1、高层工业厂房箱型柱制作工艺摘要：由于箱型柱截面小， 强度高， 刚性大的特点被广泛用于高层建筑钢结构。同时框架形式的工业厂房钢结构主体结构，为节省空间，合理安排设备布局，也越来越多采用箱型柱。合理的工艺可以确保工程的有序进行。本文结合云南沾化 50 万吨合成氨气化框架技改工程，介绍箱型柱的整体制作流程以及各工序注意事项，可供相关工程参考。 关键词：箱型柱;电渣焊;变形控制 Abstract: Reasonable process to ensure the orderly conduct of the project. In this paper, combine with Yunnan Zha
2、nhua technological transformation project of 500,000 tons synthetic ammonia gasification framework, to introduce the overall production process of the box-type column as well as the process Note reference for related projects.Key words: box column; electroslag welding; deformation control 中图分类号：TU97
3、4 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02 云南沾化 50 万吨合成氨气化框架技改工程，结构形式为钢框架结构，四根主柱为箱型柱，截面积为 70070024，共 42 根箱型柱。每根柱子高度约为 12 米。形状规则，每根柱子有两相邻面带有牛腿。 1 箱型柱制作过程： 箱型柱制作从下料到制作，最后构件编号出厂的整体流程图如图所示 图 1 箱型柱加工流程图 1.1 排版、下料 1) 排版 箱型柱翼板用多头切割机下料，根据箱体主焊缝是否全熔透及主材的板厚适当放取余量。根据经验公式，截面高度在 1000mm 以内及钢板厚度在 25mm 以内的箱型结构，纵长焊缝每米
4、加放 0.5mm，每个接口为1mm，每对加劲板为 1mm。以该工程柱长 12m，牛腿上下 600 处全熔透焊接为例，主零件宽度加放 2mm 焊接收缩余量，长度方向加放 20mm 余量，夹板宽度加放 5mm 切削余量。 下料过程中应注意：箱型柱的同一截面上不允许有两条拼接焊缝，拼接焊缝应错开 600mm 以上，拼接长度大于两倍板宽，板对接焊缝等级为一级，内隔板与拼接焊缝应错开 100mm 以上，内隔板不允许拼接。 2) 下料 号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料单进行下料。下料完毕后，施工人员必须将下料后的零件板编号。下料切割精度如下表所示。 表 1 3) 本工程箱型柱在框架梁
5、节点上下 600mm 范围内，采用全熔透垫板焊。其他区域采用部分熔透焊。全熔透和局部熔透的过渡区坡口要打磨光滑。 1.2 隔板制作 隔板上的电渣焊焊孔、夹板尺寸见表下表。 表 2 电渣焊焊孔要求 把下料完的电渣焊夹板宽度方向一侧铣平，然后内隔板和夹板放到组装，隔板与夹板必须组装密贴，间隙小于 0.5mm，并点焊固定，防止电渣焊漏焊。L1 方向加 0.5mm 预留量，在加上盖板时，时盖板与电渣焊孔连接密实。 电渣焊夹板和内隔板组装 电渣焊夹板铣平 图 3 电渣焊夹板处理 1.3 组立流程 1）在组装前，以距离端头 100mm 处为基准线，画出隔板定位线，点焊固定焊缝垫板，并在焊接区域 50mm
6、范围打磨除锈，露出金属光泽。 2）确定箱型柱四块板子的中心线，并在端头 100mm 处做垂线。拼装时通过中心线定位确定腹板和隔板位置，并点焊固定。定位焊固定腹板和翼板时，焊缝长度 20 至 40mm，间距 200mm。 3）组装内隔板，以内隔板拼装线为准拼装内隔板，隔板与下翼缘板的组装间隙小于 0.5mm，与一般和腹板的垂直度小于 1mm。 4）U 型组立，拼装第二块腹板，以组装定位线组装腹板。 5）箱型柱 U 型组立完成并检查合格后，翻转 90。焊接每块内隔板对应的三侧焊缝。采用气保焊焊接。焊缝为全熔透焊缝。焊接完成后检查隔板之间的平面度，允许误差为1mm，保证与上盖板的贴合。柱子截面700
7、*700，且距端头小于 1.5m 的内隔板，做垫板焊处理，箱型组立完成后从外侧施焊。 6） 箱型柱 U 型检查合格后，组装上翼板，翼板和腹板垂直度小于1mm。对角线尺寸小于 3mm。 1.4 内隔板电渣焊 1）箱体组立完成后水平放置在电渣焊平台上，使熔嘴的夹头与试件焊口保持平面垂直，清除内部焊溜、割渣等杂物。构件的底部安装引弧板，并用千斤顶与钢柱顶紧。 2）从熔嘴内插入焊丝送入底部与引弧板相接处（这时焊丝与熔嘴长焊管应在焊口的中心偏柱子翼板一侧） ，焊丝再提起 10mm 左右。拧紧送丝轮和调直轮，最后检查焊剂各部分是否拧紧。 3）加入少量引弧剂和焊剂。 4）引弧采用较高电压短路引弧。施焊过程中
8、要密切注意焊机控制箱上电流和电压的变化，根据情况随时调节，并注意熔嘴位置，保证渣池的温度和熔池的形状及深度正常，才能确定焊接质量。 表 5 电渣焊参数 （6）熄弧收尾时，要保证焊缝高出熄弧板，才能使焊接结束。冷却后割除引弧板及多余焊缝气割切除，然后修补平整，不得用垂击落。不得伤到母材。 1.5 端部处理 高层工业厂房现场施工需要严格控制标高，为保证每根柱子长度，需对柱顶端面铣平。将箱型柱主体置于端面铣床工件支撑平台上，使柱体母线垂直于端铣切削平面后，划线确定箱型柱中心线位置，以端铣床的胎架和靠板为基准，调整两个面的中心线距胎架和靠板的距离相等。此时箱型柱与端铣面垂直。将箱型柱夹紧定位，然后再箱
9、体上画端铣线，铣上端面。端面与柱身垂直度不大于 0.5。 1.6 牛腿、耳板焊接 总装包括牛腿，楼层梁连接板和柱子上下对接耳板等的组立、安装。牛腿整体拼装焊接完成后，通过中心线定位组装到柱身上。通过中线定位可以减小因柱身变形而引起的牛腿、耳板安装误差。 1.7 抛丸除锈 除锈在构件成品检查合格后进行，抛丸等级必须达到 2.5 级，抛丸后应及时在 4H 内上底漆，防止生锈。涂漆时对以下区域进行保护，不进行涂装：高强螺栓孔周围 50mm 范围内，现场焊接部位 50mm 范围内。加工完成的产品应平稳、整齐堆放在干燥的场地，防止堆场中返锈。 图 5 构件堆放 2 质量控制要点 构件制作时、采用单边开孔
10、电渣焊，会产生一定程度弯曲或扭曲变形，在校正时。通过多年实践发现通过严格控制工序、合理操作可以减小变形。 1）四道主焊缝：打底和填充使用气保焊，填充用气保焊时因为焊接满足全熔透要求的前提下，电流较小，热影响较小，相对变形也小：焊接方向从中间向两边同时、同向焊接。 2）内隔板焊接：每块内隔板有四道焊缝，气保焊 3 道，焊接顺序为，先焊 U 型柱底部焊缝，再焊两条侧面焊缝。焊接方向由中间向两边，最后焊接电渣焊。由于电渣焊时，构件受力不均匀，造成弯曲，焊接完成后焊缝反侧母材烤火释放焊接残余应力，矫正构件表面平整度。 3）盖面焊用埋弧焊，每面的两条焊缝同时、同向焊接。焊接另一面时，采用相反的方向焊接。亦是两条焊缝同时、同向焊接。如下图所示：焊接方法为先焊上面的两条焊缝，焊接方向为 AB，然后将柱子翻转 90，焊接下面两道焊缝，焊接方向为 BA。 4） 焊接变形矫正：箱型柱焊接后产生变形采用火焰加热矫正，加热温度 600-800，加热方式为线状加热和三角加热。加热时应注意，同一部位加热矫正不得超过两次，火烤后应自然冷却，不得用水浇，矫正至去除变形为止。 3 结语 工业厂房箱型柱,承受着动载荷，对尺寸的要求较高。柱外露, 造型应美观大方。我们在加工流程中，依据相关规范、规程、安装手册并结合设计与施工经验对关键点进行控制，提高制作工艺，取得了良好效果。
