专利名称：箱型柱梁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑领域用柱梁的制作方法，特别是一种箱型柱梁的制作方法。
背景技术：
近几年来，随着我国经济建设的发展，高层钢结构建筑得到了广泛应用，其中箱型柱梁在高层钢结构中又占有很大比重，而轧制型钢中目前箱型规格尺寸还满足不了施工的需要，因此，焊接箱型柱梁大量运用在各种高层钢结构建筑中。箱型构件的制作过程比其它构件形式的制作复杂，质量要求高，特别是箱型隔板的焊接在制作中往往因施焊位置的制约而影响焊接质量和进度，为此，研制箱型柱梁的制作方法呼之欲出。
发明内容
本发明的发明目的在于针对现有技术箱型隔板的焊接在制作中因施焊位置的制 约而影响焊接质量和进度等诸多缺陷，提供一种在箱型柱梁的制作过程中采用先进的箱型隔板非熔嘴电渣焊技术，多次组装、既焊接与组装交替进行及合理的焊接顺序来防止焊接变形；采用精密的设备进行端部加工，工艺合理、各工序的制作质量复合要求的箱型柱梁的制作方法。实现上述目的采用以下技术方案
一种箱型柱梁的制作方法，该方法包括钢材检验、划线、切割、接料、组装、焊接、修整、涂装及标识，所述制作方法的操作步骤包括采用大板拼接、数控切割箱型柱梁，箱型柱梁的四条主焊缝组对时加衬条并留有间隙，四条主焊缝采用埋弧自动焊焊接；箱型隔板用非熔嘴电渣焊焊接，非熔嘴电渣焊的焊缝平齐；箱型柱梁的隔板组对后经机械加工，箱型柱梁两端进行端铣。作为优选方案，所述的切割步骤包括数控切割或半自动精密切割，其操作方法是
a.切割前，将钢材表面的切割区域内的铁锈、油污清除干净；
b.箱型柱梁的主材采用经过检验的钢材大板,将钢材大板拼接,板厚<12mm的零件板采用剪板机剪切，其余零件板采用半自动切割；
c.主材切割时应采取防弯曲措施，坡口加工采用半自动切割机并且应两侧对称切割，严格按照切割工艺参数切割；
d.对切割后的钢板进行校平，使之满足每米不平度<2mm工艺要求；
接料
e.切割后清除熔渣和飞溅物。作为优选方案，所述的接料步骤是
a.接料在经过测平的平台上进行，平台的水平差小于等于3_；
b.接料前将坡口两侧30 50mm范围内的铁锈及污物清除干净；
c.接料焊缝两端加入引入板和引出板，引入板和引出板的材质与板厚以及坡口形式与焊件相同，焊接完毕用气割切掉并修整平直；
d.选用与主材材质相匹配的接料点粘焊条，焊条直径为4mm；
e.接料要求焊透，用碳弧气刨清根。作为优选方案，所述的组装步骤是
O隔板组对
a.箱型隔板焊接的四条焊缝二条焊缝采用电渣焊，另两条焊缝采用手工焊，电渣焊的垫板在组对前将氧化皮磨掉，对隔板的边缘打磨，两条手工焊缝的间隙为6mm。b.隔板组对时其长度和宽度方向各加5 mm的加工余量，隔板组对的机加工精度
IL3-L4 I < O. 5mm, LI 丄 L2 < O. 5mm,隔板坡口间隙偏差 ±0. 5mm ；
2)盖板与隔板组装·
a.组装隔板的间距位置每米加O.7mm的焊接收缩量；
b.隔板与盖板的组合焊缝为电渣焊焊缝，焊接时将隔板与盖板的结合处夹严，以防止跑渣；
3)U型组装
a.箱型柱梁的组合焊缝采用全熔透焊缝，其上下两块腹板单铲25°，并加衬条预留6mm的缝隙；
b.盖板两边铲15°的坡口；
c.衬条内侧打磨光滑；
d.组装时先画出腹板中心线，然后以中心线为准两侧组装衬条并点焊，并在每侧加Imm的焊接收缩量；
e.腹板的衬条组装后在同一直线上，组装成U型后，交电焊进行隔板两道手工焊缝的焊接；
4)箱型组对
a.首先对隔板的两条手工焊缝的焊接变形、箱型构件进行校正，然后进行箱型组对，组对时同样保证电渣焊另一侧与盖板结合处夹严；
b.箱型构件组装后进行隔板电渣焊，然后进行四条主缝的焊接；
5)端铣加工
箱型构件修理矫正符合要求后，划出两端的端铣线和50mm检查线，将构件放在端铣平台上，调整铣切量和铣切线及端铣的平面度，进行端铣，端铣垂直度< O. 3mm ；
6)零件组装
a.零件组装包括柱牛腿、柱底版、柱梁连接板等所有零件板的组装，组装前检查所有零部件的尺寸及外观，合格后方能进行组装；
b.组装时在平台上将箱型柱梁四个面的中心线分出，以中心线为基准画出构件的连接板及其它零部件的组装位置；
c.然后组装所有零部件并焊接。作为优选方案，所述的焊接步骤是
I)焊接方法的选择
所有接料焊缝、箱型的四条主焊缝均采用埋弧自动焊；箱型隔板的其中两条焊缝采用非熔嘴电渣焊，另两条采用手工焊缝，用CO2气体保护焊；其余焊缝采用CO2气体保护焊或手工电弧焊；
2)箱型构件焊接顺序
a.在组对时首先对隔板的两条焊缝进行一次CO2气体保护焊焊接；
b.对隔板剩下的二条焊缝进行非熔嘴电渣焊焊接；
c.四条主焊缝焊接；
d.连接板及其它零件焊接；
3)焊前准备
a.焊前清理焊前在焊缝区域30 50mm范围内清除氧化铁皮、铁锈、水、油污、杂质、 矿尘和其他污物，露出金属光泽；
b.焊前预热施焊环境温度不低于0°C，当Q235钢板δ> 40mm、Q345钢板δ彡25mm时，在焊接坡口两侧IOOmm范围内进行加热；
c.预热温度当操作地点环境温度低于常温时，提高预热温度为15 25°C ；
4)隔板用非熔嘴电渣焊
5)箱型主缝焊接顺序
焊接顺序先焊前面的两条焊缝，焊至坡口深度的1/3时停止焊接，翻身焊接另一面焊缝焊至坡口 1/2深度时，再翻身180°，焊接前一面，焊完后，翻身焊接另一面焊缝至完毕，待焊缝冷却24小时后，进行超声波检测；
6)焊接过程的要求；焊接引熄弧、对接焊缝、贴角焊接
7)清理
焊接完毕后，清理焊缝、修整组装、焊接工程产生的焊接疤痕、锤击痕迹缺陷进行修补、打磨。作为优选方案，对切割后的钢板进行探伤，Q345材质的钢板焊后经24小时后探伤，Q235材质的钢板焊后冷却到环境温度时探伤，合格后再进行下一道工序。 作为优选方案，所述的组装步骤中，箱型构件的隔板组对在专用的胎具上进行，胎具水平差< 2mm ;其它组装程序均在专用的平台上进行，平台水平差< 3mm。作为优选方案，所述的焊接步骤中使用的焊材其碱性低氢型焊条在使用前必须烘干，温度为350 380°C，烘赶时间为I. 5 2小时；酸性焊条经75 150°C烘干I 2小时；烘干后的焊条放在电焊条保温筒内；自动焊丝要求除锈，焊剂要求在150 350°C时烘干I 2小时。作为优选方案，所述的焊接步骤的焊接过程的要求是焊接引熄弧、对接焊缝、贴角焊接。采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明在箱型柱梁的制作过程中采用先进的箱型隔板非熔嘴电渣焊技术，焊接与组装交替进行，焊接顺序科学合理来，多措并举防止焊接变形。采用精密的设备进行端部加工，使得箱型柱梁制作工艺更加先进、合理。本方法适用于各种截面尺寸及板厚的箱型柱梁制作。
图I是本发明的工艺流程图。图2、图3是大板接料结构示意图。图4是本发明隔板组装示意图。
图5是本发明U型组装的坡口示意图。图6是本发明U型组装的箱型组对示意图。图7是本发明箱型主缝的焊接顺序示意图。图中，大板1，隔板2，夹严缝3，盖板4，腹板5，手工焊缝6，电渣焊缝7，衬条8。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的描述。本发明公开的是建筑领域箱型柱梁的制作方法，本方法的核心思想是在箱型柱梁的制作过程中采用了先进的箱型隔板电渣焊技术；多次组装、既焊接与组装交替进行及合理的焊接顺序，防止焊接变形；采用精密的设备进行端部加工，从而保证各工序的制作质 量和技术要求，体现出工艺的合理性。本方法的箱型柱梁的主材采用大板I拼接，数控切割。箱型柱梁的四条主焊缝组对时加衬条8留间隙，采用埋弧自动焊焊接。箱型隔板焊接使用非熔嘴电渣焊技术，隔板电渣焊焊缝不须开坡口，从而提高工作效率和产品质量。隔板组对后经机械加工，保证隔板尺寸，使箱型组对截面尺寸更加精确，减小偏差。箱型柱梁两端进行端铣，保证截面的垂直度。具体操作步骤实施例见图I 第一步钢材检验
操作要点是
I)如钢板有豆角弯，波浪弯等，必须矫正平直，且矫正后的钢材表面不应有明显的划痕。2)当钢材表面有锈蚀，麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值1/2，且不得大于O. 5mm，否则不得使用。第二步划线号料
I)箱型柱梁的上、下翼缘板和腹板5相互之间的对接焊缝不能设置在同一截面上，应相互错开200mm以上，并与隔板2、加劲板亦应错开200mm以上。2)主材采用大板I接料，接料坡口为65° ±5°其结构形式见图2，图3，当大板I的板厚小于等于16 mm时，采用图2所示的单坡口形式，只一面焊缝，焊缝宽度0-lmm，焊缝间隙2 mm。当大板I的板厚大于16 mm时，采用图3所示的双坡口形式，两面焊缝，焊缝宽度
0-1 mm，焊缝间隙2 mm。3)主材号料时长度方向必须留焊接收缩量，每根柱或梁不少于50mm，宽度方向留切割余量。4)钢板边缘去掉,毛边料必须去净毛边,剪切边去掉不少于10mm。5)所有零件板必须做出样板进行号料，隔板应留加工余量。6)样板的允许偏差见表I :
表I 样板的允许偏差__
项目_允许偏差(mm)
、长度 对角线之差|l. O
7)号料允许偏差见表2 :
表2 号料的允许偏差
权利要求
1.一种箱型柱梁的制作方法，所述方法包括钢材检验、划线、切割、接料、组装、焊接、修整、涂装及标识，其特征在于，所述方法的操作步骤包括采用大板拼接、数控切割箱型柱梁，箱型柱梁的四条主焊缝组对时加衬条并留有间隙，四条主焊缝采用埋弧自动焊焊接；箱型隔板用非熔嘴电渣焊焊接，非熔嘴电渣焊的焊缝平齐；箱型柱梁的隔板组对后经机械加工，箱型柱梁两端进行端铣。
2.根据权利要求I所述的箱型柱梁的制作方法，其特征在于，所述的切割步骤包括数控切割或半自动精密切割，其操作方法是 a.切割前，将钢材表面的切割区域内的铁锈、油污清除干净； b.箱型柱梁的主材采用经过检验的钢材大板,将钢材大板拼接,板厚<12mm的零件板采用剪板机剪切，其余零件板采用半自动切割； c.主材切割时应采取防弯曲措施，坡口加工采用半自动切割机并且应两侧对称切割，严格按照切割工艺参数切割； d.对切割后的钢板进行校平，使之满足每米不平度<2mm工艺要求； 接料 e.切割后清除熔渣和飞溅物。
3.根据权利要求I所述的箱型柱梁的制作方法，其特征在于，所述的接料步骤是 a.接料在经过测平的平台上进行，平台的水平差小于等于3_； b.接料前将坡口两侧30 50mm范围内的铁锈及污物清除干净； c.接料焊缝两端加入引入板和引出板，引入板和引出板的材质与板厚以及坡口形式与焊件相同，焊接完毕用气割切掉并修整平直； d.选用与主材材质相匹配的接料点粘焊条，焊条直径为4_； e.接料要求焊透，用碳弧气刨清根。
4.根据权利要求I所述的箱型柱梁的制作方法，其特征在于，所述的组装步骤是 O隔板组对 a.箱型隔板焊接的四条焊缝二条焊缝采用电渣焊，另两条焊缝采用手工焊，电渣焊的垫板在组对前将氧化皮磨掉，对隔板的边缘打磨，两条手工焊缝的间隙为6mm。
b.隔板组对时其长度和宽度方向各加5mm的加工余量，隔板组对的机加工精度IL3-L4 I < O. 5mm，LI 丄 L2 < O. 5mm，隔板坡口间隙偏差 ±0. 5mm ; 2)盖板与隔板组装 a.组装隔板的间距位置每米加O.7mm的焊接收缩量； b.隔板与盖板的组合焊缝为电渣焊焊缝，焊接时将隔板与盖板的结合处夹严，以防止跑渣； 3)U型组装 a.箱型柱梁的组合焊缝采用全熔透焊缝，其上下两块腹板单铲25°，并加衬条预留6mm的缝隙； b.盖板两边铲15°的坡口； c.衬条内侧打磨光滑； d.组装时先画出腹板中心线，然后以中心线为准两侧组装衬条并点焊，并在每侧加Imm的焊接收缩量；e.腹板的衬条组装后在同一直线上，组装成U型后，交电焊进行隔板两道手工焊缝的焊接； 4)箱型组对 a.首先对隔板的两条手工焊缝的焊接变形、箱型构件进行校正，然后进行箱型组对，组对时同样保证电渣焊另一侧与盖板结合处夹严； b.箱型构件组装后进行隔板电渣焊，然后进行四条主缝的焊接； 5)端铣加工 箱型构件修理矫正符合要求后，划出两端的端铣线和50mm检查线，将构件放在端铣平台上，调整铣切量和铣切线及端铣的平面度，进行端铣，端铣垂直度< O. 3mm ； 6)零件组装 a.零件组装包括柱牛腿、柱底版、柱梁连接板等所有零件板的组装，组装前检查所有零部件的尺寸及外观，合格后方能进行组装； b.组装时在平台上将箱型柱梁四个面的中心线分出，以中心线为基准画出构件的连接板及其它零部件的组装位置； c.然后组装所有零部件并焊接。
5.根据权利要求I所述的箱型柱梁的制作方法，其特征在于，所述的焊接步骤是 1)焊接方法的选择 所有接料焊缝、箱型的四条主焊缝均采用埋弧自动焊；箱型隔板的其中两条焊缝采用非熔嘴电渣焊，另两条采用手工焊缝，用CO2气体保护焊；其余焊缝采用CO2气体保护焊或手工电弧焊； 2)箱型构件焊接顺序 a.在组对时首先对隔板的两条焊缝进行一次CO2气体保护焊焊接； b.对隔板剩下的二条焊缝进行非 熔嘴电渣焊焊接； c.四条主焊缝焊接； d.连接板及其它零件焊接； 3)焊前准备 a.焊前清理焊前在焊缝区域30 50mm范围内清除氧化铁皮、铁锈、水、油污、杂质、矿尘和其他污物，露出金属光泽； b.焊前预热施焊环境温度不低于0°C，当Q235钢板δ> 40mm、Q345钢板δ彡25mm时，在焊接坡口两侧IOOmm范围内进行加热； c.预热温度当操作地点环境温度低于常温时，提高预热温度为15 25°C ； 4)隔板用非熔嘴电渣焊 5)箱型主缝焊接顺序 焊接顺序先焊前面的两条焊缝，焊至坡口深度的1/3时停止焊接，翻身焊接另一面焊缝焊至坡口 1/2深度时，再翻身180°，焊接前一面，焊完后，翻身焊接另一面焊缝至完毕，待焊缝冷却24小时后，进行超声波检测； 6)焊接过程的要求；焊接引熄弧、对接焊缝、贴角焊接 7)清理 焊接完毕后，清理焊缝、修整组装、焊接工程产生的焊接疤痕、锤击痕迹缺陷进行修补、打磨。
6.根据权利要求I或2所述的箱型柱梁的制作方法，其特征在于，对切割后的钢板进行探伤，Q345材质的钢板焊后经24小时后探伤，Q235材质的钢板焊后冷却到环境温度时探伤，合格后再进行下一道工序。
7.根据权利要求I或4所述的箱型柱梁的制作方法，其特征在于，所述的组装步骤中，箱型构件的隔板组对在专用的胎具上进行，胎具水平差< 2mm ;其它组装程序均在专用的平台上进行，平台水平差彡3mm。
8.根据权利要求I或5所述的箱型柱梁的制作方法，其特征在于，所述的焊接步骤中使用的焊材其碱性低氢型焊条在使用前必须烘干，温度为350 380°C，烘赶时间为I. 5 2小时；酸性焊条经75 150°C烘干I 2小时；烘干后的焊条放在电焊条保温筒内；自动焊丝要求除锈，焊剂要求在150 350°C时烘干I 2小时。
9.根据权利要求I或5所述的箱型柱梁的制作方法，其特征在于，所述的焊接步骤的焊接过程的要求是焊接引熄弧、对接焊缝、贴角焊接。
全文摘要
一种建筑领域用柱梁的制作方法，特别是一种箱型柱梁的制作方法。该方法包括钢材检验、划线、切割、接料、组装、焊接、修整、涂装及标识，该制作方法的操作步骤是采用大板拼接、数控切割箱型柱梁，箱型柱梁的四条主焊缝组对时加衬条并留有间隙，四条主焊缝采用埋弧自动焊焊接；箱型隔板用非熔嘴电渣焊焊接，非熔嘴电渣焊的焊缝平齐；箱型柱梁的隔板组对后经机械加工，箱型柱梁两端进行端铣。本发明在箱型柱梁的制作过程中采用先进的箱型隔板非熔嘴电渣焊技术，焊接与组装交替进行，焊接顺序科学合理来，多措并举防止焊接变形。采用精密的设备进行端部加工，使得箱型柱梁制作工艺更加先进、合理。本方法适用于各种截面尺寸及板厚的箱型柱梁制作。
文档编号B23K25/00GK102896472SQ20121040672
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者何斌, 李金霞 申请人:中国二十二冶集团有限公司