摘 要：根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)加工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了焊接H型鋼加工過程中容易產(chǎn)生的缺陷及焊接H型鋼加工過程中質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：焊接H型鋼；下料；焊接變形；涂裝

鋼結(jié)構(gòu)建筑因具有自重輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、節(jié)約空間、質(zhì)量可靠、施工速度快、綠色環(huán)保等多方面特殊的優(yōu)勢(shì)，使其在建設(shè)工程上得到日益廣泛的應(yīng)用。

我公司于04年開始籌建了鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)線，先后承接了徐州東甸子農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，張小樓皮帶機(jī)廊、旗山礦洗選皮帶機(jī)廊，張雙樓洗選廠鋼結(jié)構(gòu)廠房、徐礦綜合利用電廠輸煤棧橋等鋼結(jié)構(gòu)加工安裝工程，在鋼結(jié)構(gòu)加工生產(chǎn)過程中，取得了一定施工質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)對(duì)焊接H型鋼的加工制作質(zhì)量控制方法和措施做如下總結(jié)。

H型鋼作為鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)骨架，其支承整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并承受和傳遞著各類荷載。因此焊接H型鋼加工制作的質(zhì)量直接影響了鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量，凸顯了焊接H型鋼質(zhì)量控制的重要性。

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

焊接H型鋼的生產(chǎn)工藝流程：

1 板材下料切割

板材下料切割的方法有：機(jī)械切割法、氣割法、等離子切割法等。

為保證板材下料質(zhì)量，故要求：δ3---δ12鋼板采用剪板機(jī)下料，大于δ12板材采用數(shù)控火焰切割。切割面或剪切面應(yīng)無(wú)裂紋、夾渣、分層和大于1mm的缺棱。下料后及時(shí)熔渣、氧化層、割瘤、清除干凈，并且不同品種、規(guī)格的零件須分別堆放、明確標(biāo)記，不得混放、不得亂用。

使用火焰氣割時(shí)，鋼材應(yīng)放平墊穩(wěn)，其下層留出大于20mm的間隙。

氣割前應(yīng)將鋼材板表面切割區(qū)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(shí)切割口表面光潔度要求達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

切割時(shí)每米長(zhǎng)度內(nèi)挖肉的尺寸和數(shù)量：當(dāng)鋼板厚度小于25mm時(shí)，厚度不大于3mm，深度不大于1.5mm，每米不超過2個(gè)。

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(duì)原材料（鋼板）進(jìn)行矯正、整平。

矯正方法：手工矯正、熱矯正或機(jī)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(jiǎn)便且效果好，能有效減少由其他矯正方法帶來(lái)的麻煩。

熱矯正：線狀加熱法、點(diǎn)狀加熱法、三角形加熱法

以下為火焰矯正時(shí)的加熱溫度（材質(zhì)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(xiàng)：火焰矯正時(shí)加熱溫度不宜過高，過高會(huì)引起金屬變脆、影響沖擊韌性。16Mn在高溫矯正時(shí)不可用水冷卻，包括厚度或淬硬傾向較大的鋼材。

熱矯正復(fù)查：仔細(xì)檢查矯正質(zhì)量，如第一次矯正沒達(dá)到要求質(zhì)量范圍之內(nèi)，可在第一次加熱位置附近再次進(jìn)行火焰矯正，矯正量過大可在反方向再次進(jìn)行火焰矯正，直至符合技術(shù)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(jìn)入H型鋼自動(dòng)組立機(jī)，在組立生產(chǎn)線上，將未焊接的翼緣板和腹板先工作組立器具定位好，進(jìn)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(zhǎng)度拼接，不允許寬度拼接，拼接長(zhǎng)度不應(yīng)小于2倍板寬，且軋制方向應(yīng)于受力方向平行。

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

c.翼緣板拼接縫與腹板豎向拼接縫的間距不應(yīng)小于200mm。

d.腹板拼接與加勁板的間距不應(yīng)小于200mm。

e.拼接焊縫的質(zhì)量等級(jí)符合設(shè)計(jì)要求。

組立好的H型鋼焊接：型鋼使用焊接機(jī)，H型鋼生產(chǎn)配備的焊機(jī)一般為埋弧自動(dòng)焊機(jī)。

焊接準(zhǔn)備：

a.應(yīng)針對(duì)工程中數(shù)量較多的或具有代表性的接頭形式進(jìn)行相應(yīng)焊接方法的試驗(yàn)，焊后經(jīng)自檢應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

b.采用的焊接材料和焊接設(shè)備、技術(shù)條件應(yīng)符合使用標(biāo)準(zhǔn)。

焊接程序：

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

焊接規(guī)定：

a.焊前檢查接頭坡口角度，鈍邊.間隙及錯(cuò)口量符合要求， 坡口內(nèi)和兩側(cè)之銹.油漆.油污.氧化皮等均應(yīng)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(yīng)貼緊，引弧板與母材焊接應(yīng)牢固（本條根據(jù)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(xiàn)焊接缺陷應(yīng)及時(shí)磨去并修補(bǔ)。

d. 遇雨天時(shí)應(yīng)在室內(nèi)焊接，構(gòu)件焊口周圍及上方應(yīng)有擋風(fēng)雨設(shè)施。

e、一個(gè)接口必須連續(xù)焊完，不得中途停焊。

f、外觀檢查在焊后冷卻到環(huán)境溫度時(shí)進(jìn)行。

g、焊工及檢驗(yàn)人員要認(rèn)真填寫作業(yè)記錄表。

h、構(gòu)件一般焊接程序按“先短后長(zhǎng)”、“先橫后縱”及“先對(duì)焊后角焊”的方法進(jìn)行。

i、嚴(yán)禁在焊縫區(qū)以外的母材上打火引弧或調(diào)試電流。

j、當(dāng)桿件與節(jié)點(diǎn)板連接角焊縫采用三面圍焊或L形圍焊時(shí)，焊縫的轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。

k、當(dāng)角焊縫的端部在桿件上時(shí)，轉(zhuǎn)角處應(yīng)連續(xù)繞角施焊，起落弧點(diǎn)不應(yīng)在端部，且縮進(jìn)不小于10mm。

l、在任何情況下，嚴(yán)禁將焊絲填入焊道間隙內(nèi)施焊。

m、焊縫金屬表面焊波應(yīng)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(fā)現(xiàn)母材或焊接縫有裂紋時(shí)，不得擅自處理，應(yīng)及時(shí)匯報(bào)。

n、經(jīng)檢驗(yàn)確定為質(zhì)量不合格的焊縫，應(yīng)進(jìn)行返修。

o、焊接完畢后，應(yīng)及時(shí)清理焊逢表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺物、并檢查焊逢的外觀質(zhì)量，合格后在規(guī)定的部位打上焊工的鋼印號(hào)。

焊接H型矯正：

焊接H型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的翼緣、腹板通常采用較薄的鋼板，焊接容易產(chǎn)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(shí)需要通過矯正機(jī)對(duì)焊接后的H型鋼進(jìn)行矯正。

工藝要求：矯正完成后，應(yīng)進(jìn)行自檢，允許偏差符合《鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范》有關(guān)規(guī)定。

矯正允許偏差

4 制孔、邊緣加工、噴砂除銹、涂裝

制孔：鋼結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)多采用高強(qiáng)螺栓，因此孔加工在鋼結(jié)構(gòu)制造中占有一定的比重。

采用機(jī)械制孔方法：鉆孔、沖孔、

鉆孔應(yīng)注意事項(xiàng)：

a：鋼材需拼接時(shí)，須待焊接、調(diào)直后方可定位鉆孔。

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

c：采用成疊鉆孔時(shí)，應(yīng)保持零件邊緣對(duì)齊，并保證最底層的鉆孔質(zhì)量，并且要經(jīng)常核對(duì)鉆孔質(zhì)量，質(zhì)檢員要經(jīng)常抽查其情況。

d：c級(jí)螺栓孔的孔壁表面粗糙度Ra不應(yīng)大于25μm，要求不高其允許偏差：

沖床沖孔時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)：

a：采用沖孔的孔徑不得小于鋼材的厚度，沖孔時(shí)應(yīng)將零件放平、墊穩(wěn)、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(gòu)件相同的材料試沖，經(jīng)檢查質(zhì)量符合要求后，再正式?jīng)_孔，要讓質(zhì)檢員檢查、驗(yàn)收合格后方可。

c：大批量沖孔時(shí)，應(yīng)按批抽查孔的尺寸及孔的中心距，以便發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。

總之，不論是鉆孔還是沖孔，制成孔眼的邊緣不應(yīng)有裂紋，飛刺和大于1.0mm的缺棱，由于清除飛刺而產(chǎn)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(jī)加工等。

除銹：

鋼結(jié)構(gòu)表面處理方法：手工工具除銹、滾動(dòng)鋼絲輪除銹、酸洗除銹、噴砂（丸）除銹等

先用有機(jī)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(jìn)行防腐工作，要求除銹等級(jí)符合設(shè)計(jì)要求，除銹處理不滿足要求的位置要進(jìn)行處理，直到合格為止。

涂裝：

噴涂前應(yīng)確定油漆的涂裝時(shí)間間隔，有特殊要求施焊部位及支座螺栓孔部位嚴(yán)禁噴涂，應(yīng)用膠帶紙將禁涂部位封閉；對(duì)因運(yùn)輸、拼裝、安裝造成油漆損布擦干凈，用鋼絲絨等工具對(duì)漆膜進(jìn)行打毛，同時(shí)對(duì)組裝符號(hào)進(jìn)行保護(hù)，再用干凈的壓縮空氣吹凈表面，最后根據(jù)涂裝方法進(jìn)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(gòu)件表面的油污、泥土、灰塵等污物用水沖洗后，再進(jìn)行二次涂裝。由專職質(zhì)檢員負(fù)責(zé)各道工序的檢查、記錄、編號(hào)、堆放，不得有漏記、誤記現(xiàn)象。

5 成品驗(yàn)收、編號(hào)、打包、發(fā)運(yùn)

制作好的焊接H型鋼需經(jīng)檢查合格后方可編號(hào)打包發(fā)運(yùn)，焊接H型鋼的允許偏差見下表1。

成品驗(yàn)收：

a.按鋼結(jié)構(gòu)制作和驗(yàn)收依據(jù)，對(duì)成品構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)收。

b.自檢合格后，填自檢表報(bào)監(jiān)理工程師。

c.成品驗(yàn)收必備文件資料：

⑴產(chǎn)品合格證

⑵施工圖和設(shè)計(jì)文件

⑶制作過程技術(shù)問題處理的協(xié)議文件

⑷鋼材、連接材料和涂料的質(zhì)量證明書或試驗(yàn)報(bào)告。

⑸焊縫檢測(cè)記錄資料

⑹涂層檢測(cè)資料

⑺主要構(gòu)件驗(yàn)收記錄

⑻構(gòu)件發(fā)運(yùn)清單資料

編號(hào)、打包、發(fā)運(yùn)：

a.構(gòu)件編號(hào)在包裝前，將各種符號(hào)轉(zhuǎn)換成設(shè)計(jì)圖面所規(guī)定構(gòu)件編號(hào)，并用筆（油漆）或粘貼紙標(biāo)注于構(gòu)件的規(guī)定部位，以便包裝時(shí)識(shí)別。

b.在搬運(yùn)過程中注意對(duì)構(gòu)件和涂層的保護(hù)，對(duì)易碰撞的部位應(yīng)提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。

c.搬運(yùn)后的構(gòu)件如發(fā)生變形損壞，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，以確保發(fā)運(yùn)前構(gòu)件完好無(wú)損。

d.構(gòu)件裝車，要包裝完好捆扎穩(wěn)固，確保構(gòu)件完整，預(yù)防運(yùn)輸損傷。

6 結(jié)論

在實(shí)際施工中，從整個(gè)焊接H型鋼的加工過程，通過控制采購(gòu)合格的原材料，選取合理的加工工藝，嚴(yán)格控制每道工序的質(zhì)量檢驗(yàn)，即可實(shí)現(xiàn)焊接H型鋼的質(zhì)量控制。

作者簡(jiǎn)介

張昌永（1970-），男，江蘇徐州人，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，機(jī)電一體化，江蘇華美工程建設(shè)集團(tuán)機(jī)電安裝處，助理工程師。