固建 机器人作为钢结构行业智能建造的先行者，探索者，为了帮助钢结构行业的相关从业人员对钢结构有更深的认知，提升专业水平，特在此做《建筑钢结构生产工艺、装备技术及智能化》讲座的系列连载文章，本系列讲座将介绍一些建筑钢结构基本情况，钢结构生产过程中的对钢材焊材的一些基本要求，各生产工序主要工艺方法和设备情况，下料、排版和坡口的开制原则与技巧，H型、十字形柱、箱型柱，圆管柱各类钢柱组立与组装的工艺要点，各工序的技术要点，焊接生产要点（焊前准备、焊接参数、过程重点与后热），工艺评定，多层焊技巧、焊接变形控制，返修焊缝要点，以及生产管理、质量、安全、成本和风险控制的要领。同时，从工艺和质量方面，就钢结构生产机械化自动化设备装备研发，智能化需求、焊接机器人技术等满足工艺技术要求提出了建议。本讲座对钢结构工厂生产、工艺管理和自动化智能化装备研发有较大的参考意义。

『本文为此系列第五期』

焊接时，根据焊接方法不同，焊接设备不同，焊缝熔深也不同。普通焊条电弧焊，熔深2-5mm，二氧化碳气体保护焊，熔深在3-6mm，埋弧焊能得到较大的熔深，在大电流船型焊情况下，甚至可以达到20mm。建筑钢结构，通常，重要的承力构件和构件节点处都是全熔透焊缝，对接焊缝要求等强度也是必然全熔透焊缝。一级和二级焊缝都是全熔透焊缝。只要钢板稍厚，焊接熔深就达不到，造成焊不透，因此就需要开坡口（有的地方沿用冷加工的用语，俗称倒角）。

是否采用全熔透坡口，是设计师确定的，在建筑图纸和总设计中提出要求，而选择什么方法进行坡口开制以满足焊透的要求，则由工艺人员根据产品需要和车间设备及技工的水平来确定。

01

开坡口的方法

开坡口有火焰切割、等离子切割等热加工办法；也有机械加工的冷加工办法，通常是铣削，有专门的铣坡口机器（又分板材动铣刀头不动和铣刀头动板材不动两种），现在还有手持的铣坡口工具，小巧玲珑，使用方便，受到基层工人欢迎。

现在智能化的开坡口的设备刚刚兴起，通过激光或照相等手段进行识别和跟踪技术进行小件自动开坡口。这种设备已经进入市场，一些工厂已经接受和使用。

目前，钢结构厂对箱型柱和BH钢腹板主要还是对直板采用半自动机切割机人工操作，进行板件对称切割的坡口，对智能化生产，这里应该也是一个可以自动化的商机点；

02

坡口的尺寸规定

建筑钢结构常见的手工电弧焊、气体保护焊和埋弧焊的熔透开坡口的“法定”规定，GB50661等标准后热规范都有规定，这里不做赘述。

值得提出的是，这些标准、规范规定的坡口形式和适用于一般的、正常的工艺，常用的通用的设备，实际生产中应该是可以变通的，改变的，但焊缝质量应该是合格的、有保证的（这可以通过工艺试验、工艺评定来佐证）,鉴于坡口尺寸规定的内容太多，这里只介绍厚板的规定。

气体保护焊、自保护焊全焊透坡口形式和尺寸

埋弧焊全焊透坡口形式和尺寸

03

建筑钢结构箱型构件的坡口

（1）箱型构件

箱型构件是建筑钢结构主要构件形式之一。各单位在实际使用中会有自己的标准，下面介绍一组钢结构件角对接，全熔透焊缝常用坡口尺寸：

（2）箱型钢结构件角对接开坡口的一点技巧

① 开坡口时对电渣焊孔两侧预留25mm不开坡口，电渣焊焊接完工后用碳弧气刨坡口修整预留部位坡口，以保证箱体截面尺寸。

② 箱形柱翼板开坡口时，可以留有便于转配的支撑小块，宽度一般10mm（焊接时要去除，防止生产未焊到未焊透）。

③ 高强钢和重要节点的坡口处要打磨，去除氧化皮，以减少夹渣的可能。

【未完待续……】

【作者简介】

杨政，杭州固建机器人科技有限公司顾问总工，工艺质量总监；

1982年2月上海交通大学焊接工艺和设备专业毕业，焊接专业教授级高级工程师，建筑工程专业高级工程师，一级注册建造师；现任浙江省机械工程学会理事/技术委员会委员，焊接学会副理事长，质量管理协会理事以及浙江省科协“千人进万企”专家组专家，省综合评标、采购评标专家。浙江机电技术学院兼职教授。在安徽、上海、四川、江苏、湖北、浙江多地国企和上市公司及台资外资钢结构公司工作过。