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(huà)在放樣臺(tái)或平板上,求取實(shí)長(zhǎng)并制成樣板的過(guò)程。
內(nèi)容:核對(duì)圖紙的安裝尺寸和孔距;以1:1的大樣放出節(jié)點(diǎn);核對(duì)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(zhǎng)度較短時(shí)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(xiāo)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(hào)料
?。?)號(hào)料(劃線)
根據(jù)樣板在鋼材上畫(huà)出構(gòu)件的實(shí)樣,并打上各種加工記號(hào),為鋼材的切割下料作準(zhǔn)備。
工作內(nèi)容:檢查核對(duì)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(hào)等 。
集中號(hào)料法、套料法、統(tǒng)計(jì)計(jì)算法、余料統(tǒng)一號(hào)料法
2、切割(下料)
切割是將放樣和號(hào)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(shí)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。
機(jī)械切割
通過(guò)沖剪、切削、磨擦等機(jī)械來(lái)實(shí)現(xiàn)。
⑴ 沖剪切割:當(dāng)鋼板厚度≯12cm時(shí),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。
?、?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(lái)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(jì)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(shí)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(guò)1100℃,則晶格將會(huì)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(guò)程中會(huì)變形,必須對(duì)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(guò)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(duì)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(zhǎng)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(duì)于低碳鋼和普通低合金鋼為600~8000C。
⑵ 機(jī)械矯正
是通過(guò)專(zhuān)用矯正機(jī)使用權(quán)彎曲的鋼材在外力作用下產(chǎn)生過(guò)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。
?、?手工矯正
采用錘擊的方法進(jìn)行,操作簡(jiǎn)單靈活。由于矯正力小、勞動(dòng)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(shí)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。
?、夔P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(guò)弦長(zhǎng)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。
?、坫娺叄菏褂玫脑O(shè)備是銑邊機(jī),工效高,能耗少。
?、芴蓟馀伲菏褂玫脑O(shè)備是氣刨槍。效率高,無(wú)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(chǎng)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(jì)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。
?、俚貥臃ǎ河?:1的比例在裝配平臺(tái)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(lái)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。
?、诜滦螐?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(duì)稱的桁架結(jié)構(gòu)。
?、哿⒀b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。
?、芘P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(zhǎng)度較大的細(xì)長(zhǎng)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
9.銑端、鉆安裝孔及摩擦面處理
對(duì)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(jì)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(jì)要求進(jìn)行,設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)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(hào)
涂裝環(huán)境溫度應(yīng)符合涂料產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的規(guī)定,無(wú)規(guī)定時(shí),環(huán)境溫度應(yīng)在5~38℃之間,相對(duì)濕度不應(yīng)大于85%,構(gòu)件表面沒(méi)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(jí)應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定,其質(zhì)量要求應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》的規(guī)定。構(gòu)件表面除銹方法和除銹等級(jí)應(yīng)與設(shè)計(jì)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(jì)的要求。
構(gòu)件涂裝后,應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行編號(hào),編號(hào)的位置應(yīng)符合便于堆放、便于安裝、便于檢查的原則。對(duì)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(hào)。編號(hào)的匯總資料與運(yùn)輸文件、施工組織設(shè)計(jì)的文件、質(zhì)檢文件等統(tǒng)一起來(lái),編號(hào)可在竣工驗(yàn)收后加以復(fù)涂。