CN101862942B - 核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构技术领域，特别涉及一种核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法，包括放样过程、号料与划线过程、切割加工过程、坡口加工过程、制孔过程、矫正过程、打磨过程、材料的拼接过程、钢构件的预拼装过程、组装过程、摩擦面处理过程、钢结构焊接过程、钢构件出厂前的摩擦面抗滑移试验，厂内喷砂除锈涂刷底漆，钢结构制作分为焊接H型钢柱的制作加工，钢梁的制作，支撑件的装配、焊接和组合钢梁的制作，大梁箱体及下面斜支撑装配、焊接，装焊防甩键。本发明提高了钻孔精度，节点板钻孔利用数控平面钻床完成，确定了各种加工工艺和焊接工艺参数，保证了构件组装后的外形尺寸及现场安装的顺利进行。
Description
技术领域
本发明属于核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构技术领域，特别涉及一种核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法。
背景技术
在核电厂钢结构工程中，起着至关重要的安全作用的结构就是厂房防甩击钢结构，该结构处在核反应堆和发电厂之间，主要作用就是防止当能量输送管道突然爆裂时，输送管道在巨大的能量的驱动下甩动，进而破坏核反应堆结构，防甩击钢结构就是能有效的在核反应堆外侧形成一道强大的隔离保护层，避免危害的发生。辽宁红沿河核电站一期常规岛主厂房的防甩击钢结构由3组防甩大梁及双层平台框架组成，为箱形结构，箱形梁的角焊缝焊接通常采用船形位置焊接，主要是船形位置焊接工艺成熟，焊缝成形美观。但船形焊接工艺方案，四条焊缝分四次焊接完成，容易产生扭曲变形。一旦产生扭曲变形，现有设备难以矫正，需用火焰经多次矫正，矫正成本很高，甚至于矫正不过来造成产品报废。另外防甩击钢结构连接关系复杂，连接节点多，采用高强螺栓联接，且联接孔非常多，以往的制作方法给现场的安装造成很大的难度，经常出现孔联接不上，穿孔率无法保证。为此，对以上难题我们探索新的思路，创新焊接工艺。加强过程控制，从而彻底解决了这些难题。
厂房防甩击钢结构的主要构件为焊接箱型梁、焊接H型柱、梁，所采用的钢板厚、焊缝集中、焊接工作量大，且截面尺寸大，牛腿等主要焊缝为全熔透焊缝，焊接变形的控制尤为重要。通过在箱型梁内设隔板避免箱型结构的扭曲变形，焊接时采用对称焊、跳焊法等方法控制变形。
所有梁柱构件之间的现场连接均采用高强度螺栓连接，钻孔数量大，保证现场安装的穿孔率又是本工程的难点之一。
发明内容
本发明的目的是针对上述工艺存在的不足，提供一种核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法。
本发明的目的是通过以下技术方案件来实现的。
本发明的核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法，包括放样过程、号料与划线过程、切割加工过程、坡口加工过程、制孔过程、矫正过程、打磨过程、材料的拼接过程、钢构件的预拼装过程、组装过程、摩擦面处理过程、钢结构焊接过程、钢构件出厂前的摩擦面抗滑移试验，厂内喷砂除锈涂刷底漆，所述的钢结构制作分为焊接H型钢柱的制作加工，钢梁的制作，支撑件的装配、焊接和组合钢梁的制作，大梁箱体及下面斜支撑装配、焊接，装焊防甩键，其特征在于：
在型钢加工流水线上进行型钢的切割、钻孔，在数控平面钻床进行连接板的加工，对连接板一次定位完成钻孔，组合梁的制作是以小单元制作完成，进行组装后整体运输，严格控制工序的操作参数和尺寸精度，
1)所述的放样过程为：所有构件进行计算机放样，核定所有构件的几何尺寸，制作样板，
2)所述的号料与划线过程中的精度要求为：
(1)划线公差要求：基准线，孔距位置允许偏差≤0.5mm，零件外形尺寸允许偏差≤0.5m，
(2)划线后标明基准线、中心线和检验控制点，冲样标记的深度不大于0.5mm，
3)所述的切割加工过程为：
(1)切割前清理母材表面，
(2)进行钢板的数控自动切割、门切切割或手工切割下料，
(3)切割面无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱，
(4)所有梁端因连接所需切口及其它凹角处均有内圆角，
4)所述的坡口加工过程为：
(1)加工工具选用半自动割刀或刨边机，
(2)坡口加工的精度：坡口角度允许偏差Δa＝±5°，坡口钝度允许偏差Δa＝±5°，
5)所述的制孔过程为：螺栓孔群采用数控钻床钻模板后套钻孔，地脚螺栓孔的钻孔采用划线钻孔的方法，孔中心和周边打出五梅花冲印，以利钻孔和检验，
6)所述的矫正、打磨过程为：
(1)在常温下采用七辊矫平机矫正钢板，采用火工校正矫正板制H型钢的焊后角变形，
(2)热矫正时，温度不得大于900℃，
(3)构件的所有自由边角均有倒角，
7)所有材料的拼接均采用等强连接，拼接点选在受力较小部位，上下翼板与腹板三者的对接焊缝设置在不同截面上，互相错开200mm以上，
8)所述的组装过程为：
(1)在组装前将组装焊接处的连接接触面及沿边缘30～50mm范围内保持清洁，
(2)构件的隐蔽部位先行焊接，经检查合格后组装，
(3)在水平工作平台及装配胎架上进行构件组装定型，
(4)组装焊接构件时，依据焊缝收缩变形情况，预放构件的几何尺寸收缩余量，
(5)使用活络夹具及活络紧固器具连接及紧固组装构件，
9)所述的摩擦面处理过程为：高强度螺栓连接的表面采用喷砂处理，处理后基材表面粗糙度达到50～70μm，
10)抗滑移系数μ＝0.5。
所述的大梁箱体及下面斜支撑装配、焊接过程为：
1)以上面板为基准，在其上装焊防甩键的补强构件，
2)以后侧腹板为基准，装焊中间腹板、隔板和下部加强板，然后在后侧腹板上装配上面板及前侧腹板，最后装配下面板，完成箱体成型，
3)将拼装成型的箱体吊往自动焊机，先同时进行上面两条纵缝焊接，再翻身同时进行另两条纵缝焊接，采用对称焊接以减少扭曲变形，焊接矫正后待装，
4)将拼装件吊往船型胎架上，采用埋弧自动焊进行焊接，
5)对焊接完成后的H型钢进行矫正和检查。
所述的钢结构焊接过程包括焊接过程控制、钢结构焊接过程中的焊缝清理及处理、工艺选用、变形控制、焊后消氢处理、焊缝处理，
1)所述的焊接过程控制为：采用手工焊、半自动焊接和自动焊接，采用定位焊，对收缩量大的部位先焊，使焊缝变形及收缩量减少，控制焊接过程的相关参数：
(1)层间温度不大于230℃，
(2)接头预热温度的选择以较厚板为基准，保证厚板侧的预热温度，严格控制薄板侧的层间温度，
(3)预热时焊接部位的表面用火焰或电均匀加热，加热区域为被焊接头中较厚板的两倍板厚范围，但不得小于100mm范围，
(4)采用测温表或测温笔进行预热温度和层间温度的测量，
对接接头和T接头的两端装焊引弧板和熄弧板，引弧板和熄弧板的材料及接头与母材相同，引弧板和熄弧板的尺寸为：手工焊、半自动，50×30×6mm，自动焊，100×50×8mm，焊后用气割割除，磨平割口，
2)所述的钢结构焊接过程中的焊缝清理及处理包括：
(1)多层和多道焊时，在焊接过程中严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物，
(2)从接头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时，在反面开始焊接之前，清理根部至正面完整焊缝金属，清理部分的深度不得大于该部分的宽度，
(3)每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不超过焊道表面的宽度，
(4)同一焊缝进行连续施焊，一次完成，
(5)加筋板、连接板的端部焊接采用不间断围角焊，引弧和熄弧点位置距端部大于100mm，填满弧坑，
3)所述的钢结构焊接过程的工艺选用：
(1)不同板厚的接头焊接时，按较厚板的要求选择焊接工艺，
(2)不同材质间的板接头焊接时，按强度较高材料选用焊接工艺要求，焊材按强度较低材料选配，
(3)对于30mm以上厚板的焊接，为防止在厚板方向出现层状撕裂，焊接前对母材焊道中心线两侧各二倍板厚加30mm的区域进行超声波探伤检查，母材中不得有裂纹、夹层及分层缺陷，
4)所述的钢结构焊接过程的变形控制：
(1)下料、装配时，根据制造工艺要求，预留焊接收缩余量，预置焊接反变形，
(2)装配前矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差的要求，
(3)使用装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆，
(4)在同一构件上焊接时，采用热量分散、对称分布的方式施焊，
5)所述的钢结构焊接过程的焊后消氢处理：
(1)消氢处理的加热温度为200～500℃，保温时间依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5小时确定，总保温时间不得小于1小时，达到保温时间后缓冷至常温，
(2)消氢处理的加热区域在焊接坡口两侧，宽度各为焊件施焊处厚度的1.5倍以上，且不小于100mm，在焊件反面测量加热温度，测量点离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处。
所述的钢结构涂装的涂装方法为：
(1)厂内涂装环氧富锌底漆，涂层厚度为80μm，
(2)对拼装焊接的部位，必须清除焊渣，进行表面处理后，用同种涂料补涂，
(3)钢构件整体喷砂除锈，喷涂底漆，对于无法做到全封闭结构的，在端板装配前，先进行内部除锈涂刷底漆，
所述的钢结构涂装的施工技术要求：
1)表面处理
(1)在钢结构制造过程中，清除毛刺、焊渣、飞溅物，清除钢材表面的油污，
(2)钢结构表面除锈处理采用喷砂的方法，处理后基材表面粗糙度达到Sa2.5级，
2)涂装
(1)对现场焊接100mm焊缝区域和高强度螺栓孔周边50mm范围内不涂装，
(2)钢构件除锈后，涂环氧富锌漆80μm，高强度螺栓摩擦面区域、埋入砼中的部分及其接触部份不涂装，只除去浮锈，
3)涂装的检测
(1)涂装作业应遵循在相对湿度≤85％范围内进行施工，
(2)漆膜检测点，平整表面每10m2随机测一点，结构复杂的表面每5m2随机测一点。
所述的焊接H型钢柱的制作加工为：
1)翼板、腹板下料时长度方向加放焊接收缩余量，
2)翼板与腹板焊接处焊缝30mm范围内用砂轮打磨去氧化皮，去除油污和水，
3)在胎架上或BH拼装机上进行翼腹板BH拼装，拼装时注意不得在焊缝区域外引弧。
所述的定位焊焊缝的焊接不得在焊缝的起始、结束和拐角处施焊，填满弧坑，不得在焊接区以外的母材上引弧和熄弧。
所述的钢结构焊接过程的定位焊长度为
定位焊长度，mm
母材厚度t，mm 手工焊 自动焊 焊缝间隙
t≤20 40-50 50-60 300-400
20＜t≤40 50-60 50-60 300-400
t＞40 50-60 60-70 300-400
定位焊的焊脚尺寸小于或等于焊缝设计尺寸的2/3，且小于或等于8mm，但不小于4mm。
所述的焊缝质量等级要求为：
1)对接焊缝、连接节点要求焊透的焊缝，横向受拉全熔透焊缝按一级焊缝超声波探伤检查及外观检查，其余全熔透焊缝按二级焊缝进行检查和超声波探伤，
2)焊接H型钢腹板小于20mm的，采用贴角焊缝，外观要求为二级，
3)一般角焊缝、贴角焊缝，按三级焊缝检查，
4)焊缝外观质量要求：
对接焊焊缝加强高C：
当焊缝宽度b＜20mm时，一级0.5≤C≤2.0，二级0.5≤C≤2.5，三级0.5≤C≤3.2，
当焊缝宽度b≥20mm时，一级0.5≤C≤3.0，二级0.5≤C≤3.5，三级0≤C≤3.5，
贴角焊缝焊脚尺寸hf+Δh：
当hf≤6时，0≤Δh≤1.5，0≤C≤1.5，
当hf＞6时，0≤Δh≤3.0，0≤C≤3.0，
T接坡口焊缝加强高ΔS：ΔS＝1/4，但≯10.0，
焊缝咬边e：一级焊缝：不允许咬边，
二级焊缝：e≯0.5，深度的咬边：累积总长度不得超过焊缝长度的10％，
三级焊缝：e≯0.5，深度的咬边：累积总长度不得超过焊缝长度的20％，
表面裂缝：一级焊缝：不允许表面裂缝，
表面气孔及密集气孔：一级焊缝、二级焊缝，不允许，
三级焊缝，直径≤1mm的气孔在100mm范围内不超过5个，
焊缝错边d：一级焊缝、二级焊缝，d＜0.1t，但≯2.0mm，
三级焊缝，d＜0.15t，但≯3.0mm，
焊缝过溢θ：所有焊缝，θ＞90°，
表面焊接飞溅：所有焊缝，不允许，
电弧擦伤、焊瘤、表面夹渣：所有焊缝：不允许。
所述的制孔过程的钻孔的孔位允许偏差为：
中心孔偏移允许偏差ΔL-1≤ΔL≤+1mm，
孔间距偏移允许偏差ΔP-1≤ΔP≤+1mm(同组内孔)，
孔的错位e≤1mm，
孔边缘距Δ≥3mm。
本发明的箱形梁焊接变形的控制的特点：
箱形梁焊接采用箱型梁自动生产线焊接，先进行上面两条纵缝焊接，再翻身进行另两条纵缝焊接。采用对称焊接，减少扭曲变形。由于两条主焊缝按同一规范一次焊接完成，产生的焊接变形可以互相抵消，可以一定程度消除焊接变形的产生。选择合适的焊接顺序使得构件的变形和残留应力等被控制在最小的状态。本发明的箱形梁制孔的特点：提高钢结构的质量关键是提高构件的穿孔率，提高穿孔率的关键是提高钻孔精度，提高钻孔精度就要用数控加工代替落后的钻模钻孔。节点板钻孔加工以前利用普通钻床和钻模配合完成，现在节点板钻孔利用数控平面钻床完成。数控钻床制孔的主要优点及保证加工精度措施：1)不需制作大量的钻模板，节约材料和减少工作量，缩短前期准备时间。2)没有划线工序，没有置放夹紧钻模板工作，直接在电脑里编程。避免了划线误差及装夹误差。3)液压自动装夹，钻四面孔群时不需构件翻身。用钻模钻孔钻一面翻一次身，放一次钻模，重新找基准装夹。4)只有一个基准，没有重新找基准带来的误差。5)钻孔精度高，钻孔速度快。用钻模钻孔在摇臂钻床操作，不能保证钻孔精度，且效率低下。创新焊接工艺。加强过程控制，钢构件的预拼装，通过对构件的预拼装，保证了螺栓穿孔率，保证了构件组装后的外形尺寸，从而彻底解决了这些难题，保证了现场安装的顺利进行，把住了优质工程的最后一关。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的具体实施方式。
本发明的核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法，包括放样过程、号料与划线过程、切割加工过程、坡口加工过程、制孔过程、矫正过程、打磨过程、材料的拼接过程、钢构件的预拼装过程、组装过程、摩擦面处理过程、钢结构焊接过程、钢构件出厂前的摩擦面抗滑移试验，厂内喷砂除锈涂刷底漆，所述的钢结构制作分为焊接H型钢柱的制作加工，钢梁的制作，支撑件的装配、焊接和组合钢梁的制作，大梁箱体及下面斜支撑装配、焊接，装焊防甩键，其特征在于：
在型钢加工流水线上进行型钢的切割、钻孔，在数控平面钻床进行连接板的加工，对连接板一次定位完成钻孔，组合梁的制作是以小单元制作完成，进行组装后整体运输，严格控制工序的操作参数和尺寸精度，
1)所述的放样过程为：所有构件进行计算机放样，核定所有构件的几何尺寸，制作样板，
2)所述的号料与划线过程中的精度要求为：
(1)划线公差要求：基准线，孔距位置允许偏差≤0.5mm，零件外形尺寸允许偏差≤0.5m，
(2)划线后标明基准线、中心线和检验控制点，冲样标记的深度不大于0.5mm，
3)所述的切割加工过程为：
(1)切割前清理母材表面，
(2)进行钢板的数控自动切割、门切切割或手工切割下料，
(3)切割面无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱，
(4)所有梁端因连接所需切口及其它凹角处均有内圆角，
4)所述的坡口加工过程为：
(1)加工工具选用半自动割刀或刨边机，
(2)坡口加工的精度：坡口角度允许偏差Δa＝±5°，坡口钝度允许偏差Δa＝±5°，
5)所述的制孔过程为：螺栓孔群采用数控钻床钻模板后套钻孔，地脚螺栓孔的钻孔采用划线钻孔的方法，孔中心和周边打出五梅花冲印，以利钻孔和检验，
6)所述的矫正、打磨过程为：
(1)在常温下采用七辊矫平机矫正钢板，采用火工校正矫正板制H型钢的焊后角变形，
(2)热矫正时，温度不得大于900℃，
(3)构件的所有自由边角均有倒角，
7)所有材料的拼接均采用等强连接，拼接点选在受力较小部位，上下翼板与腹板三者的对接焊缝设置在不同截面上，互相错开200mm以上，
8)所述的组装过程为：
(1)在组装前将组装焊接处的连接接触面及沿边缘30～50mm范围内保持清洁，
(2)构件的隐蔽部位先行焊接，经检查合格后组装，
(3)在水平工作平台及装配胎架上进行构件组装定型，
(4)组装焊接构件时，依据焊缝收缩变形情况，预放构件的几何尺寸收缩余量，
(5)使用活络夹具及活络紧固器具连接及紧固组装构件，
9)所述的摩擦面处理过程为：高强度螺栓连接的表面采用喷砂处理，处理后基材表面粗糙度达到50～70μm，
10)抗滑移系数μ＝0.5。
所述的大梁箱体及下面斜支撑装配、焊接过程为：
1)以上面板为基准，在其上装焊防甩键的补强构件，
2)以后侧腹板为基准，装焊中间腹板、隔板和下部加强板，然后在后侧腹板上装配上面板及前侧腹板，最后装配下面板，完成箱体成型，
3)将拼装成型的箱体吊往自动焊机，先同时进行上面两条纵缝焊接，再翻身同时进行另两条纵缝焊接，采用对称焊接以减少扭曲变形，焊接矫正后待装，
4)将拼装件吊往船型胎架上，采用埋弧自动焊进行焊接，
5)对焊接完成后的H型钢进行矫正和检查。
所述的钢结构焊接过程包括焊接过程控制、钢结构焊接过程中的焊缝清理及处理、工艺选用、变形控制、焊后消氢处理、焊缝处理，
1)所述的焊接过程控制为：采用手工焊、半自动焊接和自动焊接，采用定位焊，对收缩量大的部位先焊，使焊缝变形及收缩量减少，控制焊接过程的相关参数：
(1)层间温度不大于230℃，
(2)接头预热温度的选择以较厚板为基准，保证厚板侧的预热温度，严格控制薄板侧的层间温度，
(3)预热时焊接部位的表面用火焰或电均匀加热，加热区域为被焊接头中较厚板的两倍板厚范围，但不得小于100mm范围，
(4)采用测温表或测温笔进行预热温度和层间温度的测量，
对接接头和T接头的两端装焊引弧板和熄弧板，引弧板和熄弧板的材料及接头与母材相同，引弧板和熄弧板的尺寸为：手工焊、半自动，50×30×6mm，自动焊，100×50×8mm，焊后用气割割除，磨平割口，
2)所述的钢结构焊接过程中的焊缝清理及处理包括：
(1)多层和多道焊时，在焊接过程中严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物，
(2)从接头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时，在反面开始焊接之前，清理根部至正面完整焊缝金属，清理部分的深度不得大于该部分的宽度，
(3)每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不超过焊道表面的宽度，
(4)同一焊缝进行连续施焊，一次完成，
(5)加筋板、连接板的端部焊接采用不间断围角焊，引弧和熄弧点位置距端部大于100mm，填满弧坑，
3)所述的钢结构焊接过程的工艺选用：
(1)不同板厚的接头焊接时，按较厚板的要求选择焊接工艺，
(2)不同材质间的板接头焊接时，按强度较高材料选用焊接工艺要求，焊材按强度较低材料选配，
(3)对于30mm以上厚板的焊接，为防止在厚板方向出现层状撕裂，焊接前对母材焊道中心线两侧各二倍板厚加30mm的区域进行超声波探伤检查，母材中不得有裂纹、夹层及分层缺陷，
4)所述的钢结构焊接过程的变形控制：
(1)下料、装配时，根据制造工艺要求，预留焊接收缩余量，预置焊接反变形，
(2)装配前矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差的要求，
(3)使用装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆，
(4)在同一构件上焊接时，采用热量分散、对称分布的方式施焊，
5)所述的钢结构焊接过程的焊后消氢处理：
(1)消氢处理的加热温度为200～500℃，保温时间依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5小时确定，总保温时间不得小于1小时，达到保温时间后缓冷至常温，
(2)消氢处理的加热区域在焊接坡口两侧，宽度各为焊件施焊处厚度的1.5倍以上，且不小于100mm，在焊件反面测量加热温度，测量点离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处。
所述的钢结构涂装的涂装方法为：
(1)厂内涂装环氧富锌底漆，涂层厚度为80μm，
(2)对拼装焊接的部位，必须清除焊渣，进行表面处理后，用同种涂料补涂，
(3)钢构件整体喷砂除锈，喷涂底漆，对于无法做到全封闭结构的，在端板装配前，先进行内部除锈涂刷底漆，
所述的钢结构涂装的施工技术要求：
1)表面处理
(1)在钢结构制造过程中，清除毛刺、焊渣、飞溅物，清除钢材表面的油污，
(2)钢结构表面除锈处理采用喷砂的方法，处理后基材表面粗糙度达到Sa2.5级，
2)涂装
(1)对现场焊接100mm焊缝区域和高强度螺栓孔周边50mm范围内不涂装，
(2)钢构件除锈后，涂环氧富锌漆80μm，高强度螺栓摩擦面区域、埋入砼中的部分及其接触部份不涂装，只除去浮锈，
3)涂装的检测
(1)涂装作业应遵循在相对湿度≤85％范围内进行施工，
(2)漆膜检测点，平整表面每10m2随机测一点，结构复杂的表面每5m2随机测一点。
所述的焊接H型钢柱的制作加工为：
1)翼板、腹板下料时长度方向加放焊接收缩余量，
2)翼板与腹板焊接处焊缝30mm范围内用砂轮打磨去氧化皮，去除油污和水，
3)在胎架上或BH拼装机上进行翼腹板BH拼装，拼装时注意不得在焊缝区域外引弧。
所述的定位焊焊缝的焊接不得在焊缝的起始、结束和拐角处施焊，填满弧坑，不得在焊接区以外的母材上引弧和熄弧。
所述的钢结构焊接过程的定位焊长度为
定位焊长度，mm
母材厚度t，mm 手工焊 自动焊 焊缝间隙
t≤20 40-50 50-60 300-400
20＜t≤40 50-60 50-60 300-400
t＞40 50-60 60-70 300-400
定位焊的焊脚尺寸小于或等于焊缝设计尺寸的2/3，且小于或等于8mm，但不小于4mm。
所述的焊缝质量等级要求为：
1)对接焊缝、连接节点要求焊透的焊缝，横向受拉全熔透焊缝按一级焊缝超声波探伤检查及外观检查，其余全熔透焊缝按二级焊缝进行检查和超声波探伤，
2)焊接H型钢腹板小于20mm的，采用贴角焊缝，外观要求为二级，
3)一般角焊缝、贴角焊缝，按三级焊缝检查，
4)焊缝外观质量要求：
对接焊焊缝加强高C：
当焊缝宽度b＜20mm时，一级0.5≤C≤2.0，二级0.5≤C≤2.5，三级0.5≤C≤3.2，
当焊缝宽度b≥20mm时，一级0.5≤C≤3.0，二级0.5≤C≤3.5，三级0≤C≤3.5，
贴角焊缝焊脚尺寸hf+Δh：
当hf≤6时，0≤Δh≤1.5，0≤C≤1.5，
当hf＞6时，0≤Δh≤3.0，0≤C≤3.0，
T接坡口焊缝加强高ΔS：ΔS＝1/4，但≯10.0，
焊缝咬边e：一级焊缝：不允许咬边，
二级焊缝：e≯0.5，深度的咬边：累积总长度不得超过焊缝长度的10％，
三级焊缝：e≯0.5，深度的咬边：累积总长度不得超过焊缝长度的20％，
表面裂缝：一级焊缝：不允许表面裂缝，
表面气孔及密集气孔：一级焊缝、二级焊缝，不允许，
三级焊缝，直径≤1mm的气孔在100mm范围内不超过5个，
焊缝错边d：一级焊缝、二级焊缝，d＜0.1t，但≯2.0mm，
三级焊缝，d＜0.15t，但≯3.0mm，
焊缝过溢θ：所有焊缝，θ＞90°，
表面焊接飞溅：所有焊缝，不允许，
电弧擦伤、焊瘤、表面夹渣：所有焊缝：不允许。
所述的制孔过程的钻孔的孔位允许偏差为：
中心孔偏移允许偏差ΔL-1≤ΔL≤+1mm，
孔间距偏移允许偏差ΔP-1≤ΔP≤+1mm(同组内孔)，
孔的错位e≤1mm，
孔边缘距Δ≥3mm。
本发明的箱形梁焊接变形的控制的特点：
箱形梁焊接采用箱型梁自动生产线焊接，先进行上面两条纵缝焊接，再翻身进行另两条纵缝焊接。采用对称焊接，减少扭曲变形。由于两条主焊缝按同一规范一次焊接完成，产生的焊接变形可以互相抵消，可以一定程度消除焊接变形的产生。选择合适的焊接顺序使得构件的变形和残留应力等被控制在最小的状态。
本发明的箱形梁制孔的特点：提高钢结构现场安装的质量关键是提高构件的穿孔率，提高穿孔率的关键是提高钻孔精度，提高钻孔精度就要用数控加工代替落后的钻模钻孔。节点板钻孔加工以前利用普通钻床和钻模配合完成，现在节点板钻孔利用数控平面钻床完成。
钢构件的预拼装，通过对构件的预拼装，保证了螺栓穿孔率，保证了构件组装后的外形尺寸，保证了现场安装的顺利进行，把住了优质工程的最后一关。
Claims (7)
1.一种核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法，包括放样过程、号料与划线过程、切割加工过程、坡口加工过程、制孔过程、矫正过程、打磨过程、材料的拼接过程、钢构件的预拼装过程、组装过程、摩擦面处理过程、钢结构焊接过程、钢构件出厂前的摩擦面抗滑移试验，厂内喷砂除锈涂刷底漆，所述的钢结构制作分为焊接H型钢柱的制作加工，钢梁的制作，支撑件的装配、焊接和组合钢梁的制作，大梁箱体及下面斜支撑装配、焊接，装焊防甩键，其特征在于：
在型钢加工流水线上进行型钢的切割、钻孔，在数控平面钻床进行连接板的加工，对连接板一次定位完成钻孔，组合梁的制作是以小单元制作完成，进行组装后整体运输，严格控制工序的操作参数和尺寸精度，
1)所述的放样过程为：所有构件进行计算机放样，核定所有构件的几何尺寸，制作样板，
2)所述的号料与划线过程中的精度要求为：
(1)划线公差要求：基准线，孔距位置允许偏差≤0.5mm，零件外形尺寸允许偏差≤0.5m，
(2)划线后标明基准线、中心线和检验控制点，冲样标记的深度不大于0.5mm，
3)所述的切割加工过程为：
(1)切割前清理母材表面，
(2)进行钢板的数控自动切割、门切切割或手工切割下料，
(3)切割面无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱，
(4)所有梁端因连接所需切口及其它凹角处均有内圆角，
4)所述的坡口加工过程为：
(1)加工工具选用半自动割刀或刨边机，
(2)坡口加工的精度：坡口角度允许偏差Δa＝±5°，坡口钝度允许偏差Δa＝±5°，
5)所述的制孔过程为：螺栓孔群采用数控钻床钻模板后套钻孔，地脚螺栓孔的钻孔采用划线钻孔的方法，孔中心和周边打出五梅花冲印，以利钻孔和检验，
6)所述的矫正、打磨过程为：
(1)在常温下采用七辊矫平机矫正钢板，采用火工校正矫正板制H型钢的焊后角变形，
(2)热矫正时，温度不得大于900℃，
(3)构件的所有自由边角均有倒角，
7)所有材料的拼接均采用等强连接，拼接点选在受力较小部位，上下翼板与腹板三者的对接焊缝设置在不同截面上，互相错开200mm以上，
8)所述的组装过程为：
(1)在组装前将组装焊接处的连接接触面及沿边缘30～50mm范围内保持清洁，
(2)构件的隐蔽部位先行焊接，经检查合格后组装，
(3)在水平工作平台及装配胎架上进行构件组装定型，
(4)组装焊接构件时，依据焊缝收缩变形情况，预放构件的几何尺寸收缩余量，
(5)使用活络夹具及活络紧固器具连接及紧固组装构件，
9)所述的摩擦面处理过程为：高强度螺栓连接的表面采用喷砂处理，处理后基材表面粗糙度达到50～70μm，
10)抗滑移系数μ＝0.5。
2.根据权利要求1所述的核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法，其特征在于所述的大梁箱体及下面斜支撑装配、焊接过程为：
1)以上面板为基准，在其上装焊防甩键的补强构件，
2)以后侧腹板为基准，装焊中间腹板、隔板和下部加强板，然后在后侧腹板上装配上面板及前侧腹板，最后装配下面板，完成箱体成型，
3)将拼装成型的箱体吊往自动焊机，先同时进行上面两条纵缝焊接，再翻身同时进行另两条纵缝焊接，采用对称焊接以减少扭曲变形，焊接矫正后待装，
4)将拼装件吊往船型胎架上，采用埋弧自动焊进行焊接，
5)对焊接完成后的H型钢进行矫正和检查。
3.根据权利要求1所述的核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法，其特征在于所述的钢结构焊接过程包括焊接过程控制、钢结构焊接过程中的焊缝清理及处理、工艺选用、变形控制、焊后消氢处理、焊缝处理，
1)所述的焊接过程控制为：采用手工焊、半自动焊接和自动焊接，采用定位焊，对收缩量大的部位先焊，使焊缝变形及收缩量减少，控制焊接过程的相关参数：
(1)层间温度不大于230℃，
(2)接头预热温度的选择以较厚板为基准，保证厚板侧的预热温度，严格控制薄板侧的层间温度，
(3)预热时焊接部位的表面用火焰或电均匀加热，加热区域为被焊接头中较厚板的两倍板厚范围，但不得小于100mm范围，
(4)采用测温表或测温笔进行预热温度和层间温度的测量，
对接接头和T接头的两端装焊引弧板和熄弧板，引弧板和熄弧板的材料及接头与母材相同，引弧板和熄弧板的尺寸为：手工焊、半自动，50×30×6mm，自动焊，100×50×8mm，焊后用气割割除，磨平割口，
2)所述的钢结构焊接过程中的焊缝清理及处理包括：
(1)多层和多道焊时，在焊接过程中严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物，
(2)从接头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时，在反面开始焊接之前，清理根部至正面完整焊缝金属，清理部分的深度不得大于该部分的宽度，
(3)每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不超过焊道表面的宽度，
(4)同一焊缝进行连续施焊，一次完成，
(5)加筋板、连接板的端部焊接采用不间断围角焊，引弧和熄弧点位置距端部大于100mm，填满弧坑，
3)所述的钢结构焊接过程的工艺选用：
(1)不同板厚的接头焊接时，按较厚板的要求选择焊接工艺，
(2)不同材质间的板接头焊接时，按强度较高材料选用焊接工艺要求，焊材按强度较低材料选配，
(3)对于30mm以上厚板的焊接，为防止在厚板方向出现层状撕裂，焊接前对母材焊道中心线两侧各二倍板厚加30mm的区域进行超声波探伤检查，母材中不得有裂纹、夹层及分层缺陷，
4)所述的钢结构焊接过程的变形控制：
(1)下料、装配时，根据制造工艺要求，预留焊接收缩余量，预置焊接反变形，
(2)装配前矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差的要求，
(3)使用装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆，
(4)在同一构件上焊接时，采用热量分散、对称分布的方式施焊，
5)所述的钢结构焊接过程的焊后消氢处理：
(1)消氢处理的加热温度为200～500℃，保温时间依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5小时确定，总保温时间不得小于1小时，达到保温时间后缓冷至常温，
(2)消氢处理的加热区域在焊接坡口两侧，宽度各为焊件施焊处厚度的1.5倍以上，且不小于100mm，在焊件反面测量加热温度，测量点离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处。
4.根据权利要求1所述的核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法，其特征在于所述的焊接H型钢柱的制作加工为：
1)翼板、腹板下料时长度方向加放焊接收缩余量，
2)翼板与腹板焊接处焊缝30mm范围内用砂轮打磨去氧化皮，去除油污和水，
3)在胎架上或BH拼装机上进行翼腹板BH拼装，拼装时注意不得在焊缝区域外引弧。
5.根据权利要求1所述的核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法，其特征在于所述的钢结构焊接过程的定位焊长度为：
定位焊长度，mm
母材厚度t，mm 手工焊 自动焊 焊缝间隙
t≤20 40-50 50-60 300-400
20＜t≤40 50-60 50-60 300-400
t＞40 50-60 60-70 300-400
定位焊的焊脚尺寸小于或等于焊缝设计尺寸的2/3，且小于或等于8mm，但不小于4mm。
6.根据权利要求1所述的核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法，其特征在于所述的焊缝质量等级要求为：
1)对接焊缝、连接节点要求焊透的焊缝，横向受拉全熔透焊缝按一级焊缝超声波探伤检查及外观检查，其余全熔透焊缝按二级焊缝进行检查和超声波探伤，
2)焊接H型钢腹板小于20mm的，采用贴角焊缝，外观要求为二级，
3)一般角焊缝、贴角焊缝，按三级焊缝检查，
4)焊缝外观质量要求：
对接焊焊缝加强高C：
当焊缝宽度b＜20mm时，一级0.5≤C≤2.0，二级0.5≤C≤2.5，三级0.5≤C≤3.2，
当焊缝宽度b≥20mm时，一级0.5≤C≤3.0，二级0.5≤C≤3.5，三级0≤C≤3.5，
贴角焊缝焊脚尺寸hf+Δh：
当hf≤6时，0≤Δh≤1.5，0≤C≤1.5，
当hf＞6时，0≤Δh≤3.0，0≤C≤3.0，
T接坡口焊缝加强高ΔS：ΔS＝1/4，但≯10.0，
焊缝咬边e：一级焊缝：不允许咬边，
二级焊缝：e≯0.5，深度的咬边：累积总长度不得超过焊缝长度的10％，
三级焊缝：e≯0.5，深度的咬边：累积总长度不得超过焊缝长度的20％，表面裂缝：一级焊缝：不允许表面裂缝，
表面气孔及密集气孔：一级焊缝、二级焊缝，不允许，
三级焊缝，直径≤1mm的气孔在100mm范围内不超过5个，
焊缝错边d：一级焊缝、二级焊缝，d＜0.1t，但≯2.0mm，
三级焊缝，d＜0.15t，但≯3.0mm，
焊缝过溢θ：所有焊缝，θ＞90°，
表面焊接飞溅：所有焊缝，不允许，
电弧擦伤、焊瘤、表面夹渣：所有焊缝：不允许。
7.根据权利要求1所述的核电站常规岛主厂房的防甩击钢结构的制作工艺方法，其特征在于所述的制孔过程的钻孔的孔位允许偏差为：
中心孔偏移允许偏差ΔL-1≤ΔL≤+1mm，
孔间距偏移允许偏差ΔP-1≤ΔP≤+1mm(同组内孔)，
孔的错位e≤1mm，
孔边缘距Δ≥3mm。
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Effective date of registration: 20120315 Address after: 114225 Anshan city of Liaoning Province Qianshan District Daqi Street No. 7 Patentee after: Anshan East Steel Structure Co., Ltd. Address before: 114225 Anshan city of Liaoning Province Qianshan District Daqi Street No. 7 Co-patentee before: China Construction Second Engineering Bureau Co., Ltd. Patentee before: Anshan East Steel Structure Co., Ltd. |
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Owner name: AN SHAN EAST STEEL STRUCTURE BRIDGE CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: DONGFANG STEEL STRUCTURE CO., LTD., ANSHAN |
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Address after: 114016 Anshan city of Liaoning Province Qianshan District Daqi Street No. 7 Patentee after: Anshan Eastern Steel Structure Bridge Co., Ltd. Address before: 114225 Anshan city of Liaoning Province Qianshan District Daqi Street No. 7 Patentee before: Anshan East Steel Structure Co., Ltd. |