钢拱架加工技术规范

钢拱架加工技术规范钢拱架作为工程结构中承担荷载的关键部件，其加工质量直接影响结构安全性与耐久性。加工过程需严格遵循技术标准，结合材料特性、工艺要求及质量控制要点，系统规范各环节操作，确保成品符合设计参数与使用要求。一、材料选用与进场检验钢拱架主材应优先选用Q235B、Q345B等碳素结构钢或低合金高强度结构钢，其力学性能需满足《碳素结构钢》（GB/T700）、《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）要求，屈服强度、抗拉强度、断后伸长率等指标需经第三方检测验证。辅助材料包括焊条（丝）、螺栓、连接板等，焊条应与母材强度匹配，E43系列适用于Q235钢，E50系列适用于Q345钢；螺栓需采用8.8级及以上高强度螺栓，符合《钢结构用高强度大六角头螺栓》（GB/T1228）标准。材料进场时需进行双重检验：1.外观检查：钢材表面应无裂纹、结疤、折叠、分层等缺陷，锈蚀深度不超过钢材厚度负偏差的1/2；连接板、螺栓无变形、螺纹损伤；焊条包装完整，无受潮、药皮脱落。2.理化检测：按批次抽取试样，钢材每60t为一检验批，进行拉伸试验、冷弯试验及化学成分分析；焊条每3t为一检验批，进行熔敷金属力学性能测试；螺栓每5000套为一检验批，检测抗拉强度、硬度及扭矩系数。不合格材料严禁入场，需单独存放并标注，按《不合格品控制程序》处理。二、加工前准备1.图纸审核与技术交底：加工前需组织技术、生产、质检人员共同审核设计图纸，重点核对拱架弧度（半径偏差≤±5mm）、分段长度（偏差≤±3mm）、连接节点形式（螺栓连接或焊接）、螺栓孔位置（横向/纵向偏差≤±2mm）及防腐层厚度（≥200μm）等关键参数。审核中若发现矛盾或疑问，需及时与设计方沟通确认，形成书面记录。2.设备调试与工装准备：加工设备需提前48小时调试，确保性能稳定。数控切割机需校准割炬高度（5-8mm）、切割速度（300-500mm/min）；液压冷弯机需调试油缸压力（根据钢材厚度调整，Q345钢冷弯压力≥200MPa）、滚轮间距（与弯曲半径匹配，R=3m时滚轮间距≤1.5m）；焊机需校验电流、电压稳定性（波动范围≤±5%），CO₂气体保护焊机气体流量控制在15-25L/min。工装夹具需按设计弧度制作胎模，胎模采用20mm厚钢板焊接，表面打磨平整，弧度偏差≤±2mm。螺栓孔定位模板采用10mm厚钢板，孔径比设计螺栓直径大1-2mm，孔位偏差≤±0.5mm。三、加工关键工序控制（一）下料与校直钢材下料前需进行校直，采用机械校直机或火焰校直（温度≤600℃），校直后钢材直线度≤L/1000（L为钢材长度），局部弯曲高度≤2mm/m。数控切割时，需预留2-3mm切割余量，切割面垂直度≤0.05t（t为板厚），表面粗糙度≤25μm，无熔渣、缺口。对于H型钢、工字钢等型材，采用锯床切割，锯口垂直度≤1mm，端面无毛刺。（二）冷弯成型冷弯应在常温（5-35℃）下进行，严禁在负温环境（＜0℃）或钢材表面结冰时作业。弯曲顺序遵循“先大弧后小弧、对称弯曲”原则，首件弯曲后需用胎模检验，弧度偏差≤±3mm，弦高偏差≤±2mm（弦长3m时）。弯曲过程中需实时监测钢材表面，若出现裂纹、分层等缺陷，立即停机检查：-裂纹长度≤5mm时，打磨消除（打磨深度≤钢材厚度的10%且≤1mm），并进行渗透检测（MT）确认；-裂纹长度＞5mm或深度超过1mm时，该段钢材作报废处理。（三）焊接作业焊接前需清除坡口及两侧20mm范围内的油污、锈迹，采用角磨机打磨至金属光泽。对接焊缝采用V型坡口（角度60°±5°，钝边1-2mm），角焊缝焊脚尺寸不小于较薄板厚的0.7倍（且≥6mm）。焊接参数根据母材厚度调整：-手工电弧焊：焊条直径φ3.2mm时，电流80-120A；φ4.0mm时，电流140-180A；-CO₂气体保护焊：焊丝直径φ1.2mm时，电流180-220A，电压22-26V；-多层多道焊时，层间温度控制在100-150℃，前一道焊缝冷却至≤100℃后方可施焊下一层。焊缝完成后需自然冷却至室温（≥30分钟），进行外观检查：焊缝余高0-3mm，宽度比坡口每侧宽0.5-2mm，无咬边（深度≤0.5mm，累计长度≤焊缝长度的10%）、气孔（直径≤1mm，每米焊缝≤3个）、夹渣等缺陷。一级焊缝需100%超声波检测（UT），二级焊缝抽检20%（且≥200mm），检测标准执行《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》（GB/T11345），Ⅰ级为合格。（四）连接节点加工螺栓连接节点中，连接板与拱架主体采用全熔透焊缝连接，焊缝等级同主体结构。螺栓孔采用数控钻床加工，孔径比螺栓直径大1-2mm（M24螺栓对应孔径25-26mm），孔距偏差：同一组内≤±1mm，相邻组间≤±2mm。钻孔后需去除毛刺，采用试孔器检验（通过率≥95%），无法通过的孔需扩孔（扩孔后孔径≤设计孔径+2mm），严禁气割扩孔。焊接连接节点需在拱架端部设置100-150mm长的对接段，对接段与主体拱架同轴度≤2mm，对接面间隙≤3mm，焊接工艺同主体焊缝。（五）表面处理钢拱架需进行“抛丸除锈+环氧富锌底漆+云铁中间漆+丙烯酸聚氨酯面漆”防腐处理，总厚度≥200μm。抛丸除锈采用SA2.5级标准（表面无可见油脂、氧化皮、铁锈，仅留轻微的点状或条纹状痕迹），粗糙度40-75μm。除锈后4小时内完成底漆涂装，环境湿度＞85%或钢材表面温度低于露点3℃时禁止涂装。底漆涂刷2道（厚度80-100μm），每道间隔≥4小时（表干后）；中间漆涂刷1道（厚度60-80μm），面漆涂刷2道（厚度40-60μm），每道涂层需均匀，无流挂、漏涂，实干后用测厚仪检测（每平方米检测3点，平均值≥设计厚度，单点值≥设计厚度的85%）。四、过程检验与出厂验收加工过程实行“三检制”（自检、互检、专检），关键工序设置质量控制点（下料尺寸、冷弯弧度、焊缝质量、螺栓孔位、防腐厚度），首件加工完成后需进行全尺寸检验（偏差≤设计值的1/2），合格后方可批量生产。出厂前需进行最终验收，验收内容包括：1.几何尺寸：拱架弧度（用弦长3m样板检测，间隙≤3mm）、分段长度（偏差≤±3mm）、截面尺寸（H型钢高度偏差≤±2mm，翼缘宽度偏差≤±3mm）；2.焊缝质量：外观检查合格率100%，无损检测合格率≥98%（一级焊缝）或≥95%（二级焊缝）；3.连接节点：螺栓孔通过率≥98%，连接板平面度≤2mm（用2m靠尺检测）；4.防腐层：厚度合格率≥95%，附着力≥5MPa（划格法检测，0级为合格）。验收合格后，出具质量证明文件（含材料检测报告、过程检验记录、无损检测报告、防腐层检测报告），随产品一同交付。五、安全与环保要求加工车间需设置安全警示标识，设备操作人员需持证上岗（焊工需持《特种设备作业人员证》，冷弯机操作员需经厂家培训）。焊接作业时需配备防护面罩（遮光号≥10）、绝缘手套，CO₂气瓶需直立存放（倾角≤15°），与明火距离≥10m。切割、打磨产生