标准规范下载简介
某超高层建筑钢结构制作方案.docH型（包括焊接H型钢、热轧H型钢）构件的制作主要工作是H钢的下料，钻孔，拼装和焊接。加工工艺如下：
H型构件加工的关键工艺、设备
H型钢截面高度在1m以下的规则断面时Q／SY 06520.1-2016标准下载，采用H型钢加工流水线上的数控锁口机或数控带锯机下料； H型钢截面高度在1m以上的规则断面时采用半自动切割机进行下料；H型钢的断面为不规则断面时可采用手工下料；主要设备如下：
数控锁口机 数控带锯机
翼板宽度≤450mm，截面高度≤1000mm的H型钢可利用流水线上数控九轴三维钻进行孔加工；截面高度＞1000mm的H型钢，孔的加工方式采用摇臂钻与磁座钻进行加工；
数控九轴三维钻 摇臂钻
长度方向以型钢顶面锯切面为装配基准，宽度方向以型钢截面中心线为装配基准，根据此原则，对各零件的装配位置进行划线，在H型钢长度及宽度方向上划出牛腿、节点板、安装耳板定位线，牛腿以牛腿中心线为定位基准，节点板、安装耳板以上端孔中心线为定位准，如下示意图所示，装配合格采用气保焊接外部零件：
本建筑顶部造型拱，主要构件由三或四只弯弧圆管组成一束，下端支撑在结构钢柱上，上端共同支撑于一点形成拱，共有六榀这样的拱来完成整个造型，如下图所示：
综合考虑吊装方案及运输条件限制，每榀拱现分为六段：每段长度约11米，如下图所示；
顶拱弯圆构件有着曲率小、半径大的特点，针对弯圆构件的这种加工特点，我们采用机械弯圆工艺进行弯圆。不同的管径则配以不同的弯圆模具进行。下面为机械弯圆机和模具图片：
机械弯圆工艺原理主要为选用与被弯钢管相匹配的模具，钢管在钢管弯圆机上前后行走，通过钢管弯圆机不断逐渐调节模具相对位置，最终成型。钢管弯圆时预留一定量，消减回弹量对弯曲半径的影响。弯曲成型后，检验成型后的拱轴线与理论轴线是否一致。弯曲后，钢管直径变化不大于1mm及设计外径的0.5％中的较小值，壁厚变化不大于1mm及设计壁厚10％的较小值，矢高偏差不大于5mm，钢管表面不能出现折痕和凹凸不平的现象。
钢结构加工工艺专项方案
本工程主要用到下列焊接设备
焊接材料在使用前应按照材料说明规定的温度和时间进行烘焙和储存，若材料说明不详，则按照下表要求执行：
本工程所有的材料大部分为Q345和Q345GJ，厚度最厚达100mm，很大一部分在45、50、60、70不等，而且节点复杂。焊接中主要难点是焊接裂纹问题，其次为层状撕裂等问题。
在焊接过程中，厚板对接焊后的变形主要是角变形。实践中为控制变形，往往先焊正面的一部分焊道，翻转工件，碳刨清根后焊反面的焊道，再翻转工件，这样如此往复，一般来说，每次翻身焊接三至五道后即可翻身，直至焊满正面的各道焊缝。同时在施焊时要随时进行观察其角变形情况，注意随时准备翻身焊接，以尽可能的减少焊接变形及焊缝内应力。另外，设置胎夹具，对构件进行约束来控制变形，此类方法一般适用于异形厚板结构，由于厚板异形结构造型奇特、断面、截面尺寸各异，在自由状态下，尺寸精度难以保证，这就需要根据构件的形状，制作胎模夹具，将构件处于固定的状态下进行装配、定位，焊接，进而来控制焊接变形。
采取合理的焊接顺序
选择与控制合理的焊接顺序，即是防止焊接应力的有效措施，亦是防止焊接变形的最有效的方法之一。根据不同的焊接方法，制定不同的焊接顺序，埋弧焊一般采用逆向法、退步法；CO2气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法；编制合理的焊接顺序的方针是“分散、对称、均匀、减小拘束度”。
补偿加热法实则亦是求得焊缝焊接时热量“对称、均匀”的辅助手段。当厚板结构整体焊接存在不对称时，极易造成构件扭曲、旁弯等变形，且难以进行矫正，采用补偿加热法对结构的整体焊接效果颇佳。
焊接裂纹是焊接构件施工过程中最为严重的缺陷，轻则返修，重则构件报废。焊接裂纹有焊缝或熔合线或热影响区裂纹，有表面或内部贯穿裂纹，有弧坑或焊址或焊缝根部裂纹，有层状撕裂等。
以焊缝冷却结晶时出现的时间阶段分，有热裂纹和冷裂纹或延迟裂纹。
影响冷裂纹形成的因素有：焊接接头中金相组织的硬度、脆性较高；焊接接头中焊缝扩散氢的含量较高；焊接接头的拘束应力较大。
由于钢材化学成分已经选定，因此焊材选配时应选硫、磷含量低、锰含量高的焊材。使焊缝金属中的硫磷偏析减少，改善部分晶体形状，提高抗热裂性能。
控制焊接工艺参数、条件
控制焊接电流与速度，使每一焊道的焊缝成形系数达到1.1～1.2，减少在焊缝中心形成硫磷偏析，提高抗裂性能;避免采用小角度、窄间隙的焊缝坡口，致使焊缝成形系数过小;加强焊前预热，降低焊缝在冷却结晶过程中的冷却速度;采用合理的焊接顺序，使大多数焊缝在较小的拘束度下焊接，减少焊缝收缩拉力。
焊缝根部焊接是厚板焊接的起始点；是保证焊缝质量的根基；亦是产生裂纹的敏感区，因此焊缝根部的焊接措施必须慎之又慎。加强焊缝坡口的清洁工作，清除一切有害物质；加强焊前预热温度的控制；焊前对坡口根部进行烘烤，去除一切水分、潮气，降低焊缝中氢含量。使用小直径手工焊条打底，确保根部焊透；控制焊层厚度，适当提高焊道成形系数；控制焊接速度，适当增加焊接热输入量。控制熔合比：在确保焊透的前提下，控制母材熔化金属在焊缝金属中的比例，减少母材中有害物质对焊缝性能的影响。根部焊材可选用低配：根据根部焊缝的施焊条件与要求，在保证焊缝力学性能的条件下，根部焊缝的焊材可选用韧性好，强度稍低的焊材施焊，以增加其抗裂性。严格控制线能量：根据本工程所用钢材特性，焊接线能量宜控制在2400～3000大卡以内，据此通过焊接电流，电压，速度三大参数的选配，保证焊层的厚度与焊料道的成形系数。
厚板焊接存在的一个重要问题是焊接过程中，焊缝热影响区由于冷却速度较快，在结晶过程中最容易形成粗晶粒马氏体组织，从而使焊接时钢材变脆，产生冷裂纹的倾向增大。因此在厚板焊接过程中，一定要严格控制t8/5。即控制焊缝热影响区尤其是焊缝熔合线处，从800℃冷却到500℃的时间，即t8/5值。
t8/5过于短暂时，焊缝熔合线处硬度过高，易出现淬硬裂纹；t8/5过长，则熔合线处的临界转变温度会升高，降低冲击韧性值，对低合金钢，材质的组织发生变化。出现这两种情况，皆直接影向焊接结头的质量。
对于手工电弧焊，焊接速度的控制：在工艺上规定不同直径的焊条所焊接的长度，规定焊工按此执行，从而确保焊接速度，其它控制采用电焊机控制，从而达到控制焊接线能量的输入，达到控制厚板焊接质量之目的。当钢材、焊材选定，即碳当量CE已确定前提下，唯有控制t8/5速度方可降低焊缝中冷脆组织的出现。控制方法有焊前预热、适当增大焊接热输入、焊后后热和缓冷，都达到增大t8/5降低冷裂纹敏感性的效果。
焊后对焊缝进行消氢（H）处理，降低焊缝中H的含量，将对减少冷裂纹的发生起到很大的作用。焊后消氢处理应在焊缝完成后立即进行。消氢处理的加热温度应达到201～250℃，保温时间为1.5分/1mm～2.0分/1mm，且不小于1h，而后缓冷至常温。具体温度与保温时间应通过试验给予确定。
对采用双面坡口的全熔透焊缝，一面焊后，另一面清根结束必须达到下列要求：
坡口内表面应光顺、无凸变，根部应圆滑，R≥6mm；
坡口内表面应打磨，清除碳弧气泡时遗留下的全部碳（C）分子。
防止厚板层状撕裂的工艺措施
根据层状撕裂经验公式计算层状撕裂危险性指数，若层状撕裂危险性指数计算结果介于10～20者，采用+Z15钢板，介于20～30者，采用+Z25钢板，若有更大风险，甚至考虑采用+Z35钢板。
焊接坡口减小，垫板间隙加大
在本程中，所选用的钢板材料大部分为Q345、Q345GJ，板材厚度高达100mm，如果按照常规焊接工艺方法进行制作， 坡口面宽，必然导致整体热输入量巨大，焊缝表面裂纹的倾向性增加，增大了层状撕裂危险性
焊材的选择（要保证—30℃以下的冲击韧性）
焊接材料的选择受许多因素的影响，概括起来主要有三个方面的因素，即焊接性、工艺性和经济性。
预热的目的是减小焊缝冷却速度，防止钢材在焊接时产生冷裂纹。预热温度并非越高越好，不适当地提高预热温度会降低焊缝的强度，同时还会增大熔合比，对焊缝产生不良影响。应该首先确定最低预热温度，实际的预热温度只要不低于最低预热温度即可。
后热的目的是减少扩散氢，防止延迟开裂，即：在冷裂纹尚在潜伏期未起裂前实施的焊后加热。后热一方面可以减少扩散氢，另一方面也可以减少残余应力和改善接头组织
本工程构件，尤其是外框矩形柱节点，厚板全熔透焊接且焊缝较密集，焊接残余应力大，构件内部残余应力得不到有效的消减，将给工程带来较大的潜在危险，因此残余应力的消减至关重要；针对本工程构件的特点，结合我司在国家体育场、广州珠江新城西塔以及其他工程的技术研究和实际消残工作，针对本工程节点制定如下方案。
下面将对在本工程中使用的几种消残方法进行进行介绍：
振动时效（VSR）消残法
振动工艺设备及应用实例
VSR 时效振动工艺设备：主要由激振器，电脑控制器，传感器和打印输出等几部分组成。设备是将带有偏心轮的激振器牢固地夹持在被振工件上，激振器电动机带动偏心轮转动，产生沿垂直方向的周期激振力，使被振工件在其固有频率下振动20至30分钟，电脑控制器可使系统进入智能工作程序，即自动扫频，自动选择工艺参数，自动时效处理，结束后打印工艺参数和绘制工艺曲线。设备图片和使用工况见下图：
应用实例：下面是我们公司在国家体育馆和广州西塔工程中对构件进行振动时效处理的图片。
xx万达广场项目C组团9#栋落地架安全专项施工方案.zip国家体育馆双扭箱型构件VSR实验 西塔X型节点VSR消残
振动时效的效果及优缺点
通过实验证明时效振动处理后，降低和均化了工件内部的残余应力，提高了尺寸的稳定精度。
VSR是目前超大型结构件和多种材料组合的结构件唯一时效方法，还适用于二次时效（一般在半精加工后），是唯一不受场地、环境、工序和工件形状限制的处理方法。
污水处理厂区附属及配套管网施工组织设计可有效降低工程施工成本。
缺点：对残余应力的消减更多意义上是“削峰平谷”，对内部的平均残余应力并没有过多消减。
超声波冲击时效工艺特点