钢结构构件制作工艺过程及轻钢结构构件放样与号料详解

   日期:2024-09-09     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:272    
核心提示:钢结构构件制作一般在工厂进行,包括放样、号料、切割下料、边缘加工、弯卷成型、折边、矫正和防腐与涂饰等工艺过程。构件加工对于尺寸精度要求高的腹板、翼缘板、加劲板、支座支撑面和有技术要求的焊接坡口,需要对剪切或气割过的钢板边缘进行加工。

钢结构构件的生产一般在工厂进行钢结构加工焊接工艺与图解,包括排料、材料编号、切割、边缘处理、弯曲、折边、矫正、防腐和涂装等工序。

轻钢结构组成(上图)

1.放样和材料编号

1.1 放样

按产品结构详图或零部件图所要求的形状、尺寸,在排样表或平板上按1:1的比例画出产品或零件实体,然后取其实际长度,制作样品的过程。

对于复杂的壳体类零件、部件,还需绘制展开图,有条件时应采用计算机辅助设计。

1.2 材料编号

按照模板在钢材上画出构件的实际样板,并标出各种加工标记,以准备切割钢材。(见下图)

2 切割

切割是将零件形状从原材料中分离出来。常用的切割方法有:气割、机械剪切和等离子切割。

2.1 气割

利用氧气与可燃气体混合产生的预热火焰,将金属表面加热到燃烧温度并使金属发生剧烈氧化,放出大量热量使底层金属自行燃烧。同时通过高压氧气射流,将氧化物吹走,形成狭窄、整齐的切缝。

焊接钢铁_钢材焊接工艺_钢结构加工焊接工艺与图解

气割方式有手动气割、半自动气割、全自动气割,手动气割切割宽度为4mm,自动气割切割宽度为3mm。

气割设备灵活,成本低,精度高,可切割各种厚度的钢材,特别是弯曲部位或厚钢板,是目前应用最广泛的切割方式。

直线气割机(如上图)

2.2 机械剪切

这是通过冲压、切割、摩擦和其他机械方法实现的。

a.冲剪切割:当钢板厚度≯12cm时,采用剪板机、联合冲剪机进行钢材切割,速度快,效率高,但切口稍粗糙。

b.切割:采用弓锯机、带锯机等机器对钢材进行切割,精度更高。

c.摩擦切割:用摩擦锯床、砂轮切割机等切割钢材,速度快,但切口不光滑,噪音大。

2.3 等离子切割

利用高温高速的等离子火焰将切口处的金属及其氧化物熔化并吹掉,完成切割,可以切割任何金属,特别是熔点较高的不锈钢及铝、铜等有色金属。

3 组件处理

3.1 边缘处理

对于尺寸精度要求较高的腹板、翼缘板、加劲板、支撑面及焊接坡口等,需要对剪切或气割钢板的边缘进行加工。

边缘处理方法包括:刮削、刨削、铣削和碳弧气刨。

3.2 弯曲和滚压

3.2.1. 钢板卷曲

钢板卷边是通过滚筒旋转对板材进行连续三点弯曲而形成的,钢板卷边包括预弯、定心、卷边三个工序。

a.预弯:钢板在卷板机上卷制时,两端总有卷不完的部分,也就是残留直边,预弯可以消除残留直边。

b.校直:为防止钢板在卷板机上卷曲时发生扭曲,应校直钢板,使钢板纵向中心线与辊筒轴线严格平行。

c.卷边:定心后,利用滚轮的位置调整钢板作初步弯曲,再来回滚压使之卷边。

3.2.2 型材弯曲

a.钢材弯曲:钢材弯曲时,截面会产生扭曲,弯曲半径越小,扭曲越大钢结构加工焊接工艺与图解,应控制钢材的最小弯曲半径。

构件曲率半径较大,宜采用冷弯;

零件的曲率半径较小,较适合采用热弯。

b.钢管弯曲:在自由状态下弯曲时,截面会产生变形,外壁变薄,内壁变厚。

弯曲方法:在管内添加填料(沙子)或插入心轴进行弯曲;或利用滚轮、滑板在管外弯曲。

弯曲半径:≮3.5倍(热弯)至4倍(冷弯)管径。

型材弯曲机(如上图所示)

全自动弯管机(如上图)

3.2.3 折叠

将零件边缘折弯成一定角度或一定形状的工艺过程称为卷边。卷边可以提高零件的强度和刚度。

弯曲和折叠是使用折页机进行的。

液压钣金折弯机(如上图所示)

3.2.4 钻孔

包括铆钉孔和螺栓孔,可用钻孔或冲孔的方式加工。钻孔用钻机,可用于钢板、型钢的孔加工;冲孔用冲孔机,一般只能在较薄的钢板、型钢上冲孔,孔径一般≮钢材厚度。施工现场可用电钻、风钻等打孔。

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CNC 3D 钻孔机(如上图所示)

3.3 元件校正

钢材在储存、运输、起重和加工过程中都会发生变形,不符合技术标准的钢材及构件必须进行矫正。钢结构的矫正就是利用外力或加热等手段迫使钢材产生变形,使钢材或构件达到技术标准所要求的直线度或几何形状。

矫正方法有:火焰矫正(又称热矫正)、机械矫正和手工矫正(又称冷矫正)。

3.3.1 火焰校正

该过程是通过用火焰对钢材进行局部加热来完成的。加热的金属由于膨胀受阻而发生压缩塑性变形,导致较长的金属纤维在冷却后缩短。

影响矫正效果的因素:火焰加热位置、加热形式、加热温度。

对于低碳钢、普通低合金钢,火焰矫直加热温度为600-800度。

3.3.2 机械校正

矫直的目的是利用专门的矫直机使弯曲的钢筋在外力作用下产生过度的塑性变形。

拉伸机矫正:用于薄板扭曲、型钢扭曲、钢管、带钢、线材等的矫正。

压力机校正:用于板材、钢管、型钢的校正。

多辊矫直机:用于型材、板材等的矫直。

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3.3.3 手动校正

它用锤击的方式进行,操作简单、灵活,用于小型钢材因校正力小、劳动强度大、效率低,或校正设备不方便使用时使用。

4.除锈、防腐及涂装

钢结构的防腐涂装包括普通油漆涂装和防火油漆涂装,涂装前应对钢材表面进行除锈。

4.1 钢材除锈

钢材除锈的方法有:喷砂、抛丸、酸洗、钢丝刷手工除锈、现场砂轮打磨等,其中抛丸是最理想的除锈方法。

4.2 防腐与涂装

施工方法有刷涂(油性涂料)和喷涂(快干、挥发性强的涂料)。

普通涂料的涂装层数、涂层厚度应符合设计要求,钢材表面不得错涂、漏涂,涂层应均匀,不得有明显的皱纹、滴落、针孔、气泡、起皮、锈蚀等现象;防火涂料的涂层厚度应满足耐火极限的设计要求。

 
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