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矩形钢管柱是现代建筑和结构工程中广泛应用的一种型钢构件，具有强度高、重量轻、抗震性能好等优点。其制作工艺主要包括以下几个步骤：

1.原材料选择：首先需要选择优质的钢材作为原料，常见的有Q235B、Q345B等高强度钢材。根据设计要求确定截面尺寸。

2.钢板加工：将选定的钢材进行剪裁或冲压成型为矩形截面外墙饰面裂缝原因分析，这一步通常在大型自动化剪板机或冲压线上完成。

3.焊接与拼接：通过自动化的焊接机器人对切割好的钢板边缘进行焊接，形成封闭的矩形框架。对于需要开孔的情况，先按照设计要求开孔后再进行焊接。

4.矫正处理：通过机械矫直设备或者热处理等方式，确保钢管柱各部分尺寸一致、无弯曲变形现象。

5.表面处理与涂装：为了延长钢管柱的使用寿命和提高美观度，在完成结构加工后通常需要对钢管表面进行除锈、防腐蚀涂层等处理。常用的有喷砂、电镀锌或环氧树脂漆等多种方法。

6.质量检验：最后通过目测检查以及必要的无损检测技术（如超声波探伤、磁粉探伤）确保产品质量符合国家标准要求。

整个制作工艺过程中，自动化生产线的应用大大提高了生产效率和产品的一致性与可靠性。此外，环保意识的提升也促使企业在原材料选择、生产工艺优化等方面采取更多可持续发展的措施。

矩形钢管柱的坡口构造，基本为以下类型：

5.1适用埋弧焊接的柱板坡口

5.1.1板厚t≤30mm的柱板坡口 5.1.2板厚t＞30mm的柱板坡口

5.2.1要求全熔透的CO2气保焊坡口

t≤20mm t＞20mm

5.2.2电渣焊缝坡口

16≤t≤25mm,W=20或25 t1=25

t＞25mm, W=25 t1=28

5.3 CO2气保焊接刚接牛腿翼缘坡口

由于是工厂焊接,故可用水平 也可采用单面焊接，加垫衬板从

位置，双面焊接（不用垫板） 衬板处开始焊接，保证焊透。

背面碳弧气刨清根，保证熔透 （如上图）

为一级焊缝。（如上图）

5.4柱上与梁腹板栓接的连接板的焊接坡口

一般采用单面开坡口，双面CO2气保焊接，不作探伤要求

矩形钢管柱的制作工艺控制要点：

焊接材料的好坏，将直接影响焊缝的质量，因此对于焊接材料，不但要化学成分合格，机械性能符合标准要求外，而且其有关的加工质量也应满足要求。如CO2焊丝的挺度，镀铜质量（包括牢度、厚度、均匀度等）和线径尺寸，哪一项质量不佳，均会影响送丝和焊接质量。所以必须加强焊前验收和焊接中的检查。发现问题及时处理。又如埋弧自动焊用焊剂，有的厂家虽作了烘干，但并不都能符合国标要求，因此使用时，对熔炼焊剂必须进行250℃烘干,保温2小时后，冷却使用。才能保证焊接时不会因焊剂潮湿而产生气孔。所以制作矩形钢管柱必须选用优良合格的焊接材料。

矩形钢管柱的柱板下料为节省材料，提高利用率，宜用定宽定长的料为好。定尺要增加成本，但比较利用率的提高，还是合算的。板料的定长尺寸应考虑焊缝的收缩量，柱端面的加工量，以及安装后柱的弹性收缩量等。但余量不宜过多，以免造成浪费。

柱板的下料一般都采用直条气割，为防止板料变形弯曲，条板两边的气割应同时进行。根据板厚及可燃气体不同，选用合适的割咀和气压，以保证切割的质量。切割时，必须做到切割面平整光洁，尺寸准确，割渣、毛刺、氧化皮应除净。

柱板的坡口加工将直接影响装配和焊接质量，因此是一个至关重要的工序。加工坡口的常用方法为气割和机械加工（铣边或刨边）。气割速度快、效率高，两边可同时进行。但由于割咀的倾角调节难度较大，不够正确。加上板材本身的不平整等，往往影响切割的坡口质量，割出的角度不准，切割表面有沟槽，不光洁等时有发生，而机械加工要有大型设备，如铣边机或刨边机。其加工精度高，角度准，表面光洁，但效率不如气割。因此企业应根据生产进度情况，合理安排，但必须保证坡口加工的质量。

坡口角度的正确与否很重要，是因为坡口大，容易焊透，脱渣容易，但焊接量大，引起变形也大。坡口小，焊满快，但易引起夹渣、焊不透，底层埋弧焊脱渣困难。所以坡口过大过小都不合适。操作中必须探索出既能保证焊接质量，又能减少焊接量的合理的坡口角度。

6.3隔板的加工及组装

由于隔板装在柱内，对应四周的梁翼板是受力构件，故焊接时要求全熔透，很重要。为此，隔板的加工应予以特别强调，隔板四边尺寸的正确与否，对角线的误差大小，直接会影响矩形钢管柱的形状尺寸，所以隔板四边及坡口最好能用机械加工，这样隔板四边的尺寸及垂直度能得到有效保证，误差小，坡口角度也正确。柱子四板装配后，其矩形钢管的外形尺寸就精确、方正。焊接后也不易发生菱形和扭转等变形。

隔板有两边要电渣焊，在装配垫板条时，必须使用工装模具。使装配后的隔板组能保证尺寸一致，电渣焊孔大小一致。垫板与隔板的间隙应＜1mm，这样可以避免电渣焊时漏液等。

6.4 U型柱的装配：

U型柱的装配是矩形钢管柱制作中关键的一步，必须十分重视。

首先装配必须在平板或组立升降平台上进行。以一块柱翼板为底板进行划线。划线要有基准，通常以封板端为基准。

然后开始划线，划线特别注意隔板的位置必须正确。以便和柱外梁翼缘一一对应。接着安装隔板，隔板应保证和底板垂直，隔板坡口朝向要放置正确，并做仔细复查，防止少装、漏装。电渣焊垫板要和底板贴紧，间隙小于1mm，否则二保焊接时，要进行焊补，以免渗漏。

再接着安装两侧腹板，坚持从基准端开始，向另一端进行组立、点焊，控制宽度尺寸，点焊前必须在隔板处夹紧两腹板，定位焊应以不妨碍后续工序为原则，采用强度等级与母材相同的焊条焊接，点固焊缝长约20~30mm，尽可能不在坡口内点固，注意点固质量，防止虚焊。

最后，在U型柱组成后，应在两侧腹板上引出隔板位置线及电渣焊孔中心位置线，再在两腹板上侧割出电渣焊方孔，除净孔内割渣、焊渣等。柱内腹板上下安装熔透焊缝衬板条，并贴紧，间断焊接。

由检验员检验认可后，转入下道工序。

6.5 CO2气体保护焊焊接隔板：

焊接t ≤20mm有衬板的隔板焊缝时 ，如图：

应从衬板处开始将柱板、衬板、隔板三者焊在一起，

保证焊透，然后用多层多道焊法，将焊道焊满。

焊接t＞20mm，K型坡口的隔板时，如图：

一般宜采用两面交替焊接，第一道焊接一定要

注意焊丝的指向，保证根部焊透。而第二道焊接

前，必须将前一道的焊渣等清除干净后再焊，保

在焊接隔板时，除保证隔板焊缝充分熔透无缺陷外，还应注意电渣焊垫板条端部与腹板间的缝隙，如果≥1mm时，必须在二保焊时进行焊补，将缝隙堵住。

隔板焊好后，应进行超探检验。不合格时，还需进行气刨、返修，直至合格。

6.6 装配成矩形柱：

隔板焊缝检查合格后，再在组立机或平台上装配上盖板。装配前，应先检查柱的变形情况。若柱有弯曲变形等，应用火焰矫正的方法，在隔板处进行矫正，使U型柱保持平直。将上盖板盖上，并从基准端开始，逐段进行压紧，两侧点固。点固应点在坡口底部，保证焊透，不得有缺陷，焊点不宜过高。

我公司使用的电渣焊机是引进日铁的，简易非熔化极焊机。它比熔化极电渣焊快二倍。该焊接法中，焊丝通过导管自动的按设定的送丝速度送进。焊接时导管不熔化，随焊缝的升高而自动提升。而焊接电流是预先设定，对一定的焊丝直径（如φ1.6mm）是不变的。

为了得到稳定的熔深，必须充分了解熔深与许多焊接条件包括焊接速度。导管及导电咀位置、焊接电压、焊丝送进速度、坡口横截面等的关系。具体如下：

6.7.1 熔深和焊接速度的关系：

从左图可看出焊速快、熔深小；

焊速慢，熔深大。

焊丝送进速度、坡口横截面与焊速的关系：从下图可看出焊速与焊丝送进速度成正比，与坡口横截面成反比。

据上可见，焊丝送进速度和坡口横截面是决定熔透深度大小所必须控制的

两个工艺参数。焊丝送进速度快，焊速

快，熔深小。反之焊丝送进速度慢，焊

速慢则熔透深度大。同样坡口横截面大，

则焊速慢，熔透深度就大。反之坡口横

截面小，则焊速快，熔透深度就小。

6.7.2熔深和焊接电压

简易非熔化极电渣焊比熔化极电渣焊快二倍。

是因为其焊接电压较高，输入热量就多。其

电源是一个足以提供大于53V焊接电压的恒压直流电源。所以电压越高，输入热量越多，熔深越大，反之则熔深越小。

6.7.3熔深和导管及导电咀的位置：导管位置

可位于A、B、C，但最佳的导管位置应靠近cj∕t 351-2010 高位调蓄叠压供水设备，

柱板A处，这样可以增加柱板侧*处的熔深，同时

焊丝在导电咀外的伸出应垂直，如若偏斜，

综上只有明确了以上特点，并在操作中加以控制，就能焊出高质量的焊缝，防止焊不透，夹渣等缺陷。此外为了保证电渣焊的质量，其引弧端、引出端必须设置水冷铜垫帽口，以便焊后将两端质量不好的部分割去。当隔板厚度≥25mm时，导管还应顺隔板厚度方向作摆动，以增加两侧的熔深，使熔合线形状由圆变为椭圆。

为了防止因电渣焊引起柱子弯曲，焊接时每一隔板的两侧应同时同工艺参数进行焊接，以消除两侧焊缝收缩的不均匀性。

焊接中应防止突然中止的现象，万一遇上这种情况，应立即拔出导管，检查导电咀及送丝情况，并剪去焊丝端部，在渣池冷却之前尽快恢复焊接，防止渣池凝固，造成焊缝中断。

焊完后，用气割割去引弧、引出端帽口，并用碳弧气刨，刨出坡口，清理并除净所有割渣、刨渣、氧化皮等污垢。

在柱两侧面对电渣焊缝进行探伤gtcc-087-2018 电气化铁路用70mm2～150mm2铜合金绞线，至合格。

6.8矩形钢管柱四角焊缝的埋弧焊接