轨道交通工程钢结构工程钢构件工厂制作工艺.doc
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1、轨道交通工程钢结构工程轨道交通工程钢结构工程钢构件工厂制作工艺6.1.1 工程钢结构加工制作资源配置6.1.1.1 钢构件工厂制作内容 钢屋盖结构:钢梁、檩条、系杆等; 钢柱:型钢柱等; 其他:埋件、拉条、套管等。6.1.1.2 钢构件工厂制作设备配置 工程钢构件工厂加工制作设备配置表序号序号机械或设备名称机械或设备名称型号规格型号规格数量数量 国别产地国别产地制造年份制造年份生产生产能力能力备注备注1门式埋弧焊机MHJ-4000A6无锡华联2001.9良好 自有2H 型钢生产线2 条美国2000.5良好 自有3H 型钢生产线1 条日本2002.8良好 自有4H 型钢生产线1 条 无锡华联20
2、03.1良好 自有5数控钢板剖口铣边机PX-90W2日本等00.8 等 良好 自有6钢板铣边机XBJ-122日本等00.8 等 良好 自有7数控锁口机床HQB-1255NL2日本等00.8 等 良好 自有8数控平面钻床PLM-1600L2日本等00.8 等 良好 自有9数控三维钻床DNF10502日本等00.8 等 良好 自有10液压校正机5日本等00.8 等 良好 自有11H 型钢翼缘校正机JZ-405日本等00.8 等 良好 自有12H 型钢组立机NG-1500114日本等00.8 等 良好 自有13钢板矫平机/2泰安06.8 等 良好 自有14钢板预处理生产线1 条无锡2000.5良好
3、自有15H 型钢生产线1 条日本2002.8良好 自有16H 型钢生产线1 条 无锡华联2003.1良好 自有17数控卧式带锯床ST-60903日本等00.8 等 良好 自有18数控钢板剖口铣边机PX-90W2日本等00.8 等 良好 自有19数控、水下等离子、火焰钢板切割机EXA-5000NCE3901上海伊萨99.10良好 自有20数控直条切割机CG1-4000B2无锡华联03.5良好 自有22数控直条切割机CNG-4000B1无锡华联01.4良好 自有23数控直条切割机GSZII 一60001无锡华联02.3良好 自有24剪板机QC12Y-32001江都亚威01.7良好 自有25剪板机Q
4、C16Y-25001江都亚威04.8良好 自有26剪板机Q1 1Y-80121黄石99.1良好 自有27折弯机WB67Y-12535001江都亚威02.8良好 自有288m 折弯机WM2400801黄石99.1良好 自有29牛头刨床3长春机床99.8良好 自有30车床C630B1柳州机床01.10良好 自有31车床C612515001安阳机床04.9良好 自有32六轴数控相贯面切管机HID-900EHS1日本04.10良好 自有33五轴数控相贯面切管机HID-600ES1日本05.1良好 自有38锯床GZ40403雁荡山机床厂02.1良好 自有39冲压机c41 一 2501山西03.11良好
5、自有40抛丸除锈机1青岛双星04.9良好 自有41抛丸除锈机3浙江绍兴04.8良好 自有42三维数控钻床230501中捷友谊04.8良好 自有43焊剂烘干机404.7良好 自有44C02 气体保护焊机NB-500KR30浙江03.8 等 良好 自有45C02 气体保护焊机YD-500KR60唐山松下 03.8 等 良好 自有46螺柱焊机RSN-2000C型404.11良好 自有47碳弧气刨焊机YD-630ss20唐山松下00.4良好 自有48门式埋弧焊机MZG-210006无锡华联99.12良好 自有49油漆涂装机S 一 3954美国等9910良好 自有50无气喷涂机S 一 3952浙江绍兴0
6、48良好 自有 钢结构制作工厂检测设备序号序号机械或设备名称机械或设备名称型号规格型号规格数量数量 国别产地国别产地制造年制造年份份生产生产能力能力备注备注1水准仪DS3-D2MM15上海等00.10良好 自有2经纬仪J1、T210上海等01.3良好 自有3激光测距仪J2-JD6北京等02.8良好 自有4全站仪GTS 一 311S2美国02.10良好 自有5焊接检验尺HJC6010上海03.8良好 自有6螺纹环塞规M16-M6817 套上海00.6良好 自有7电热恒温干燥箱SC101 一 22吴州95.6良好 自有8电脑涂层测量仪ECC-246上海03.1良好 自有9洛氏硬度计HR-150A2
7、广州02.6良好 自有10扭矩板手YJR-5 型5上海02.6良好 自有 拟投入工厂加工制作技术工人配置工厂加工阶段劳动力投入情况工厂加工阶段劳动力投入情况 工工 种种 2009/122009/122010/12010/1材料准备55材料运输15下料、切割210工 长11组 拼210铆 工110焊 工210喷 涂4检 验12辅助人员23电 工11机械维修11后勤人员11合计20636.1.2 焊接 H 型钢制作工艺6.1.2.1 焊接 H 型钢制作工艺流程H 型钢组装成型型钢全自动埋弧焊H 型钢矫正加工工艺方案制定钢板拼接、对接钢板放样、划线钢 板 切 割钢 板 矫 平T 型钢组装制作加工工艺
8、方案制定材料复验、预处理钢板预处理、矫平过程检测外形尺寸检查过程检测尺寸检测UT 检测尺寸检测测量外形尺寸测量型钢切割端面加工H 型钢钻孔加工H 型钢除锈、涂装进入下道工序附件组装、焊接6.1.2.2 H 型钢加工制作工艺和方法 钢板下料、坡口加工1)H 型钢翼板、腹板采用直条数控切割机(NC 数控)两面同时垂直下料;对于不规则件采取数控切割机进行下料;但应注意对首件进行质量跟踪检查。2)对 H 型钢的翼板、腹板在其长度方向上放 50mm 余量,宽度方向不放余量,在深化的下料图中,其尺寸标注按净尺寸标注;但应在图纸中做说明,准备车间下料时应按工艺要求进行跟踪检查。3)坡口加工:对腹板坡口的加工
9、采取半自动火焰切割机进行,切割后的坡口表面宽度应一致并应进行割渣及氧化物清理。4)下料完成后对零件进行标注:钢板规格、零件编号,并归类存放。 焊接 H 型钢钢梁组装、矫正1)在 H 型钢组装前,组装人员必须熟悉施工图,组装工艺及有关技术文件的要求;并检查组装零部件的外观、材质、规格、数量,当合格无误后方可施工。2)H 型钢梁的组立可采用 H 型钢梁流水线组立机或专用胎架上坡口加工进行组立;组装焊接处的连接接触面及沿边缘 3050mm 范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等必须在组装前清干净。3)组装后,需要点固焊,按 H 型钢不同板厚及点焊焊接方法进行点焊预热;必要时应加设支撑件使 H 牢固脱模,吊
10、装安全。定位焊采用气体保护焊,定位焊缝尺寸和间距的推荐尺寸如下:4)H 型钢在进行组立点焊时不允许有电弧擦伤,点焊咬边应在1mm 以内。5)H 型钢组装完成,经自检合格后报质检人员检验认可,方可继续批量组装;在批量组装中,应随时检查构件组装质量,复查胎模、靠模等定位装置的正确性。6)组装 H 型钢构件出胎模后,及时注明构件编号;向下道工序移交前,应经质检人员检验构件组装质量;合格后方可移交下道工序施工,并办好工序间交接手续。 H 型钢焊接、矫正工艺1)焊接 H 型钢的焊接工程 H 型钢焊接主要在船形胎架上进行全自动埋弧焊焊接,施焊焊接时主要工艺步骤方法如下: 检查上道工序加工组装的 BH 型钢
11、尺寸,坡口是否满足要求;熔渣、毛刺等是否清理干净。 按建筑钢结构焊接技术规程 (JGJ81-2002)规定,钢结构构件梁板厚 t25mm 的材质钢板,焊前必须进行预热;预热温度一般规定:将腹板及翼缘板两侧 100mm 范围内的母材加热至80140(背侧测温) ,即行焊接。 焊接顺序:在船形胎架上进行 H 型钢四条纵焊缝的焊接,焊接采用全自动埋弧焊;顺序采取对角焊的方法施焊 ;如下图所示:4焊接位置构件 H 型钢四条主要焊缝焊接技术工艺参数当板厚 t 28mm 时,应采用多层多道焊法;焊时应控制层间温度 150180C。2)焊接 H 型钢梁焊接后的矫正H 型钢焊接后需要对其进行矫正,结合我公司多
12、年类似工程加工制作经验,本工程钢结构梁焊接 H 型钢矫正主要采取机械冷矫正法进行矫正。H 型钢生产矫正 焊接 H 型钢经矫正后偏差精度检验要求项项 目目允许偏差允许偏差图图 例例翼缘垂直度1、2其他连接处1.51.5b/1003.0bh2hb1 型钢钢构件的边缘加工、制孔1)焊接 H 型钢边缘加工从钢结构加工制作工艺角度看,焊接 H 型钢边缘加工方法包括很多中,如采取气割切割,端面铣削加工,型钢割锯切割锯断等方法;工程加工精度质量要求高,结合我公司多年类似工程加工制作经验,本工程屋架、柱梁边缘加工主要采用 H 型钢割锯切割;确保工程加工质量要求满足要求。 端面割锯加工精度公差检验要求项项 目目
13、允许偏差(允许偏差(mmmm)构件长度2.0零件长度0.5两端面平面度0.3平面对轴线的垂直度L/1500 制孔要求本工程高强螺栓孔的制造采取全自动数控钻床加工;由于螺栓孔为正圆柱形,所以孔垂直与钢板表面的倾斜度应小于 1/20,并孔周边应无毛刺、破裂、喇叭口或凹凸的痕迹等,切屑应进行清除干净。全自动数控钻床制孔加工后质量检验要求项项 目目示意图示意图允许偏差(允许偏差(mmmm)孔中心偏移 LLL-1L+1孔间距偏移 PP2+ P2P+ P1-1P1+1-2P2+2孔的错位 eee1孔边缘距 L+L+L+-3L 应满足设计要求。6.1.3 摩擦面的加工制作高强螺栓是利用接触面之间产生的强大夹
14、紧力来夹紧板束,依靠接触面之间的摩擦力来传递与螺栓垂直方向的外力。摩擦面的效果主要是能够达到设计的抗剪,而摩擦力的大小是由高强度螺栓的预拉力和结合面摩擦系数决定的,高强度螺栓的预拉力主要由安装时决定,因此摩擦系数主要由摩擦面的加工质量确定(抗滑移系数) ;所以摩擦面的加工质量十分重要;下面就工程摩擦面工厂制作方法做说明。6.1.3.1 影响摩擦面抗滑移系数的主要因素根据有关理论:从摩擦原理来看,两个物体表面接触时,接触面的凹凸点相互啮合,摩擦力就是所有这些啮合点切向阻力的总和。根据这个原理,可以做如下分析: 摩擦面的抗滑移系数与摩擦面的粗糙度有着最直接的关系。根据试验得知,摩擦面的抗滑移系数随
15、粗糙度的增加而增大,而表面粗糙度的值在 5060m 时,其相应的抗滑移系数值较为理想。 母材的强度对抗滑移系数有重要影响。在有效抗滑移面积范围内,粗糙面的峰谷,在紧固高强度螺栓后,相互压入和啮合,同时在相互接触的表面还存在着分子的引力。因此,强度大的钢材,克服粗糙面所需的抗滑移力大,即接触面啮合的尖端部位产生变形所需要的力,就会比较大些。 在双面摩擦的接头中,两块芯板的板厚如果有差异,也会使抗滑移系数减小。因此两块芯板厚度不一样,在螺栓紧固时,连接板会产生一定的弯曲变形或弯曲变形的倾向,摩擦面不能紧贴,使粗糙面的峰谷部分相互啮合的深度减小,这样就会明显降低其抗滑移系数。 栓孔尺寸过大或为长圆孔
16、时,也会导致抗滑移系数降低。此时虽然其有效面积大约在 3D 范围内(D 为圆孔直径),但其压力在螺栓头和螺母共同覆盖的部位比较集中,而如果栓孔尺寸过大或为长圆孔时,将使螺栓附近的有效接触面减小,这必将使抗滑移系数在一定程度上降低。 赤锈对抗滑移系数的影响,根据有关研究主要有以下几方面:1) 如果不清除摩擦面表面浮锈,其抗滑移系数都会有所降低。2)表面处理后,再经过 6090 天的生锈,其表面粗糙度普遍高于未生锈的摩擦面的粗糙度。有关科研试验结果还表明,经酸洗,喷砂,砂轮打磨等不同方法处理再生锈后,其抗滑移系数都比未经生锈有明显增大,其中生锈 6090 天,抗滑移系数为同类试件中的最大值。6.1
17、.3.2 提高抗滑移系数的途径及主要方法 提高抗滑移系数的途径根据上述影响抗滑移系数的主要因素,可以认为:1) 钢板材质及厚度是设计的要求,不能随意改变,因此不能通过改变材质及板材厚度来提高抗滑移系数。2) 同一接头中双摩擦面的芯板在本工程中均为等厚,对抗滑移系数不会产生不良影响。3) 对于孔的处理,在本工程制作时,采用模具钻孔,比较准确,不会出现栓孔尺寸过大和较明显的长圆孔现象。4) 生锈处理 表面浮锈在连接前都清除干净,从而消除了对抗滑移系数的不良影响。 由于本工程工期较紧,在摩擦面进行 6090d 的生锈处理本工程无法办到的。5) 粗糙度是影响抗滑移系数最直接的因素,因此增加钢材表面粗糙
18、度,是提高抗滑移系数最有效的途径。根据以上分析,对于构件制造加工来说,提高抗滑移系数的主要途径就是增加摩擦面的粗糙度。 提高抗滑移系数的主要方法由于本工程提高抗滑移系数的主要途径是增加摩擦面的粗糙度,其方法主要有:机械抛丸、砂轮打磨、手工喷砂等。在制作中,需进行摩擦面处理的构件数量很大,手工喷砂由于受到场地和设备数量的限制,难以满足进度要求,因此采取机械抛丸和手工喷砂相结合的方法。同时对于梁端部靠近翼缘板部分用砂轮打磨比较困难;而柱子连接板焊前打磨焊后会有飞溅,焊后打磨根部也比较困难;同时用砂轮打磨容易出现打磨方向错误,重新打磨时,摩擦面质量不够理想,而手工喷砂则可克服以上缺点。于是对以上几种
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