轻钢门式刚架施工-钢结构制作加工与制作设备

钢结构加工设备1.1放样与号料根据产品施工详图或零、部件图样要求的形状和尺寸，按1:1的比例把产品或零、部件的实体画在放样台或平板上，求取实长并制成样板的过程。1.1.1放样对复杂的壳体零、部件，还需作图展开。号料的工作内容包括：检查核对材料；在材料上划出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置；打冲孔；标出零件编号等。1.1.2号料根据样板在钢材上画出构件的实样，并打上各种加工记号，为钢材的切割下料作准备。划线利用加工制作图、样杆、样板及钢卷尺进行划线。目前已有一些先进的钢结构加工厂采用程控自动划线机，不仅效率高，而且精确、省料。钢板厚度在12～16mm以下的直线型切割，采用剪切下料。常用的剪切机械有剪板机。气割多用于带曲线的零件和厚钢板的切割。各类型钢以及钢管等的下料通常采用锯割。常用的锯割机械有：弓形锯、带锯、圆盘锯、摩擦锯和砂轮锯等。等离子切割主要用于熔点较高的不锈钢材料及有色金属的切割。1.2切割下料切割是将放样和号料的零件形状从原材料上进行下料分离。常用的切割方法有：气割、机械剪切和等离子切割三种方法。1.2.1气割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并使金属发生剧烈的氧化，放出大量的热促使下层金属也自行燃烧，同时通以高压氧气射流，将氧化物吹除而形成一条狭小而整齐的割缝。气割法有手动气割、半自动气割和自动气割。手动气割割缝宽度为4mm，自动气割割缝宽度为3mm。气割法设备灵活、费用低廉、精度高，能切割各种厚度的钢材，尤其是带曲线的零件或厚钢板，是目前使用最广泛的切割方法。气割下料CNC电脑切割生产线直线气割机钢管的环形切割数控火焰切割机，具有切割大厚度碳钢的能力，切割费用较低，但存在切割变形大，切割精度不高，而且切割速度较低，切割预热时间、穿孔时间长，较难适应全自动化操作的需要。它的应用场合主要限于碳钢、大厚度板材切割。SKG-3A（A）数控切割机指数控火焰、等离子、激光和水射流等切割机类别使用设备特点及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，适用薄钢板，压型钢板、冷弯檩条的切削。无齿锯切割速度快、可切割不同形状、不同对的各类型钢、钢管和钢板，切口光洁。噪音大，适于锯切精度要求较低的构件或下料留有余量最后尚需精加工的构件。砂轮锯切口光洁、生刺较薄易清除，噪音大、粉尘多，适宜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，适用于各类型钢及梁、柱等型钢构件。自动切割切割精度高，速度快，在其数控气割时可省去放祥、划线等工序而直接切割，适用于钢板切割。气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，适用于切割任何高熔点金属。特别是不锈钢、铝、铜及其合金等。1.2.2机械剪切下料通过冲剪、切削、磨擦等机械来实现。⑴冲剪切割：当钢板厚度≯12cm时，采用剪板机、联合冲剪机切割钢材，速度快、效率高，但切口略粗糙。⑵切削切割：采用弓锯床、带锯机等切削钢材，精度较好。

⑶磨擦切割：采用磨擦锯床、砂轮切割机等切割钢材，速度快、但切口不够光洁、噪声大。

液压联合冲剪机锯床剪板机、型钢冲剪机用于薄钢板、压型钢板切割等，其具有切割速度快、切口整齐，效率高。剪板机、型钢冲剪机带锯机床适用于切断型钢及型钢构件，其效率高，切割精度高。砂轮锯适用于切割薄壁型钢及小型钢管，其切口光滑、生刺较薄易清除，但噪声大、粉尘多。

利用高温高速的等离子焰流将切口处金属及其氧化物熔化并吹掉来完成切割，能切割任何金属，特别是熔点较高的不锈钢及有色金属铝、铜等。1.2.3等离子切割下料等离子切割机数控等离子切割机

数控等离子切割机，等离子切割具有切割领域宽，可切割所有金属板材，切割速度快，效率高，切割速度可达10m/min以上。采用精细等离子切割已使切割质量接近激光切割水平，目前随着大功率等离子切割技术的成熟，切割厚度已超过100mm。

1.3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。1.3.1边缘加工边缘加工方法有：铲边、刨边、铣边和碳弧气刨边。钢板铣边机端面铣滚剪倒角（坡口）机钢吊车梁翼缘板的边缘、钢柱脚和梁承压支承面以及其他图纸要求的加工面，焊接对接口、坡口的边缘，尺寸要求严格的加劲肋、隔板、腹板和有孔眼的节点板，以及由于切割方法产生硬化等缺陷的边缘，一般都需要进行边缘加工，采用精密切割就可代替刨铣加工。端部加工方法主要有：铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等。①铲边：有手工铲边和机械铲边两种。铲边后的棱角垂直误差不得超过弦长的L/3000，且不得大于2mm。②刨边：使用的设备是刨边机。刨边加工有刨直边和刨斜边两种。一般的刨边加工余量为2～4mm。③铣边：使用的设备是铣边机，工效高，能耗少。④碳弧气刨：使用的设备是气刨枪，效率高，无噪音，灵活方便。⑤坡口加工：一般可用气体加工和机械加工，在特殊情况下采用手动气体切割的方法，但必须进行事后处理，如打磨等。现在坡口加工专用机已开始普及，

最近又出现了H型钢坡口及弧形坡口的专用机械，效率高、精度高。焊接质量与坡口加工的精度有直接关系，如果坡口表面粗糙，有尖锐且深的缺口，就容易在焊接时产生不熔部位，在焊后产生焊接裂缝；在坡口表面粘附油污，焊接时就会产生气孔和裂缝。因此，要重视坡口质量。碳弧气刨：利用石墨棒或碳极与工件间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现在金属表面上加工沟槽的方法叫做碳弧气刨1.3.2弯卷成型钢板卷曲是通过旋转辊轴对板料进行连续三点弯曲所形成的。钢板卷曲包括预弯、对中和卷曲三个过程。⑴钢板卷曲①预弯：钢板在卷板机上卷曲时，两端边缘总有卷不到的部份，即剩余直边。通过预弯消除剩余直边。②对中：为防止钢板在卷板机上卷曲时发生歪扭，应将钢板对中，使钢板的纵向中心线与滚筒轴线保持严格的平行。③卷曲：对中后，利用调节辊筒的位置使钢板发生初步的弯曲，然后来回滚动而卷曲。钢板卷曲①型钢弯曲：型钢弯曲时断面会发生畸变，弯曲半径越小，则畸变越大。应控制型钢的最小弯曲半径。构件的曲率半径较大，宜采用冷弯；构件的曲率半径较小，宜采用热弯。⑵型材弯曲②钢管弯曲：在自由状态下弯曲时截面会变形，外侧管壁会减薄，内侧管壁会增厚。弯制方法：管中加入填充物（砂）或穿入芯棒进行弯曲；或用滚轮和滑槽在管外进行弯曲。弯曲半径：≮管径的3.5倍（热弯）到4倍（冷弯）。型材弯曲机全自动弯管机把构件的边缘压弯成倾角或一定形状的操作过程称为折边。弯曲折边利用折边机进行。⑶折边【折边可提高构件的强度和刚度】液压板料折弯机檩条机用于生产屋面、墙面C或Z型钢檩条。压型机单层彩色钢板压型机是采用多道成型辊将彩色钢板连续冷弯成型的原理设计的。它由开卷机（架）、送料台、成型机、切断机和成品辊架五部分组成。包括铆钉孔、螺栓孔，可钻可冲。钻孔用钻孔机进行，能用于钢板、型钢的孔加工；冲孔用冲孔机进行，一般只能在较薄的钢板、型钢上冲孔，且孔径一般≮钢材的厚度。施工现场的制孔可用电钻、风钻等加工。⑷制孔数控三维钻孔机SKHMZ3-A型数控三维钻床主要用于钢结构二次加工，H型钢三面钻孔（钻床具有三个动力头，工件通过时三个面上的孔均可加工完毕）摇臂钻，适用于中、大型金属零件上钻孔、扩孔、铰孔及攻螺纹。按钻孔大小分：25、32、40、35、50、63、80、100、120mm数控钻孔：近年来数控钻孔的发展更新了传统的钻孔方法，无需在工件上划线、打样冲眼，整个加工过程自动进行，高速数控定位，钻头行程数字控制，钻孔效率高，精度高。1.3.3构件矫正钢材在存放、运输、吊运和加工成型过程中会变形，必须对不符合技术标准的钢材、构件进行矫正。钢结构的矫正，是通过外力或加热作用迫使钢材反变形，使钢材或构件达到技术标准要求的平直或几何形状。

矫正的方法：火焰矫正（亦称热矫正）、机械矫正和手工矫正（亦称冷矫正）。板材矫正机H型钢翼缘矫正机钢管矫直机利用火焰对钢材进行局部加热，被加热处理的金属由于膨胀受阻而产生压缩塑性变形，使较长的金属纤维冷却后缩短而完成的。⑴火焰矫正

影响矫正效果的因素：火焰加热位置、加热的形式、加热的温度。

火焰矫正加热的温度：对于低碳钢和普通低合金钢为600～8000C。火焰矫正

是通过专用矫正机使弯曲的钢材在外力作用下产生过量的塑性变形，以达到平直的目的。⑵机械矫正

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。压力机矫正：用于板材、钢管和型钢的矫正。

多辊矫正机：用于型材、板材等的矫正。液压矫正机多辊矫正机矫正板材板条矫平机用于钢板、钢带原材的平整度校正。H型钢矫正机H型钢翼缘矫正机就是用于矫正焊接工字钢，H型钢翼缘板的专用设备，该机操作简便，速度快，效率高。

采用锤击的方法进行，操作简单灵活。

由于矫正力小、劳动强度大、效率低而用于矫正尺寸较小的钢材，或矫正设备不便于使用时采用。⑶手工矫正锤击法--钢板焊接应力变形校正1.4.1钢材的除锈钢结构的防腐与涂饰包括普通涂料涂装和防火涂料涂装。

涂装前，钢材表面应除锈。1.4除锈、防腐与涂饰钢材除锈方法有：喷砂、抛丸、酸洗以及钢丝刷人工除锈、现场砂轮打磨、火焰除锈等。抛丸除锈是最理想的除锈方式。喷砂除锈抛丸机除锈抛丸除锈通过抛丸清理，去除钢材表面的锈蚀、污物、氧化皮等，使钢材起到强化的作用，提高工件的抗疲劳强度，提高漆膜的附着力，并最终达到提高钢材表面质量的目的。喷射或抛射除锈用Sa表示除锈等级，分四个等级：Sa1—轻度的喷射或抛射除锈。钢材表面应无可见的油脂或污垢，没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。Sa2—彻底的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂和污垢，氧化皮、铁锈等附着物已基本清除，其残留物应是牢固附着的。Sa21/2—非常彻底的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。任何残留的痕迹应仅是点状或条状的轻微色斑。Sa3—使钢材表观洁净的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，该表面应显示均匀的金属光泽。GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀和除锈等级》手工和动力工具除锈用St表示除锈等级，分两个等级：St2—留底的手工和动力工具除锈。钢材表面应无可见的油脂和污晤，没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。St3—非常彻底的手工和动力工具除锈。钢材表面应无可见的油脂和污垢，没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。除锈应比St2更为彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽。GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀和除锈等级》火焰除锈用F1表示除锈等级它包括在火焰加热作业后，以动力钢丝刷清除加热后附着在钢材表面的产物，只有一个等级：F1—火焰除锈。钢材表面应无氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，残留的痕迹应仅为表面变色。等级处理方法处理手段和达到要求对比标准SSPC.USASISSa1喷射或抛射喷（抛）棱角砂、铁丸断丝和混合磨料轻度除锈只除去疏松轧制氧化皮、锈和附着物SSPC－SP.10Sa1清扫级Sa2彻底除锈轧制氧化皮、锈和附着物几乎都被除去，至少有2/3面积无任何可见残留物SSPC－SP.6Sa2工业级Sa

非常彻底除锈轧制氧化皮、锈和附着残留在钢材表面的痕迹已是点状或条状的轻微污痕，至少有95%无任何可见残留物SSPC－SP.10Sa

接近出白级Sa3除锈到出白表面上轧制氧化皮、锈和附着物都完全除去，具有均匀多点光泽SSPC－SP.5Sa3出白级St2手工和动力工具使用铲刀、钢丝刷、机械钢丝刷、砂轮等无可见油脂和污垢，无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物SP.24St2St3无可见油脂和污垢，无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物除锈比St2更为彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽SP.3St3AF1BF1CF1火焰火焰加热作业后以动力钢丝刷清除加热后附着在钢材表面的产物无氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物及任何残留的痕迹，应仅表面变色SP.4摩擦面的处理（高强度螺栓摩擦面）高强度螺栓摩擦面处理后的抗滑移系数值应符合设计要求（一般为0.45～0.55）。喷砂：选用干燥的石英砂，喷嘴距离钢材表面10～15cm喷射，处理后的钢材表面呈灰白色（目前应用不多）。抛丸（现在常用）：磨料是钢丸，处理过的摩擦面的抗滑移系数值较高。酸洗：用浓度18％