箱型钢柱制作工艺方案

1箱型柱制作工艺流程图表5-23

2焊接要求：本工程所有箱型钢柱箱体主焊缝均要求采用全熔透焊接，焊缝等级一级；内隔板与箱体腹板采用全熔透焊接，焊缝等级一级，内隔板与箱体翼板采用电渣焊接；柱顶端封板与箱体采用坡口焊接；

3箱体主板下料、坡口

1、下料：主板采用直条切割机两面同时垂直下料，为了控制钢板的变形，在切割时，对同一块条料采取对称，借以减少条料的变形，对厚度大于80mm钢板的切割应与气站沟通协调，以保证氧气压力，同时检查设备运行状况，确保设备正常运转，保证切割质量。

2、坡口：根据图纸及工艺要求，对主板采用半自动切割机进行对称切割坡口；坡口时对电渣焊孔两侧预留25mm不开坡口，电渣焊焊接完工后用碳弧气刨坡口修整预留部位坡口，以保证箱体截面尺寸，电渣焊孔用气割割出。

3、注意：

a.下料前必须对钢板的不平度进行检查。

b.翼板、腹板的平面度允许偏差：在1米长度内不平度在2mm以内。

c.发现不平度超差的禁止使用，平直度合格的钢板才能放样、号料和切割。

d.气割允许偏差：

下料时长度方向加放50mm切割加工余量；

切割长度、宽度允许偏差：±2；

对角线允许偏差：3mm以内；

切割表面的缺口深度：割缝深度≤0.3mm以内；局部缺口深度≤1mm，并打磨平整过渡；

切割表面与钢板表面的不垂直度：不得大于钢板厚度的5%，且不得大于1.5mm；

焊接坡口的切割表面的缺口深度：在1.5mm以内。

下料前，对厚度≥40mm厚板母材焊道中心线两侧各2倍板厚加30mm的区域内进行超声波探伤抽查，确保母材中裂纹、夹层等缺陷存在。

下料完成后，应对焊接面仔细检查，并清除割渣。施工人员必须将下料后的零件加以标记并归类存放。

4装配、焊接

箱型柱内隔板的装配焊接

为保证电渣焊的焊接质量，对箱型柱的内隔板及夹板在下料时后，对于电渣焊挡板与柱体接触面及其端部进行铣削加工，以保证内隔板在装配焊接后与箱型柱面板之间的装配间隙在0.5以内。

内阁板装配时，挡板间加放3mm余量，挡板与内隔板间的间隙控制在0.5mm以内，并采用6mm角焊缝焊接牢靠，长度方向焊满，防止电渣焊时漏渣。

箱形柱的装配、焊接

箱型柱的装配、焊接工艺分为以下工序：

1、柱装配定位焊接工序

2、箱型柱电渣焊工序

3、箱型柱打底焊、埋弧焊工序

4、箱型柱端面铣工序

5、箱型柱外部各件装配焊接工序

4.1箱型柱装配定位焊接工序

㈠.准备

1.检验各被组装零部件的材质、规格尺寸，核对钢板材质、规格，发现问题及时反馈。

2.检查零件坡口面，对零件的焊接坡口不规则处用磨光机打磨修整。

3.划线：在箱体腹板、翼板上，利用装配样板钢带、角尺以顶端向下预留出4mm端面铣削量划出铣平面作为基准，依基准在四块面板的内外侧分别划出隔板、顶板等装配定位线并打样冲眼标识。

工具：平直尺、墨线斗，带状钢样板，直角尺，划针，样冲，小锤，石笔。

4.检验划线的准确性并打印记。

㈡.焊接装配工艺

1.在箱型柱的腹板上装配焊接衬板，定位焊并焊接（采取断续焊缝焊接，焊缝长度30mm，间距200mm）；焊接采用气保焊进行。

2.在装配胎架上把划好线的下翼板置于组立机上，把已装配好的内隔板定位在下翼板上，隔板与下翼板之间的装配间隙不得大于0.5㎜，定位好后，检查隔板垂直度，隔板与下翼板的垂直度不得大于1mm；定位焊采用CO2气体保护焊。

3.装配两侧腹板，使隔板对准腹板上所划的位置，翼板与腹板之间的垂直度不得大于b/500(b为边长)；然后，对腹板与隔板及腹板与翼板之间的焊缝进行定位焊，定位焊时电流比焊接时大20%～25%，定位焊缝长度为40-60mm，焊脚高度3-4mm，焊道间距为300-400mm，焊缝厚度mm。定位焊必须焊透，不得有未焊透、夹渣、裂纹等缺陷，操作时，要注意收弧处必须填满弧坑，防止产生弧坑裂纹。定位焊采用CO2气体保护焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）。

4.对隔板与腹板之间的全焊透焊缝进行焊接，采用CO2气体保护焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）焊接；焊接时注意清理焊渣，背面清根必须彻底；焊接完工24小时后对焊缝进行100%超声波探伤，合格后才能装配上翼板。

5.装配上翼板，并用顶紧装置顶紧以保证装配精度；装配时上下翼板间加放3mm的焊接收缩余量，定位焊腹板与上翼板间的焊缝；定位焊的电流比焊接时大20%～25%，定位焊缝长度为40-60mm，焊道间距为200-300mm，焊缝厚度5~10mm，定位焊不得有未焊透、夹渣、裂纹等缺陷；定位焊采用CO2气体保护焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）。装配要求：腹板与翼板之间的垂直度不得大于1mm，截面对角线差不大于3mm。

6.装配、焊接箱型柱的顶板，装配顶板时，将顶板深入箱型柱内部约3mm；顶板与柱体面板采用坡口焊接，四条焊缝均焊满，焊接采用CO2气体保护焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）。

7.清理焊道定位焊焊渣等杂物，矫正装配变形。

㈢.检验

1.检验箱型柱拼装后尺寸要求是否正确，是否符合要求。

2.检验合格后，在工件上打合格印记，并转入电渣焊工序。

4.2箱型柱电渣焊工序

一.焊前准备

1.检验上道工序的合格印记。

2.电渣焊采用熔咀电渣焊，熔化嘴焊前需经250℃×1h烘培，焊剂选用HJ360,焊前经250℃×1h烘培；焊丝选用H08MnMoA焊丝,φ2.4mm直径。

3.焊接前清除焊孔内的杂物，用火焰加热烘烤去除焊道水分。

二.焊接操作

1.安装引出装置

将引出装置放置于焊道上端。安装前应将孔周围打磨平整，确保引出装置与四周接触紧密，防止漏渣，必要时四面涂抹石棉泥，使焊接时渣液不易外流。

2.安装引弧装置

在引弧装置的孔内加放约10mm高，的引弧剂，再撒放约15mm高的焊剂，并使其表面平整后将引弧装置孔中心对准焊孔中心，放于焊口下端，并用千斤顶顶紧。

4.焊接

焊接时采用两台电渣焊机对内隔板的两侧电渣焊道，同时同规范进行对称焊接，确保箱型两侧焊接时引起的焊接变形一致，防止产生侧弯。

⑴.电渣焊焊接：

焊接过程中,根据面板颜色适当的调节熔化嘴的空间位置，使其处于熔池中心部位，稳定燃烧,防止烧穿，并根据渣池深度适当的补充焊剂,保持渣池深度约30-60mm。

引弧时，焊接电压要比正常焊接电压高一点，接近空载电压，焊接电流比正常焊接电流小一点；转入正常焊接后，将焊接电压及焊接电流调至正常值；当焊接至距顶端约100mm左右时，将电压稍降1～2V。

⑵.拆除引弧装置：

熔池上升到离焊道下端约50-100mm时，松开千斤顶，拆除引弧装置。焊接结束后，趁热拆除引出装置。

（3）.焊接工艺参数的选定:

焊接参数如下图表5-25

焊孔尺寸（mm）焊丝直径（mm）渣池深度（mm）焊接电流

(A)焊接电压(V)焊接速度(m/h)

φ25φ2.435～55450～50030～450.3～0.5

4.3箱型柱打底焊、埋弧焊工序

一.焊前准备工作

1、上道工序的合格印记；并对构件外观质量执行互检。

2、刨清除预留未坡口部位，修整与周围坡口一致。清除焊缝附近至少20mm范围内的铁锈、油污等杂物。

3、接引弧板及引出板，引弧板及引出板要与母材材质相同，引弧板和引出板的长度应大于或等于150mm，宽度应大于或等于80mm，焊缝引出长度应大于或等于80mm，保证引弧及收弧处质量，防止产生弧坑裂纹。

4、采用气保焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）进行打底，打底厚度5~10mm，以使足以承受收缩变形引起的拉应力，主板厚度大于36mm焊前必须对焊道及两侧2倍板厚范围预热，预热温度100~150℃。焊接过程中必须严格道间清渣。

5、本工程埋弧焊选用φ4.8mm的H10Mn2焊丝配合焊剂（SJ101）使用，焊剂必须在300-350℃温度下烘干2h，没有烘干的焊剂严禁使用。

6、修补缺陷时，补焊所用的E5016焊条，在使用前用烘干炉350～400℃烘干1～2小时，并放在保温筒内，随用随取。

二.埋弧焊焊接

1、焊丝选用φ4.8mm的H10Mn2焊丝，焊剂选用SJ101。

2、埋弧焊时，四条纵焊缝遵循同侧的两条焊缝同时焊的原则，选用规范两边应相同；埋弧焊焊接：打底焊后进行埋弧焊焊接，焊前必须对焊道及两侧2倍板厚范围预热，预热温度100~150℃。焊接完成前不得中途停止超过15分钟，如必须停止，应采取保温措施缓冷，重新施焊前必须再次预热；层间温度控制在150-200℃。

3、整条焊缝焊接完毕后进行后热处理，后热温度为200～300℃/，保温时间为1h/30mm板厚，后热处理应于焊后立即进行，后热范围为焊道两侧各100mm，温度的测量应在距焊缝中心线50mm处进行，后热后，及时用保温棉进行保温。

4、箱型柱焊接参数如下图表5-26所示：

焊道焊接方法填充材料焊接电流电弧电压

（V）焊接速度

（m/h）牌号直径极性电流

1CO2气保焊YJ501-1φ1.2mm反200~25022~2818~24

2~4埋弧焊H10Mn2φ4.8mm反710~72030~3326~30

5~埋弧焊H10Mn2φ4.8mm反750~78034~3724~28

说明：埋弧自动焊采取多层多道焊，层间应严格清渣。

5、清理，冷却，割去引出板及引弧板，并打磨。

三.焊接检验

1.焊工自检焊缝外表面成形，发现咬边、凹陷应立即修补。

2.待完成焊接24h后，由质检科对焊缝进行无损检验：对埋弧焊纵缝进行全熔透焊缝100%比例超声波探伤，焊缝等级按一级，当有裂纹疑问时对焊缝表面进行100%磁粉探伤，并出具检验记录，划出未焊透、夹渣等缺陷部位，若发现焊缝出现裂纹时，应及时上报工艺部门，待查清原因后，严格按返修工艺的要求进行清除和修补。

3.焊工应在指定的位置上打上钢印。

四,修补

对于箱型柱检出的超差缺陷，用碳弧气刨进行铲除，打磨，碳弧气刨前用火焰预热150~200℃，然后用气保焊或手工电弧焊补焊，采用φ3.2mm的E5016焊条，焊后进行清理、打磨，之后进行重新探伤，对同一处缺陷允许第二次气刨后补焊，并第三次探伤。对第三次探伤不合格者，不得再返修，并上报技术部门处理；重新检验尺寸、外形，对于全面合格的打合格印记。

五.检验

①.检验焊缝质量

外观检验：无任何超标缺陷，特别是引弧、引出部位；超声波无损探伤检查：探伤比例为100%。对于电渣焊的焊接中断问题，要用钻头将不合格的焊缝重新钻通，重新焊接，直到合格为止，或采用碳刨将不合格段刨掉，然后采用E5016焊条补焊并经探伤合格为止，但返修不能超过两次。

②.检验箱型柱的尺寸及外形要求。

4.4箱型柱铣端面工序

1、检验箱型柱主体部件有无合格印记。

2、将箱型柱主体置于端面铣床工件支撑平台上，使柱体母线垂直于端面铣切削平面后，将箱型柱主体夹紧定位。

3、按箱型柱上端面划线，铣上端面。

4、按尺寸要求加工箱型柱端面，粗糙度要求12.5，垂直度要求0.5。

5、检验合格转下道工序。

6箱型柱外部各件装配焊接工序

㈠.检验箱型柱主体各部件、零件有无合格印记。

㈡.划线：

1.以箱型柱顶端面为基准面，根据图纸尺寸，划出外部各件位置线并打样冲眼；

工具：钢卷尺、直角尺、钢板尺、划针、样冲、小锤、石笔。

2.检验划线尺寸并打印记。

㈢.焊接施工：

1.根据图纸尺寸安装零件。

2.零件的定位焊接采用CO2气体保护焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）。

3.检验各零件空间尺寸。

4.对校核后各件施焊，焊缝要求符合图纸标注；

焊接采用CO2气体保护焊（YJ501-1，φ1.2焊丝）；

㈣.矫正：

对焊后变形各零件逐一矫正合格，采用机械方法或火焰矫正。

㈤.检验。

无损检测：本工程箱型钢柱所有全熔透焊缝等级均要求为一级，按100%比例进行超声波探伤。以下焊缝为全熔透焊缝：箱体主体焊缝、牛腿翼板与柱体焊缝，内隔板与箱体面板焊缝。

5抛丸、油漆

一、抛丸：有牛腿箱型柱无法整体抛丸的构件整体拼装前对各部件进行抛丸处理，无牛腿箱型柱在制作完工后进行整体抛丸，抛丸除锈等级Sa2.5，高强度螺栓连接面抗滑移系数≥0.5。

构件验收合格后，方可进行表面处理。

钢材表面的毛刺、电渣药皮、焊瘤、飞溅物、灰尘和积垢等，应在除锈前清理干净，同时要铲除疏松的氧化皮和较厚的锈层。

抛丸完毕后，钢材表面应露出金属光泽。

连接板和节点板采用单独预先处理，采用抛丸机抛打，确保摩擦系数要求达到设计要求；

抛丸后，用毛刷等工具清扫，或用干净的压缩空气吹净构件上的锈尘和残余磨料(磨料须回收)。

二、油漆：

除锈后构件外表面涂无机环氧富锌底漆一道。构件以下部位不油漆：箱体内部，工地连接接头100mm范围内，高强度螺栓连接摩擦面，构件埋入混凝土部分。

抛丸除锈完成后至喷底漆的时间间隔不得大于3小时。

涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求。当说明书无要求时，室内环境温度在5~38℃之间，相对湿度不应大于85%。构件表面有结露时，不得涂装。涂装后4h之内不得淋雨，防止尚未固化的漆膜被雨水冲坏。

涂装应均匀，无明显起皱、流挂，附着应良好。

涂装完毕后，利用漆膜测厚仪测量漆膜厚度，并记录；

应在构件上标注构件的编号。