JBT_11157-2011_塔式起重机_钢结构制造与检验.pdf

ICS 53.020.20 J 80 备案号336282011 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 JB/T 111572011 代替 JB/T 71993 塔式起重机 钢结构制造与检验 Tower cranesSteel structure manufacturing and testing 2011-08-15 发布 2011-11-01 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 JB/T 111572011 I 目 次 前言.................................................................................................................................................................... III 1 范围................................................................................................................................................................ 1 2 规范性引用文件............................................................................................................................................ 1 3 符号................................................................................................................................................................ 1 4 图样................................................................................................................................................................ 2 5 钢材与焊材.................................................................................................................................................... 2 5.1 钢材............................................................................................................................................................. 2 5.2 焊条与焊丝................................................................................................................................................. 3 6 零部件加工.................................................................................................................................................... 3 6.1 加工前的准备............................................................................................................................................. 3 6.2 下料............................................................................................................................................................. 3 6.3 矫正与弯曲................................................................................................................................................. 3 6.4 机械加工..................................................................................................................................................... 5 6.5 接料............................................................................................................................................................. 5 7 组装................................................................................................................................................................ 5 8 焊接................................................................................................................................................................ 7 8.1 一般要求..................................................................................................................................................... 7 8.2 焊接接头..................................................................................................................................................... 7 8.3 钢材与焊接材料的选配............................................................................................................................. 8 8.4 焊接工艺评定............................................................................................................................................. 9 8.5 焊接工艺................................................................................................................................................... 10 8.6 焊接返修................................................................................................................................................... 20 9 检验.............................................................................................................................................................. 20 9.1 一般要求................................................................................................................................................... 20 9.2 结构件外形尺寸检验............................................................................................................................... 20 9.3 焊缝检验................................................................................................................................................... 20 9.4 验收........................................................................................................................................................... 23 10 涂装和贮存................................................................................................................................................ 24 10.1 涂装......................................................................................................................................................... 24 10.2 贮存......................................................................................................................................................... 24 表 1 符号及名称............................................................................................................................................... 2 表 2 关键件、重要件热切割表面质量........................................................................................................... 3 表 3 零件矫正后的公差................................................................................................................................... 4 表 4 边沿切削加工后零件尺寸的偏差及切削面表面粗糙度....................................................................... 5 表 5 定位焊焊缝尺寸....................................................................................................................................... 5 表 6 焊接连接组装的偏差............................................................................................................................... 6 表 7 对接允许的厚度差及板宽差................................................................................................................... 7 表 8 常用钢材与焊条的选配........................................................................................................................... 8 JB/T 111572011 II 表 9 焊丝、焊剂的选配................................................................................................................................... 8 表 10 接头弯曲试验的要求........................................................................................................................... 10 表 11 碳弧气刨常用工艺参数....................................................................................................................... 10 表 12 碳弧气刨碳棒与刨槽的倾角............................................................................................................... 11 表 13 焊条直径与电流匹配参数................................................................................................................... 11 表 14 对接接头单丝埋弧自动焊焊接参数................................................................................................... 11 表 15 T 形接头船形焊单道自动焊焊接参数................................................................................................ 13 表 16 水平对接二氧化碳气体保护焊焊接参数........................................................................................... 13 表 17 角焊缝二氧化碳气体保护焊焊接参数............................................................................................... 16 表 18 水平对接混合气体保护焊焊接参数................................................................................................... 17 表 19 角焊缝混合气体保护焊焊接参数....................................................................................................... 19 表 20 结构件长度尺寸偏差........................................................................................................................... 20 表 21 结构件角度偏差................................................................................................................................... 20 表 22 结构件的直线度、平面度、平行度................................................................................................... 20 表 23 焊缝外观质量....................................................................................................................................... 21 表 24 焊缝外形尺寸....................................................................................................................................... 22 表 25 对接焊缝检测的方法及要求............................................................................................................... 23 表 26 角焊缝检测的方法及要求................................................................................................................... 23 表 27 焊缝检验的项目................................................................................................................................... 23 JB/T 111572011 III 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国起重机械标准化技术委员会（SAC/TC227）归口。 本标准负责起草单位四川建设机械（集团）股份有限公司。 本标准参加起草单位北京建研机械科技有限公司、山东省特种设备检验研究院、山东省威海市华 塔建筑机械有限公司、深圳市华测检测技术股份有限公司、山东建筑大学、山东华夏集团有限公司、北 京建筑机械化研究院。 本标准主要起草人兰建平、王强、孙艳秋、张尧、张波、毛建海、张方彪、朱平、肖学全、王积 永、谢勤、邓小芹、王自强、丁建新。 本标准为首次发布。 JB/T 111572011 1 塔式起重机 钢结构制造与检验 1 范围 本标准规定了塔式起重机（以下简称塔机）钢结构件制造的符号、图样、钢材与焊材、零部件加工、 组装、焊接、检验、涂装和贮存。 本标准适用于塔机钢结构件。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本 文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 324 焊缝符号表示法 GB/T 985.1 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口 GB/T 985.2 埋弧焊的推荐坡口 GB/T 2649 焊接接头机械性能试验取样方法 GB/T 2650 焊接接头冲击试验方法 GB/T 2651 焊接接头拉伸试验方法 GB/T 2652 焊缝及熔敷金属拉伸试验方法 GB/T 2653 焊接接头弯曲试验方法 GB/T 2654 焊接接头硬度试验方法 GB/T 33232005 金属熔化焊焊接接头射线照相 GB/T 3375 焊接术语 GB/T 50312008 塔式起重机 GB/T 5117 碳钢焊条 GB/T 5118 低合金钢焊条 GB/T 5185 焊接及相关工艺方法代号 GB/T 5293 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 GB/T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB/T 89231988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 GB/T 12212 技术制图 焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法 GB/T 12470 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂 GB/T 13752 塔式起重机设计规范 GB/T 14957 熔化焊用钢丝 JB/T 5000.12 重型机械通用条件 第 12 部分涂装 JB/T 105592006 起重机械无损检测 钢焊缝超声检测 JG/T 5082.1 建筑机械与设备 焊接件通用技术条件 3 符号 本标准所采用的符号见表 1。 JB/T 111572011 2 表 1 符号及名称 符号 名 称 符号 名 称 L 结构件、零部件长度 k 焊脚尺寸 l 焊缝长度 B 结构件、零部件宽度 b 焊缝间隙、装配间隙 e 错边量、搭接长度、咬边深度、弧坑深度 c 焊缝宽度 Δ 结构件的平面度、垂直度、平行度 h 焊缝余高 Δ k 焊脚尺寸偏差 H 结构件、零部件高度 f 焊缝边缘直线度 p 工艺间隙、工艺搭接长度 g 坡口宽度 δ 结构件、零部件厚度 s 焊缝设计厚度 4 图样 4.1 焊接加工的图样，应明确所有焊缝的位置、形式、尺寸和范围，必要时应注明装配或安装时的焊 缝。 4.2 手工电弧焊、气体保护焊接头的基本形式与尺寸应符合 GB/T 985.1 的规定。埋弧焊接头的基本形 式与尺寸应符合 GB/T 985.2 的规定。 4.3 焊缝的图样标注应符合 GB/T 324、GB/T 5185 和 GB/T 12212 的规定。 4.4 对焊接接头或焊缝有特殊要求时，应附设计图样并注明焊接接头的断面形状或焊缝的细节。 4.5 对焊缝有特殊检验要求时，应在图样上或技术要求中注明。 4.6 结构件设计时，应根据焊缝的应力状态、重要程度、保证手段对焊缝按其质量特性分为关键焊缝、 重要焊缝、一般焊缝，并在图样上进行标记。具体如下 a）关键焊缝（A 类焊缝） 受力复杂、应力大的关键部位的焊缝，标注为 A； b）重要焊缝（B 类焊缝） 重要性仅次于关键焊缝的焊缝，标注为 B； c）一般焊缝（C 类焊缝） 其余焊缝，不标注； d）焊缝质量特性应标注在焊缝符号的尾部，见示例。 示例焊接为角焊缝，焊脚尺寸为 8 mm，相同焊缝数 4 条，焊缝质量特性为 A 类，标注为 4.7 对焊接件的尺寸精度或几何公差有特殊要求者，应在图样或有关技术文件中作出标记或说明。 5 钢材与焊材 5.1 钢材 5.1.1 结构件所用钢材应符合 GB/T 13752 的规定。 5.1.2 进厂钢材应有质量证明书。质量证明书的内容应包括钢号、炉（罐）号、批号及实测的化学成 分、力学性能指标。 5.1.3 有下列情况之一者，制造厂对进厂钢材应进行复验 a）合同或技术文件中有复验要求； b）质量证明书提供的检测指标不全； JB/T 111572011 3 c）技术检验部门对钢材质量有异议。 5.1.4 钢材代用应符合 GB/T 50312008 中 5.3.10 的要求，并应考虑其结构件的强度、刚度和总体要 求，同时经技术部门核定认可。 5.1.5 钢材表面质量应符合有关国家标准的要求。当表面有局部锈蚀、麻点、凹坑、伤痕等缺陷时， 应予清除。清除缺陷后，钢材有效截面尺寸不应小于公称尺寸减去下极限偏差值。 5.1.6 钢材表面锈蚀等级不应低于 GB/T 89231988 规定的 C 级。 5.2 焊条与焊丝 5.2.1 碳素结构钢所用焊条应符合 GB/T 5117 的规定，低合金结构钢所用焊条应符合 GB/T 5118 的规 定，并应有质量证明书。 5.2.2 气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝应符合 GB/T 8110 的规定，并应有质量证明书。 5.2.3 埋弧自动焊用焊丝及焊剂的选用应符合 GB/T 14957、GB/T 5293 和 GB/T 12470 的规定，并应有 质量证明书。 6 零部件加工 6.1 加工前的准备 6.1.1 用于结构件的钢材，应进行表面处理。表面处理一般可采用喷射式或抛射式方法除锈，也可采 用动力工具或手工方法除锈。 6.1.2 钢材的平面度、直线度、垂直度超差影响下料精度时，应进行预矫正。 6.2 下料 6.2.1 热切割下料宜采用精密切割或自动、半自动切割。一般零件或切割后仍需对切割边进行加工的 零件可采用手工切割。 6.2.2 热切割下料的尺寸偏差应符合下列要求 a）手工切割为2 mm； b）半自动切割为1.5 mm； c）精密切割为1 mm。 6.2.3 热切割面垂直度公差应不大于零件厚度的 5，且不得大于 2 mm。 6.2.4 关键件、重要件热切割表面质量要求见表 2。 6.2.5 剪切下料的零件，应去掉剪切毛刺，其断口上不应有裂纹、夹渣和分层等缺陷。 表 2 关键件、重要件热切割表面质量 项 目 关 键 件 重 要 件 备 注 表面粗糙度值 Ra 25 μm～50 μm 50 μm～100 μm 用表面粗糙度样板检测 局部塌坑 不允许 每米长度内小于 1 mm 超限修补按焊接有关规定执行 6.2.6 剪切下料的尺寸偏差应符合下列规定 a）板件长（宽）度偏差为2 mm； b）型材长度偏差为2 mm； c）型材端部垂直度偏差≤2 mm。 6.2.7 锯床下料的尺寸偏差应符合下列规定 a）型材长度≤2 000 mm，偏差为2 mm； b）型材长度＞2 000 mm，偏差为L/1 000 mm，且最大值不超过 5 mm； c）型材端部垂直度偏差≤2 mm。 6.3 矫正与弯曲 6.3.1 零件下料后其几何公差不符合要求时应矫正，矫正应在冷状态下进行。冷矫正时应缓慢加力， JB/T 111572011 4 室温不宜低于 5℃。 碳素结构钢和低合金结构钢热矫正时，加热温度应控制在 750℃～900℃。同一部位加热次数不应 超过两次，并应缓慢冷却。 6.3.2 零件经矫正后的公差应符合表 3 的规定。 表 3 零件矫正后的公差 单位为毫米 分类 项 目 数 值 示 意 图 钢板 平面度 δ≤14 δ＞14 Δ≤1.5 Δ≤1.0 圆钢 钢管 矩管 全长直线度 Δ≤L/1 000， 且不大于 4 全长直线度 Δ≤L/1 000， 且不大于 4 角钢 两边垂直度 Δ≤B/100， 且不大于 1.5 全长直线度 Δ≤L/1 000， 且不大于 3 翼缘垂直度 Δ≤B/100， 且不大于 2 L≤2 000 H≤100 Δ≤1 H＞100 Δ≤1.5 槽钢 工字钢 H 型钢 扭曲 L＞2 000 Δ≤0.6L/1 000， 且不大于 3 JB/T 111572011 5 6.3.3 零件的弯曲成形 a）冷弯时，内侧弯曲半径应大于两倍板厚。 b）冷弯后零件外侧不应有可见裂纹。若出现可见裂纹，允许按焊接有关规定修补。 c）热弯时，加热温度应控制在 900℃～1 000℃范围内，不应在蓝脆区（200℃～400℃）范围内进 行。 6.3.4 弯曲成形的零件，形状尺寸应用样板检查，弦长在小于 1 000 mm 时，样板弦长应与零件的弦长 相同。弦长大于 1 000 mm 时，样板弦长应不小于 1 000 mm。成形部位与样板之间的局部间隙应不大于 2 mm。 6.4 机械加工 6.4.1 零件加工应按设计和工艺文件要求执行。 6.4.2 刨边后零件尺寸偏差及切削面粗糙度应符合表 4 的规定。 表 4 边沿切削加工后零件尺寸的偏差及切削面表面粗糙度 项 目 数 值 长度、宽度偏差 1 mm 边缘直线度 L/1 000，且不大于 2 mm 相邻边夹角偏差 10′ 切削面表面粗糙度值 Ra 25 μm 6.4.3 焊缝坡口的加工及技术要求应符合工艺文件及 GB/T 985.1、GB/T 985.2 的规定。 6.4.4 坡口制备可以采用机械加工方法，也可以用火焰切割方法，但火焰切割的切口不应产生裂纹和 大于 1 mm 的缺棱。 6.5 接料 当需要接料时，应符合 GB/T 5031 的规定。 7 组装 7.1 组装前零件应按图样及工艺要求检验合格。 7.2 零件的相互接触面及沿焊缝的每边 30 mm～50 mm 范围内应除去铁锈、油污、氧化皮、毛刺等。 7.3 组装工作应按图样及组装工艺进行。 7.4 首次使用或返修后的工装所组装的部件应进行首件检验，并定期检查工装。 7.5 组装的定位焊应符合以下规定 a）定位焊所用焊材应与正式焊接时所用的焊材相一致； b） 定位焊焊缝的焊脚尺寸不宜超过正式焊缝的焊脚尺寸， 焊缝长度和焊脚尺寸以表 5 中规定为宜； c）定位焊焊缝宜布置于正式焊缝内； d）焊接时应将有缺陷的定位焊焊缝清除； e）未熔入正式焊缝的定位焊焊缝应清除。 表 5 定位焊焊缝尺寸 单位为毫米 序号 正式焊缝焊脚尺寸 定位焊焊脚尺寸 定位焊焊缝长度 间距 1 ≤4 ＜4 5～10 50～100 2 5～12 4～6 10～20 100～200 3 ＞12 6 20～30 200～300 7.6 关键焊缝、重要焊缝焊前应按图样及工艺要求检查坡口尺寸及根部间隙，合格后方可定位焊。 JB/T 111572011 6 7.7 要求“接触承压”的连接面，在组装时应保证至少有 75的接触面，其余部位间隙应不超过 0.3 mm。 7.8 焊接连接组装的偏差应符合表 6 的规定。 表 6 焊接连接组装的偏差 单位为毫米 序号 项 目 数 值 示 意 图 δ≤20 e≤0.1 δ，且不大于 1 对口错边 δ＞20 e≤3 1 装配间隙 b≤p1（p 为工艺间隙） 搭接长度 e≤p3（p 为工艺搭接长度） 2 装配间隙 b≤1 高度 H 为2 垂直度 Δ≤B/100，且不大于 2 3 中心偏移 e≤2 接合部位 e≤1 4 型钢错位 其他部位 e≤2 高度 H 为2 宽度 B 为2 5 箱形截面 垂直度 Δ≤B/100，且不大于 3 高度 H 为2 宽度 B 为2 6 垂直度 Δ≤B/100，且不大于 2 宽度 2 0 B 7 垂直度 Δ≤B/100，且不大于 2 JB/T 111572011 7 8 焊接 8.1 一般要求 8.1.1 焊工应经过考试取得上岗资格证才能担任相应的焊接工作，对关键焊缝、重要焊缝应由有相应 资质的焊工进行焊接。 8.1.2 焊接前应检查并确认焊接设备及辅助工具等是处于合格状态。 8.1.3 焊接工作宜在室内进行，当零部件表面潮湿或暴露于雨雪条件下，不得进行焊接作业。 8.1.4 关键焊缝、重要焊缝或碳素结构钢板厚度大于 50 mm、低合金结构钢板厚度大于 40 mm，其焊 接规程应通过工艺评定确认。 8.1.5 焊条、焊剂和药芯焊丝必须按产品说明书的规定进行烘干，焊丝宜采用镀铜焊丝，非镀铜焊丝 使用前应除去浮锈和油污。 8.1.6 焊工施焊应按规定的工艺和焊接作业指导书进行操作，对关键焊缝、重要焊缝的焊接还应填写 施焊记录，并在规定位置做出焊工标识。 8.1.7 焊接工艺评定报告和关键焊缝、重要焊缝的施焊记录保存期不少于 5 年。 8.2 焊接接头 8.2.1 焊接接头构造应遵守以下原则 a）减少零件的加工量，零件坡口易加工，焊缝熔敷量最小化； b）焊缝的布置应尽量减小变形，宜对称分布； c）焊接接头应便于焊接操作； d）应尽量减少焊缝应力集中。 8.2.2 焊接接头一般采用下列形式 a）对接接头； b）搭接接头； c）T 形接头； d）角接接头。 8.2.3 除 8.2.2 中的接头形式外，若采用其他接头形式应符合 GB/T 3375 的规定。 8.2.4 焊接接头的坡口形式及尺寸应符合 GB/T 985.1、GB/T 985.2 的规定。 8.2.5 不同厚度或不同宽度的钢材对接时，其厚度差或板宽差不宜超过表 7 的规定。 表 7 对接允许的厚度差及板宽差 单位为毫米 较薄厚度（δ 2）或较窄宽度（B2） 5～10 ＞10～12 ＞12 允许的厚度差（δ1−δ2）或允许的板宽差（B1−B2） ＜2 ＜3 ＜4 8.2.6 当厚度差或板宽差超过表 7 规定时，则钢材较厚或较宽的一面（边）或两面（边）应加工成斜 坡口，其斜度应控制在 1∶4 的范围内，如图 1 所示。 图 1 8.2.7 关键焊缝、重要焊缝禁用下列接头 a）横断面不完全焊透的对接接头； JB/T 111572011 8 b）未经评定合格的非钢质垫板的单面