钢结构制作工艺

一、工程制作的难点1、大截面的异形箱体构件的制作制截面尺寸及质量是一难点。在制作时通过以下几个方面来解决：①原材料的质量控制：在原材料的验收中，必须严格控制，特别是不平度方面，必须符合国范的要求。子切割机等)进行下料，下料时严格控制板件的几何尺寸，使其宽度偏差在1mm。序进行；组装时严格控制装配间隙和收缩余量。坡口尺寸(角度和间隙)；优先采用热输入量小的焊接方法；采用合理的焊接顺序。2、厚板的焊接：厚板的焊接在本工程中的制作中，也是一个较难的问题，主要注意以下几①层状撕裂的预防：层状撕裂是一种不同于一般热裂纹和冷裂纹的特殊裂纹，一般产生在T形和十字形接头的热影响区夹层中，主要是T形和十字形接头角焊缝的横向收缩对板厚方通过以下几方面的措施进行预防。A、控制钢材的含硫量：钢板厚度大于等于40mm时，采购的钢材应满足《厚度方向性能钢B、采用合理的节点设计：少母材厚度方向承受的拉应力。在角接接头中采用偏向与侧板的坡口，使焊缝收缩产生的拉应力与板厚方向成一角度。采用对称双面坡口来减少焊缝截面积，减少层状撕裂的倾向。在T形或角接接头中，使板厚方向受拉应力的板端伸出接头焊缝区。双面坡口时采用两侧对称多道焊，避免收缩应变集中；采用适当小的热输入多层焊接，以减少收缩应力；采用低强度匹配的焊接材料，使金属具有低屈服点，高延性，使应力集中于焊缝；采用低氢、超低氢焊条或气保焊焊接。②焊接变形较多。主要通过以下方法来控制：通过合理的坡口角度和焊接间隙尽量减少焊缝的截面积；焊接时尽可能采用多层焊代替单层焊；尽可能的采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序；采用焊前反变形方法控制焊后的角变形；采用刚性夹具固定方法控制焊后变形。3、另外在本工程中圆管柱上栓钉自动焊接比较困难，由于接触面为圆弧形，在陶瓷圈及圆管面形成间隙，间隙处漏渣，导致焊接不良。采用如下方法加以解决：图2采用专用相贯陶瓷圈示的工艺改进方法，能获得满意的焊接效果。栓钉焊接工艺，通过工艺评定最终确认。二、生产制作工艺流程1、箱形结构的制作工艺流程2、H钢的制作工艺流程翼板、腹板的下料尺寸检查尺寸检查尺寸、焊缝检查尺寸检查H钢下料、坡口尺寸检查入库待运或转装配三、制作工艺方案①确定工艺分段面加工时杆件的分界面在两相邻节点的1/3处附近，且各弦杆应错位，安装时对接的间隙是②工艺试验用同类管子及节点形式，进行三个节点以上的桁架段的工艺试验：焊接后，测量其收缩量。下(耳板及连接板抛丸处理成摩擦面)，进行焊接，焊完冷却后，卸下螺栓后测量。根据经验值：弦杆每段放焊接收缩余量3~5mm，对腹杆等杆件放焊接收缩余量1mm。钢管相贯杆件的切割采用从日本进口的HID-900MTS六维数控相贯线切割机(可切割方管)，PIPE-COAST、WIN3D、WINCAD等结合Xsteel、AUTOCAD等软件实现这一目标，具体的编制机放样的基础，要求建模必须正确，为此放样人员对其进行严格的复检，做到100%的正确。件中。再按颜色设置相应的管径，然后编程师对在WIN3D中对相贯杆件进行相贯线分析。将分析后的数据保存到PIPE-COAST软件上，然后在PIPE-COAST软件将各种杆件事先确定坡口角度等工艺元素，并由专人对切割数据进行认真仔细的复查，保证在进行加工指令编制前所有的数据正确无误。PIPE-COAST接受切割数据后，先生成单根管件的加工指令，然后再根据材料规格进行合理可先割一根，进行外形尺寸的检查，确认无误后再进行大批量的切割。②杆件切割长度的确定：③切割相贯线管口的检验：据以检验吻合程度。根据长期实践，证明为检验相贯口准确度的最佳方法。度的检验：技术科放样人员将PIPE-COAST软件自动生成的杆件加工图形打印出来交车间及质检部门，车间操作人员和检验人员按图形中的长度对完成切割的每根杆件进行检查，并填表记录。⑤管件切割精度：采用等离子切割能使偏差控制在±1.0mm，从而来保证桁架的制作质量和尺寸精度。加工后的管件放入专用的储存架上，以保证管件的加工面。采用进口的数控激光切割机、数控等离子切割机、数控火焰切割机或直条切割机进行下料。加工后钢管或矩形管外形尺寸允许偏差(mm)项项目允许偏差直径(d)±d/500，且不大于±5.0构件长度(L)管口圆度管径对管轴的垂直度弯曲矢高对口错边钢板下料允许偏差(mm)允许偏差(mm)零件的长度重要零件(如箱体腹板)的宽度普通零件的宽度切割面平面度割纹深度局部缺口深度度要求较高的销孔则采用进口的数控平面钻钻孔。钻孔定位采用划线定位和配钻定位。孔的毛口用打磨机磨平。制作。①钢管与钢管(或矩形管与矩形管、箱体与箱体)之间的对接。行选择，在选择接头形式时既要保证焊接的质量，又要考虑减少焊接工作量、焊接变形等，在厚板的对接中还需考虑如何防止层状撕裂等方面。钢板对接的形式(采用埋弧焊焊接)序号度&MMpB符号序号度&MMpB0202根口20°~40°边V形带垫板坡口35~80~25~840°~80°40°~80°42~52~540°~80°α2~52~540°~80°α=40°~50°5垫板坡口5~85~840~100根6双Y形坡口40~100根6钢板对接的形式(用气保焊或手工焊焊接)Bp序号Bp0~33~80~33~8δ26~10板坡口0~31~430°~60°6~10Y形坡口0~31~430°~60°6~10Y形坡口36~5°~15°口4口445°~55°3~60~45°~55°6~2656~265双Y形坡0~3双Y形坡0~31~3根根712~407口双Y形坡0~31~3双Y形坡0~31~385、主要构件的组装H型钢梁的尺寸允许偏差项项目允许偏差(mm)测量工具端部有凸缘支座板其他形式0钢尺-0.5h≤2000截面高度hh>2000接合部位腹板中心偏其它部位接合部位翼缘板垂直度Δ其它部位b/100b/100角尺H钢梁拱度设计要求起拱±L/5000C梁钢丝线钢尺--5.0~10.0设计未要求起拱且≤L/1000腹板局部平面度f/钢丝线钢尺尺竖向偏差L/300钢尺、吊线悬臂梁段端部偏差水平偏差水平总偏差悬臂梁段±3.0钢尺长度偏差A)焊工检验各被组装零部件的零件号，核对钢板材质、规格，发现问题及时反馈。B)检查零件的外观尺寸及坡口面，对零件的焊接坡口不规则处用磨光机或风砂轮打磨。并划出各板中心线；C、检验划线的准确性并打印记。D、焊接装配工艺形状来保证，在对整个隔板组件进行装配前，先对隔板组件中的夹板端面进行机加，然后，再与横隔板在胎具上装配，并进行焊接，保证几何尺寸在允许范围内。艺：间距200mm)；焊接采用气保焊(ER50-6，φ1.2焊丝)进行。B)在装配胎架上把划好线的下翼板置于胎架上，把已装配好的各隔板定位在下翼板上，隔板与下翼板之间的装配间隙不得大于0.5mm，定位好后，检验隔板垂直度，隔板与下翼板的垂直度不得大于1mm；定位焊采用CO2气体保护焊(ER50-6，φ1.2焊丝)。边长)。D板及腹板与翼板之间的焊缝进行定位焊，定位焊时电流比焊接时大20%~25%，m必须填满弧坑，杜绝弧坑裂纹。E)定位焊采用CO2气体保护焊(ER50-6，φ1.2焊丝)。F)在进行U型组装时，要控制柱的弯曲和扭曲，同时控制柱总长和各层加劲板横隔板的位圆钢或方钢a=25，点固在两腹板之间。圆钢长度与两腹板间距相等，公差为±0.5)，装配上翼板，并用千斤顶顶紧或用夹具夹紧，借以保证装配精度。J)定位焊腹板与上翼板间的焊缝；定位焊的电流比焊接时大20%~25%，定位焊缝长度为体保护焊(ER50-6，φ1.2焊丝)。腹板与翼板之间的垂直度不得大于1mm。K)在上翼板封盖前应认真检查上翼板的垂直度是否符合要求，若不符合要求，必须矫正。若符合要求，组装时还要与下翼板的侧弯方向一致，如果相反，则经四条主焊缝焊接受热后将产生扭曲变形。L)装配、焊接箱形构件的顶板，装配顶板时，将顶板深入箱形构件内部3mm，然后，用磨光机或风砂轮打磨焊接处的焊接余高及飞溅物；焊接采用CO2气体保护焊(ER50-6，φ1.2焊丝)。M)清理、矫正。6、整体拼装在本工程中，主要构件主要包括以下几种典型节点：节点，箱型桁架间连接节点等。钢管、钢板拼接采用全熔透连续对接焊缝，钢管的最小调整长度≥0.8mm。焊接前必须清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污等；温处理。定位焊的焊接材料必须与正式施焊的相同；定位焊的焊缝厚度不应超过设计焊缝厚度的二面施焊的熔透焊缝，在反面焊接前用碳弧气刨在反面刨止正面完整金属。接质量。m过量焊缝气孔、夹渣、未熔合：用碳刨清除不合格部分后重新焊接。焊瘤或过高焊缝：用碳刨刨掉或砂轮打磨掉过多的焊缝金属。焊缝同一位置的返修不得超过两次。以下，低合金钢严禁用水激冷，矫正必须避开蓝脆区(200℃-400℃)。焊接时，实施多人对称反向焊接，最大限度减少焊接变形。焊接时，考虑焊接变形，因此必须先焊趾部，再焊根部，最后焊侧边。焊接时，考虑焊接变焊接的焊工必须持有有效证件上岗，施焊前应进行相应的培训。焊缝的质量检验包括焊缝的外观检验和焊缝无损探伤检验。焊缝探伤根据设计图纸及工艺文件要求而定，并按照国标GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》来焊缝外观不允许有裂纹、熔穿、缺陷和弧坑，一般焊缝外观缺陷允许偏差符合表1、表2、允许允许偏差(mm)焊缝质量裂纹表面气孔表面夹渣不允许不允许不允许不允许不允许不允许三级不允许每米焊缝长度内允许直径≤0.4t,且≤3.0的气孔2个,孔距≥6倍孔径深≤0.2t长≤0.5t,且≤20.0不允许≤0.05t,且≤0.5t;连续长度≤≤0.1t且≤1.0,长度不限且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长接头不良接头不良不允许且≤0.5根部收缩未焊满不允许不允许≤0.2+0.04t且≤2.0长度不限≤0.2+0.04t且≤2.0陷总长≤25.0弧坑裂纹坡口角度不允许允许存在个别电弧擦伤允许存在个别长度≤5.0的弧坑裂纹全熔透焊缝焊脚尺寸允许偏差表2允许偏差(mm)腹板翼板对接焊B<20.0:0~3.0B<20.0:0~4.0B≥20.0:0~4.0B≥20.0:0~5.0腹板翼板对接焊d<0.15t且≤2.0d<0.15t且≤3.0结合的错位tt2≤2t1/15且≤3mm≤2≤2t1/6且≤4mm一般全熔透的角接与对hf≥(t/4)+4且≤10.0接组合焊缝需经疲劳验算的全熔透hf≥(t/2)+4且≤10.0角接与对接组合焊缝t0mmT型接头焊缝余高a=10mma=t/4mmtmm00t1<t2角焊缝及部分熔透的角接与对角焊缝及部分熔透的角接与对接组合焊缝偏差表3允许偏差(mm)hf≤6时0~1.5hf>6时0~3.0hf≤6时C为0~1.5角焊缝余高(C)hf>6时C为0~3.0注:焊脚尺寸hf由设计图纸或工艺文件所规定1、hf>8.0mm的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0mm,但总长2、焊接H型梁腹板与翼板的焊缝两端在其两倍翼板宽度范围内,焊缝的焊脚尺寸不得低于设计8、表面处理方案加工的构件和制品，应经验收合格后，方可进行表面处理。钢材表面的毛刺、电渣药皮、焊瘤、飞溅物、灰尘和积垢等，应在除锈前清理干净，同时要铲除疏松的氧化皮和较厚的锈层。磨料的表面不得有油污，含水率不得大于1%。检查标签，之后除去标签，待喷完后再挂上标签。进行抛丸，采用美国潘邦公司生产的八抛头BP-8-15000型抛丸机，抛丸材料采用80%等级》(GB8923-88)中Sa2.5级。抛丸后，用毛刷等工具清扫，或用干净的压缩空气吹净构件上的锈尘和残余磨料(磨料须回所有涂料按涂装配套设计要求采购，涂料进厂时应有规定的国家法定检测机构的涂料检验证书，只有合格的涂装材料才能用于本工程的涂装施工。④涂层的要求：根据设计要求，本工程表面涂装要求如下：序号序号涂装要求表面净化处理2抛丸(喷砂)除锈3表面粗糙度4无机富锌底漆5环氧云铁中间漆6氯化橡胶面漆备注：1)凡刷防火涂料处不刷面漆；设计值无油、干燥Sa2.5GB11373-89GB8923-88GB11373-89GB11373-89GB11373-89GB11373-89⑤涂装环境及涂装中注意事项：涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求。当说明书无要求时，室内环境施工或延长施工间隔时间。过储存期，应进行检查，质量合格仍可使用，否则严禁使用。涂装下道油漆前，应彻底清除涂装涂装件表面的油、泥、灰尘等污物。一般可用水冲、布擦或溶剂清洗等方法。要保证构件清洁、干燥、底漆未经损坏。涂装应均匀，无明显起皱、流挂，附着应良好。涂装后4h之内不得淋雨，防止尚未固化的漆膜被雨水冲坏。油漆涂装后，漆膜如发现有龟裂，起皱等现象时应将漆膜刮除或砂纸研磨后，重新补漆。面处理后，再按规定涂装时间隔层次予以补漆。涂装完毕后，应在构件上标注构件的编号。具清理后再进行补漆。油漆涂装后，漆膜如出现有龟裂，起皱，刷纹，垂流粉化，失光或散雾等现象时应将漆膜刮除或以砂纸研磨后，重新补漆。面处理后，再按规定涂装时间间隔层次予以补漆。碰撞脱落的工厂油漆部分，均涂防锈底漆一道。不得低于规定值，而且其中任何一点膜厚值不得低于规定值的70%，并将所测值填写膜厚记录表送工程监理检查确认。9、包装和运输①包装：产品包装应具有足够的强度，保证产品能够经受多次装卸、运输无损伤、变形、降低精度、锈蚀、残失，能安全可靠的抵达目的地。构件装运使用卡车，平板车等运输工具。装车时构件与构件、构件与车厢之间应妥善捆扎，以防车辆颠簸而产生构件散落。包装限制：包装应将同一车间号的包装在一起，其中最好将同一区域的小构件打包在一起。不同单位的构件不能混包。待运：待运物件堆放需平整稳妥垫实，搁置干燥、无积水处，防止锈蚀。钢构件按种类、安装顺序分区存放，底层垫枕应有足够的支撑面，应防止支点下沉。车上堆放牢固稳妥，并增加必要的捆扎，防止滚动碰撞。构件制作必须符合运输安全要求和现场拼装进度、质量要求。构件按安装顺序分成套供货。运输方式：本工程构件多为散件发运，运输时必须严格遵守公路超长、超宽运输规定，考虑工地和公司的距离，计划采用公路运输方式。10、质量管理体系框架①原材料检查：