钢零件及钢部件加工工程

钢零件及钢部件加工工程1、适用范围适用于建筑钢结构的加工制作工序，包括工艺流程的选择、放样、号料、切割、矫正、成型、边缘加工、管球加工、制孔、摩擦面加工、端部加工、构件的组装、圆管构件加工和钢构件预拼装等。2、施工准备2.1技术准备1.钢结构工程施工单位应具备相应的钢结构工程施工资质，施工现场质量管理应有相应的施工技术标准、质量管理体系、质量控制及检验制度，施工现场应有经项目技术负责人审批的施工组织设计、施工方案等技术文件。2.图纸会审：与甲方、设计人员、监理充分沟通，了解设计意图。审核设计图是否合理，尺寸、数量是否正确，符号是否齐全，标准化是否符合国家规定。3.审核施工图：结合本单位的设备，技术条件，工地现场的实际起重能力和运输条件，核对施工图中钢结构的分段是否满足要求；工厂和工地的工艺条件是否能满足设计要求。详图设计：根据设计文件进行构件详图设计，以便于加工制作和安装。5.组织必要的工艺试验，如焊接工艺评定等试验，尤其是对新工艺、新材料，要做好工艺试验，作为指导生产的依据。6.结合设计图纸、工装设计图纸编制材料采购计划。2.2材料要求1.结构钢材的选择应符合设计图纸的要求，表4-1为一般选择原则。表4-1结构钢材的选择项次结构类型计算温度选用牌号1焊接结构直接承受动力荷载的结构重级工作制(A6～A8级)吊车梁或类似结构Q235镇静钢或Q345钢2轻、中级工作制(A1～A5级)吊车梁或类似结构等于或低于一20℃Q235镇静钢或Q345钢3高于一20℃Q235沸腾钢4承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构等于或低于一30℃Q235镇静钢或Q345钢5高于一30℃Q235沸腾钢6非焊接结构直接承受动力荷载的结构重级工作制(A6～3.8级)吊车梁或类似结构等于或低于一加℃Q235镇静钢或Q345钢7高于一20℃Q345沸腾钢8轻、中级工作制(Al～A5级)吊车梁或类似结构Q235沸腾钢9承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构Q235沸腾钢2.进厂的原材料，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，并应按设计要求和现行国家规范规定。在甲方、监理的见证下，进行现场见证取样、送样、复验，其复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求，做好检查记录。并向甲方和监理提供检验报告。3.重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。材料代用应由制作单位事先提出附有材料证明书的申请书(技术核定单)，向甲方和监理报审后，经设计单位确认并办理书面代用手续后方可代用。5.钢材表面有锈蚀，麻点和划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/206.钢材表面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》规定的A、B、C级。7.严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条、受潮结块或已熔烧过的焊剂以及生锈的焊丝。用于栓钉焊的栓钉，其表面不得有影响使用的裂纹、条痕、凹痕和毛刺等缺陷。2.3主要机具1.桥式起重机、塔式起重机、门式起重机、汽车起重机、10T运输汽车、叉车。2.型钢带锯机、数控切割机、多头直条切割机、型钢切割机、半自动切割机、仿形切割机、圆孔切割机、相贯线切割机、磁轮切割机、立式切割机、卧式压力机、剪板机、滚剪倒角机、磁力电钻、电动空压机、柴油发电机、喷砂机、喷漆机、卷板机、平板机、锁口机、翼缘矫正机、矫直机、刨边机。3.车床、数控三维钻床、摇臂钻床、钻铣床、端面铣床、坐标镗床、刨床。直流焊机、交流焊机、C02焊机、埋弧焊机、焊条烘干箱、焊剂烘干箱、焊接滚轮架。5.超声波探伤仪、焊缝检验尺、磁粉探伤仪、数字温度仪、漆膜测厚仪、数字钳形电流表、温湿度仪、游标卡尺、钢卷尺。2.4作业条件1.完成施工详图设计，并经原设计人员审核签字认可。2.制作工艺(施工方案)、作业指导书等各种技术准备工作已经准备就绪。3.各种工艺评定试验及工艺性能试验均已完成。主要材料已进厂，并经复验合格。5.各种机械设备调试验收合格。6.所有生产工人都进行了施工前培训，取得相应资格的上岗证书。3、施工工艺3.1工艺流程材料检验→放样、号料→切割→校正和成型→边缘加工→制孔→摩擦面加工→组装→检查→焊接→N.D.T→外形尺寸检查→喷砂、油漆→清理、编号→验收3.2操作工艺3.2.1放样、号料1.熟悉施工图，检查样板、样杆是否符合设计图要求。根据设计图直接在板料和型钢上号料前，应检查材料是否存在缺陷及变形，号料尺寸是否正确，以防产生错误，造成废品。特别应注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。发现有疑问之处，应与有关技术部门联系解决。2.对单一的产品零件，可以直接在所需厚度的平板材料(或型材)上进行匦线下料，不必在操作台上放样图和另行制出样板。对于较复杂带有角度的结构零件，不能直接在板料型钢上号料时，利用样板进行划线号料。3.根据施工图中的具体技术要求，按照1：1的比例尺寸和基准画线以及正投影的作图步骤，画出构件相互之间的尺寸及真实图形。产品放样经检查无误后，采用0.5m～1mm的薄钢板或油毡纸及马粪纸等材料，以实样尺寸为依据，制出零件的样杆、样板，用样杆和样板进行号料。用油毡或马粪纸壳材料作样板时，应注意温度和湿度影响所产生的误差。样板、样杆上应注明构件编号、零件名称、件数、位置、材料、牌号规格，同时标注上孔径、工作线、弯曲线等各种加工符号。应妥善保管样板，防止折叠和锈蚀，以便进行校核，查出原因。5.为了保证产品质量，防止由于下料发生废品，样板应注意适当预放加工余量，一般可根据不同的加工量按下列数据进行：(1)自动气割切断的加工余量为3mm；(2)手工气割切断的加工余量为4mm；(3)气割后需铣端或刨边者，其加工余量为4mm～5mm；(4)剪切后无需铣端或刨边的加工余量为零；(5)对焊接结构零件的样板，除放出上述加工余量外，还须考虑焊接零件的收缩量。一般沿焊缝长度纵向收缩率为0.03％～0.2％；沿焊缝宽度横向收缩，每条焊缝为0.03mm～0.75mm；加强肋的焊缝引起的构件纵向收缩，每肋每条焊缝0.25mm。加工余量和焊接收缩量，应以组合工艺中的拼装方法、焊接方法及钢材种类、焊接环境等决定。6.焊接球节点和螺栓球节点由专门工厂生产，一般只需按规定要求进行验收，而焊接钢板节点，一般都根据各工程单独制造。焊接钢板节点放样时，先按图纸剪成足尺样板，并在样板上标出杆件及螺栓中心线，钢板即按此样板下料。7.放样时要按图施工，从画线到制样板应做到尺寸精确，减少误差。放样允许偏差见表4-2。表4-2样板、样杆制作尺寸的允许偏差(咖)项目允许偏差样板长度0；—0.5宽度5.0；一0.5两对角线长度差1.0样杆长度±1.0两最外排孔中心线距离±1.0同组内相邻两孔中心线距离±0.5相邻两组端孔间中心线距离±1.0加工样板的角度±20’一般号料样板尺寸小于设计尺寸0.5mm～1.0mm，因划线工具沿样板边缘划线时增加距离，这样正负值相抵，可减少误差。8.号料前必须了解原材料的材质及规格，检查原材料的质量。不同规格、不同材质的零件应分别号料。并依据先大后小的原则依次号料。9.主要受力构件和需要弯曲的构件，在号料时应按工艺规定的方向取料，弯曲件的外侧不应有样冲点和伤痕缺陷。10.号料应有利于切割和保证零件质量。11.本次号料后的剩余材料应进行余料标识，包括余料编号、规格、材质及炉批号等，以便于余料的再次使用。12.号料后允许偏差如表4-3所示。表4-3号料允许偏差(mm)项目允许偏差零件外形尺寸±1.0孔距±0.513.样板和样杆应妥善保存，直至工程结束以后方可销毁。3.2.2下料下料划线以后的钢材，必须按其所需的形状和尺寸进行下料切割。1.在下料工作完成后，在零件的加工线、拼缝线及孔的中心位置上，应打冲印或凿印，同时用标记笔或色漆在材料的图形上注明加工内容，为以下工序的剪切、冲裁和气割等加工提供方便条件。下料常用的下料符号见表4-4。表4-4常用下料符号序号名称符号1板缝线2中心线3R曲线4切断线5余料切线(被划斜线面为余料)6弯曲线7结构线8刨边符号2.切割余量的确定可依据设计进行。如无明确要求，可参见表4-5选取。表4-5切割余量表(mm)加工余量锯切剪切手工切割半自动切割精密切割切割缝14～53～42～3刨边2～32～33～4l1铣平3～42～34～52～32～33.钢材的下料切割方法通常可根据具体要求和实际条件，参照表4-6选用。表4-6各种切割方法分类比较类别使用设备特点、适用范围机械切割剪板机型钢冲剪机切割速度快、切口整齐、效率高，适用于薄钢板、压型钢板、冷弯檀条的切割无齿锯切割速度快，可切割不同形状的各类型钢、钢管和钢板，切口不光洁，噪音大，适用于锯切精度要求较低的构件或下料留有余量后尚需精加工的构件砂轮锯口光滑、生刺较薄易清除，噪音大，粉尘多，适用于切割薄壁型钢及小型钢管。切割材料的厚度不宜超过4mm锯床切割精度高，适用于切割各类型钢及梁、柱等型钢构件气割自动切切割精度高、速度快，在其数控气割时可省去放样、划线等工序而直接切割。适用于钢板切割割手工切割设备简单、操作方便、费用低、切口精度较差，能够切割各种厚度的钢材等离子切割等离子切割机切割温度高，冲刷力大，切割边质量好，变形小，可以切割任何高熔点金属，特别是不锈钢、铝、铜及其合金等气割(1)场地准备：首先检查工作场地是否符合安全要求，然后将工件垫平。工件下面应留有一定的空隙，以利于氧化铁渣的吹出。工件下面的空间不能密封，否则会在气割时引起爆炸。工件表面的油污和铁锈要加以清除。(2)气割的允许偏差见表4-7。表4-7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且不大于2.0割纹深度0.2局部缺口深度1.0注：t为切割面厚度5.砂轮锯切(1)砂轮锯切适用于薄壁型钢，如方管、圆管、z和C形断面的薄壁型钢等。切口光滑，毛刺较薄，容易清除。砂轮锯切时，工作物常固定在锯片的一面，另一面是自由的。因此，由于侧向抗力使切口倾斜，尤其当手动推进给压力较大时，有时倾斜达2mm～3mm。当厚度在1mm～3mm时，剪切效率很高，当厚度超过4mm时，效率降低，砂轮片损耗大，经济上不合理。(2)带锯机切割带锯机用于切割型钢、圆钢、方钢等，其效率高，切断面质量较好。(3)无齿锯切割依靠高速摩擦将工件熔化，形成切口。无齿锯切割速度达120～140m/s，进刀量为200mm～500mm/min，切割生产效率很高。切割边整洁，虽有毛刺但易铲除。其缺点是噪声较大。6.机械切割一般在斜口剪床、龙门剪床、圆盘剪床等专用机床上进行。剪刀间隙应根据板厚调整，除薄板应调至0.3mm以下，一般为0.5mm～0.6mm。机械剪切的允许偏差见表4-8。表4-8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2.07.冲裁下料(1)搭边值的确定：为保证冲裁件质量和模具寿命，冲裁时材料在凸模工作刃口外侧应留有足够的宽度，即搭边。搭边值口一般根据冲裁件的板厚t按以下关系选取：圆形零件：a≥0.7t；方形零件：a≥0.8t。(2)合理排样：冲裁加工时的合理排样，是降低生产成本的有效途径，就是要保证必要的搭边值并尽量减少废料。(3)可能冲裁的最小尺寸：零件冲裁加工部分尺寸愈小，则所需冲裁边也愈小，但不能过小。尺寸过小将会造成凸模单位面积上的压力过大，使其强度不足。零件冲裁加工部分的最小尺寸，与零件的形状、板厚及材料的机械性能有关。采用一般冲模在较软钢料上所能冲出的最小尺寸为：方形零件最小边长＝0.9t；矩形零件最小短边=0.8t；长圆形零件两直边最小距离=0.7t(t为冲裁件板厚)。8.等离子切割等离子切割是应用特殊的割炬，在电流、气流及冷却水的作用下，产生高达20000℃～30000℃的等离子弧熔化而进行切割。该方法不受材质的限制，且切速高，切口较窄，热影响区小，变形小，切割边质量好，切割厚度可达150mm～200mm，可用于切割用氧割和电弧所不能切割或难以切割的材料。切割前，应清除钢材表面切割区域内的铁锈、油污等。切割后，断口上不得有裂纹和大于1.0mm的缺棱。3