢采取埋弧自动焊时，组装实施以下要求：按图十所表示做组装胎具，并按尺寸进行组装点焊，点焊用E4303焊条、每隔300-500mm点焊长度30—50mm，焊脚高度为4—6mm。

91.5°
88.5°

图十 组装胎具及组装图

七、 焊接
焊接H型钢焊工、焊接材料保管、烘烤及发放应按对应要求实施。H型钢焊接前应放平垫稳，预防焊接变形。
（一）、采取埋弧焊焊接方法：
1、焊接次序：按图十一或图十二中1、2、3、4、5、6、、、、、、、次序进行焊接，每一层从一端焊起、到另一端停止。若采取断续焊时（上一道焊缝焊完后和下一道焊缝起焊时间相差4小时），按图十一次序施焊。若采取连续焊时，按图十二次序施焊。
2、 焊接位置：采取船形焊。
3、 焊接所用胎具见图十三。
4、 焊丝：H08A； 焊剂：HJ431； 焊接电流：550—650A； 电弧电压：32—38V；
焊接速度：26—32cm/min； 必需采取引弧板。

8 5 5 7
4 1 1 3

2 3 4 2
6 7 8 6

…

…………图十一 …………………………………………图十 二…………

图十三 埋弧自动焊所用胎具

（二）、采取手工电弧焊焊接方法
1、焊接次序：按图十四“H型钢组装步骤图”进行组焊，
2、H型钢焊接采取型钢互背本身整体刚性加固，并和平台刚性连接(点焊或用压紧螺丝)。
3、采取多层多道焊，但第一层用φ3.2mm焊条由四名焊工从中间向两头分段对称跳焊。以后个层用φ4mm焊条由四名焊工从中间向两头分对称连续快速施焊，焊接工艺参数见表三。
4、H型钢焊前采取点焊或压紧螺栓进行刚性固定，在打开时由两名工人从中间对称向两头磨去焊点或卸去压紧螺丝

表三
焊接材料
规格
焊接电流（A）
电弧电压（U）
焊接速度（cm/min）
J422
φ3.2
90—110
22--24
6—8
J422
φ4
120--140
22—24
8--11

2 2
1 1 翻转 3 3 打开
1 1
2 2 4 4

图十四 H型钢组装步骤图

八、 调直
组焊成型H型钢进行外观检验，依据外形尺寸检验结果来确定调直方法。调直方法有：局部气焊加热调直、油压机调直、千斤顶调直 。局部气焊加热调直适适用于焊接变形较小H型钢，油压机调直适适用于焊接变形较大H型钢。
九、 焊接检验
（一）、外观检验
1、焊缝表面波纹应均匀，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔等缺点，焊接区不得有飞溅物。
2、 焊缝咬边要求：深度不超出0.5mm，累计焊缝长度步超出该焊缝长度10％。
3、 焊接焊缝外型尺寸许可偏差：
（1）、焊缝余高0—2.5mm。
（2）、焊缝凹面处0—1.5mm。
（3）、焊缝对口错边量＜0.1t，且≤ 2mm（t—板厚）。
（4）、贴角焊缝外型尺寸许可偏差见表四：

表四 贴角焊缝外型尺寸许可偏差
焊脚宽度
示意图
外形尺寸
K≤6
K＞6

K 45° K

K C K C

K

+1.5
0

+3
0
焊缝余高

C

+1.5
0

+3
0

（二）、无损检验（Ⅱ级焊缝）：
组焊H型钢，对接和贴角焊缝采取超声波检验，检验百分比：抽查焊缝长度50％（关键在两头及中间部位）。若有疑点时，用射线复验如发觉有超标缺点，应用超声波全部检验。超声波检验焊缝质量、应符合JB1152—81要求。X射线实施GB3323—87、Ⅲ级合格。
十、H型钢几何尺寸检验（见图十五）：
1、腹板重心线偏移（e）：
当b≤200mm时，e≤b/100（mm）；当b＞200mm时，e≤2（mm）。
2、 翼板倾斜度（q）：
当b≤200mm时，q≤b/100（mm）；当b＞200mm，q≤2（mm）。
3、 翼板宽度偏差Δb：±3mm。
4、 H型钢高度偏差Δh：Δh=±2mm。
5、 梁、柱长度偏差Δl：梁Δl=-3—0mm、柱Δl=±3mm。
6、 梁、柱挠曲矢高许可偏差：
（1）、梁垂直挠曲矢高：L/1000且≤5mm。
（2）、梁侧向挠曲矢高：L/1000且≤3mm。
（3）、柱挠曲矢高：L/1000且≤5mm。
7、梁、柱扭曲偏差：（1）、梁扭曲偏差：≤h/250（mm）（2）、柱扭曲偏差：≤5mm。
8、梁、柱两端端面不垂直度偏差：h/500且≤3mm。
9、梁、柱腹板局部不平直度用1米直尺检验，小于2mm
十一、制作好H型钢，按说明作好编号标识。

b e

h

q q

图十五