鋼結構制造的技術要點
鋼結構制造技術主要是焊接H 鋼的制造,其中控制主焊縫全自動埋弧焊的焊接質量為關鍵技術。
1 焊接變形的控制
自動埋弧焊電流大,熱量高,構件易產(chǎn)生變形(翼緣板角變形;H 鋼的縱向彎曲;H 鋼扭曲變形)
針對上述問題主要采取以下技術措施:
(1) 針對焊接工作的需要自行制作了一個專用的工作臺,將H 鋼的四條縱向角焊變?yōu)榇魏福员WC焊縫的焊透,提高焊接質量,減少熔敷金屬。這是對焊接變形的第一步控制。
(2) 根據(jù)翼緣板與腹板的不同配置調整焊接參數(shù),將角變形控制在3 mm 以內,然后用翼緣矯正機對其進行校正。 來源:中大網(wǎng)校的美女編輯們
(3) 縱向彎曲是由于H 型鋼單邊受熱產(chǎn)生的殘余應力分布不均造成的。通過實驗決定利用后續(xù)焊縫的殘余應力平衡上道焊縫的殘余應力的辦法,即第1、2道焊縫焊接時,電流調至下限值,第3 道焊縫焊接時,電流調至平均值,在最后一道焊縫焊接時,將電流調至上限值,以期消除變形。如采用上述措施后仍有少量變形,則在后續(xù)工序中用火焰法予以校正。 www.wangxiao.cn考試就到中大網(wǎng)校
(4) 扭曲變形與縱向彎曲產(chǎn)生的原因大致相同,因此,也是通過合理調整焊接順序,以后續(xù)焊縫的殘余應力來平衡前面的焊接殘余應力。
2 自動埋弧焊的焊接參數(shù)的確定
(1) 焊絲直徑:在焊接電流、電壓和速度不變的情況下,焊絲直徑將直接影響焊縫的熔深。隨著焊絲直徑的減少,熔深將加大,成型系數(shù)減小。
(2) 焊接電流:對焊縫熔深大小影響最大的因素是焊接電流。隨著焊接電流的增大,熔深將增加。
(3) 電弧電壓: 電弧電壓低時,熔深大、焊縫寬度窄;電弧電壓高時,熔深淺、焊縫寬度增加;過分增加電壓,會使電弧不穩(wěn),熔深減少,易造成未焊透的現(xiàn)象,嚴重時還會造成咬邊、氣孔等缺陷。
(4) 焊接速度:如焊接速度增加,焊縫的線能量減少,使熔寬減少、熔深增加,然而繼續(xù)加大焊接速度,反而會使熔深減少,焊接速度過快,電弧對焊件加熱不足,使熔合比減少,還會造成咬邊、未焊透及氣孔等缺陷。
3 構件變形的校正及幾何尺寸的控制
在焊接H 鋼生產(chǎn)中對構件變形的校正,主要采用三種方法:火焰校正法、機械校正法和反變形法。
(1) 機械校正法主要校正翼緣板的角變形,在專用的翼緣矯正機上,通過機械力進行反復的強制性校正,直到角變形量符合標準為止。
(2) 火焰校正法主要用于校正H 鋼的縱向彎曲變形,在拱起的一側用火焰加熱至850 ℃~900 ℃,在翼緣板上進行條形加熱,在腹板上進行三角形區(qū)加熱,加熱后用冷水進行跟蹤冷卻。加熱時根據(jù)不同的變形量,控制加熱區(qū)的大小和加熱的溫度,以防校正過量和出現(xiàn)過燒現(xiàn)象。
(3) 反變形法用于控制端頭板焊接變形。在端頭板焊接前,在施焊部位的反面用大號氣焊槍進行烘烤,產(chǎn)生殘余應力,待正式施焊時達到焊接殘余應力平衡。最終實現(xiàn)端頭板的平整。
鋼結構安裝技術要點
1 定位測量
依據(jù)設計資料,對基礎的水平標高、軸線、柱間距進行復測。在基礎頂面標明縱橫兩軸線的十字交叉線,作為安裝立柱的定位基準。
2 立柱安裝
為消除立柱長度制造中的誤差對立柱標高的影響,吊裝前,從牛腿上平面向下量1 m 作為理論標高的截面,標出明顯標記,用作調整立柱標高的基準。在立柱底板的上表面,標出通過立柱中心的縱橫軸十字交叉線,用作立柱安裝定位的基準。安裝時將立柱上與基礎上十字交叉線重合,先用水平儀以立柱上理論標高處的標記為準校正立柱的標高,然后用墊塊墊實,擰緊地腳螺絲。再用兩臺經(jīng)緯儀從兩軸線方向校正立柱的垂直度,達到要求后使用雙螺帽將螺栓擰緊。對于單根不穩(wěn)定結構的立柱,可借助加風纜臨時保護措施。對于設計有柱間支撐的立柱,可借助安裝柱間支撐,以增強結構穩(wěn)定性。
3 吊車梁安裝
吊車梁安裝前,應對其進行檢查,當變形不超限時才能安裝。吊車梁單片吊裝就位后應及時與牛腿用螺栓連接,并將梁上緣與柱之間的連接板連接,用水平儀和經(jīng)偉儀照準調整,符合要求后將螺栓擰緊。
4 屋面梁安裝
屋面梁在地面拼裝前應對構件進行檢查,當構件變形不超限、高強度螺栓連接摩擦面沒有泥沙等雜物并確認摩擦面平整、干燥時,方可在地面拼裝。拼裝時采用無油枕木將構件墊起,構件兩側用木杠支撐,以增強穩(wěn)定性。屋面梁的拼裝以兩柱間作為一單元,單元拼接后要檢驗: ①梁的直線度; ②與其它構件(例如立柱) 聯(lián)結的螺栓孔的間距尺寸。調整檢驗達到要求后,擰緊高強度螺栓。
5 附件安裝
屋面檁條、墻檁條安裝同時進行。檁條安裝前,對構件的變形情況進行檢查,如有超限進行處理,清除構件表面油污、泥沙等。將數(shù)根檁條作為一組,一起吊裝,在一跨安裝完畢后,檢查檁條坡度。要求檁條的直線度控制在允許偏差范圍內,否則利用連接螺栓(必要時加墊塊) 加以調整。
6 復檢調整、焊接、補漆
吊裝完畢后對所有構件復檢、調整,達到設計要求后,進行現(xiàn)場施焊,對構件油漆損壞處進行修補。
高強度螺栓安裝工藝
高強度螺栓應能自由地穿入孔內,不得強行敲打,不得氣割擴孔。高強度螺栓采用帶有計數(shù)器的電動扳手從中央向外(對一構件) 擰緊,分初擰和終擰。初擰扭矩應為終擰扭矩的50 %.終擰扭矩按下式計算:
TC= K PC d ,
PC= P +ΔP
式中 TC———終擰扭矩(N2m) ;
P ———高強度螺栓設計預拉力(kN) ;
ΔP ———預拉力損失值(kN) ,取0.1 P ;
d ———高強度螺栓螺紋直徑(mm) ;
K ———扭矩系數(shù),取0.10~0.15 .
在終擰1 h 以后至24 h 以內,檢查螺栓扭矩,如在扭矩理論值的±10 %范圍內視為合格。
高強度螺栓接觸面的間隙若小于1.0 mm 時可不處理;若在1.0~3.0 mm 的范圍內,可將高出的一側磨成1∶10 斜面,打磨方向與受力方向垂直;若大于3.0mm 可加墊板處理。