鋼結(jié)構(gòu)加工制作流程詳解
發(fā)布時間：2022-12-23 11:33:57
一、鋼結(jié)構(gòu)加工制作流程之鋼結(jié)構(gòu)加工制作工序
二、鋼結(jié)構(gòu)加工制作流程之鋼結(jié)構(gòu)加工制作前的生產(chǎn)準(zhǔn)備
技術(shù)準(zhǔn)備：圖紙會審、深化設(shè)計、加工制作方案、工藝試驗。
材料準(zhǔn)備：采購、檢驗、儲存。
機(jī)具準(zhǔn)備：運(yùn)輸、加工（切割、制孔、邊緣加工等）、焊接、涂裝、檢測。
勞動組織準(zhǔn)備：特種作業(yè)持證上崗、崗前培訓(xùn)、技術(shù)交底。
放樣、號料
1)放樣
鋼結(jié)構(gòu)制作工藝中的第一道工序，是根據(jù)產(chǎn)品施工詳圖或零、部件圖樣要求的形狀和尺寸，按1:1的比例把產(chǎn)品或零、部件的實(shí)體畫在放樣臺或平板上，求取實(shí)長并制成樣板的過程。
內(nèi)容：核對圖紙的安裝尺寸和孔距；以1:1的大樣放出節(jié)點(diǎn)；核對各部分的尺寸；制作樣板和樣桿作為下料、彎制、銑、刨、制孔等加工的依據(jù).
用0.50～0.75mm的鐵皮或塑料板制作樣板，用木桿、鋼皮或扁鐵制作樣桿,當(dāng)長度較短時可用木尺桿。樣桿、樣板應(yīng)妥善保存，直至工程結(jié)束后方可銷毀。
加工余量3～5mm(焊接收縮量、切割、銑端)，允許偏差±1mm。
目前，多數(shù)廠家利用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行放樣和號料
2)號料(劃線)
根據(jù)樣板在鋼材上畫出構(gòu)件的實(shí)樣，并打上各種加工記號，為鋼材的切割下料作準(zhǔn)備。
工作內(nèi)容:檢查核對材料；在材料上劃出切割、銑、刨、彎曲、鉆孔等加工位置，打沖孔，標(biāo)注出零件的編號等。
集中號料法、套料法、統(tǒng)計計算法、余料統(tǒng)一號料法
2、切割（下料）
切割是將放樣和號料的零件形狀從原材料上進(jìn)行下料分離。常用的切割方法有：氣割、機(jī)械切割(剪切、鋸切)和等離子切割三種方法。
氣割
利用氧氣與可燃?xì)怏w混合產(chǎn)生的預(yù)熱火焰加熱金屬表面達(dá)到燃燒溫度并使金屬發(fā)生劇烈的氧化，放出大量的熱促使下層金屬也自行燃燒，同時通以高壓氧氣射流，將氧化物吹除而形成一條狹小而整齊的割縫。
氣割法設(shè)備靈活、費(fèi)用低廉、精度高，能切割各種厚度的鋼材，尤其是帶曲線的零件或厚鋼板，是目前使用最廣泛的切割方法。
直線氣割機(jī)
機(jī)械切割
通過沖剪、切削、磨擦等機(jī)械來實(shí)現(xiàn)。
⑴沖剪切割：當(dāng)鋼板厚度≯12cm時，采用剪板機(jī)、聯(lián)合沖剪機(jī)切割鋼材，速度快、效率高，但切口略粗糙。
⑵切削切割：采用弓鋸床、帶鋸機(jī)等切削鋼材，精度較好。
⑶磨擦切割：采用磨擦鋸床、砂輪切割機(jī)等切割鋼材，速度快、但切口不夠光潔、噪聲大。
等離子切割
利用高溫高速的等離子焰流將切口處金屬及其氧化物熔化并吹掉來完成切割，能切割任何金屬，特別是熔點(diǎn)較高的不銹鋼及有色金屬鋁、銅等。
3.成型
根據(jù)設(shè)計要求，利用加工設(shè)備和一定的工裝模具把板材或型鋼彎制成一定形狀的工藝方法。一般有冷彎和熱彎兩種方法。
(1)冷彎。鋼板或型鋼冷彎的工藝方法有滾圓機(jī)滾彎、壓力機(jī)壓彎以及頂彎、拉彎等，各種工藝方法均應(yīng)按型材的截面形狀、材質(zhì)、規(guī)格及彎曲半徑制作相應(yīng)的胎膜，并經(jīng)試彎符合要求后方準(zhǔn)正式加工。冷彎后零件的自由尺寸的允許偏差應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)定。
(2)熱彎。也稱煨彎，是將鋼材加熱到1000℃～1100℃(暗黃色)時立即進(jìn)行煨彎，并在500℃～550℃(暗黑色)之前結(jié)束。鋼材加熱如超過1100℃，則晶格將會發(fā)生裂隙，材料變脆，致使質(zhì)量急劇降低而不能使用；如低于550℃，則鋼材產(chǎn)生藍(lán)脆而不能保證煨彎的質(zhì)量，因此一定要掌握好加熱溫度。
4.矯正
鋼材在存放、運(yùn)輸、吊運(yùn)和加工成型過程中會變形,必須對不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的鋼材、構(gòu)件進(jìn)行矯正。鋼結(jié)構(gòu)的矯正，是通過外力或加熱作用迫使鋼材反變形，使鋼材或構(gòu)件達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的平直或幾何形狀。
矯正的方法：火焰矯正(亦稱熱矯正)、機(jī)械矯正和手工矯正(亦稱冷矯正)。
⑴火焰矯正
利用火焰對鋼材進(jìn)行局部加熱，被加熱處理的金屬由于膨脹受阻而產(chǎn)生壓縮塑性變形，使較長的金屬纖維冷卻后縮短而完成的。
影響矯正效果的因素：火焰加熱位置、加熱的形式、加熱的溫度。
火焰矯正加熱的溫度：對于低碳鋼和普通低合金鋼為600～8000C。
⑵機(jī)械矯正
是通過專用矯正機(jī)使用權(quán)彎曲的鋼材在外力作用下產(chǎn)生過量的塑性變形，以達(dá)到平直的目的。
拉伸機(jī)矯正：用于薄板扭曲、型鋼扭曲、鋼管、帶鋼、線材等的矯正。
壓力機(jī)矯正：用于板材、鋼管和型鋼的矯正。
多輥矯正機(jī)：用于型材、板材等的矯正。
⑶手工矯正
采用錘擊的方法進(jìn)行，操作簡單靈活。由于矯正力小、勞動強(qiáng)度大、效率低而用于矯正尺寸較小的鋼材，或矯正設(shè)備不便于使用時采用。
5.邊緣加工
邊緣加工包括：為消除切割造成的邊緣硬化而將板邊刨去2～4mm；為了保證焊縫質(zhì)量而將鋼板邊刨成坡口；為了裝配的準(zhǔn)確性及保證壓力的傳遞，而將鋼板刨直或銑平。
邊緣加工方法有：鏟邊、刨邊、銑邊和碳弧氣刨邊。
①鏟邊：有手工鏟邊和機(jī)械鏟邊兩種。鏟邊后的棱角垂直誤差不得超過弦長的1/3000，且不得大于2mm。
②刨邊：使用的設(shè)備是刨邊機(jī)。刨邊加工有刨直邊和刨斜邊兩種。一般的刨邊加工余量2～4mm。
③銑邊：使用的設(shè)備是銑邊機(jī)，工效高，能耗少。
④碳弧氣刨：使用的設(shè)備是氣刨槍。效率高，無噪音，靈活方便。
6.制孔
包括鉚釘孔、螺栓孔，可鉆可沖。鉆孔用鉆孔機(jī)進(jìn)行，能用于鋼板、型鋼的孔加工；沖孔用沖孔機(jī)進(jìn)行，一般只能在較薄的鋼板、型鋼上沖孔，且孔徑一般≮鋼材的厚度。施工現(xiàn)場的制孔可用電鉆、風(fēng)鉆等加工。
制孔精度、孔距等允許偏差應(yīng)符合設(shè)計和規(guī)范規(guī)定。
7.組裝
組裝，也稱拼裝、裝配、組立，是按照施工圖的要求，把已加工完成的各零件和半成品構(gòu)件裝配成獨(dú)立的成品。鋼結(jié)構(gòu)組裝的方法包括地樣法、仿形復(fù)制裝配法、立裝法、臥裝法、胎模裝配法。
①地樣法：用1：1的比例在裝配平臺上放出構(gòu)件實(shí)樣，然后根據(jù)零件在實(shí)樣上的位置，分別組裝起來成為構(gòu)件。此裝配方法適用于桁架、構(gòu)架等小批量結(jié)構(gòu)的組裝。
②仿形復(fù)制裝配法：先用地樣法組裝成單面（單片）的結(jié)構(gòu)，然后定位點(diǎn)焊牢固，將其翻身，作為復(fù)制胎模，在其上面裝配另一單面結(jié)構(gòu)，往返兩次組裝。此種裝配方法適用于橫斷面互為對稱的桁架結(jié)構(gòu)。
③立裝法：根據(jù)構(gòu)件的特點(diǎn)及其零件的穩(wěn)定位置，選擇自上而下或自下而上的順序裝配。此裝配方法適用于放置平穩(wěn)，高度不大的結(jié)構(gòu)或者大直徑的圓筒。
④臥裝法：將構(gòu)件放置于臥的位置進(jìn)行的裝配。適用于斷面不大，但長度較大的細(xì)長構(gòu)件。
⑤胎模裝配法：將構(gòu)件的零件用胎模定位在其裝配位置上的組裝方法。此種裝配方法適用于制造構(gòu)件批量大、精度高的產(chǎn)品。
8.焊接
焊接是鋼結(jié)構(gòu)加工制作中的關(guān)鍵步驟，見第5章。
9.銑端、鉆安裝孔及摩擦面處理
對受力較大的柱或支座底板，宜進(jìn)行端部銑平，使所傳的力由承壓面直接傳遞給底板，以減小連接焊縫的焊腳尺寸，其工序應(yīng)在矯正合格后進(jìn)行。銑端應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的形式采取必要的措施，保證銑平端面與軸線垂直。
鉆安裝孔一般在構(gòu)件焊好后進(jìn)行，以保證有較高精度。
摩擦面的處理：高強(qiáng)度螺栓摩擦面處理后的抗滑移系數(shù)值應(yīng)符合設(shè)計的要求（一般為0.45～0.55）。摩擦面的處理可采用噴砂、噴丸、酸洗、砂輪打磨等方法，一般應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行，設(shè)計無要求時施工單位可采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行施工。
10.除銹、涂裝及編號
涂裝環(huán)境溫度應(yīng)符合涂料產(chǎn)品說明書的規(guī)定,無規(guī)定時,環(huán)境溫度應(yīng)在5～38℃之間,相對濕度不應(yīng)大于85%,構(gòu)件表面沒有結(jié)露和油污等,涂裝后4h內(nèi)應(yīng)保護(hù)免受淋雨。
鋼構(gòu)件表面的除銹方法和除銹等級應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定,其質(zhì)量要求應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》的規(guī)定。構(gòu)件表面除銹方法和除銹等級應(yīng)與設(shè)計采用的涂料相適應(yīng)。
施工圖中注明不涂裝的部位和安裝焊縫處的30～50mm寬范圍內(nèi)以及高強(qiáng)度螺栓摩擦連接面不得涂裝。涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應(yīng)符合設(shè)計的要求。
構(gòu)件涂裝后,應(yīng)按設(shè)計圖紙進(jìn)行編號,編號的位置應(yīng)符合便于堆放、便于安裝、便于檢查的原則。對于大型或重要的構(gòu)件還應(yīng)標(biāo)注重量、重心、吊裝位置和定位標(biāo)記等記號。編號的匯總資料與運(yùn)輸文件、施工組織設(shè)計的文件、質(zhì)檢文件等統(tǒng)一起來,編號可在竣工驗收后加以復(fù)涂。
四、鋼結(jié)構(gòu)加工制作流程之鋼結(jié)構(gòu)預(yù)拼裝
由于受運(yùn)輸、安裝設(shè)備能力的限制，或者為了保證安裝的順利進(jìn)行，在工廠里將多個成品構(gòu)件按設(shè)計要求的空間設(shè)置試裝成整體，以檢驗各部分之間的連接狀況，稱為預(yù)拼裝。
預(yù)拼裝一般分平面預(yù)拼裝和立體預(yù)拼裝兩種狀態(tài)，拼裝的構(gòu)件應(yīng)處于自由狀態(tài)，不得強(qiáng)行固定。預(yù)拼裝檢驗合格后，應(yīng)在構(gòu)件上標(biāo)注上下定位中心線、標(biāo)高基準(zhǔn)線、交線中心點(diǎn)等必要標(biāo)記，必要時焊上臨時撐件和定位器等。其允許偏差應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)定。
預(yù)拼裝方法：平裝法、立拼拼裝法、模具拼裝法。
(1)平裝法
平裝法操作方便，不需穩(wěn)定加固措施；不需搭設(shè)腳手架；焊縫焊接大多數(shù)為平焊縫，焊接操作簡易，不需技術(shù)很高的焊接工人，焊縫質(zhì)量易于保證；校正及起拱方便、準(zhǔn)確。
適于拼裝跨度較小，構(gòu)件相對剛度較大的鋼結(jié)構(gòu)，如長18m以內(nèi)鋼柱、跨度6m以內(nèi)天窗架及跨度21m以內(nèi)的鋼屋架的拼裝。
(2)立拼拼裝法
立拼拼裝法可一次拼裝多拼；塊體占地面積??；不用鋪設(shè)或搭設(shè)專用拼裝操作平臺或枕木墩，節(jié)省材料和工時；省卻翻身工序，質(zhì)量易于保證，不用增設(shè)專供塊體翻身、倒運(yùn)、就位、堆放的起重設(shè)備，縮短工期；塊體拼裝連接件或節(jié)點(diǎn)的拼接焊縫可兩邊對稱施焊，可防止預(yù)制構(gòu)件連接件或鋼構(gòu)件因節(jié)點(diǎn)焊接變形而使整個塊體產(chǎn)生側(cè)彎。
但需搭設(shè)一定數(shù)量穩(wěn)定支架；塊體校正、起拱較難；鋼構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)及預(yù)制構(gòu)件的連接件的焊接立縫較多，增加焊接操作的難度。
(3)利用模具拼裝法
模具是指符合工件幾何形狀或輪廓的模型(內(nèi)?；蛲饽?。用模具來拼裝組焊鋼結(jié)構(gòu)，具有產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高等許多優(yōu)點(diǎn)。對成批的板材結(jié)構(gòu)、型鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)考慮采用模具耕組裝。
桁架結(jié)構(gòu)的裝配模，往往是以兩點(diǎn)連直線的方法制成，其結(jié)構(gòu)簡單，使用效果好。
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