钢结构焊接工程工艺标准
1 范围
本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作与安装的手工电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊、焊钉焊焊接工程。
2 施工准备
2.1 材料及主要机具：
2.1.1 电焊条: 其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。按要求施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。设计无规定时，焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条；焊接16Mn钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条；焊接重要结构时宜采用低氢型焊条（碱性焊条）。按说明书的要求烘焙后，放入保温桶内，随用随取。酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。
2.1.2 引弧板：用坡口连接时需用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相同。
2.1.3 主要机具: 电焊机（交、直流）、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条保温桶、焊条烘箱、钢丝刷、石棉布、测温计等。
2.1.4 埋弧焊焊剂与埋弧焊焊丝：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。在给定的钢材材质和焊接参数条件下，要求焊缝的化学成分、力学性能与选择的焊剂与焊丝匹配。
2.1.5 埋弧焊设备：自动埋弧焊设备由交流或直流焊接电流、焊接小车、控制盒和电缆等附件组成。
2.1.6 实芯焊丝：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。在给定的钢材材质和焊接参数条件下，要求焊缝的化学成分、力学性能与选择的焊剂与焊丝匹配。
2.1.7 药芯焊丝：即在空心焊丝中填充焊剂而焊丝外表并无药皮。它比实芯焊丝具有较多的优点，综合成本低于实芯焊丝，被广泛应用。其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。在给定的钢材材质和焊接参数条件下，要求焊缝的化学成分、力学性能与选择的焊剂与焊丝匹配。
2.1.8 CO2气体保护焊焊接设备：熔化极气体保护焊设备由焊接电流、送丝机两大部分和气瓶、流量计及预热器、焊枪、电缆等附件组成。
2.1.9 电弧栓焊设备由以下各部分组成：
1 以大功率弧焊整流器为主要构成的焊接电源；
2 通断电开关、时间控制电路或微电脑控制器；
3 由栓钉的夹持、提升、加压、阻尼装置、主电缆及电
控接头、开关和把手组成的焊枪；
4 主电缆和控制导线,由于栓钉焊接要求快速连续操
作，大容量的焊机一次电缆截面要求为60mm2 （长度30m以内），二次电缆要求为100mm2（长度为60m以内）。
2.2 作业条件
2.2.1 熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。
2.2.2 施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。
2.2.3 现场供电应符合焊接用电要求。
2.2.4 环境温度低于0℃，对预热后热温度应根据工艺试验确定。
3 操作工艺
3.1 手工电弧焊工艺流程
作业准备 → 电弧焊接（平焊、立焊、横焊、仰焊）→
焊缝检查
3.2 钢结构电弧焊接：
3.2.1 平焊
1 选择合适的焊接工艺、焊条直径、焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证。
2 清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。
3 烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内，随用随取。
4 焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。
5 引弧：角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持2－4mm间隙产生电弧。对接焊缝及对接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，中途接头则应在焊缝接头前方15～20mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。
6 焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2～3mm）为宜。
7 焊接电弧长度：根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为3～４mm，碱性焊条一般为2～3mm为宜。
8 焊接角度：根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个方面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为60～75°；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为45°；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。
9 收弧：每条焊缝焊到末尾．应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整，不许用锤击落。
10 清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，方可转移地点继续焊接。
3.2.2 立焊: 基本操作工艺过程与平焊相同，但应注意下述问题：
1 在相同条件下，焊接电源比平焊电流小10％－15％。
2 采用短弧焊接，弧长一般为—2～3mm。
3 焊条角度根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等，焊条与焊条左右方向夹角均为45°；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角．焊条应与垂直面形成60°～80°角，使电弧略向上，吹向熔池中心。
4 收弧：当焊到末尾，采用排弧法将弧坑填满，把电弧移至熔池中央停弧。严禁使弧坑甩在一边。为了防止咬肉，应压低电弧变换焊条角度，使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。
3.2.3 横焊：基本与平焊相同，焊接电流比同条件平焊的电流小10％～15％，电弧长2～4mm。焊条的角度，横焊时焊条应向下倾斜，其角度为70°～80°，防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不同，可适当调整焊条角度，焊条与焊接前进方向为70～90°。
3.2.4 仰焊：基本与立焊、横焊相同，其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关，焊条与焊接方向成70°～80°`角，宜用小电流、短弧焊接。
3.3 冬期低温焊接：
3.3.1 在环境温度低于0℃条件下进行电弧焊时，除遵守常温焊接的有关规定外，应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过４级，应采取挡风措施；焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪。
3.3.2 钢结构为防止焊接裂纹，应预热。预热以控制层间温度。当工作地点温度在0℃以下时，应进行工艺试验，以确定适当的预热、后热温度。
3.4 埋弧焊工艺流程
作业准备 → 埋弧焊焊接 → 焊缝检查 → 焊缝修补
3.4.1 钢结构埋弧焊焊接
1 选择合适的焊接工艺，焊丝、焊剂、焊接电流、焊接速度焊接电弧长度等，必须通过焊接工艺评定试验的验证。
2 清理焊口：焊前检查坡口、焊接间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。
3 烘焙的焊剂应符合规定的温度与时间，应从烘箱中随用随取。
4 焊接电流与焊接速度应根据焊件厚度、焊接层次，按
相关工艺参数选配。
5 焊剂堆放高度：焊剂堆放高度一般为25―50mm。高度太小时对电弧的包围保护不完全，影响焊接质量。堆放高度太大时，透气性不好，易使焊缝产生气孔和表面成形不良。
6 焊剂粒度：焊剂粒度大小是根据电流值选择，电流大时应选用细粒度焊剂，否则焊缝外形不良。电流小时，应选用粗粒度焊剂，否则透气性不好，焊缝表面易出现麻坑。一般粒度为8－40目，细粒度时为14―80目。
7 焊剂回收次数：焊剂回收反复使用时要清除飞溅颗粒、渣壳、杂物等，反复使用次数过多时应与新焊剂混合使用，否则影响焊缝质量。
8 焊丝直径：由于细焊丝比粗焊丝的电阻热大，因而熔化系数大，在同样焊接电流时，细焊丝比粗焊丝可提高焊接速度及生产率。同时由于利用了焊丝的电阻热而可以节约电能。
9 焊丝数目：双焊丝并列焊接时，可以增加熔宽并提高生产率。双焊丝串列焊接分双焊丝共熔池和不共熔池两种形式，前者可提高生产率、调节焊缝成形系数，后者除了可提高生产率以外，前丝电弧形成的温度场还能对后丝的焊缝起预热作用，后丝电弧则对前丝焊缝起后热作用，降低了熔池冷却速度，增加t8/5，可改善焊缝的组织性能，减少冷裂纹倾向。
3.5 CO2气体保护焊工艺流程
作业准备 → CO2气体保护焊焊接 → 焊缝检查 → 焊缝修补
3.5.1 钢结构CO2气体保护焊焊接
1 选择合适的焊接工艺，焊丝、焊剂、焊接电流、焊接速度焊接电弧长度等，必须通过焊接工艺评定试验的验证。
2 清理焊口：焊前检查坡口、焊接间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。
3 烘焙的焊丝应符合规定的温度与时间，应从烘箱中随用随取。
4 焊接电流与焊接速度应根据焊件厚度/焊接层次，按相关工艺参数选配。
5 焊接电流和焊接电压：对CO2气体保护焊来说，电流、电压对熔滴过渡形式有更为特殊的影响。与其他电弧焊接方法相同的是，当电流大时焊缝熔深大，余高大；当电压高时熔宽大，熔深浅。反之则得到相反的焊缝成形。
3.5.2 CO2气体保护焊熔滴过渡形式
１ 短路过渡：是在焊丝、低电压和小电流情况下发的。焊丝熔化后由于斑点压力对熔滴有排斥作用，使熔滴悬挂于焊丝端头并积聚长大，甚至与母材的熔池相连并过渡到熔池中。短路过渡主要特征是短路时间和短路频率。影响短路过渡稳定性的因素主要是电压，电压约为18―21V时，短路时间长，过程较稳定。短路过渡形式一般适合用于簿钢板的焊接。见表1。
2 滴状过渡: 是在电弧稍长、电压较高时产生的，此时熔滴受到较大的斑点压力、熔滴在CO2气氛中一般不能沿焊丝轴向过渡到熔池中，而是偏离焊线轴向，甚至于上翘。由于产生较大的飞溅，因此滴状过渡形式在生产中很难采用。只有在富氩混合气焊接时，熔滴才能形成轴向过渡和得到稳定的电弧过程。在建筑钢结构的生产和施工安装中应用较少。
表1 CO2气体保护焊稳定短路过渡时不同焊丝直径的电流范围
焊丝直径 （mm） 允许电流 （A） 最佳电流 （A）
0.8 60－－160 60－－100
1.0 70－－240 70－－120
1.2 90－－260 90－－175
1.6 110－－290 110－－200
2.0 120－－350 120－－250
3 射滴过渡: 是一种自由过渡形式。但其中也伴有瞬时短路。它是在Ф1.6—3.0的焊丝，大电流条件下产生的，是一种稳定的电弧过渡。焊丝直径Ф1.6—3.0时，如电流较大，电弧电压较高，能产生滴状过渡。但如电弧电压降低，电弧的强烈吹力将会排除部分熔池金属，而使电弧部分潜入熔池的凹坑中，随着电流增大则焊丝端头几乎全部潜入熔池，同时熔滴尺寸减小，过渡频率增加，飞溅明显降低，形成典型的射滴过渡。表2是不同焊丝直径形成射滴过渡的电流范围。
表2 不同焊丝直径形成射滴过渡的电流范围
焊丝直径 （ mm ） 焊接电流 （ A ）
1.2 250－－350
1.6 300－－500
2.0 350－－550
2.4 400－－650
3.0 500－－750
3.5.3 CO2＋Ar混合气配比的影响: 不论对于短路过渡还是滴状过渡的情况，在CO2气体中加入Ar，飞溅率都能减少。短路过渡时CO2含量在50％－70％范围内都有良好效果，在大电流滴状过渡时，Ar含量为75％－80％时，可以达到喷射过渡，电弧稳定，飞溅很小。
3.5.4 保护气流量的影响: 气流量大时保护充分,但流量太大时对电弧的冷却和压缩很剧烈，电弧力太大会扰乱熔池，影响焊缝成形。
3.5.5 导点嘴与焊丝端头距离的影响：导电嘴与焊丝伸出端的距离亦称为焊丝伸出长度,该长度大则由于焊丝电阻而使焊丝伸出端产生热量大，有利于提高焊丝的熔敷率，但伸出长度过大时会发生焊丝伸出段红热软化而使电弧过程不稳定的情况。通常Ф1.2mm焊丝伸出长度保持在15－20mm，按焊接电流大小作选择。
3.5.6 焊炬与工件的距离：焊炬与工件太大时，保护气流到达工件表面处的挺度差，空气易侵入，保护效果不好，焊缝易出气孔。距离太小则保护罩易被飞溅堵塞，使保护气流不顺畅，需经常清理保护罩。为此，合适的距离根据使用电流大小而定。
3.5.7 电源极性的影响: 采用反接时（焊丝接正极,母材接负极），电弧的电磁收缩力较强，熔滴过渡的轴向性强，且熔滴较细，因而电弧稳定。反之则电弧不稳。
3.5.8 焊接速度的影响：CO2气体保护焊，焊接速度的影响与其他电弧焊方法相同，焊接速度太慢则熔池金属在电弧下堆积，反而减小熔深，且热影响区太宽，对于热输入敏感的母材易造成熔合线及热影响区脆化。焊接速度太快，则熔池冷却速度太快，不仅易出现焊缝成形不良（波纹粗 ）、气孔等缺陷，而且对淬硬敏感性强的母材易出现延迟裂纹。因此焊接速度应根据焊接电流、电压的选择来加以合理匹配。
3.5.9 CO2气体纯度的影响：气体的纯度对焊接质量有一定的影响,杂质中的水分和碳氢化合物会使熔敷金属中扩散氢含量增高，对厚板多层焊易于产生冷裂纹或延迟裂纹。我国国家现行标准《焊接用二氧化碳 》（ HG/T2537－93 ）规定二氧化碳的技术要求见表3。
3.5.10 平对接、角接、立向位置对接、横向位置对接的推荐焊接参数请查看中国钢结构协会编著的《建筑钢结构施工手册》P.388页表5－58至表5－61。（以下简称为《手册》）
表3 二氧化碳的技术要求
项 目 组分含量 （ % ）
优等品 一等品 合格品
二氧化碳含量 （ V/V ） ≥
液态水
油
睡蒸气＋乙醇含量（m/m）≤
气味
99.9
不得检出
不得检出
0.005
无异味
99.7
不得检出
不得检出
0.02
无异味
99.5
不得检出
不得检出
0.05
无异味
3.6 栓钉焊焊接工艺流程
作业准备 → 栓钉焊焊接 → 焊缝检查 → 焊缝修补
3.6.1 钢结构栓钉焊焊接
1 栓焊工艺参数主要为电流、通电时间、栓钉伸出长度及提升高度。应根据栓钉的直径不同以及被焊钢材表面情况、镀层材料选定。
2 一般栓钉的直径增大或母材上有镀锌层时，所需的电流、时间等各项工艺参数相应增大。
3 被焊钢构件上铺设有镀锌钢板时（如钢－混凝土组合楼板中钢梁上的压型板）要求栓钉穿透镀锌板与母材牢固焊接。
4 在压型板栓焊中，由于压型板厚度和镀锌层导电分流的影响，电流值必须相应提高。
5 为确保接头强度，电弧高温下形成的氧化锌必须从焊接熔池中充分挤出，其他各项焊接参数也需相应提高。提高的数值还与镀锌层厚度成正比。具体可参考见表4栓钉常用工艺。
表4 栓焊工艺参数参考值
焊钉规格
（ mm ） 电流
（ A ） 时间
（S ） 伸出长度
（mm） 提升高度（mm）
穿
透
焊 非
穿
透
焊 穿透
焊 非穿
透焊 穿
透
焊 非穿
透焊 穿透
焊 非穿
透焊
Φ13 950 0.7 4 2.0
Φ16 1500 1250 1.0 0.8 7～8 5 3.0 2.5
Φ19 1800 1550 1.2 1.0 7～9 5 3.0 2.5
Φ22 1800 1.2 6 3.0
4 质量标准
4.1 主控项目
4.1.1 焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准《 建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。焊接材料在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。
4.1.2 焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。
4.1.3 施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。
4.1.4 设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法 》GB11345或《 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 》GB3323的规定。
4.1.5 一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表5的规定。
表5 一级、二级焊缝质量等级及缺陷分级
焊缝质量等级 一级 二级
内部缺陷
超声波探伤 评定等级 Ⅱ Ⅲ
检验等级 B级 B级
探伤比例 100％ 20％
内部缺陷
射线探伤 评定等级 Ⅱ Ⅲ
检验等级 AB级 AB级
探伤比例 100％ 20％
注： 探伤比例的计数方法应按以下原则确定：
(1) 对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；
（2） 对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不小于1条焊缝。
4.1.6 T型接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝，可参见国家现行标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205－2001中的P.15页图5.2.5。其焊脚尺寸不应小于t/4 （ 图中的a、b、c、）；设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为t/2（ 图中d ），且不应大于10mm。焊脚尺寸的允许偏差为0～4mm。（以下简称为《规范》）
4.1.7 焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、点弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。
4.1.8 栓焊的焊钉、保护瓷环应符合设计要求及国家现行行业标准GB10433－89的规定。
4.1.9 在压型钢板的栓焊中，栓焊质量要求及检验方法按《 钢－混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 》YB9238—92 规定。
4.1.10 保护瓷环应保持干燥，受过潮的瓷环应在使用前置于烘箱中经120℃烘干1－2h。
4.1.11 焊钉焊接后应进行弯曲试验检查，其焊缝和热影响区不应有肉眼可见的裂纹。
4.2 一般项目
4.2.1 对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝，其预热温度或后热温度应符合国家现行有关标准的规定或通过工艺试验确定。预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上，且不应小于100mm；后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。
4.2.2 二级、三级焊缝外观质量标准应符合《规范》P62页表A.0.1中的规定。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。
4.2.3 焊缝尺寸允许偏差应符合《规范》P63页表A.0.2、A.0.3中的规定。
4.2.4 焊成凹形的角焊缝，焊缝金属与母材间应平缓过渡；加工成凹形的角焊缝，不得在其表面留下切痕。
4.2.5 焊缝感观应达到：外形均匀、成型较好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净。
4.2.6 栓钉不应有锈蚀、氧化皮、油脂、潮湿或其他有害物质。母材焊接处不应有过量的氧化皮、锈、水分、油漆、灰渣、油污或其他有害物质。如不满足要求应用抹布、钢丝刷、砂轮机等方法清扫或清楚。
4.2.7 焊钉根部焊脚应均匀，焊脚立面的局部未熔合或不足360°的焊脚应进行修补。
4.2.8 在压型钢板厚度大时，板形易不规则、不平整，造成间隙增大，此时不宜采用波形较复杂，截面刚度较大的压型板型号，或宜减小镀锌量至小于180g/m2。同时施工者还要注意控制钢梁顶端标高及钢梁的挠度，以尽可能减小压型板与母材间隙。
4.2.9 在工程中栓焊的质量要求主要通过打弯试验来检验，用铁锤敲击栓钉圆头部位使其弯曲30°后，观察其焊接部位有无裂纹，若无裂纹为合格。一般每个作业班施工需做二个试验。
5 成品保护
5.1 焊后不准撞砸接头，不准往刚焊完的钢材上浇水。低温下应采取缓冷措施。
5.2 不准随意在焊缝外母材上引弧。
5.3 各种构件校正好之后方可施焊，并不得随意移动垫铁和卡具，以防造成构件尺寸偏差。隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后，方可进行下道隐蔽工序。
5.4 低温焊接不准立即清渣，应等焊缝降温后进行。
6 应注意的质量问题
6.1 尺寸超出允许偏差：对焊缝长度、宽度、厚度不足，中心线偏移，弯折等偏差，应严格控制焊接部位的相对位置尺寸，合格后方准焊接，焊接时精心操作。
6.2 焊缝裂纹：为防止裂纹产生，应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序，避免用大电流，不要突然熄灭，焊缝接头应搭接10－15mm，焊接中不允许搬动、敲击焊件。
6.3 表面气孔：焊条按规定的温度和时间进行烘焙，焊接区域必须清理干净，焊接过程中选择适当的焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。
6.4 焊缝夹渣：多层施焊应层层将焊渣清除干净，操作中应运条正确，弧长适当。注意熔渣的流动方向，采用碱性焊条时，必须使熔渣留在熔渣后面。
6.5 埋弧焊的常见缺陷种类除了与手工电弧焊时相似的情况以外，还有些不同情况，可参见《手册》P377表5－51的埋弧焊的焊接缺陷产生原因及防止措施。
6.6 CO2气体保护焊的常见缺陷种类除了与手工电弧焊时相似的情况以外，还有些焊缝缺陷及过程不稳定的产生原因，均于保护气体和细焊丝的使用特点有关。可参见《手册》P391表5－62的CO2气体保护焊的常见缺陷产生原因及防止措施
6－3 钢结构制作中的焊接H型钢工艺标准
（SEJ/BZ－0603－2002）
1 范围
本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作工程中的焊接H型钢制作工序。
2 施工准备
2.1 主要机具：
2.1.1 下料设备：焊接H型钢生产线的下料设备一般配备数控多头切割机或直条多头切割机。
2.1.2 拼装点焊：设备焊接H型钢生产线的拼装点焊设备为H型钢自动组立机。
2.1.3 焊接设备：焊接H型钢生产线的焊机一般为埋弧自动焊机。
2.1.4 翻转机和移钢机：焊接H型钢生产线上配以链条式翻转机和移钢机。
2.1.5 H型钢翼缘矫正机：焊接H型钢生产线的配备H型钢翼缘矫正机。
2.1.6 H型钢拼、焊、矫组合机：在焊接H型钢生产中，有较大实力的工厂可使用H型钢拼、焊、矫组合机。该机是将H型钢制作的三道工序集于一身，具有结果紧凑、占地省、生产效率高等优点。
2.2 作业条件
2.2.1 熟悉图纸，核对图纸的焊接要求。
2.2.2 核对钢板材质和各断料尺寸。
2.2.3 检查各加工设备是否完好。
2.2.4 核对工艺要求，检查前道工序的半成品质量。
3 操作工艺
3.1 工艺流程
钢板 → 下料 → 拼装点焊 → 焊接 → 矫正 → H钢成品
3.2 钢板材料：是H型钢的母材，必须按图纸要求进行正确的选用。并根据材料管理的要求，对所用材料进行检查。
3.3 下料：其中包含划线、切割工艺，应按这工艺规定进行下料。
3.4 拼装点焊：一般在H型钢组立机内完成。第一步组成┻形；第二步组成工形。具体有组立机完成。
3.5 焊接成型： 将拼装点焊后的H型钢置入埋弧自动焊机中，按埋弧自动焊焊接工艺进行埋弧焊，将整个H行钢全部焊接成型。
3.6 矫正： 经过焊接过的H型钢的翼缘板必然产生菌状变形，而且翼缘板与腹板的垂直度也有偏差，就用H型钢矫正机进行矫正。
3.7 H钢成品：将矫正后的H钢进行编号，以便进入下道工序。
4 质量标准
4.1 主控项目
4.1.1 放样施工中所用的计量器具，必须经过计量部门检验复核，合格的方能使用。
4.1.2 H型钢制作的每道工序必须严格按照相应的工艺要求进行施工。
4.1.3 各种机械操作者，必须经过同类机械操作培训后，方能进行机械操作。
4.2 一般项目
4.2.1 焊接H型钢的翼缘板拼接和腹板拼接的间距不应小于200mm。翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。
4.2.2 焊接H型钢的允许偏差应符合中国钢结构协会编著的《建筑钢结构施工手册》P333表4－196中的规定。
5 成品保护
5.1 成品的H型钢梁在搬运和安装时，应对其翼缘板进行保护处理，以防出现变形。
5.2 钢构件应进行编号，标注吊装重心。
5.3 钢构件的堆放场地的地基要坚实,地面平整干燥,排水良好。
6 应注意的质量问题
6.1 H型钢加工制作时，必须严格按相关的工艺进行加工。
6.2 H型钢加工制作后必须经矫正后经检验合格后才能成为成品。
6－4 钢结构制作的组装工艺标准
（SEJ/BZ－0604－2002）
1 范围
本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作工程中的矫正和组装工序。
2 施工准备
2.1 主要机具与工具：
2.1.1 卡兰或铁锲制夹具： 用于将两个零件夹紧在一起定位，进行搭焊或焊接。
2.1.2 槽钢夹紧器：用于装配钢板结构的对接接头。
2.1.3 矫正夹具及拉紧器：矫正夹具用于装配钢板结构；拉紧器是在装配时用来调整两个零件之间的缝隙。
2.1.4 正反丝扣推撑器： 用于在装配圆筒体时调整焊缝间隙和矫正筒体形状之用。
2.1.5 型钢矫正机：利用上、下两排辊子将型钢的弯曲部分矫正调平。
2.1.6 机械顶直矫正机： 槽钢夹紧器用于装配钢板结构的对接接头。
2.1.7 辊式平板机：用于平整钢板。
2.1.8 成品冷矫正设备：一般使用翼缘矫平机、撑直机、油压机、压力机等借住机械力矫正的设备。
2.2 作业条件
2.2.1 熟悉图纸，核对图纸的公称尺寸和安装尺寸。
2.2.2 核对各部分尺寸。
2.2.3 了解产品的用途结构特点，以便提出装配的支承与夹紧等措施。
2.2.4 了解各零件的相互配合关系，使用材料及其特性，以便确定装配方法。
2.2.5 了解装配工艺规程和技术要求，以便确定控制程序、控制基准及主要控制数值。
2.2.6 用目测或直尺、粉线等测量变形尺寸，确定变形大小，并分析变形类别。
3 操作工艺
3.1 矫正工艺流程
作业准备 → 矫正措施 → 矫正 → 检查核对
3.2 钢结构主要矫正形式
3.2.1 矫直：消除材料或构件的弯曲；
3.2.2 矫平：消除材料或构件的翘曲或凹凸不平；
3.2.3 矫形：对构件的一定几何形状进行整形；
3.2.4 矫正原理：利用钢材的塑性、热胀冷缩的特性，以外力或内应力作用迫使钢材反变形，消除钢材的弯曲、翘曲、凹凸不平等缺陷，以达到矫正之目的。
3.3 矫正的分类
3.3.1 按加工工序分：有原材料矫正、成型矫正、焊后矫正等。
3.3.2 按矫正时外因来源分：有机械矫正、火焰矫正、高频热点矫正、手工矫正、热矫正等。
3.3.3 按矫正时温度分：有冷矫正、热矫正等。
3.4 成品冷矫正
3.4.1 成品冷矫正一般使用翼缘矫平机、撑直机、油压机、压力机等，借助机械力矫正的设备，将材料或工件进行矫正。作业时主要选择合适的设备。
3.5 火焰矫正
3.5.1 火焰矫正常用方法及温度控制：火焰矫正常用的加热方法有点状加热、线状加热和三角加热三种。点状加热根据结构特点和变化情况，可加热一点或数点。线状加热时，火焰沿直线移动或同时在宽度方向作横向摆动，宽度一般约为钢材厚度的0.5－2倍，多用于变形量较大或刚性较大的结构。三角形加热的收缩量较大，常用于矫正厚度较大、刚性较强的构件的弯曲变形。低碳钢和普通低合金钢的热矫正加热温度一般为600－900℃，800－900℃是热塑性变形的理想温度，但不得超过900℃。如加热温度再高，会使钢材内部组织发生变化，晶粒长大，材质变差。低碳钢塑性好，收缩应力超过屈服点时随即产生变形而引起应力重分配，不会产生大问题。但中碳钢则会由于变形而产生裂纹，所以中碳钢一般不用火焰矫正。普通低合金结构钢在加热矫正后应缓慢冷却。
3.5.2 火焰矫正用的工具：火焰矫正用的是烤枪,具体可参考相关的烤枪技术性能资料。
3.5.3 火焰矫正的关键是正确掌握火焰对钢材进行局部加热以后钢材的变形规律。影响火焰矫正效果的因素主要有火焰加热位置、加热形状、宽度、大小、温度等。
3.5.4 加热位置的确定应选择在钢材弯曲处其纤维需缩短的部位，一般来说在弯曲处向外凸一侧加热能使弯曲趋直。
3.5.5 加热面积（包括加热线的宽度、点的直径、三角形的面积大小等）对矫正变形能力的大小有显著影响，同一厚度的钢板加热线越宽，钢板弯曲量越大。一般来说，加热线宽度与弯曲量成正比关系。加热线宽度为板厚的0.5－2倍左右。
3.5.6 钢材的加热温度，在火焰矫正所允许的温度范围内，对矫正的变形能力，一般来说温度越高，矫正变形能力越大。对Ф100mm×1000mm的圆钢在中间以不同温度加热，其加热温度与冷却后的圆钢弯曲量见表1。
3.5.7 加热深度是火焰矫正控制矫正效果的重要一环。对10mm厚1000mm×1000mm的钢板在居中20mm宽度作直线加热，加热温度700－800℃，在施以不同加热深度后，钢板的弯曲量f如表2所示。从表中的结果看出，钢板在不同加热深度情况下与弯曲成曲线关系。加热深度一般控制在钢板厚度的40%以下，如用三角形加热方式则为构件宽度的40%左右。
表1 加热温度与弯曲量关系表
加热温度t （ ℃ ） 200 400 600 800 1000
弯曲量f （ mm/m ） 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32
表2 加热深度与弯曲量关系表
加热深度 （mm） 1 2 3 4 5 6 7 8 9
弯曲量 （mm） 2.0 2.8 3.2 3.3 3.2 2.9 2.6 1.9 1.2
3.6 组装工艺流程
作业准备 → 大样放制 → 结构组装 → 检查核对
3.7 钢结构构件组装的方法
3.7.1 地样法：用1:1的比例在装配平台上放出构件实样，然后根据零件在实样的位置，分别组装起来成为构架。此装配方法适用于桁架、构架等小批量结构的组装。
3.7.2 仿形复制装配法：先用地样法组装成单面（单片）的结构，然后定位点焊牢固，将其翻身，作为复制胎模，在其上面装配另一单面的结构，往返两次组装。此种装配方法适用于横断面互为对称的桁架结构。
3.7.3 立装：立装是根据构件的特点，及其零件的稳定位置，选择自上而下或自下而上地装配。此法用于放置平稳，高度不大的结构或者大直径的圆筒。
3.7.4 卧装：卧装是将构件放置卧的位置进行的装配。卧装适用于断面不大，但长度较大的细长构件。
3.7.5 胎模装配法：胎模装配法是将构件的零件用胎模定位在其装配位置上的组装方法。此中装配法适用于制造构件批量大、精度高的产品。
3.8 装配胎和工作平台的准备
3.8.1 装配胎主要用于表面形状比较复杂，又不便于定位和夹紧或大批量生产的焊接结构的装配与焊接。
3.8.2 装配常用的工作台是平台，平台的上表面要求必须达到一定的平直度和水平度。平台通常有铸铁平台、钢结构平台、导轨平台、水泥平台和电磁平台。
3.9 焊接结构拼装
3.9.1 桁架拼装
1 无论是弦杆,还是腹杆,应先单肢拼配焊接矫正，然后 进行大拼装。
2 支座、与钢柱连接的节点板等，应先小件组焊，矫平后再定位大拼装
3 放拼装胎时放出收缩量，一般放至上限 （ L≤24m时放5mm，L＞24m时方8mm ）。
4 按设计规范规定，三角形屋架跨度15m以上，梯形屋架和平行弦桁架跨度24m以上，当下弦无曲折时应起拱 （ L/500 ）。但小于上述跨度者，由于上弦焊缝较多，可以少量起拱 （ 10mm左右 ），以防下挠。
5 桁架的大拼装有胎模装配法和复制法两种.前者较为精确,后者则较快；前者适合大型桁架，后者适合一般中、小型桁架。
6 上翼缘节点板的槽焊深度与节点板的厚度有关,见表3。
如深度超过表3时，可与设计单位研究修改，否则不易保证焊接质量。装配槽焊深度公差为±1。
表3 槽焊深度值
节点厚度 （mm ） 6 8 10 12 14
槽焊深度 （mm） 5 6 8 10 12
3.9.2 实腹工字形吊车梁的拼装
1 腹板应按工艺要求，以保证宽度和拼装间隙。
2 翼缘板进行反变形，装配时保持α1＝α2。翼缘板与腹板的中心偏移≤2。翼缘板装腹板面的主焊缝部位50mm以内先进行清除油、锈等杂质的处理。
3 点焊距离≤200mm，双面点焊，并加撑杆点焊高度为焊缝的2/3，且不大于8mm，焊缝长度不宜小于25mm。
4 根据设计规范规定，实腹式吊车梁的跨度超过24m时才起拱。跨度小于24m时，为防止下挠最好先焊下翼缘的主缝和横缝。焊完主缝，矫平翼缘，然后装加劲板和端板。
5 对于磨光顶紧的端部加劲角钢，最好在加工时把四支角钢夹在一起同时加工，使之等长。
6 用自动焊施焊时，在主缝两端都应当点焊引弧板，引弧板大小板厚和焊缝高度而异，一般宽度为60－100mm，长度为80－100mm。
3.9.3 大型钢模板拼装
1 为保证表面平整，对工、〖形断面的骨架，其翼缘平面必须与腹板成900 ，偏差≤1mm。
2 严格控制材料长度、端面与纵轴成900和切肢的长度，长度偏差为±1mm （最好冲切或机器加工）。
3 对装应在平直的平台上进行，随时用平尺检查平面的不平度。骨架的位置应有胎具定位，各交叉杆件间的局部不平都不超过1mm，全长不平度≤5mm。
4 骨架焊接时必须放平，亦可成对用螺栓把紧，施焊时应从内向外进行，施焊人数不应超过4人。应对称施焊，尽量减少变形。
5 骨架使用开式油压机或龙门架千斤顶进行矫正，铲平上平面焊缝以便扣板。
6 正面板内部隐蔽焊缝焊完后装底板，焊完最后再矫正。钢模板上平面的不平度，全长一般为6－8mm。全平面翘曲要小于10mm。局部不平度小于3/200。为减少变形，尽可能采用CO2气体保护焊。
3.9.4 高层钢结构拼装
1 组装必须按工艺流程规定的次序进行。
2 严格检查零部件的加工质量。
3 编制拼装工艺，确定组装次序、收缩量的分配、定位点及偏差要求，制作必要的工装胎具。
4 箱形管柱内隔板、柱翼缘板与焊接垫板要紧密贴合，装配缝隙大于1mm时，应采取措施进行修整和补救。
5 ╋形柱子上牛腿较多，伸出较长时，牛腿的孔应在总装前钻好，组装时必须做好定位点，然后进行定位装配，逐个检查牛腿位置的正确与否。
4 质量标准
4.1 主控项目
4.1.1 施工中所用的计量器具，必须经过计量部门检验复核，合格的方能使用。
4.1.2 钢结构制作、安装、验收及土建施工用的量具，必须用同一标准进行鉴定，应具有相同的精度等级。
4.1.3 拼装必须按工艺要求进行，当有隐蔽焊缝时，必须先予施焊，经检验合格方可覆盖。当复杂部位不易施焊时，亦须按工艺规定分别先后拼装和施焊。
4.1.4 布置拼装胎具时，其定位必须考虑预放出焊接收缩量及齐头、加工余量。
4.1.5 为减少变形，尽量采取小件组焊，经矫正后再大件组装。胎具及装出的首件必须经过严格检验，方可大批进行装配工作。
4.1.6 组装前，零件、部件的连接接触面和沿焊缝边缘每边30－50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等应清除干净。
4.1.7 构件的隐蔽部位应提前进行涂装。
4.1.8 吊车梁和吊车桁架不应下挠。
4.1.9 热矫正后应缓慢冷却，不得用水骤冷。
4.1.10 碳素结构钢在环境温度低于－16℃、低合金结构钢在环境温度低于－12℃时，不应进行冷矫正和冷弯曲。碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热温度不应超过900℃。低合金结构钢在加热矫正后应自然冷却。
4.1.11 当零件采用热加工成型时，加热温度应控制在900－－1000℃；碳素结构钢和低合金结构钢在温度分别下降到700℃和800℃之前，应结束加工；低合金结构钢应自然冷却。
4.2 一般项目
4.2.1 组装时的点固焊缝长度宜大于40mm，间距宜为500－600mm，点固焊缝高度不宜超过设计焊缝高度的2/3。
4.2.2 桁架结构的杆件轴线交点错位的允许偏差不得大于3.0mm，允许偏差不得大于4.0mm。
4.2.3 装配时要求磨光顶紧的部位，其顶紧接触面应有75%以上的面积紧贴，用0.3mm的塞尺检查，其塞入面积应小于25%，边缘间隙不应大于0.8mm。
4.2.4 焊接结构拼装的允许偏差见中国钢结构协会编著的《建筑钢结构施工手册》P281页表4－－136。
4.2.5 矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。
4.2.6 冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高应符合国家现行标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205－2001中的P.23页表7.3.4的规定。
4.2.7 钢材矫正后的允许偏差应符合《规范》表P24页表7.3.5的规定。
5 成品保护
5.1 制成的半成品必须按规定放置于指定场所。
5.2 半成品工件必须按规定进行编号。
5.3 对半成品构件应按不同的要求进行保护,以免造成碰伤的损失.
6 应注意的质量问题
6.1 钢结构制作、安装、验收及土建施工用的量具，必须用同一标准进行鉴定，应具有相同的精度等级。
6.2 钢构件上应注明工号、图号、零件号、数量及加工边、坡口部位、弯折线和弯折方向、孔径和滚园半径等。
6.3 如材料上有裂缝、夹层及厚度不足等现象时，应及时研究处理。
6.4 螺栓孔的偏差超过规定允许值时，允许采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔，严禁采用钢板填塞。
