摘 要：根據(jù)鋼結構加工經(jīng)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(jié)約空間、質量可靠、施工速度快、綠色環(huán)保等多方面特殊的優(yōu)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(jīng)驗，現(xiàn)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(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(shù)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(guī)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(wěn)，其下層留出大于20mm的間隙。

氣割前應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(shù)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(shù)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(jīng)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(jù)要求定）---焊接---檢驗---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(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(xù)焊完，不得中途停焊。

f、外觀檢查在焊后冷卻到環(huán)境溫度時進行。

g、焊工及檢驗人員要認真填寫作業(yè)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(qū)以外的母材上打火引弧或調試電流。

j、當桿件與節(jié)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(xù)施焊。

k、當角焊縫的端部在桿件上時，轉角處應連續(xù)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(fā)現(xiàn)母材或焊接縫有裂紋時，不得擅自處理，應及時匯報。

n、經(jīng)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(guī)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(guī)范》有關規(guī)定。

矯正允許偏差

4 制孔、邊緣加工、噴砂除銹、涂裝

制孔：鋼結構的連接節(jié)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(jīng)常核對鉆孔質量，質檢員要經(jīng)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(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，并用與構件相同的材料試沖，經(jīng)檢查質量符合要求后，再正式?jīng)_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(fā)現(xiàn)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(jù)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(xiàn)象。

5 成品驗收、編號、打包、發(fā)運

制作好的焊接H型鋼需經(jīng)檢查合格后方可編號打包發(fā)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(jù)，對成品構件進行驗收。

b.自檢合格后，填自檢表報監(jiān)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(xié)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(fā)運清單資料

編號、打包、發(fā)運：

a.構件編號在包裝前，將各種符號轉換成設計圖面所規(guī)定構件編號，并用筆（油漆）或粘貼紙標注于構件的規(guī)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?shù)谋Ｗo。

c.搬運后的構件如發(fā)生變形損壞，應及時進行修補，以確保發(fā)運前構件完好無損。

d.構件裝車，要包裝完好捆扎穩(wěn)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(xiàn)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(yè)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。