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鋼結構加工過程中的質量控制方法

發布日期:2019-07-02 17:08:19 訪問次數:424

  
  鋼結構工程是以鋼材制作為主的結構,是主要的建筑結構類型之一。特點是由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件;各構件或部件之間采用焊縫、螺栓或鉚釘連接的結構,是主要的建筑結構類型之一。
  一、鋼結構加工材料的選用
  (一)材料的選用
  1 鋼材
  制作鋼結構的鋼材應符合下列規定:
  鋼結構加工
  現行國內鋼結構工程鋼材主要采用Q345B(低合金碳素結構鋼)及Q235B(普通碳素結構鋼)兩種。Q345B應有常溫200C沖擊韌性的合格保證,材質應符合《低合金高強度結構鋼》GB/T1591-1994規定的鋼材化學成份和機械性能。Q235B鋼,其質量應分別符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T700-1988。
  2 焊接材料
  1)焊條應符合現行國家標準《碳鋼焊條》GB/T 117、《低合金鋼焊條》GB/T5118。
  2)焊絲應符合現行國家標準《熔化焊用鋼絲》GB/T 14957、《氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》GB/T8110 及《碳鋼藥芯焊絲》GB/T 10045、《低合金鋼藥芯焊絲》GB/T7493的規定。
  3)埋弧焊用焊絲和焊劑應符合現行國家標準《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》GB/T 5293、《低合金鋼埋弧焊用焊劑》GB/T 12470 的規定。
  3 緊固件
  1)鋼結構工程所用的緊固件(普通螺栓、高強度螺栓),應有出廠質量證明書,其質量應符合設計要求和國家現行有關標準的規定。
  2)普通螺栓可采用現行國家標準《碳素結構鋼》GB700 中規定的Q235 鋼制成。
  3)高強度大六角頭螺栓性能等級為10.9級,其中包括一個螺栓,一個螺母和2 個墊圈。應符合現行國家標準《鋼結構用高強度大六角頭螺栓》GB/T 1228、《鋼結構用高強度大六角螺母》GB/T 1229?!朵摻Y構用高強度墊圈》GB/T 1230、《鋼結構用高強度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈技術條件》GB/T 1231。
  4)扭剪型高強度螺栓連接副包括一個螺栓,一個螺母和一個墊圈。10.9 級的扭剪型高強度螺栓連接副,應符合現行國家標準《鋼結構用扭剪型高強度螺栓連接副》GB/T3632、《鋼結構用扭剪型高強度螺栓連接副技術條件》GB/T 3633。
  二、鋼結構加工施工要點
  (一)工藝流程
  翼緣板下料→加工坡口→拼接→校正→氣割長條料→校正→反變形
  腹板下料→加工坡口→拼接埋弧自動焊→校正→氣割長條料→校正 →裝工字、焊接(檢查)→校正→端部加工→鉆孔→(檢查)→裝零件、焊接、校正(檢查)→噴砂除銹→成品
  (二)制作要點
  1 放樣、號料
  熟悉施工圖,并認真閱讀技術要求及設計說明,并逐個核對圖紙之間的尺寸和方向等。特別應注意各部件之間的連接點、連接方式和尺寸是否―一對應。放樣需用的工具:尺、石筆、粉線、劃針、劃規、鐵皮剪等。尺必須經過計量部門的校驗復核,合格后方可使用。號料前必須了解原材料的材質及規格,檢查原材料的質量。不同規格、不同材質的零件應分別號料。并依據先大后小的原則依次號料。放樣和號料應預留收縮量(包括現場焊接收縮量)及切割、銑端等需要的加工余量。銑端余量:剪切后加工的一般每邊加3~4mm,氣割后加工的則每邊加4~5mm。切割余量:自動氣割割縫寬度為3mm,手工氣割割縫寬度為4mm(與鋼板厚度有關)。焊接收縮量根據構件的結構特點由工藝給出。
  放樣和樣板、樣桿允許偏差
  2 切割
  (1)下料劃線以后的鋼材,必須按其所需的形狀和尺寸進行下料切割。根據材料大小、使用部位不同切割方法有:
  1)機械切割:使用剪切機、鋸割機、砂輪切割機等機械設備(主要用于型材及薄鋼板的切割)。
  2)氣割:利用氧氣一乙炔、丙烷、液化石油氣等熱源進行(主要用于中厚鋼板及較大斷面型鋼的切割)。
  等離子切割:利用等離子弧焰流實現(主要用于不銹鋼、鋁、銅等金屬的切割)。
  機械切割的允許偏差
  3 矯正和成型
  碳素結構鋼在環境濕度低于-16℃、低合金結構鋼在環境濕度低于-12℃時,不應進行冷矯正和冷彎曲。碳素結構鋼和低合金結構鋼在加熱矯正時,加熱濕度不應超過900℃。低合金結構鋼在加熱矯正后應自然冷卻。當零件采用熱加工成型時,加熱濕度控制在900~1000℃;碳素結構鋼和低合金結構分別下降到700℃和800℃之前,應結束加工。矯正后鋼材表面,不應有明顯的凹面損傷,劃痕深度不得大于0.5mm,且不應大于該鋼材厚度負允許偏差的1/2。邊緣加工采用氣割或機械剪切的零件時,需要技能型邊緣加工時,其刨削量不應小于2.0mm。焊接坡口加工宜采用自動切割、半自動切割、坡口機、刨邊等方法進行。邊緣加工一般采用銑、刨等方式加工。邊緣加工時應注意控制加工面的垂直和表面粗糙度。
  4 摩擦面加工
  采用高強度螺栓連接時,應對構件摩擦面進行加工處理。處理后的抗滑移系數應符合設計要求。高強度螺栓連接摩擦面的加工,可采用噴砂、拋丸和砂輪機打磨等方法(注:砂輪機打磨方向應與構件受力方向垂直,且打磨范圍不得小于螺栓直徑的4 倍)。經處理的摩擦面應采取防油污和損傷保護措施。
  5 端部加工
  構件的端部加工應在矯正合格后進行。應根據構件的形式采取必要的措施,保證銑平端面與軸線垂直。
  6 鋼結構構件的組裝
  組裝前,工作人員必須熟悉構件施工圖及有關的技術要求,并根據施工圖要求復核其需組裝零件質量。由于原材料的尺寸不夠,或技術要求需拼接的零件,一般必須在組裝前拼接完成。在采用胎模裝配時必須遵循下列規定:
  (1)選擇的場地必須平整,并具有足夠的剛度。
  (2) 布置裝配胎模時必須根據其鋼結構構件特點考慮預放焊接收縮量及其他各種加工余量。
  (3)組裝出首批構件后,必須由質量檢查部門進行全面檢查,經檢查合格后,方可進行繼續組裝。
  (4)構件在組裝過程中必須嚴格按照工藝規定裝配,當有隱蔽焊縫時。必須先行施焊,并經檢驗合格后方可覆蓋。當有復雜裝配部件不易施焊時,亦可采用邊裝配邊施焊的方法來完成其裝配工作。
  (5)為了減少變形和裝配順序,可采取先組裝成部件,然后組裝成構件的方法。
  7 焊接
  鋼架柱、梁焊接采用CO2 氣體保護焊打底,埋弧自動焊填充、蓋面,船形焊施焊的方法。工藝參數應參照工藝評定確定的數據,不得隨意更改。焊接順序為:打底焊一道;填充焊一道;碳弧氣刨清根;反面打底、填充、蓋面; 正面填充、蓋面焊。具體施焊時還要根據實際焊縫高度,確定填充焊的次數,構件要勤翻身,防止構件產生扭曲變形。如果構件長度>4m,則采用分段施焊的方法。
  鋼構件焊接加工
  8 矯正
  構件焊接后容易產生撓曲變形、翼緣板與腹板不垂直、薄板焊接還會產生波浪形等焊接變形,因此一般采用機械矯正及火焰加熱矯正的方法矯正。
  (1)機械矯正矯正前,應清掃構件上的一切雜物,與壓輥接觸的焊縫焊點修磨平整。使用機械矯正(翼緣矯正機)注意事項:構件的規格應在矯正機的矯正范圍之內,即:翼緣板最大厚度≤50mm;翼緣板寬度=180~800mm;腹板厚度≤50mm;腹板高度>350mm以上;工件材質:Q235(Q345 時被矯正板厚為Q235 的70%)
  (2)火焰矯正要根據構件的變形情況,確定加熱的位置及加熱順序,對加熱溫度最好控制在600~650℃。
  9 制孔:
  構件小批量制孔,先在構件上劃出孔的中心和直徑,在孔的圓周上(90°位置)打四個沖眼,作鉆孔后檢查用,中心沖眼應大而深。當制孔量比較大時,要先制作鉆模,再鉆孔。鉆孔時,擺放構件的平臺要平整,以保證孔的垂直度。
  10 裝焊其他零件后最后校正構件,將構件表面的焊疤、焊瘤、飛濺等雜物清理干凈,即可出車間。加工廠加工完的半成品進行組裝檢查結構尺寸及細部結構是否滿足設計要求,當拼裝檢查滿足設計尺寸后,應按構件編號進行堆放和運輸,做好批量標識。
  由于鋼結構加工質量直接影響到鋼結構工程的周期和質量,如何控制好鋼結構加工質量就顯得尤為重要。嚴格遵循正確的工藝和指導,有效的掌握鋼結構件加工的質量進行過程控制的方法,總結出質量關鍵控制點的質量控制模式是實現鋼結構工程的根本所在。

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