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一、箱形柱制作工艺流程及重点检查图

1所用焊接材料必须与被焊母材材质相匹配，以等强性为原则，质量应符合各相应国家标准的要求。

0158 陕西物资储备管理局职工培训中心降水及基坑支护施工方案A、埋弧自动焊用焊丝：

Q345类母材：H10Mn2、Ф4mm焊丝配SJ101焊剂

Q420类母材：H10Mn2、Ф4mm焊丝配SJ101焊剂

B、半自动CO2气体保护焊：

Q345类母材：焊丝：Ф1.2mm的ER50—6

Q420类母材：焊丝：Ф1.2mm的ER55—G

CO2气体：纯度≥99.9%（体积）含水量＜0.005%（重量）

Q420类母材：焊丝：Ф2.4mmH10Mn2、熔嘴管：Ф10mmE5048配HJ431焊剂

Q345类母材：焊丝：Ф2.4mmH10Mn2、熔嘴管：Ф10mmE5048配HJ431焊剂

D、所有焊丝应粗细一致，焊丝不得生锈，焊丝镀铜层不得脱落。

3.1栓钉、瓷环等材料也必须符合设计文件和相关标准要求。

3.2所有材料必须按规定进行验收入库，不合格的材料不得入库，更不得使用。

三、钢板拼接:1、由于定长进料，原则上箱形柱的翼板、腹板不拼接,但尺度超长或不得已时，凡长度要拼接的翼、腹板料，必须先埋弧自动焊拼接，则翼缘板拼接缝和腹板拼接缝两者的间距见图并符合表4.2.1的要求。翼缘板及腹板的拼接长度不小于2倍板宽。（设计有特别要求的按设计执行）。

2、埋弧焊拼接坡口制备原则：对于板厚＜12mm以内的不开坡口可直接采用埋弧双面焊、对于板厚12一26mm的开单面V形坡口、板厚>26mm以上开X坡口,坡口角度的确定原则：板厚较薄坡口角度大、钢板厚度大则坡口角度相应减小、并以焊接工艺评定来确定、最终保证焊缝完全熔透、达到焊缝质量要求、

3、钢板拼接焊3.1、钢板拼接焊开坡口拼接焊常采用两种方法、1）、传统焊接方法、CO2打底焊、反面碳弧气刨清根、埋弧焊填充、盖面，2）、直接采用埋弧双面焊、无需碳弧气刨清根、（适用于操作者焊接技术水平较高者）、3）、对于较厚钢板开坡口的焊接、焊接前需要考虑进行反变形设置、以减少焊接后的变形量，拼接焊缝为全熔透一级、拼接焊缝两端需加装相同板厚的引熄弧板.并经无损探伤合格、（标准依据GB11345一89之规定，）矫平拼缝后，方可下料。

4、钢板拼接埋弧焊反变形控制:考虑到焊接过程中不可避免的要产生焊接变形、则焊接前需要设置反变形、焊几道后随时用钢板尺测量、采取频繁翻身对称焊接.通过焊接过程来有效控制焊接变形、拼接焊缝两端焊接前需加装相同板厚的引熄弧板.对于仍存在有残余焊接变形的、需要矫平钢板焊缝，拼接焊缝为全熔透一级焊缝、则Q345以上钢板焊后24t需经无损探伤合格，方可下料。

4、焊接前钢板对接焊缝两端需要加装引、熄弧板、

5：埋弧焊接前、为有利于焊接引弧、需要用钢钳将焊丝端头剪成斜尖状、当焊接引弧时、较大的短路电流瞬间能够容易将焊丝尖部溶化并电离产生电弧、焊接电弧引燃，防止了启动后长时间引不着电弧的现象。关键是避免了因起弧时电弧未引燃而长时间的短路、使得焊丝端头与粘结在一起、导致了焊接行走过程中偏焊现象的发生，

6：埋弧焊接引弧时、正确做法是将焊丝下送至焊缝表面、焊丝尖端头与焊缝表面轻微接触即可、达到焊丝尖部与母材或焊缝似接触又非接触的状态、起弧处添加焊剂覆盖、开始引弧焊接。此方法保证了起弧一引即着、就如同划火柴

7、钢板对接：多层多道焊接、当随着焊接层数的增加、使得焊缝坡口增宽、在采用埋弧单丝焊接、焊缝宽度增加后、仍然采用一道盖面焊、则电弧熔宽不够、容易产生焊缝两侧的咬边、再就是较宽的焊道采用大电流和电压焊接则焊接接头性能将会变差、正确做法：应进行分道焊接、采用多层多道进行焊接、见图示意

8、钢板拼接埋弧焊规范参数:表1.2

9、焊接变形火焰矫正：过大的焊接变形、采用火焰沿焊缝宽度往复加热、一般以变形的大小来确定加热宽度区域、变形大加热区域宽、变形小则加热区域窄、矫正原来：利用厚板温差原理。加热温度不宜超过600℃、并加热后让钢板自然冷却、严禁用水急冷

4.2根据构件特点，确定下料方法及相关的焊接收缩余量，计算相关的焊接变形。

钢结构构件焊后平行于焊缝方向发生的收缩变形叫纵向变形。焊缝的纵向收缩变形量随焊缝的长度和焊缝熔敷金属的截面积的增加而增加，随焊件截面积的减少而减少。多层焊时，第一层的收缩量最大，有纵向长焊缝的钢结构件，单道焊时长度方向的收缩量估算公式为：

△L＝K1×Aw×L/A

式中：Aw——焊缝截面积，mm2；

A——杆件的截面积，mm2；

L——杆件长度，mm；

△L——纵向收缩量，mm；

K1——与焊接方法、材料热膨胀系数和多层多道焊的层数有关的系数，对不同的焊接方法、系数K1数值不同：

GMAW（气保焊）：K1＝0.043

SAW（埋弧焊）：K1＝0.071～0.076

SMAW（药皮焊条焊）：K1＝0.048～0.057

由于估算公式属于经验公式，应在工程实际中验证修改，为了工程便于应用，介绍三个焊缝纵向收缩量的近似值（mm/m）：

对接焊缝：0.15～0.30；

连续角焊缝：0.20～0.40；

间断角焊缝：0～0.10。

注：以上数据是宽度大约为15倍板厚的焊缝纵向收缩量，适用于中等厚度低碳素结构钢、低合金结构钢。

钢结构构件焊接后在重直于焊缝方向发生的收缩称为横向收缩变形。横向收缩的变形量随板厚的增加而增加。多道焊时，每一道焊缝所产生的横向收缩量逐渐递减。对接焊缝的横向收缩变形量，可以用公式来进行计算。

V形、△L＝0.1t＋0.6

X型、△L＝0.1t＋0.4

△L、横向收缩变形量，mm；

式中：t——为焊接接头的板厚。

（拘束度大K取0.1；拘束度小K取0.2；拘束度适中K取0.15）

根据设计尺寸按1：1放大样。可直接在样板（样杆）上放线，亦可先放样再作样板；应根据需要，分别作成号料、加工和检查用的样板、样杆。

放样、号料时应根据工艺要求预留焊缝收缩余量及切割、加工等加工余量，其值可参见表1.3

预留焊接收缩余量参考值表1.3

截面高度在1000mm以内及钢板厚度在25mm以内

截面高度在1000mm以内及钢板厚度在25mm以上各种厚度的钢材，

重型（组合截面柱子等）

厚18mm及以下的钢板

板,条料切割,必需遵循两边同时受热切割原理,避免板单面切割后产生旁弯

4.3、切割工艺与参数表1.4

4.4、构件板编号：根据图纸构件尺寸、对切割下料板进行编号、为后续加工装配创造条件、采用油漆记号笔进行标注、字迹清楚，

4.5切割后及时清除氧化铁，采用角向磨光机打磨割口端面，并进行质量自检查，严禁将氧化铁带入下道工序.

4.6、钢板调平:条料切割后板弯曲需进行调平，如果有大量板弯、则需要采用平板机、或是采用将卷管机滚轮之间放入较厚钢板、平板时将弯曲板放于上面进行校平，数量或是弯曲不大的可采用、人工大锤、在弯曲处板边部垫上钢板进行锤打调平、目的：释放切割边处的热收缩应力。调平时严禁直接在弯曲板上锤打、调平后进行质量检查，合格转入下道工序。

（二）、内隔板切割下料、坡口加工：内隔板与箱体四面连接，分为CO2气保护焊缝cb和电渣焊焊缝两种，CO2焊缝需要开坡口见图示意。1、内隔板CO2焊缝坡口角度加工原则：有利于保证焊缝全熔透和焊接质量，2、内隔板CO2焊缝是否开双面坡口的原则：当翼板厚度40mm以上时、考虑减少坡口焊接量，需要开双面坡口，当翼板厚度<40mm以下时则开单面坡口。

内隔板尺寸的确定、内隔板四边焊缝为全熔透二级、依据加工图箱型截面尺寸，分别计算各边宽度,2.1、翼板側宽＝翼板宽–(2腹板厚+2Cb)注：Cb为CO2焊缝间隙缝，约4一5mm2.2、腹板側宽＝腹板截面宽－(2翼板厚+2d)

(注:d为电渣焊坡口间隙,当翼板厚≤28mm宜23mm,当板厚≥30mm宜25mm.

3、内隔板切割下料：3.1、内隔板尺寸的确定、内隔板四边焊缝为全熔透二级、依据加工图箱型截面尺寸，分别计算各边宽度,a、翼板側宽＝翼板宽–(2腹板厚+2Cb)注：Cb为CO2焊缝间隙缝，约4一5mmb、腹板側宽＝腹板截面宽–(2腹板厚+2Cb)

3.2、内隔板CO2焊缝坡口切割、

3.3、内隔板切割下料1）、内隔板,小件板纵向切割,同样遵循两边同时受热切割原理,避免板单面切割后产

生旁弯、横向切割采用数控切割机、

3.4、切割后及时清除氧化铁，采用角向磨光机打磨四个边割口端面，严禁将氧化铁带入下道工序、并进行检查，

五、坡口加工、（一）、箱形主焊缝坡口、角度加工、1、主焊缝坡口角度加工原则：有利于保证焊缝全熔透与焊接质量，2、主焊缝是否开双面坡口的原则：当翼板厚度>30mm以上时、考虑防止翼板厚度方向的层状撕裂，需要开双面坡口，当翼板厚度<30mm以下时则开单面坡口。

3、腹板，翼板坡口加工3.1、当箱形构件主焊缝、全长焊缝设计要求熔透时、则按照下图采取通长熔透焊缝坡口来加工、对于板厚≥30mm以上需要开双边V型坡口、板厚＜30mm以下开单边V型坡口。

切割时割嘴切割风线与腹板端所划角度线相吻合后、进行切割。

3.2、当箱形构件主焊缝、焊缝设计要求柱体牛腿上下600mm翼缘板与腹板焊缝、柱上下

端头各150mm范围内为全熔透一级、其它部位部分熔透时，则按照下图示意进行切割。

3.3、腹板坡口加工:请参见下照片图示划线、小车加装配导向轮、两边同时切割，半自动坡口切割时，小车上需要加装导向轮，能够保证坡口切割质量

3.4、坡口切割后检查：坡口钝边质量关系到主焊缝，CO2打底焊接质量的好坏、钝边厚度不一致、就会导致焊缝根部死角处溶不透、则焊缝就要返工、对此：钝边薄厚不一、需要修磨钝边,同时清除氧化铁，见图示意：

五、内隔板电渣焊衬板加工与装配、

电渣焊衬板：衬板的作用、主要作用是阻挡焊缝熔液流淌、强制焊缝成型、与连接焊缝形成一体。衬板规格尺寸选用原则、主要以翼缘板厚度来确定、保证焊接过程中衬板不被烧穿、具体衬板规格尺寸选用见下表、

2、电渣焊衬板切割：箱形柱内隔板电渣焊衬板加工必须依据图纸设计要求、衬板切割采用半自动切割机双割嘴、两边同时受热、防止衬板板产生旁弯。

3、衬板切割弯曲矫正：用钢板尺测量、衬板中间弯曲超过1mm以上时、需要进行矫正、矫平处理、用人工大锤矫平、也可以采用刨边机等机械加工矫平、

弯曲的电渣焊板、将会使翼缘板盖板时、内隔板电渣焊衬条与翼缘板连接的接触面产生一定间隙缝、带来的结果使焊接过程中导致电渣焊漏渣、造成焊接熄弧与中断、焊缝缺陷未熔合的产生、影响焊缝质量保证。

4、内隔板上装配衬板:内隔板上装配电渣焊衬板是箱形构件加工过程中关键工序：1）：在制作内隔板装配电渣焊衬板时、先在制作平台上放十字线、依据设计内隔板尺寸再将内隔板尺寸放线到平台上、装配胎摸具、并予以点焊固定,2）：装配隔板衬板.先点固焊衬板两端，以防衬板一端翘起，见后图隔板衬板装配缺陷示意图。

5、内隔板上装配衬板:内隔板上装配电渣焊衬板是箱形构件加工过程中关键工序：1）：在制作内隔板装配电渣焊衬板时、先在制作平台上放十字线、依据设计内隔板尺寸再将内隔板尺寸放线到平台上、装配胎摸具、并予以点焊固定,2）：装配隔板衬板.先点固焊衬板两端，以防衬板一端翘起，见后图隔板衬板装配缺陷示意图。

3）、内隔板装配电渣衬板：操作平台、在操作平台上放线、装配胎模具

4)、内隔板与衬条的点固焊方法：不正确的点固焊则会给电渣焊带来不必要的困难、表现为：当电渣焊坡口较小时、点固焊和焊豆飞溅在坡口内会进一步减小坡口内的空间、使得电渣焊熔嘴管送入困难、或根本就无法送入、即使能够送入电渣焊熔嘴管、电渣焊管在坡口内的左右活动调整也会受到空间狭小的一定影响、并焊接时会影响到过程中添加焊剂、对焊接质量的保证变的不利。正确的点固焊方法是、衬条与内隔板之间点固焊在隔板外侧、点固焊尺寸见图示。

6、内隔板衬条装配质量检查:内隔板衬条装配后进行尺寸检查，1）、电渣焊衬板装配后先打上隔板中心线、为后续箱形装配尺寸准确提供条件。2）、以箱型内口尺寸为准、检查隔板的长x宽尺寸。3）、检查隔板对角线尺寸。

7、隔板衬板装配缺陷,装配隔板衬板时可能出现的缺陷.和组装箱型时的误差·将会造成电渣焊时的漏渣.衬板面与隔板,衬板面与壁板接触间隙缝必需<1mm.以防止漏渣.以下图示是电渣焊衬板装配时常见的缺陷、应予以避免产生、

六、箱形装配：（一）、腹板上装衬条、箱形主焊缝设计分通长全熔透做法、和部分全熔透与部分半熔透做法、两种做法在腹板上的坡口加工不一样、见图示、

1、腹板上装配衬垫板加工做法、1）、腹板量放中心线、以腹板中心线为准,向两边放垫板装配线.可消化腹板偏差。箱型腹板上衬垫板装配线的计算方法如下：a、在实际腹板宽度上分出中心线：实际腹板宽度1/2=腹板宽度中心线图示一b、依据箱型截面内口尺寸：箱型截面内口尺寸1/2－(垫板宽+1～2mm焊缝收缩量)。

2)、腹板装配垫板：以垫板线为基准,两边装配衬垫板.同时消化腹板偏差，加装前需要检查调直衬垫板的平直度。注意：如箱形腹板长度较长，装配衬垫板时可将衬垫板分段进行加装、长度1米或2米均可，保证依据装配线加装衬垫板之后的平直度。点固焊缝长20mm、间距400mm、点固焊时防止衬垫板的变形翘起、点固焊的同时用手锤进行锤打调平、说明：腹板上装垫板作用主要是保证主焊缝在打底焊接时衬托焊缝铁水、防止焊漏、实现焊接过程的顺利。

2、部分全熔透与部分半熔透坡口加工做法、以腹板中心线为基准,向两边放垫板装配线.以此来消化腹板偏差。例：箱型腹板上衬条装配线的计算方法如下：1）、在实际腹板宽度上分出中心线：实际腹板宽度1/2=腹板宽度中心线图示一2）、依据箱型截面内口尺寸：箱型截面内口尺寸1/2－垫板宽+1～2mm焊缝收缩量。

3）、腹板装配垫板：同样以垫板线为基准,板两边装配衬垫板.加装前需要检查调直衬垫板的平直度、衬垫板只对全熔透焊缝区段进行加装、注意：依据装配线加装衬垫板、确保衬垫板装配平直度、并将衬垫板与腹板进行点固焊、见图示意。

3、在腹板上量放内隔板位置线、其目的是先行将腹板电渣焊孔切割、注意：腹板上放出内隔板位置线后、以板端齐头20mm线为基准,向另一端量放所有内隔板位置线、将电渣焊孔切割出来，并清理割渣，

（二）、翼缘板上装配内隔板：1、翼缘板上测量放隔板位置线、在翼缘板上量放同腹板相同的内隔板装配线：尺寸以构件加工详图为准，注意：翼缘板上的内隔板位置线、是后续箱形构件取长的基准依据。以齐头20mm、线为基准,向另一端量放隔板中心线.同时标注构件编号、与腹板编号相配套、

1.1.人工胎架装配1）、采用人工胎架组立前须在钢板平台上，根据箱型截面尺寸制作胎架见图。先放胎架装配位置线，按照图纸放出腹板宽度尺寸，并在腹板宽度两侧放出翼缘板厚尺寸。其中一侧预留楔铁间隙空间尺寸，便于翼缘板组装时的加楔铁紧固作用。

2、装配隔板：将内隔板上电渣焊衬条端与翼缘板相对接、并隔板中心线与翼缘板中心线对中、内隔板电渣焊衬条板边与翼缘板上画出的隔板边线相对齐。

隔板装配时注意、当相临两隔板之间尺寸较小时、为了方便焊接、应将内隔板CO2焊坡口面背对背装配、同时内隔板垂直与翼板面90°并进行点固焊予以固定。

（三）、箱体U形组立：1、首先组装时、腹板与翼板拼接焊缝必须错开>200mm以上、避免出现十字焊缝。2、组装时注意保证箱体截面为正方形、组装完成后及时进行检查箱体截面尺寸。3、点固焊缝长50mm、间距150mm、点固焊焊接材料强度与母材相同。

4、在钢板平台上按照图示尺寸安装胎具，并进行胎膜架固定与焊接，胎膜板的制作，见图。4.1、胎膜板厚度30mm左右，4.2、翼缘靠模板高度=箱型翼缘板宽度的2／3。4.3、腹板靠模板厚度20mm左右、其它尺寸见图。

（四）、箱体内隔板CO2焊接、箱体U形在盖板前、需要先将内隔板与箱体连接CO2焊缝进行焊接、并探伤合格后进行盖板。

GB5135.4-2003 自动喷水灭火系统 第4部分 干式报警阀1、箱体U形内隔板CO2焊接：内隔板全熔透坡口焊缝、采用单面V形坡口CO2焊、反面加衬垫,多层多道焊接

2、箱体U形内隔板CO2焊接：内隔板全熔透焊缝、采用坡口多层多道焊接、经焊接后往往在箱口端有隔板的部位、易产生波浪变形、见图示意。

防止焊接造成箱体波浪变形的措施箱形内隔板CO2焊接前需要在箱口处、内隔板与腹板之间加装焊接刚性支撑见图示、可起到防止焊接造成的箱体端口波浪变形的作用、

（五）、盖板装配：装配前检查内隔板电渣焊衬垫板、与两侧腹板之间的装配质量、对于有＞1.5mm以上间隙缝、需要进行封焊、并对衬垫板与盖板接触端面进行打磨、清除焊疤、飞溅、确保盖板与衬垫板端面接触严密、同时必须将内隔板中心线、引出致箱形腹板外两侧、并按图中示意、连续打上三个以上的洋冲眼、以保证后续牛腿装配时位置基准和准确、注意：此关键工序、必须做到，箱形两腹板侧均要打上隔板中心线引出洋冲眼。

隔板装配前必须认真检查电渣焊隔板衬条端面、对于焊疤与焊豆飞溅必须清理、采用磨光机进行打磨、保证盖板装配后与电渣焊衬条端面能够贴严、避免和防止焊接过程中的漏渣、

打磨电渣焊衬条板端与盖板接触面、以确保盖板时贴严紧密。

箱形盖板装配：盖板与腹板必须贴紧、特别是盖板与电渣焊衬条板端面必须贴紧严密、之间间隙缝＜1mm、以确保电渣焊时不漏渣、盖板与箱体点固焊长50mm、间隔300mm。

七、箱型主焊缝焊接、1、CO2打底焊接:1）、焊前主焊缝两端加装引熄弧板.焊接引弧在引弧板上,收弧在熄弧板上.2）、CO2打底焊两道.焊接采用两边对称、同时、同方向、同焊接参数的原则,防止构件产生旁弯,扭曲变形.

SY／T 6915.1-2012 石油天然气工业 井下工具 第1部分：偏心工作筒预热和层间温度常用钢材焊接前预热温度宜按下表规定表1.7