钢结构中箱型柱的制造工艺.doc

　钢结构中箱型柱的制造工艺　钢框架结构以其强度高、重量轻、材质均匀、塑性韧性好、安装方便、施工工期短等优点在钢结构中担当着重要角色钢柱的种类也越来越多，有箱型柱、H型柱和钢管柱等多种类型,其中箱型柱的制造最复杂１         箱型柱的结构特点箱型柱由4块板(即2块盖板和２块腹板)组成，4道角焊缝按强度需要分段设计成全焊透坡口（CP)与局部焊透坡口(PＰ)两种形式.1—腹板;2-盖板；3-局部焊透区域;4—过渡区域;5-全焊透区域箱型柱典型横剖面箱型柱内设有横隔板,主要横隔板与腹板采用熔化嘴电渣焊进行焊接,普通横隔板与盖腹板间三面焊接.箱型柱外侧在各标高处设有与主梁、次梁、垂直支撑连接的牛腿和眼板，柱与柱之间的连接采用焊接和顶紧相结合的形式.所有零部件的钢材均采用Ｑ３45B２ 余量的加放原则采用无余量工艺,即构件在长度方向上只加放焊接收缩补偿值和机加工余量，不再加放装配余量,各部分余量在各道工序中逐步收缩掉四道角焊缝收缩补偿值沿长度方向每米长加0.5mｍ盖腹板如有对接拼板缝，则每道焊缝加4mm拼板收缩余量箱型柱上端加放10 mm机加工余量,下端加放1５～20mｍ切割余量在4块外板中,两块盖板在宽度上加放2ｍｍ余量，两块腹板在宽度上减２　mｍ.箱内的熔化嘴电渣焊隔板整体部件向四周每边各加４ｍm余量，机加工后每边各留１ mm余量。

箱柱非熔化嘴内隔板在长度和宽度方向各加8～10mｍ余量,机加工后长度和宽度方向各留2 mm余量各种连接眼板（含CＰ坡口）在向中心线一侧加放5mm余量,机加工后留1ｍｍ余量零件的下料尺寸为理论尺寸加上述余量,为保证箱型柱内各道隔板及箱型柱外各连接眼板之间相对位置的正确，各余量要分别加放在各段尺寸中,而不能集中加放在一端，特别是在确定盖板上的熔化嘴焊孔的位置时，必须在各孔之间理论尺寸上加补偿值，并在一端分别加放机加工余量，另一端加放切割余量3　盖板坡口形式及两种坡口交界处的过渡箱型柱盖板四道角焊缝按强度要求设计成全焊透(CP)坡口和局部焊透（PＰ)坡口两种形式两种坡口交界处要按图2所示进行过渡,过渡段取在PＰ坡口区域内，过渡段长度为４0 mm,腹板的ＣＰ坡口处还要凹进６～8mm.　 　　　 　 1—全焊透坡口（CP）；2—过渡段；3—局部焊透坡口（PP）图2　坡口过渡示意4　装配与检验样杆箱型柱的制作需制作2根样杆,其中１根为装配划线样杆,用于安装箱内隔板和盖板钻焊孔划线,样杆上要标明上口和下口断线、箱内各道隔板位置线和厚度方向以及熔嘴焊的眼孔中心线等，在上、下两端要标明机加工和切割余量，并在各段尺寸中加放焊接补偿值。

另一根为检验样杆,用于箱型柱铣头、安装箱外附件,并划出各种理论线,样杆上要标明上口和下口铣切及切割线、10０ ｍm检验线、标高线、连接眼板位置线以及各附件的位置线等,其中连接眼板要以基准眼孔的中心线作为定位点，不能以板的边缘定位,检验样杆中的各段尺寸均为理论尺寸装配划线钢带的内容如图3.1—下端；2—隔板线；3—焊孔中心线；4—上端;5－补偿值；６-装配钢带;７—中心线图3　箱型柱装配样杆5 熔化嘴焊隔板切割箱型柱内的熔化嘴焊隔板是箱型柱制作中的关键部件,为保证质量，采取先在简易模架内组装,四周加放余量，然后对四周机加工的工艺6 盖腹板的切割与校正盖腹板应采用高精度门式多头气割机进行焰切割缝间要根据板厚正确加放补偿值，焊缝坡口宜采用半自动气割机两边对称、同时切割，精度要求较高的零件应采用机加工刨边切割技术要求:主要零件自由边表面粗糙度不大于50×10—６m，次要构件１0０×10-6m以下，边缘垂直度误差不大于2 mm，边缘尺寸误差手工切割±２mｍ,半自动切割±1·5 mｍ,精密切割±1ｍm，刨边±０.５mm,坡口角度α误差小于等于２5°,坡口加工时应严格控制角度和各部分尺寸，必要时应先在边缘上划好切割线，再焰切。

构件切割边缘必须打磨清理,构件自由边如有缺陷，应用火焰局部加热至15０℃后补焊并磨平焊接坡口内的缺陷要用砂轮磨成光顺凹坑，较浅的（２ｍｍ以内）可不补焊板的边缘有两种坡口，气割时要保证两种坡口光顺过渡盖板气割坡口后要送机加工钻熔化嘴焊孔，焊孔用装配划线样杆划出所有零件切割后必须校正才能用于装配,校正应以机械冷压为主,如用火焰校正,则加热温度不得超过900℃,600℃以上时,严禁使用强制措施(水冷）冷却，一般应以风冷或自然冷却为主7 装配与焊接工艺过程１）将横隔板零件和熔化嘴垫板零件及ＣＰ焊缝衬垫板、小块工艺垫板在简易模架上按图4要求组合成部件，然后进行机加工1－单面焊全焊透衬垫板;2—工艺性小垫板;3—横隔板；4－熔化嘴焊接垫板图4 箱型柱熔化嘴焊隔板部件示意2）制作箱型柱组装胎架,胎架上表面水平度误差为±1mm.３）将1块盖板吊上胎架，用装配划线样杆划出中心线、箱内隔板位置线及上口和下口工艺性加强板的位置线，并标明厚度方向以及腹板安装位置线.４)安装箱内隔板和上、下口加强板安装时要求：隔板的中心线与盖板中心线对准，并保证全部隔板的边缘在同一条直线上.隔板的熔化嘴槽与宽板的焊孔对准.5）施定位焊,焊前用火焰局部加热到150℃。

6)吊装1块腹板,其上、下端必须与盖板的上、下端对齐.７)吊装另一块盖板组成［型，其上、下端必须与下面的盖板对齐，并且焊孔必须与横隔板的焊槽对准,内表面要与横隔板贴紧，局部间隙不大于1ｍｍ8）焊接隔板部件两侧与盖板的焊透(CP）角焊缝.焊接时要控制变形,随时测量并及时校正.9）安装箱内的衬垫板并焊接,注意衬板比焊缝两端各长５0ｍｍ以上，并在一条直线上衬板与箱板要焊接牢固，以免脱落　 １０）盖最后一块腹板合拢成箱型柱,合拢前应将箱内隔板位置引出划在外板上,以备熔化嘴焊缝超声波探伤检测时用如果箱内隔板有三面焊的情况，则必须把不焊的一边标记在外面,在四道角焊缝的两端装好引弧板(注意:引弧板要符合规定并焊牢)，交下道工序焊接11）焊接在专用胎架上进行，焊前必须按规定预热,焊接中要多次翻身，对称施焊并随时测量变形情况,包括弯曲、扭转、角尺度变形等,以便随时校正焊后对焊缝进行探伤检验12)将熔化嘴焊孔钻穿,进行熔化嘴焊接.１3）焊后对箱型柱外形初步检查，对过大的变形进行校正14)校正到符合标准后，将钢柱放在平台上，用划线检验样杆划线，划线内容包括：四个面的中心线;上、下口铣切或切割线和１00 mm检验线；标高线;连接板和附件安装位置线等。

划线后送机加工铣头.15)机加工结束后,安装附件并开好箱柱下端的坡口,安装附件要以眼孔中心为定位点,并需格外注意第一只眼孔距板边缘的距离,柱与柱之间的连接板留到预拼装时安装下端割坡口时要注意保证角度与留根尺寸正确１6)将上、下两节钢柱吊在平台(或预拼装胎架）上进行预拼装.8 结 语钢结构的主要构件由各种轧制型材经切割、装配、焊接等工序制造而成构件的制造采用机械化度高的专业化生产,其工艺过程复杂、精度要求高以上所介绍的箱型柱的制造工艺要领是经过实践验证的成熟技术，可供生产同类钢结构构件时参考借鉴文中如有不足，请您指教！ / 。