焊接H型鋼加工制作質量控制

摘 要：根據鋼結構加工經驗，總結了焊接H型鋼加工過程中容易產生的缺陷及焊接H型鋼加工過程中質量控制。

關鍵詞：焊接H型鋼；下料；焊接變形；涂裝

鋼結構建筑因具有自重輕、強度高、抗震性能好、節約空間、質量可靠、施工速度快、綠色環保等多方面特殊的優勢，使其在建設工程上得到日益廣泛的應用。

我公司于04年開始籌建了鋼結構生產線，先后承接了徐州東甸子農貿市場輕鋼結構廠房，張小樓皮帶機廊、旗山礦洗選皮帶機廊，張雙樓洗選廠鋼結構廠房、徐礦綜合利用電廠輸煤棧橋等鋼結構加工安裝工程，在鋼結構加工生產過程中，取得了一定施工質量控制經驗，現對焊接H型鋼的加工制作質量控制方法和措施做如下總結。

H型鋼作為鋼結構建筑結構骨架，其支承整個建筑結構系統，并承受和傳遞著各類荷載。因此焊接H型鋼加工制作的質量直接影響了鋼結構工程的質量，凸顯了焊接H型鋼質量控制的重要性。

下面將按焊接H型鋼生產工藝流程的順序，介紹焊接H型鋼加工過程中的質量控制工藝及方法。

焊接H型鋼的生產工藝流程：

1 板材下料切割

板材下料切割的方法有：機械切割法、氣割法、等離子切割法等。

為保證板材下料質量，故要求：δ3---δ12鋼板采用剪板機下料，大于δ12板材采用數控火焰切割。切割面或剪切面應無裂紋、夾渣、分層和大于1mm的缺棱。下料后及時熔渣、氧化層、割瘤、清除干凈，并且不同品種、規格的零件須分別堆放、明確標記，不得混放、不得亂用。

使用火焰氣割時，鋼材應放平墊穩，其下層留出大于20mm的間隙。

氣割前應將鋼材板表面切割區域的鐵銹、污物的清除干凈，氣割后清除邊緣的熔渣和飛濺物。

切割時切割口表面光潔度要求達到設計標準。

切割時每米長度內挖肉的尺寸和數量：當鋼板厚度小于25mm時，厚度不大于3mm，深度不大于1.5mm，每米不超過2個。

2板材矯正

鋼板材變形主要有翹曲、凹凸不平等缺陷，H型鋼在組立焊接之前，先要對原材料（鋼板）進行矯正、整平。

矯正方法：手工矯正、熱矯正或機械矯正

手工矯正：適合薄板的矯正，因手工方矯正方便靈活、簡便且效果好，能有效減少由其他矯正方法帶來的麻煩。

熱矯正：線狀加熱法、點狀加熱法、三角形加熱法

以下為火焰矯正時的加熱溫度（材質為低碳鋼）

低溫矯正 500度～600度 冷卻方式：水

中溫矯正 600度～700度 冷卻方式：空氣和水

高溫矯正 700度～800度 冷卻方式：空氣

注意事項：火焰矯正時加熱溫度不宜過高，過高會引起金屬變脆、影響沖擊韌性。16Mn在高溫矯正時不可用水冷卻，包括厚度或淬硬傾向較大的鋼材。

熱矯正復查：仔細檢查矯正質量，如第一次矯正沒達到要求質量范圍之內，可在第一次加熱位置附近再次進行火焰矯正，矯正量過大可在反方向再次進行火焰矯正，直至符合技術要求。

3 H型鋼組立、焊接、矯正

H型鋼組立：

矯平的鋼板（翼緣板、腹板）進入H型鋼自動組立機，在組立生產線上，將未焊接的翼緣板和腹板先工作組立器具定位好，進行頭部定位焊。焊接H型鋼翼緣板與腹板的拼接有下列要求：

a.翼緣板：允許長度拼接，不允許寬度拼接，拼接長度不應小于2倍板寬，且軋制方向應于受力方向平行。

b.腹板長度和寬度均可拼接，拼接長度不應小于600mm，拼接寬度不應小于300mm，允許“+”字縫或“┯”、“┻”形縫，但“┯”及“┻”兩豎縫的間距不應小于200mm。

c.翼緣板拼接縫與腹板豎向拼接縫的間距不應小于200mm。

d.腹板拼接與加勁板的間距不應小于200mm。

e.拼接焊縫的質量等級符合設計要求。

組立好的H型鋼焊接：型鋼使用焊接機，H型鋼生產配備的焊機一般為埋弧自動焊機。

焊接準備：

a.應針對工程中數量較多的或具有代表性的接頭形式進行相應焊接方法的試驗，焊后經自檢應符合設計要求。

b.采用的焊接材料和焊接設備、技術條件應符合使用標準。

焊接程序：

焊前檢查---裝引弧板（根據要求定）---焊接---檢驗---填寫作業記錄表。

焊接規定：

a.焊前檢查接頭坡口角度，鈍邊.間隙及錯口量符合要求， 坡口內和兩側之銹.油漆.油污.氧化皮等均應清除干凈。

b.裝焊墊板及引弧板其表面清潔， 要求與表面坡口相同， 墊板與母材應貼緊，引弧板與母材焊接應牢固（本條根據要求定）。

c. 逐道逐層壘至填滿坡口，每道焊縫焊完后都必須清除焊渣及飛濺物，出現焊接缺陷應及時磨去并修補。

d. 遇雨天時應在室內焊接，構件焊口周圍及上方應有擋風雨設施。

e、一個接口必須連續焊完，不得中途停焊。

f、外觀檢查在焊后冷卻到環境溫度時進行。

g、焊工及檢驗人員要認真填寫作業記錄表。

h、構件一般焊接程序按“先短后長”、“先橫后縱”及“先對焊后角焊”的方法進行。

i、嚴禁在焊縫區以外的母材上打火引弧或調試電流。

j、當桿件與節點板連接角焊縫采用三面圍焊或L形圍焊時，焊縫的轉角處必須連續施焊。

k、當角焊縫的端部在桿件上時，轉角處應連續繞角施焊，起落弧點不應在端部，且縮進不小于10mm。

l、在任何情況下，嚴禁將焊絲填入焊道間隙內施焊。

m、焊縫金屬表面焊波應均勻，不得有裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿、未熔合和針狀氣孔等缺陷。如發現母材或焊接縫有裂紋時，不得擅自處理，應及時匯報。

n、經檢驗確定為質量不合格的焊縫，應進行返修。

o、焊接完畢后，應及時清理焊逢表面的熔渣及兩側的飛濺物、并檢查焊逢的外觀質量，合格后在規定的部位打上焊工的鋼印號。

焊接H型矯正：

焊接H型鋼結構構件的翼緣、腹板通常采用較薄的鋼板，焊接容易產生比較大的焊接變形，且翼緣板與腹板的垂直度也有偏差，這時需要通過矯正機對焊接后的H型鋼進行矯正。

工藝要求：矯正完成后，應進行自檢，允許偏差符合《鋼結構施工及驗收規范》有關規定。

矯正允許偏差

4 制孔、邊緣加工、噴砂除銹、涂裝

制孔：鋼結構的連接節點多采用高強螺栓，因此孔加工在鋼結構制造中占有一定的比重。

采用機械制孔方法：鉆孔、沖孔、

鉆孔應注意事項：

a：鋼材需拼接時，須待焊接、調直后方可定位鉆孔。

b：采用鉆床鉆孔時，應將零件放平、夾緊，如工件不在工作臺上鉆孔，應保持鉆頭與工作向垂直，鉆大孔時應先鉆小孔定位再按要求孔徑鉆制成孔。

c：采用成疊鉆孔時，應保持零件邊緣對齊，并保證最底層的鉆孔質量，并且要經常核對鉆孔質量，質檢員要經常抽查其情況。

d：c級螺栓孔的孔壁表面粗糙度Ra不應大于25μm，要求不高其允許偏差：

沖床沖孔時應注意事項：

a：采用沖孔的孔徑不得小于鋼材的厚度，沖孔時應將零件放平、墊穩、卡緊、固定，沖孔上下模的間隙為板厚的10～15%。

b：裝好沖模后，要檢查沖模之間間隙是否均勻一致，并用與構件相同的材料試沖，經檢查質量符合要求后，再正式沖孔，要讓質檢員檢查、驗收合格后方可。

c：大批量沖孔時，應按批抽查孔的尺寸及孔的中心距，以便發現問題及時糾正。

總之，不論是鉆孔還是沖孔，制成孔眼的邊緣不應有裂紋，飛刺和大于1.0mm的缺棱，由于清除飛刺而產生的缺棱不得大于1.5mm。

邊緣加工方法有：鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機加工等。

除銹：

鋼結構表面處理方法：手工工具除銹、滾動鋼絲輪除銹、酸洗除銹、噴砂（丸）除銹等

先用有機溶劑除去工件表面的油污和其他污物。（如焊渣、焊餾、藥皮等）并待其干燥后方可進行防腐工作，要求除銹等級符合設計要求，除銹處理不滿足要求的位置要進行處理，直到合格為止。

涂裝：

噴涂前應確定油漆的涂裝時間間隔，有特殊要求施焊部位及支座螺栓孔部位嚴禁噴涂，應用膠帶紙將禁涂部位封閉；對因運輸、拼裝、安裝造成油漆損布擦干凈，用鋼絲絨等工具對漆膜進行打毛，同時對組裝符號進行保護，再用干凈的壓縮空氣吹凈表面，最后根據涂裝方法進行油漆的二次噴涂。油漆涂層的干膜總厚度有要求的，必須先將構件表面的油污、泥土、灰塵等污物用水沖洗后，再進行二次涂裝。由專職質檢員負責各道工序的檢查、記錄、編號、堆放，不得有漏記、誤記現象。

5 成品驗收、編號、打包、發運

制作好的焊接H型鋼需經檢查合格后方可編號打包發運，焊接H型鋼的允許偏差見下表1。

成品驗收：

a.按鋼結構制作和驗收依據，對成品構件進行驗收。

b.自檢合格后，填自檢表報監理工程師。

c.成品驗收必備文件資料：

⑴產品合格證

⑵施工圖和設計文件

⑶制作過程技術問題處理的協議文件

⑷鋼材、連接材料和涂料的質量證明書或試驗報告。

⑸焊縫檢測記錄資料

⑹涂層檢測資料

⑺主要構件驗收記錄

⑻構件發運清單資料

編號、打包、發運：

a.構件編號在包裝前，將各種符號轉換成設計圖面所規定構件編號，并用筆（油漆）或粘貼紙標注于構件的規定部位，以便包裝時識別。

b.在搬運過程中注意對構件和涂層的保護，對易碰撞的部位應提供適當的保護。

c.搬運后的構件如發生變形損壞，應及時進行修補，以確保發運前構件完好無損。

d.構件裝車，要包裝完好捆扎穩固，確保構件完整，預防運輸損傷。

6 結論

在實際施工中，從整個焊接H型鋼的加工過程，通過控制采購合格的原材料，選取合理的加工工藝，嚴格控制每道工序的質量檢驗，即可實現焊接H型鋼的質量控制。

作者簡介

張昌永（1970-），男，江蘇徐州人，中國礦業大學，機電一體化，江蘇華美工程建設集團機電安裝處，助理工程師。