406 钢零部件加工工艺标准.docx
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406钢零部件加工工艺标准
406钢零部件加工工艺标准
4.6钢零部件加工施工工艺标准
1适用范围
本工艺标准适用于钢结构制作安装中钢零件及钢部件加工工程。
2施工准备
2.1材料：
2.1.1钢材：
钢材、钢铸件的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求，全数检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。
2.1.2对属于下列情况之一的钢材，应进行抽样复验，其复验结果应符合现行国家
产品标准和设计要求，全数检查复验报告。
2.1.2.1国外进口钢材；
2.1.2.2钢材混批；
2.1.2.3板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板；
2.1.2.4建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；
2.1.2.5设计有复验要求的钢材；
2.1.2.6对质量有疑义的钢材。
。
2.1.3钢板厚度及允许偏差应符合其产品标准的要求。
2.1.4型钢的规格尺寸及允许偏差符合其产品标准的要求。
2.1.5钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下列规
定:
2.1.5.1当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2；
2.1.5.2钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级及C级以上；
2.1.5.3钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。
2.2主要机具：
卷板机、剪切机、型钢矫正机、钻床、电钻、扩孔钻；半自动切割机、砂轮切割机、等离子切割机、电焊、气焊、电弧气刨设备；钢板平台等。
工具：
钢尺、角尺、卡尺、划针、划线规、大锤、凿子、样冲、撬杠、扳手、调直器、夹紧器、钻子、千斤顶等。
2.3作业条件：
2.3.1制作前根据设计单位提供的设计文件绘制钢结构施工详图，图纸修改时应与设计单位办理洽商手续。
2.3.2按照设计文件和施工详图的要求编制制造工艺文件（工艺规程）。
2.3.3制作、检查、验收所用钢尺，其精度应一致，并经法定计量检测部门检定取得证明。
2.3.4合适的作业场地。
2.4作业人员：
铆工、钳工、气焊、机械工。
3操作工艺
3.1工艺流程：
3.2放样和号料：
3.2.1按照施工图技术要求及说明，逐个核对图纸之间的尺寸和方向等，注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。
3.2.2准备好薄铁皮和小扁钢等做样板、样杆，以1∶1的比例在样板台上弹出大样，当尺寸过大时可分段弹出。
根据放样作样板（样杆）
3.2.3先以构件的某一水平线和垂直线为基准，弹出十字线，二线必须垂直。
然后依据此十字线逐一划出其他各个点及线，并在节点旁注上尺寸，以备复查及自检。
3.2.4划线、号料前首先根据料单检查清点样板与样杆。
按号料要求整理好样板。
熟悉样板、样杆上标注的符号和文字含义。
3.2.5准备并检查各种使用的工具，磨好石笔，保持样冲、圆规、划针的尖锐及凿子的锋利。
号料前必须了解原材料的钢号及规格，检查原材料的质量，如有疤痕、裂缝、夹灰、厚度不足等现象应调换材料。
3.2.6号料的钢材必须摆放平稳，不得弯曲，不同规格、钢号的零件应分别号料。
3.2.7在号料过程中应随时在样板、样杆上记录下已号料的数量，号料完毕则应在样板、样杆上记下实际数量，写上“完”或“全”字样和号料日期。
并妥善保管好样板及样杆。
3.3切割下料
3.3.1氧气切割：
下料前检查确认设备和工具运转正常，选择正确的割嘴型号、氧气压力、气割速度、预热火焰能率等参数，钢材切割区域内的铁锈、污物应清理干净。
切割后断口边缘熔瘤、飞溅物应清除。
3.3.2机械剪切面不得有裂纹及大于lmm的缺楞，并应清除毛刺。
对重要的结构件和焊缝接口位置，由于剪切过程引起的冷硬化，要用铣、刨或砂轮磨削的方法将硬化表面加工清除。
3.4矫正和成型
3.4.1钢材矫正：
钢材下料前必须先进行矫正，矫正后的偏差值不应超过规范规定的允许偏差值，以保证下料的质量。
3.4.2手工矫正
3.4.2.1钢板手工矫平：
薄板中间突起，把薄板凸处朝上放在平台上，用锤由凸起周围逐渐向边缘进行锤击，越往边上锤击力越重，并增加锤击密度；薄板四周呈波浪型，用锤由四周逐渐向中间进行锤击，越往中间锤击力越重，并增加锤击密度；薄板扭曲，一般沿起翘的对角线进行锤击，经多次翻身锤击才能凑效；对于平整度要求不高或初步矫正薄板，可用拍板拍打；对于中板，可直接用大锤锤击凸处，但要避免在中板表面留下明显锤痕。
3.4.2.2角钢矫正：
一般先矫扭曲，后矫角变形及弯曲变形：
（1）角钢扭曲矫正：
小型角钢可用扳手扳扭矫正；较大角钢可放在平台边缘用锤在反扭转方向击角钢翼缘边。
（2）角钢角变形矫正：
对于拢尺，将拢尺部位脊线处放在平台上，平锤垫在里面，再用锤击平锤劈开角度，或将角钢两翼边缘放置在平台上锤击拢尺部位脊线处；对于开尺，将此部位一翼与平台成45°放置，用锤击上边翼。
（3）角钢弯曲矫正：
对于角钢内弯，采取锤击凸处、扩展凹处等方法；对于角钢外弯，将凹处防在钢圈（或平台）上，锤击翼线凸起处。
3.4.2.3扁钢矫正：
扁钢扭曲，可采用扳手扭转或锤击方法矫正；扁钢大、小面弯曲，均采取锤击凸处的方法。
3.4.3火焰矫正
3.4.3.1了解矫正件材质、塑性，结构特性、刚性，技术条件及装配关系，明确变形原因；
3.4.3.2用目测或直尺、粉线等决定变形大小，分析变形类别：
压缩、拉伸、弯曲、扭曲，角变形、波浪形，均匀整体变形、不均匀整体变形等。
3.4.3.3确定加热方法、位置、顺序、范围、深度、温度等：
（1）点状加热：
一般选择加热温度300～800℃之间，圆点直径为板厚的6倍加10mm，加热后采用锤击或浇水冷却。
（2）线状加热：
用于矫正中厚板的圆弧弯曲及构件角变形，一般加热线长度等于工件长度；根据板厚和变形程度的不同，采用直线形、环线形、摆动曲线形等加热。
（3）三角形加热：
用于刚性较大的型钢、钢结构件弯曲变形矫正，加热温度700～800℃之间，三角形顶点一般在中心线上，边长可取材料厚度两倍以上，厚板火焰矫正不要用水冷却，中碳钢禁止用水冷却。
（4）考虑是否需要加外力
（5）一般先矫刚性大的方向，然后再矫刚性小的方向，先矫变形大的局部，然后再矫变形小的部位。
3.4.3.4矫正复查。
3.4.4钢构件弯曲：
选择适当的压力设备，先固定好胎模，使模具重心与压力头的中心在一条直线上，在固定下模，上下模平面必须吻合，间隙均匀；上模有足够的行程。
试压合格后，连续压制。
3.4.5钢构件滚圆：
采用卷板机滚圆，必须对板料进行预弯（压头），否则应留有端部直边余量。
卷板机必须保持干净，轴辊表面不得有锈皮、毛刺、棱角或其他硬性颗粒。
3.5边缘加工
3.5.1对于加工质量要求不高，并且工作量不大的边缘，可以采用铲边。
3.5.2对于要求较高的构件边缘或端部可分别采用刨边或铣边。
3.6管、球加工
3.6.1球加工及检验
3.6.1.1焊接球材加热到600～900℃之间的适当温度，加热应均匀一致，加热炉最好是煤气炉加热。
3.6.1.2加热后的钢材放到半圆胎架内，逐步压制成半圆形球，压制过程中应尽量减少压薄区与压薄量，采取措施是加热均匀，压制时氧化铁皮应及时清理，半圆球在胎位内能变换位置。
3.6.1.3半圆球出胎冷却后，对半圆球用样板修正弧度，然后切割半圆球的平面，注意按半径切割，但应留出拼圆余量。
3.6.1.4半圆球修正、切割以后应该打坡口，坡口角度与形式应符合设计要求。
3.6.1.5加肋半圆球与空心焊接球受力情况不同，故对钢网架重要节点一般均安排加肋焊接球，加肋形式有多种，有加单助的，还有垂直双肋球等等，所以圆球拼装前，还应加肋、焊接。
注意加肋高度不应超出圆周半径，以免影响拼装。
3.6.1.6球拼装时，应有胎位，保证拼装质量，球的拼装应保持球的拼装直径尺寸、球的圆度一致。
3.6.1.7拼好的球放在焊接胎架上，两边各打一小孔固定圆球，并能随着机床慢慢旋转，旋转一圈，调整焊道，调整焊丝高度，调整各项焊接参数，然后用半自动埋弧焊机（也可以用气体保护焊机）对圆球进行多层多道焊接，直至焊道焊平为止，不要余高。
3.6.1.8焊缝外观检查，合格后应在24h之后对钢球焊缝进行超声波探伤检查。
3.6.2杆加工及检验：
3.6.2.1钢管杆件下料前的质量检验：
外观尺寸、品种、规格应符合设计要求。
杆件下料应考虑到拼装后的长度变化。
尤其是作传球的杆件尺寸更要考虑到多方面的因素，如球的偏差带来杆件尺寸的细微变化，季节变化带来杆的偏差。
因此杆件下料应慎重调整尺寸，防止下料以后带来批量性误差。
3.6.2.2杆件下料后应检查是否弯曲，如有弯曲应加以校正。
杆件下料后应开坡口，焊接球杆件壁厚在5mm以下，可不开坡口。
螺栓球杆件必须开坡口。
3.6.2.3钢管杆件与封板拼装要求：
杆件与封板拼装必须有定位胎具，保证拼装杆件长度一致性。
杆件与封板定位后点固，检查焊道深度与宽度，杆件与封板双边应各开30°坡口，并有2～5mm间隙，保证封板焊接质量。
封板焊接应在旋转焊接支架上进行，焊缝应焊透、饱满、均匀一致，不咬肉。
3.6.2.4钢管杆件与锥头拼装要求：
杆件与锥头拼装必须有定位胎具，保持拼装杆件长度一致，杆件与锥头定位点固后，检查焊道宽度与深度，杆件与锥头应双边各开30°坡口，并有2～5mm间隙，保证焊缝焊透。
锥头焊接应在旋转焊接支架上进行，焊缝应焊透、饱满、均匀一致，不咬肉。
3.6.2.5螺栓球网架用杆件在小拼前应将相应的高强度螺栓埋入，埋入前对高强度螺栓逐条进行硬度试验和外观质量检查，有疑义的高强度螺栓不能埋入。
3.6.2.6杆件焊接时会对已埋入的高强度螺栓产生损伤，如打火、飞溅等现象，所以在钢杆件拼装和焊接前，应对埋入的高强度螺栓作好保护，防止通电打火起弧，防止飞溅溅入丝扣，故一般在埋入后即加上包裹加以保护。
3.6.2.7钢网架杆件成品保护：
钢杆件应涂刷防锈漆，高强度螺栓应加以保护，防止锈蚀，同一品种、规格的钢杆件应码放整齐。
3.7制孔
3.7.1钻孔
3.7.1.1划线钻孔：
先在构件上划出孔的中心和直径，在孔的圆周上（90°位置）打四只冲眼，作钻孔后检查用；孔中心的冲眼应大而深，作为钻头定心用；厚板和重叠板钻孔时要检查平台的水平度，以防止孔的中心倾斜。
3.7.1.2钻模板钻孔：
当孔群中孔的数量较多，位置要求较高，批量小时采用；做钻模板的钢板多用硬度较高的低合金钢板和16Mn钢板等；模板上的孔用较高精度的设备加工。
3.7.1.2当批量大、孔距要求较高时采用钻模钻孔或多轴与自动数控钻床钻孔。
3.7.2冲孔：
一般在较薄的钢板和型钢上冲孔，且孔径一般不小于钢材的厚度，用于不重要的节点板、垫板、加强板、角钢拉撑等小件加工。
4质量标准
4.1切割
4.1.1主控项目
4.1.1.1钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
观察或用放大镜及百分尺检查，有疑义时作渗透、磁粉或超声波探伤检查。
4.1.2一般项目
4.1.2.1气割的允许偏差应符合表1的规定。
表1气割的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
切割面平面度
0.05t，且不应大于2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
1.0
注：
t为切割面厚度。
检查数量:
按切割面数抽查10%，且不应少于3个。
检验方法:
观察检查或用钢尺、塞尺检查。
4.1.2.2机械剪切的允许偏差应符合表2的规定。
表2机械剪切的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
边缘缺棱
1.0
型钢端部垂直度
2.0
检查数量:
按切割面数抽查10%，且不应少于3个。
检验方法:
观察检查或用钢尺、塞尺检查。
4.2矫正和成型
4.2.1主控项目
4.2.1.1碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-12℃时，不应进行冷矫正和冷弯曲。
碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热温度不应超过900℃。
低合金结构钢在加热矫正后应自然冷却。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查制作工艺报告和施工记录。
4.2.1.2当零件采用热加工成型时，加热温度应控制在900～1000℃；碳素结构钢和低合金结构钢在温度分别下降到700℃和800℃之前，应结束加工；低合金结构钢应自然冷却。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查制作工艺报告和施工记录。
4.2.2一般项目
4.2.2.1矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，
且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
观察检查和实测检查。
4.2.2.2冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高应符合表3的规定。
表3冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高（mm）
钢材类别
图例
对应轴
矫正
弯曲
r
f
r
f
钢板
扁钢
x–x
50t
l2/400t
25t
l2/200t
y-y（仅对
扁钢轴线）
100b
l2/800b
50b
l2/400b
角钢
x–x
90b
l2/720b
45b
l2/360b
槽钢
x–x
50h
l2/400h
25h
l2/200h
y-y
90b
l2/720b
45b
l2/360b
工
字
钢
x–x
50h
l2/400h
25h
l2/200h
y-y
50b
l2/400b
25b
l2/200b
注：
r为曲率半径；f为弯曲矢高；l为弯曲弦长；t为钢板厚度。
检查数量:
按冷矫正和冷弯曲的件数抽查10%，且不应少于3个。
检验方法:
观察检查和实测检查。
4.2.2.3钢材矫正后的允许偏差，应符合表4（见下页）的规定。
检查数量:
按矫正件数抽查10%，且不应少于3件。
4.3边缘加工
4.3.1主控项目
4.3.1.1气割或机械剪切的零件，需要进行边缘加工时，其刨削量不应小于2.0mm。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查工艺报告和施工记录。
4.3.2一般项目
4.3.2.1边缘加工允许偏差应符合表5的规定。
检查数量:
按加工面数抽查10%，且不应少于3件。
检验方法:
观察检查和实测检查。
4.4管、球加工
4.4.1主控项目
表4钢材矫正后的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
图例
钢板的局
部平面度
t≤14
1.5
t＞14
1.0
型钢弯曲矢高
l／1000且不应大于5.0
角钢肢的垂直度
b／100双肢栓接角钢的角度不得大于90°
槽钢翼缘对腹板的垂直度
b／80
工字钢、H型钢翼缘对
腹板的垂直度
b／100，
且不大于2.0
表5边缘加工的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±1.0
加工边直线度
I／3000，且不应大于2.0
相邻两边夹角
±6′
加工面垂直度
0.025t，且不应大于0.5
加工面表面粗糙度
50
4.4.1.1螺栓球成型后，不应有裂纹、褶皱、过烧。
检查数量:
每种规格抽查10%，且不应少于5个。
检验方法:
10倍放大镜观察检查或表面探伤。
4.4.1.1钢板压成半圆球后，表面不应有裂纹、褶皱；焊接球其对接坡口应采用机械
加工，对接焊缝表面应打磨平整。
检查数量:
每种规格抽查10%，且不应少于5个。
检验方法:
10倍放大镜观察检查或表面探伤。
4.4.2一般项目
4.4.2.1螺栓球加工的允许偏差应符合表6的规定。
表6螺栓球加工的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
检验方法
圆度
d≤120
1.5
用卡尺和游标卡尺检查
d＞120
2.5
同一轴线上两铣平面平行度
d≤120
0.2
用百分表V形块检查
d＞120
0.3
铣平面距球中心距离
±0.2
用游标卡尺检查
相邻两螺栓孔中心线夹角
±30′
用分度头检查
两铣平面与螺栓孔轴线垂直度
0.005r
用百分表检查
球毛坯直径
d≤120
+2.0
-1.0
用卡尺和游标卡尺检查
d＞120
+3.0
-1.5
检查数量:
每种规格抽查10%，且不应少于5个。
检验方法:
见表6。
4.4.2.2焊接球加工的允许偏差应符合表7的规定。
检查数量:
每种规格抽查10%，且不应少于5个。
检验方法:
见表7。
表7焊接球加工的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
检验方法
直径
±0.005d
±2.5
用卡尺和游标卡尺检查
圆度
2.5
用卡尺和游标卡尺检查
壁厚减薄量
0.13t，且不应大于1.5
用卡尺和测厚仪检查
两半球对口错边
1.0
用套模和游标卡尺检查
4.4.2.3钢网架（桁架）用钢管杆件加工的允许偏差应符合表八的规定。
表8钢网架（桁架）用钢管杆件加工的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
检验方法
长度
±1.0
用钢尺和百分表检查
端面对管轴的垂直度
0.005r
用百分表V形块检查
管口曲线
1.0
用套模和游标卡尺检查
检查数量:
每种规格抽查10%，且不应少于5根。
检验方法:
见表8。
4.5制孔
4.5.1主控项目
4.5.1.1A、B级螺栓孔（I类孔）应具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5
μm。
其孔径的允许偏差应符合表9的规定。
C级螺栓孔（Ⅱ类孔），孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm，其允许偏差应符合表10的规定。
检查数量:
按钢构件数量抽查10%，且不应少于3件。
检验方法:
用游标卡尺或孔径量规检查。
表9A、B级螺栓孔径的允许偏差（mm）
序号
螺栓公称直径、螺栓孔直径
螺栓公称直径允许偏差
螺栓孔直径允许偏差
1
10~18
0.00
－0.21
+0.18
0.00
2
18~30
0.00
－0.21
+0.21
0.00
3
30~50
0.00
－0.25
+0.25
0.00
表10C级螺栓孔的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
直径
+1.0
0.0
圆度
2.0
垂直度
0.03t,且不应大于2.0
4.5.2一般项目
4.5.2.1螺栓孔孔距的允许偏差应符合表11（见下页）的规定。
检查数量:
按钢构件数量抽查10%，且不应少于3件。
检验方法:
用钢尺检查。
4.5.2.2螺栓孔孔距的允许偏差超过表11规定的允许偏差时，应采用与母材
材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。
表11螺栓孔孔距允许偏差（mm）
螺栓孔孔距范围
≤500
501~1200
1201~3000
＞3000
同一组内任意两孔间距离
±1.0
±1.5
－
－
相邻两组的端孔间距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
注：
1在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；
2对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；
3在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组，但不包括上述两款所规定的螺栓孔；
4受弯构件冀缘上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组。
4.6质量记录
4.6.1钢材的规格、品种应有材质证明和复试报告。
4.6.2焊接材料材质证明、出厂合格证。
4.6.3设计变更、洽商记录
4.6.4施工检查记录。
4.6.5焊工合格证，有相应工位项目，有相应焊接材料的项目。
4.6.6焊缝超声波探伤报告与记录。
4.6.7钢结构（零件及加工）分项工程检验批质量验收记录
4.7质量控制点：
4.4.1原材料检验
4.4.2重要构件下料或加工前检验
4.4.3构件质量检验
5应注意的质量问题
5.1放样和号料时要预留焊接收缩量和加工余量，经检验人员复验后办理预检手续。
5.2材料剪切后，发现断面粗糙或带有毛刺，必须修磨光洁；剪切后的弯扭变形，必须进行矫正。
5.3长构件翻身时由于刚度不足有可能产生变形，这时应事先进行临时加固。
5.4对于弯曲变形的回弹，必须在理论计算下结合实践，采取相应的措施，掌握回弹规律，减小或基本消除回弹，或使回弹后恰能达到设计要求，具体因素主要有：
5.4.1材料的机械性能：
屈服强度越高，其回弹就越大；
5.4.2变形程度：
弯曲半径和材料厚度之比的数值越大，回弹越大；
5.4.3摩擦情况：
材料表面和模具表面的摩擦，大多数情况下会增大弯曲变形的拉应力，则回弹减小。
5.4.4变形区域：
变形区域越大，回弹越大。
5.5拼装好的钢球和杆件应编好号码，作好标记，防止使用时混用。
钢球还应有中心线标志，特别带肋钢球使用方向有严格规定，故其带助方向应该有明显标识。
6成品保护
6.1构件堆放构件时，地面必须垫平，避免支点受力不均，垫点要合理，上、下垫木在一条垂直线上，宜立放，以防止由于侧面刚度差而产生下挠或扭曲。
6.2钢结构构件应涂防锈底漆，编号不得损坏。
6.3网架半成品球等应码放在干净的地方，防上粘染油污，防止损坏螺扣。
7安全健康与环境管理
7.1施工过程危害辩识评价及控制措施见表12。
表12施工过程危害辩识评价及控制措施
序号
主要来源
可能发生的事故或影响
风险级别
控制措施
1
电动机械、
工具
机械伤害
大
1、机械设备完好，安全保险装
置齐全有效。
2、危险部位按规定进行防护。
2
气瓶
火灾、爆炸
大
1.检查安全附件齐全
2.检查作业环境安全
3.放置合理，符合安全距离要求
7.2环境因素辩识评价及控制措施见附表13。
表13环境因素辩识评价及控制措施
序号
主要来源
可能的环境影响
影响程度
控制措施
1
噪声
扰民，损伤听力，影响人体内分泌而引发各种疾病，影响语言交流
一般
必要时采取隔音措施
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