第五章 钢结构工厂加工制作方法与技术措施

第五章工厂加工制作方法与技术措施

第一节加工重点及难点

一、空心焊接球及球冠

本工程钢结构空心焊接球最大截面尺寸为φ800×60，超出现行网架规范中球最大直径为φ500，加工工艺超出网架规范标准，超大超厚空心球加工是本工程钢结构加工的难点之一。墙体内外表面及屋盖上下弦表面要求平整，与杆件相连接的节点均为球冠节点，球冠直径和厚度超过现有网架规范标准，球冠加工要求高，尤其是平面部分。

二、矩形钢管加工

矩形钢管加工精度及变形控制难度大，矩形管与球体相贯连接节点多,矩形管相贯面无法采用机械加工，加工难度大。

第二节钢结构工厂制作部署

一、组织机构

工厂加工组织机构如下图

钢结构制作工厂

厂长

总工程师

制作项目经理

商务经理采办经理生产经理技术主管质量经理加工车间涂装车间运输施工场地

二、主要生产设备与人员配备

1、加工机械设备

⑴制作焊接空心球主要设备

⑵制作箱形构件主要设备

2、检测设备

3、钢结构制作人员

第三节球体及球冠加工工艺

一、球体加工要点

1、超出规范标准要求超大焊接球加工方法

《钢网架焊接球节点》JG 11-1999规定焊接空心球截面尺寸为WS160×4～WS500×25，本工程中球体从WS300×10mm～WS800×60mm，针对超出现行规范标准要求的超大焊接球，采取以下方法进行加工：

⑴焊接球直径在500mm以上的采取制作特殊冲压膜具。

⑵焊接球压制时温度通过反复试验确定为：1050℃±50℃(用温度色卡比对), 脱模温度不低于650℃，在空气中自然冷却。

⑶购置冲压能力大的液压机，630t和1020t液压机模锻成型。

⑷焊接球壁厚60mm，远远超出规范要求，为确保压制成型的半球壁厚满足

设计要求的60mm，经过理论分析试验研究确定压制钢板的厚度为：设计要求厚

度+1.5mm～2mm。

⑸焊接球成型质量要求

每个焊接球应进行超声波无损探伤，其焊缝质量应达到一级标准。按要求进行承载能力试验，达到规定要求后才准出厂。加工允许偏差见下表：

1.放样、下料

2.半球体压制、切

割余量、坡口开制

3.组装半球并焊

接，焊接完成后

进行超声波探伤

4.完工测量及矫正

靠栅

标准角尺

焊接球

⑴焊接空心球制作工艺流程图

⑵钢板下料

根据焊接球直径及加工坡口余量，计算半球下料尺寸，钢板下料采用数控等离子切割机切割或靠模火焰切割。

⑶半球的压制

空心球压制时温度控制在1050℃±50℃(用温度色卡比对),在350t、630t 和1020t液压机上模锻成型，脱模温度不低于650℃，在空气中自然冷却。

半球成型后，不应有起泡现象，外观光滑，无明显起皱。

⑷机械加工半球剖口

在专用车床上切削半球坡口至规定尺寸。

⑸半球焊接成整球

焊接球的焊接采用CO2气保护半自动焊接，先定位焊,然后分层焊接。焊接工艺参数如下表：

二、球冠体加工

1、球冠体加工工艺比选

⑴按传统工艺应先冲压半球及球冠下部，然后将两部分焊接成型，如下图

1.放样、下料

2.半球体压制、切

割余量、坡口开制

3.组装两个半球并

焊接，焊接完成后

进行超声波探伤

但传统工艺加工存在以下问题：

球冠体下部冲压后存在边缘冲压角，与箱型杆件对接时，焊道宽度延伸过长，如下图：

球冠体下部冲压角r≥2.5t

箱型钢

焊道横向延伸过长

从上图可以看出由于采用工艺不可避免的会出现圆弧冲压角的存在，在箱型杆件与球冠体相贯时，造成焊道横向延伸过长且不规则，造成焊道外观质量及焊接内在质量的隐患，因此经过研究，球冠体的制造采用如下工艺解决了上述问题。

球冠体下部无冲压角

焊道宽度正常

1.冲压半球两支

2.其中一支切除部分球冠

3.制作平面圆板

4.组装焊接球冠体下半部分

对焊缝进行UT 探伤 + =

5.组装焊接球冠体对焊缝进行

UT 探伤

+ =

角部焊接形

⑵球冠体加工工艺流程

其他工艺同球体加工工艺

第四节圆管加工工艺

一、直缝焊管加工工艺流程

1、号料

提料工根据工艺卡对原材料进行外观检验，原材料与工艺卡是否相符（应有相应的加工余量），钢板有无弯曲变形、麻点及严重锈蚀等缺陷，检验无误后依据工艺卡提取原材料。

2、下料工艺说明

下料采用DNG、CNG-6000数控等离子火焰切割机下料。

⑴编程

首先操作工依据工艺卡对钢板进行编程，编程结束后，吊入钢板，操作工选择测距项检查零件各基本尺寸是否与工艺卡相符，如不符则应立即修改程序，重新编程，直到检测无误后方可进行下一步操作。

⑵选择割距：

操作工应先检查所用割距是否合适，工作状态是否良好。

⑶调火：

操作工选择好割距后进行调火，使之达到连续切割的要求。

⑷完成以上操作后操作工开始切割，切割速度的选择如下表：

⑸切割完毕后，操作工进行清理氧化铁及其熔渣。清理完毕后进行样冲打点。

3、坡口加工工艺说明

坡口加工因板厚不同采用不同的加工方式加工。

⑴δ＞30mm采用火焰切割方式进行加工

板料坡口加工时，操作工应严格按工艺卡所规定的内容进行加工。首先，操作工应先将钢材表面距切割边缘50mm内的锈斑、油污等清除干净，然后将导轨与切割边放至平行，才能点燃火焰、调整角度进行切割。

火焰切割时，操作工应先试割，后用焊检尺检测一下是否合格，如不合格应