钢结构加工制作流程及设备汇总.docx
《钢结构加工制作流程及设备汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构加工制作流程及设备汇总.docx（28页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
钢结构加工制作流程及设备汇总
1.钢结构加工制作
1.1.常用加工制作设备
1.1.1.焊接H型钢加工设备
数控火焰切割机[QSH40]；有效切割厚度：
6-100mm；有效切割宽度：
3200mm；切割速度：
50-1000mm/min。
H/T型钢焊接机龙门焊
H型钢翼缘矫正机
H型钢组立机
电渣焊机
H型钢焊接机[MHT]；焊接速度：
240-2400MM/MIN；腹板高度：
140-2000mm；翼板宽度：
140-800mm。
H型钢翼缘矫正机[YTJ-60]；翼板厚度：
≤60mm；腹板高度：
≥350mm；翼板宽度：
200mm-1000m；m矫正速度：
min。
1.1.2.箱型钢加工设备
箱型埋弧焊接机；焊接速度：
240-2400mm/min；
腹板高度：
140-2000mm；翼板宽度：
140-2000mm；
悬臂式电渣焊机[JZD150A]；适用工件截面：
300~1500mm；适用板材厚度：
14~65mm。
U型、箱型一体机
龙门式移动平面钻床
1.1.3.直缝焊管圆管加工设备
三辊卷板机；最小卷管直径：
800mm；最大卷管
悬臂式全自动埋弧焊；焊接速度：
240—
板厚：
120mm。
2400mm/min上下行程：
800mm；左右行程：
500mm；焊丝尺寸：
—5mm。
1.1.4.管桁架生产线
相贯线切割机[LMGQ/P-A]；切割管子外径范围：
60mm~600m；m工件长度：
600~12000mm。
1.1.5.无缝钢管加工设备
无缝矩形管加工设备机床
无缝圆管加工设备机床
1.1.6.螺旋管加工设备
1.1.7.钢筋桁架楼承板生产线
放线架
钢筋调直机机
钢筋成型机
钢楼板机
钢筋桁架楼承板成型
成品按楼层、安装顺序码放
1.1.8.压型钢板生产线
1、板材：
厚。
2、主机功率：
。
3、成型道数量：
16-22依据不同板型。
4、成型速度：
8-12米/分钟。
5、切断方式：
3KW液压切断。
6、控制方式：
PLC长度控制，长度误差+/-1mm。
1.1.9.其他设备
龙门移动式数控平面钻床；最大工件尺寸：
2000*1200*100mm；最大孔径：
50mm；主轴转速范围：
120-560r/min；主轴最大行程：
240mm。
双立柱转角带锯床；远景数控；最大工件尺
寸：
1250*600mm。
三维数控钻床；腹板高度：
150～1250mm；翼缘宽度：
75～600mm；最大送料长度：
12000mm。
端面铣[DX2030]；最大加工端面：
2000*3000mm；升降速度：
150*600mm/min
水平工进速度：
150-800mm/min。
摇臂钻[Z3050Z16]；最大钻孔直径：
50mm；跨距：
1600mm。
通过式抛丸机[HPG2015]；工件最大规格：
1500*2000mm。
1.2.加工制作工艺要求
1.2.1.钢板矫平
为保证本工程钢构件的加工制作质量，钢板如有较大弯曲、凹凸不平等问题时，应先进行
矫平，钢板矫平时优先采用矫平机对钢板进行矫平，钢材矫平后的允许偏差见下表：
项目
允许偏差
控制目标
检验方法
图例
钢板的局
t≤14
直尺和塞尺
部平面度
t>14
型钢弯曲矢高
1/1000且
不应大于
1/1000且不应大于
拉线和钢尺
/
项目
允许偏差
控制目标
检验方法
图例
H型钢对腹板的垂直度
b/100且
不大于
b/100且
不大于
角尺和钢尺
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
另外，钢板经过矫平处理以后，还可以大大降低钢板内在的应力，通过降低钢板的内应力，使焊接应力相对降低，钢板矫平如下图示
七辊矫平
零件二次矫平
矫正后的钢板表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于，且不应大于该钢板厚度负允许偏差的1/2。
钢板矫正后的允许偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）有关条款的规定。
1.2.2.板材切割
1）、切割工具的选用：
项目
NC火焰切割机
半自动火焰
切割机
剪板机
圆盘锯冷锯角钢冲剪机
t﹥9mm的零件板
√
√
t≤9mm的零件板
√
型钢、角钢
√
√
2）、切割工艺参数按下表选取：
割嘴
型号
割嘴
孔径
切割厚度mm
割缝余量mm
氧气压力
Mpa
丙烷压力
Mpa
切割速度
mm/min
1
12-30
2
割嘴
型号
割嘴
孔径
切割厚度mm
割缝余量mm
氧气压力
Mpa
丙烷压力
Mpa
切割速度
mm/min
3）、机械剪切的允许偏差应符合下表的规定：
项目
允许偏差mm
控制目标mm
检查方法
零件宽度、长度
±
±
钢尺、游标卡尺
边缘缺棱
钢尺、游标卡尺
型钢端部垂直度
直角钢尺
4）、切割的主要工艺措施
实现厚板切割最主要的保证措施是向气割区供给足够且稳定的氧气，所需切割氧流量Q可按下式估算；Q=（t为板厚）；
切割氧压力（割炬进口处压力）要调节适当，保证能及时把氧化物吹排出去。
压力宜高不宜过低，否则后拖量较大，出现割不透的现象；
切割开始后，在切割过程中必须连续切割，严禁中途因氧气或燃气用尽而使切割中断。
为了保证有足够的预热温度，最好采用乙炔气体；
切割应采用等压式割嘴或外混式割嘴，其中外混式割嘴切割效果较好，割嘴号码为5-7号；
为了保证切割面的质量，应至少留有20-40mm切割引线。
（5）、切割工艺要点
可以通过观察厚板下部出渣情况来判断切割氧的压力是否合适，如果出渣速度较快，在板背面粘沾量较少，听到“噗噗”声音，表明氧气压力，切割速度适中；如果在板背面粘沾量较多，表明切割速度较慢、氧气压力较小或预热温度较高；
厚板的切割成功与否取决于起始切割点是否能顺利一开始，如果在开始位置不能割透就提高速度，那么接下来想割透将非常困难。
一旦割透，只要保持稳定的速度和气体压力，切割效果将会很好。
具体的技巧是先把割嘴切割氧风线的位置外移于至板边，对钢板进行加热，待钢板加热到亮红色后，切割氧调节阀全部打开，然后，缓慢提高切割速度，稍作停留，观察是否能割透，并适当调节调节阀，待其割透后，继续前行并逐步提高切割机速度，待切割稳定后，将切割速度稳定在一定值上；
切割过程中，严禁调节切割氧和燃气的调节阀，否则很容易出现中间熔渣从切口喷出的现象，导致切割失败；
对于中间有圆孔的切割，首先要利用磁力钻在切割起始点先钻φ10~φ14的工艺孔，然后再对其切割；
为了确保厚板切割的准确性，应在切割前先对其模拟切割，并用石笔跟踪把模拟线描出来，校验其尺寸是否符合要求，然后再进行真正切割。
1.2.3.材料的拼接
所有主要构件，除非详图注明否则一律不得随意拼接。
所有零件尽可能按最大长度下料，同时注意材料的利用率。
图上有注明拼接时，按图施工,但拼接接头必须避开构件或开孔边缘200mm以上。
图上没有注明拼接时，拼接位置应在内力较小处，一般可留在节间长度1/3附近。
H形钢翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽，且钢板长度最短不得小于800mm。
腹板拼接长度≥600mm。
接缝与节点位置、高强螺栓连接板边缘、开孔距离必须≥200mm。
翼缘板与腹板接缝需错开200mm以上。
板对接时，应检查以下几个方面，合格后方可施焊：
序号
保证项目
检查方法
允许偏差（mm）
1
对接板直角度
检查对角线
对角线差≤3
2
焊缝间隙
焊缝量规
0～3
3
反变形措施
测量反变形量
/
4
焊缝错口
直尺或焊缝量规
＜且≤2
1.2.4.坡口加工
（1）、机械加工
钢板滚轧边和构件端部不需进行机加工，除非要求它们与相邻件精确装配在一起。
包括底板在内的对接构件，在使用磨床、铣床或能够在一个底座上处理整个截面的设计机床制作完后，其对接面应进行机加工。
火焰切割的边缘宜用磨床将表面磨光。
用于重加劲肋的角钢或平板应切割、打磨、以保证边缘与翼缘紧密装配。
零件坡口加工
2）、加工工具的选用
选用半自动割刀或铣边机（厚板坡口尽量采用机械加工）
项目
允许偏差
控制目标
坡口角度
±5°
0°~+5°
坡口钝边
±
±
坡口面割纹深度
局部缺口深度
坡口加工质量如割纹深度、缺口深度缺陷等超出上述要求的情况下，须用打磨机打磨平滑必要时须先补焊，再用砂轮打磨。
1.2.5.制孔
零件上高强度螺栓孔应采用摇臂钻床、自动数控钻床加工。
型钢上高强度螺栓孔采用三维钻床加工或用磁力钻钻模板进行钻孔加工。
普通螺栓孔采用摇臂钻床、自动数控钻床加工。
梁腹板设备孔开孔采用数控火焰切割机在零件下料时切割加工。
钻孔后孔周围的毛刺、飞边等须用打磨机清除干净。
精制螺栓孔的直径应与螺栓公称直径相等，孔应具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra≤цm。
其允许偏差应符合下表规定：
精制螺栓孔径允许偏差（单位：
mm）
序号
螺栓公称直径、螺栓直径
螺栓公称直径
允许偏差
螺栓孔直径允许偏差
1
10~18
0
+
0
2
20~30
0
+
0
3
33~50
0
+
0
1）、螺栓孔距允许偏差见下表：
零、部件上孔的位置，在编制施工图时，宜按照国家标准《形状和位置公差》计算标注；
如设计无要求时，成孔后任意二孔间距离的允许偏差应符合下表的要求。
孔距的允许偏差
项次
项目
螺栓孔距（mm）
≤500
501~1200
1201~3000
>3000
项次
项目
螺栓孔距（mm）
≤500
501~1200
1201~3000
>3000
1
同一组内任意两孔间
允许
偏差
±
±
－
－
2
相邻两组的端孔间
偏差
±
±
±
±
注：
孔超过偏差的解决办法：
螺栓孔的偏差超过上表所规定的允许值时，允许采用与母材材料相匹配的焊条补焊后重新制孔，严禁采用钢块填塞。
当精度要求较高、板叠层数较多、同类孔距较多时，可采用钻模制孔或预钻较小孔径、在组装时扩孔的方法，预钻小孔德直径当板叠少于五层时，小于公称直径一级（）；当板叠层数大于五层时，小于直径二级（）。
（2）、螺栓孔孔壁表面粗糙度Ra不大于μm，其允许偏差应符合下表的规定普通螺栓孔的直径及允许偏差，高强度螺栓（大六角头螺栓、扭剪型螺栓等）普通螺钉孔半圆头铆钉的孔直径应比螺栓杆、钉杆公称直径达～。
螺孔孔壁粗糙度Ra≤цm。
其允许偏差应符合下表规定：
普通螺栓孔径允许偏差（单位：
mm）
项目
允许偏差（mm）
直径
+
圆度
垂直度
t，且不应大于
1.2.6.高强度螺栓连接摩擦面的加工高强度螺栓连接摩擦面的加工，采用喷砂或抛丸加工处理。
高强度螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁。
不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化
铁皮、污垢等。
加工处理后的摩擦面，应采用塑料薄膜包裹，以防止油污和损伤。
在钢构件制作的同时，按制造批为单位（每2000t为一批，不足2000t视为一批）进行抗滑移系数试验，并出具试验报告。
同批提供现场安装复验用抗滑移试件。
1.2.7.构件组装
（1）、基本要求
组装准备：
组装前按施工详图要求检查各零部件的标识、规格尺寸、形状是否与图纸要求一致，并应复核前道工序加工质量，确认合格后按组装顺序将零部件归类整齐堆放。
选择基准面作为装配的定位基准。
清理零部件焊接区域水分、油污等杂物。
组装设备、工具：
组装设备以及胎架、定盘、卡具等组装工具应满足构件组装的精度要求。
组装时的注意事项:
组装或组装焊接时，应对施工详图的尺寸、零部件编号及材质等进行确认，并明确组装的焊接的要求，正确掌握直角定位卡具的使用方法等以保证组装质量。
不合格零部件的修整应由原工序进行。
组装时应注意构件的保护，避免母材损伤。
角焊接部分尽可能连接紧密，对接焊接时根部间隙、衬垫板的间隙及零部件的错边在装配时要特别注意。
对接接头坡口的组装，在操作时应避免错边或电弧檫伤。
组装出首批构件后应进行首检认可，经认可合格后方可继续进行组装。
组装精度：
装配时应采取适当的拘束以控制焊接变形，并应加放焊接收缩余量以及合适的反变形以控制构件尺寸，保证形状正确。
（2）、组装定位焊接
组装定位焊接采用半自动实芯焊丝气体保护焊（GMA）W进行。
从事组装定位焊接的焊工应具有《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）规定的相应资质证书。
定位焊缝的位置，应避开焊缝起始和终端，并应避免在产品的棱角、端部、角落等强度和工艺上容易出问题的部位进行定位焊接。
当为T型接头焊时，应从两面对称进行定位焊接；同时应尽量避免在坡口内进行定位焊接。
当为坡口全熔透焊时，如采用背面清根，其定位焊接应在清根的坡口中实施。
焊接垫板、引熄弧板的组装焊接位置，应按照有关标准实施。
组装焊接所选用焊接材料应与正式焊接时的一致，采用与实际焊接时相同的焊接材料，高强度钢与低强度钢间的组装焊接应按低强度钢选择焊接材料。
组装定位焊接完成后，应对定位焊缝进行焊缝外观质量检查，确认无裂纹等有害缺陷。
为了构件组装固定以及防止焊接收缩变形所采用的支撑等，在全部的焊接施工完成后彻底去除，并应将焊接部位修整与周围母材平滑，并应检查有无缺陷残留，确认无裂纹等有害缺陷。
1.2.8.矫正
焊接产生的变形超过设计、规范允许范围时，应进行矫正，使其符合产品质量要求。
在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正等。
1）、机械矫正
一般应在常温下用机械设备进行，如钢板的不平度可采用七辊矫平机校平，H梁的焊后角变形矫正可采用翼缘矫正机，但矫正后的钢材，表面上不应有严重的凹陷凹痕及其他损伤。
（2）、火焰矫正火焰矫正是采用火焰对钢材的变形部位进行局部加热，使其在较高温度下发生塑性变形，冷却后收缩而变短，这样使构件变形得到矫正。
火焰矫正时加热温度不宜过高，过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。
厚板或淬硬倾向较大的钢材在高温矫正时不可用水冷却。
火焰矫正时应注意不能损伤母材。
1.2.9.端部铣平
钢柱现场焊接的下段柱顶面应进行端部铣平加工，箱型截面内的隔板为保证加工精度需要进行端部铣平加工；
端部铣平加工应在矫正合格后进行；钢柱端部铣平采用端面铣床加工，零件铣平采用铣边机加工；端部铣平加工的精度应符合下表的规定：
项目
允许偏差（mm）
控制目标（mm）
两端铣平时的构件长度
±
±
铣平面的平面度
铣平面对轴线的垂直度
L/1500
L/1500且不大于
1.3.无缝钢管加工制作
1.3.1.工艺流程
热轧（挤压无缝钢管）：
圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→坯管→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库。
冷拔（轧）无缝钢管：
圆圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→热处理→矫直→水压试验（探伤）→标记→入库。
1.3.2.工程流程图
1.4.热轧H型钢加工制作
1.4.1.生产工艺流程简述由连铸机铸出的热连铸坯由热坯快速移钢台架移至入炉辊道，经称重、测长后由钢坯托入机送入步进梁式加热炉内进行加热。
冷连铸坯由钢坯跨吊车将钢坯从钢坯格架吊运至冷坯上料台架，由上料台架将钢坯送至入炉辊道，经称重、测长后由钢坯托入机送入步进梁式加热炉内进行加热。
钢坯加热到出炉温度后，由钢坯托出机将钢坯托至出炉辊道，由出炉辊道将钢坯送至高压水除鳞装置清除表面氧化铁皮。
之后，钢坯在二辊可逆开坯机上往复轧制7～11道次后，送至切舌头热锯切除轧件头、尾端“舌头”。
切除“舌头”的轧件由小车式移送机移至粗轧机组输入辊道，由辊道将轧件送入万能粗轧机组往返轧制3～5次，然后进入万能精轧机组轧制1次，轧成最后成品，进入步进式冷床进行冷却。
H型钢在冷床上直立冷却后，由辊道送至九辊变节距辊式矫直机进行长尺矫直，经成排台架成排后，由冷锯机切成6～24m定尺。
切成定尺的轧件经人工目测检查后，进入堆垛台架堆垛，经打捆、称重、标牌后进入成品台架，由成品跨吊车吊运入库、发货。
在检查台上目检发现的表面质量和弯曲度不合格的钢材则运往不合格钢材清理区。
不合格钢材清理区包括一台冷锯机、一台压力矫直机、一组移送台架和称重装置。
冷锯机用于表面质量不合格产品的改尺，压力矫直机用于弯曲度超过公差的不合格产品的补充矫直。
在移送台架上还可以进行人工砂轮修磨。
改尺或补矫后的轧件，由辊道并称重后运送移送台架收集。
1.4.2.工艺流程总图
热轧H型钢工艺流程
1.4.3.主要设备选型
1.1.1.1.轧机组成
（1）开坯机
开坯机为二辊可逆式水平轧机，轧辊直径为φ1200/900mm，最大辊环φ1450mm，辊身长度
2800mm，由一台5500kw，0-70/170r/min交流同步电机驱动，交－交变频调速。
（2）粗轧机组
粗轧机组是由两架万能粗轧机UR1、UR2和一架置于UR1、UR2中间的轧边机ER组成的UR1－ER－UR2连轧机组。
万能轧机UR1、UR2的水平辊直径为φ1400/1300mm，立辊的直径为φ900/810mm，传动电机是相同的，各由一台5500kW，0－70/170r/min交流同步电机驱动，交-交变频调速；轧边机ER的直径为φ950/860mm，辊身长度1400mm，由一台2000kW，0－140/340r/min交流同步电机驱动，交-交变频调速。
（3）精轧机组
精轧机组是由一架轧边机Ef和一架万能轧机Uf组成的Ef－Uf连轧机组。
万能轧机Uf的水平辊直径为φ1400/1300mm，立辊的直径为φ900/810mm，由一台2150kW，0－70/170r/min交流同步电机驱动，交-交变频调速；轧边机Ef的直径为φ950/860mm，辊身长度1400mm，由一台9000kW，0－140/340r/min交流同步电机驱动，交-交变频调速。
1.1.1.2.轧线主要辅助工艺设备
（1）步进梁式加热炉1座
型式：
步进梁式燃料：
高、焦炉混合煤气生产能力：
240t/h（冷坯）
（2）高压水除鳞装置1套除鳞箱体为一钢板结构件，包括出口处链帘、侧导板及可更换的喷嘴环组成。
泵站工作压力：
20Mpa
喷嘴工作压力：
17Mpa
（3）切“舌头”热锯机1台
型式：
电机斜置齿轮传动，液压进锯
锯片直径：
φ2200/2000mm
锯片厚度：
14mm
进锯速度：
10～300mm/s
退回速度：
s
（4）步进式冷床1座
型式：
步进梁式，带有输入、输出、翻立及翻倒装置输入、输出辊道中心距：
冷床宽度：
120m
冷床步距可调
（5）变节距矫直机1台型式：
九辊悬臂式，节距可调辊子数量：
9个节距范围：
1200～2200mm工作辊径：
φ1150mm
（3）冷锯机3台型式：
电机斜置齿轮传动，液压进锯锯片直径：
φ2200/2000mm锯片厚度：
14mm定尺范围：
6～24mm进锯速度：
10～300mm/s退回速度：
s
1.5.焊接H型钢加工制作
1.5.1.焊接H型构件加工制作流程图
焊接H型构件加工制作流程图
1.5.2.焊接H型构件加工制作工艺
1.5.3.焊接H型构件加工制作实景
实景1
实景2
1.6.箱型构件加工制作
1.6.1.箱型构件加工制作流程图
翼缘板下料
腹板下料
内隔板下料
坡口加工
坡口加工
电渣焊衬板组装
翼腹板矫正
内隔板端铣
腹板衬垫板装配
隔板组立
U型组立
内隔板焊接无损探伤
隔板平面度检验
箱型构件盖板
电渣焊UT探伤电渣焊
主焊缝焊接主焊缝UT探伤
柱顶端铣
除锈
无损探伤二次装配
除锈质量检查
涂装质量检查涂装
包装运输
箱型构件加工制作流程图
1.6.2.箱型构件加工制作工艺
1.6.3.箱型构件加工制作实景
实景1
实景2
1.7.十字型构件加工制作
1.7.1.
十字型构件加工制作流程图
十字型构件加工制作流程图
1.7.2.十字型构件加工制作工艺
1.7.3.十字型构件加工制作实景
实景1
实景2
1.8.直缝焊管加工制作
1.8.2.直缝焊管加工制作工艺
1.8.3.直缝焊管加工制作实景
筒体回圆
直缝焊接
2.构件工厂预拼装方案
2.1.预拼装的目的
工厂预拼装目的在于检验构件加工精度能否保证现场拼装、安装的质量要求，确保下道工序的正常运转和安装质量达到规范、设计要求，能否满足现场一次拼装和吊装成功率，减少现场拼装和安装误差。
因此构件出厂前有必要对所有与桁架之间的连接件进行预拼装。
2.2.预拼装的内容
本工程中桁架由于外形尺寸较大、构件较重，安装精度要求高，为控制由于工厂制作误差、工艺检验数据等误差，保证构件的安装空间位置，减小现场安装产生的积累误差，必须进行必要的工厂预拼装，以通过实样检验预拼装各部件的制作精度，修整构件部位的界面，复核构件各类标记。
因此，拟对桁架进行工厂预拼装。
2.3.转换桁架工厂预拼装方案
转换桁架预拼装前，应先检查单体构件是否符合设计要求和《钢结构工程施工质量验收规范》的规定。
预拼装时应根据预拼装构件的长、宽、高尺寸及单件的最大重量等，选择合适的场地及起吊设备等；根据预拼装构件的类型，选定合适的支垫形式，如枕木、型钢、支凳或钢平台等，支垫应测平，总平面度应小于1/1000，且应小于等于。
并在支垫上设置基准线（点），并设定测量基准点，标高等。
在预拼装过程中，应调整两侧的中心线、孔位及间隙等，并作出中心线、控制基准线、间隙等标记及预拼装记录。
转换桁架预拼
升级会员 