钢结构构件的生产一般在工厂进行,包括放样、编号、切割、边缘处理、弯曲成型、折边、校正、防腐和涂装等。
轻钢结构构件
1 材料放样和编号
1.1 放样
根据产品构造详图或零部件图纸要求的形状和尺寸,将产品或零部件的实体按1:1的比例绘制在放样台或平板上,并计算实际长度并制作成模板。
对于复杂的壳体零部件,需要图纸和开发。 应尽可能使用计算机辅助设计。
1.2号材料
根据模板在钢材上画出实际构件,并标记各种加工标记,为钢材的切割做准备。
2 切割和落料
切割是将放样和编号的零件形状与原材料分离。 常用的切割方法有:气割、机械剪切和等离子切割。
2.1 气割和下料
利用氧气与可燃气体混合产生的预热火焰,加热金属表面,达到燃烧温度,使金属剧烈氧化,放出大量热量,促使下层金属自行燃烧。 同时通高压氧气射流,将氧化物吹走,形成狭窄而整齐的狭缝。
气割方式有手动气割、半自动气割和自动气割。 手动气割的狭缝宽度为4mm钢结构加劲板尺寸,自动气割的狭缝宽度为3mm。
气割方法设备灵活、成本低、精度高。 可切割各种厚度的钢材,特别是具有曲线或厚钢板的零件。 是目前应用最广泛的切割方法。
直线气割机
2.2 机械剪切和落料
它是通过冲孔、切割、摩擦等机械来实现的。
⑴冲剪:当钢板厚度≯12cm时,采用剪板机或冲剪组合机对钢材进行切割,速度快、效率高,但切割稍粗糙。
⑵ 切割:使用弓锯、带锯等切割钢材,精度良好。
⑶摩擦切割:用摩擦锯、砂轮切割机等来切割钢材。 速度虽快,但切割不够光滑,噪音较大。
2.3 等离子切割下料
利用高温高速等离子火焰将切口处的金属及其氧化物熔化并吹走,完成切割。 它可以切割任何金属,特别是熔点较高的不锈钢和铝、铜等有色金属。
3 元件加工
3.1 边缘处理
对于尺寸精度要求较高的技术要求的腹板、翼缘板、加强板、轴承支撑面和焊接坡口,需要对剪切或气割钢板的边缘进行处理。
边缘处理方法有:铲、刨、铣、碳弧气刨。
3.2 弯曲成型
⑴钢板卷边
钢板卷曲是通过旋转滚筒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、卷边三道工序。
①预弯:钢板在卷板机上卷曲时,两端边缘总有部分无法卷曲,即剩余的直边。 通过预弯曲消除剩余的直边。
②定心:为防止钢板在卷板机上卷曲时扭曲,应对钢板进行定心,使钢板纵向中心线严格平行于滚筒轴线。
③卷边:对中后,利用调节辊的位置对钢板进行初步弯曲,然后来回滚动卷边。
⑵ 型材弯曲
①型钢弯曲:型钢弯曲时,截面会发生扭曲。 弯曲半径越小,变形越大。 应控制型钢的最小弯曲半径。
构件曲率半径较大,应采用冷弯;
零件的曲率半径较小,应采用热弯。
②钢管弯曲:在自由状态弯曲时,截面会产生变形,外管壁变薄,内管壁变厚。
弯曲方法:管内加入填料(砂)或插入芯轴弯曲; 或使用滚轮和滑槽在管外弯曲。
弯曲半径:≮管径的3.5倍(热弯)~4倍(冷弯)。
型材弯曲机
全自动弯管机
⑶ 折叠式
将零件边缘弯曲成一定倾斜度或某种形状的过程称为卷边。 折叠增加了部件的强度和刚度。
使用折叠机进行弯曲和折叠。
液压板料折弯机
⑷ 打孔
包括铆钉孔和螺栓孔,可以钻孔或冲孔。 钻孔是用钻床完成的,可以用钻床加工钢板、型钢上的孔; 冲孔是用冲床来完成的,一般只能在较薄的钢板和型钢上冲孔,孔径一般≮钢材的厚度。 施工现场的孔加工可用电钻、风钻等。
数控三维钻孔机
3.3 元件修正
钢材在储存、运输、吊装和加工过程中会发生变形。 不符合技术标准的钢材和构件必须予以纠正。 钢结构的矫正是通过外力或加热,迫使钢材产生反向变形,使钢材或构件达到技术标准要求的直线度或几何形状。
纠偏方法:火焰纠偏(又称热纠偏)、机械纠偏和手动纠偏(又称冷纠偏)。
⑴ 火焰校正
它是通过使用火焰对钢材进行局部加热来完成的。 受热的金属会因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。
影响校正效果的因素:火焰加热位置、加热形式、加热温度。
火焰校正加热温度:对于低碳钢和普通低合金钢为600~800度。
⑵ 机械矫正
它是利用专用矫直机使钢材弯曲,在外力作用下产生过度的塑性变形,以达到矫直的目的。
拉伸机校正:用于薄板变形、钢材变形、钢管、带钢、线材等的校正。
压力矫直:用于矫直板材、钢管和型材。
多辊矫直机:用于型材、板材等的矫直。
⑶ 手动校正
采用锤击方式,操作简单、灵活。 由于其矫正力小钢结构加劲板尺寸,劳动强度大,效率低,用于矫正尺寸较小的钢材,或矫正设备不方便使用时。
4 除锈、防腐、喷漆
钢结构的防腐涂装包括普通涂料和阻燃涂料。 涂漆前,钢材表面应除锈。
4.1 钢材除锈
钢材除锈方法有:喷砂、喷丸、酸洗、钢丝刷手工除锈、砂轮现场打磨等。 抛丸清理是最理想的除锈方法。
4.2 防腐与涂装
施工方法包括刷涂(油性涂料)和喷涂(快干、高挥发性涂料)
普通油漆的涂装道数和涂层厚度应符合设计要求。 钢材表面不得误涂、漏涂。 涂层应均匀,无明显皱纹、径流、针孔、气泡、剥落、返锈等现象。防火涂料的涂层厚度应满足耐火极限设计要求。