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1、风管与部件加工制作与连接（系列帖之二）1. 加工阶段简介1)准备阶段:准备工作主要包括绘制加工草图、选料、配备好加工机具和人员、安排好运输工具、加工场地、板材的整平、除锈、划线等工作2)加工制作阶段:包括板材的剪切、折方或卷圆、连接等工序。金属风管详细加工的工艺流程如下图所示：3)装配阶段这个阶段是风管加工制作过程的收尾阶段，是对加工制作好的产品进行质量检查、刷油防腐、管段编号和运输等 ;(注：无设计要求时，镀锌风管成品不喷漆)4)完成阶段这个阶段是风管加工制作过程的收尾阶段，是对加工制作好的产品进行质量检查、刷油防腐、管段编号和运输等2. 加工阶段的具体过程1)划线：所谓划线，就是利用几何作
2、图的基本方法，划出各种线段和几何图形的过程。在风管和配件的加工制作时，按照风管和配件的空间立体的外形尺寸，把它的表面展成平面，在平板上根据它的实际尺寸划成平面图，这个过程称为风管的展开划线。2) 剪切：板材的剪切就是将板材按照划线的形状进行裁剪下料的过程3)连接：根据连接的口的不同，可将连接分为拼接、闭合接和延长接三种;拼接是把两张板材的板边相连，以增大板材的面积，适应风管及配件的加工要求。闭合接是把板材同合成风管和配件时，其板边相连的纵向对口缝的连接。延长接是把短管连成长管或将配件的各分段节拼装成成品或半成品的连 接 ;在通风空调工程中，用金属薄板加工制作风管和配件时，其加工连接的方法有咬口
3、连接、铆接和焊接三种。咬口连接是最常见的连接方式。a)适用条件：咬口连接适用于板厚1.2mm的普通薄钢板和镀锌薄钢板，板厚1.0mm的不锈钢板和板厚1.5mm的铝板。b)咬口的种类及其适用场合：根据咬口断面结构的不同，常见的咬口形式可分为单平咬口、单立咬口、转角咬口、联合角咬口和按扣式咬口，如图 6.5 所示a) b)c) d) e)图6.5 咬口的种类(注B：咬口宽度)a)单平咬口 b)单立咬口 c)联合角咬口 d)按扣式咬口e)转角咬口c)咬口宽度的确定：风管和配件的咬口宽度B(如图6.5所示)，与所选板材的厚度和加 工咬口的机械性能有关，一般应符合表6.14 的要求。d)咬口留量的确定：
4、咬口留量的大小与咬口的宽 B、重叠层数和加工方法以及使用的加工机械等有关。一般对于单平咬口、单立咬口和转角咬口，其总的咬口量等于三倍的咬口宽度，在其中一块板材上的咬口留量等于一倍的咬口宽度，而在另一块板材上是两倍的咬口宽度。联合角咬口和按扣式咬口的总咬口留量等于四倍的咬口宽度，在其中一块板材上的咬口留量为一倍的咬口的宽度，而在另一块板材上为三倍的咬口宽度。例如，选用0.5m厚的钢板加工制作风管，若采用单平咬口连接时，选用的咬口宽度为7mm，则咬口留量为7mm3=21mm，在其中的一块板上为7mm，在另一块板上为7mm2= 14mm。若采用联合角咬口连接时，则咬口宽度选定为6mm，咬口留量为6m
5、m4=24mm，在其中的一块板上为6mm，而在另一块板上为6mm3=18mm。表6.14 咬口宽度表e)咬口的加工过程：板材咬口的加工过程，主要是折边(打咬口)和咬合压实咬口的加工可分为手工加工和机械加工两种。)手工咬口：手工咬口就是利用简单的加工工具，靠手工操作的方法进行风管和配件加工的过程。手工咬口使用的工具有硬质木锤、木方尺、钢制小方锤和各种型钢等;单平咬口的加工过程如图6.6所示。联合角咬口的加工过程如图6.7所示。图 6.6 单平咬口的加工过程图6.7 联合角咬口的加工过程)机械咬口：机械咬口常用的加工机械有多种型号，性能各不相同，常用的咬口机械主要有直线多轮咬口机、圆形弯头联合咬口
6、机、矩形弯头咬口、按扣式咬口机和咬口压实机等。利用咬口机、压实机等机械加工的咬口，成型手整光滑，生产效率高，操作简便，无噪声，大大改善了劳动条件。目前生产的咬口机体积小，搬动方便，既适用于集中预制加工，也适合于施工现场使用。焊接连接：风管及其配件在利用板材进行加工制作时，除采用咬口连接之外，对于通风或空调管道密封要求较高或板材较厚不宜采用咬口连接时，还广泛地采用焊接连接。a)适用条件：在风管及配件加工所选板材厚度较厚时，若仍采用咬口连接，则会因机械强度较高而难于加工，且咬口质量也较差，这时应采用焊接。一般情况下，焊接连接适用于板厚1.2mm的薄钢板，板厚1.0mm的不诱钢板和板厚d1.5mm的
7、铝板。b)焊接方法及其选择：可根据工程需要、工程量大小、选用材料的类型及厚度以及装备条件等，选用适当的焊接方法。常用的焊接方法有气焊(氧乙炔焊)、电焊、锡焊、氢弧焊等.电焊一般用于厚度大于l.2mm的普通薄钢板的焊接，或用于钢板风管与法兰之间的连接：电焊的预热时间短、穿透力强、焊接速度快，焊接变形比气焊小，但较薄的钢板容易焊透.为了保持风管表面的平整，特别是矩形风管，尽量采用电焊焊接：焊接时.焊缝两边的铁锈、污物等应用钢丝刷清除干净，在对接焊时，因为风管板材薮薄.不必做坡口，但应在焊缝处留出0.5lmm的对口间隙;搭接焊时应留出10mm左右的搭接量。焊接前，将两个板边全长平直对齐，先把两端和中
8、间每隔l50200mm点焊好，用小锤进一步把焊缝不平处打平，然后再进行连续焊接。气焊用于板材厚度为0.83mm钢板的焊接，特别是厚度在0.81.2mm之间的钢板，在用于制作腿管或配件时，可采用气焊焊接。由于气焊的预热时间长，加热面积大，焊接后板材的变形大，将会影响风管表面的平整，因此一般只在板材较薄，电焊容易烧穿，而严密性要求较高时采用。气焊也可用于板材厚度大于1.5mm的铝板连接，但不得用于不锈钢板的连接，因为气焊时，在金属内发生增碳作用或氧化作用，使接缝处金属的耐腐蚀性能降低，而且不绣钢的导热系数小，线膨胀系数较大.在气焊时加热范围大，易使板材发生挠曲。锡焊是利用熔化的焊锡，使金属连接的方
9、法。锡焊仅用于镀锌薄钢板咬口连接的配合使用。由于它的焊缝强度低，耐温低，所以在通风与空调工程中很少单独使用。在用镀锌钢板加工制怍风管时，尽量采用咬口或铆接连接，只有在对严密性要求较高或咬口补满时才采用锡焊。一般是把锡焊作为咬口连接的密封用。锡焊用的烙铁或电烙铁、锡焊膏、盐酸或氯化钠等用具和涂料必须齐备，锡焊必须严格进行接缝处的除锈.方可焊接牢固。焊接时，应先把焊缝附近的铁锈、污物等清除干净.当烙铁加热后，再用烙铁熔化焊锡即可进行焊接。焊接前，应在薄钢板施焊处涂上氯化锌溶液，如为镀锌钢板则涂上50%的盐酸溶液，然后即可进行锡焊。焊接后，应用热水把焊缝处的锡焊药水冲洗干净，以免焊药继续腐蚀钢板。氩
10、弧焊是利用氩气作保护气体的气电焊。由于有氩气保护了被焊接的金属板材，所以熔焊接头有很高的强度和耐腐蚀性能，且由于加热量集中，热影响区域小，板材焊接后不易发生变形，因此该焊接方法更适合用于不锈钢板及铝板的焊接。铝板焊接时，焊接口必须脱脂及清除氧化膜，可以使用不锈钢丝刷进行除锈，然后用航空汽油、工业酒精、四氯化碳及木精等清洗剂进行脱脂处理。焊口清除干净后应尽快进行焊接，否则，焊口又会重新受污而影响质量。c)焊缝形式及其选择：风管焊接时应根据风管和配件的结构形式和焊接方法的不同来选择焊缝形式。常用的焊缝形式有对接缝、角缝、搭接缝、搭接角缝、扳边缝和扳边角缝，如图6.8所示铆接连接 ： 铆接是将两块要
11、连接的板材扳边搭接，用铆钉穿连并铆合在一起的连方法.如图6.9所示。在设计要求采用铆接或镀锌钢板厚度超过咬口机械的加工性能时，还需使用铆接除用于板材之间的连接外，还常用于风管、部件或配件与法兰之间的连接。当管壁厚度l.5mm时，常采用翻边铆接，为避免管外侧受力后产生脱落，铆接部位应在法兰的外侧：铆接前，应根据板材的厚度来选择铆钉的直径、铆钉的长度以及铆钉之间的间距等。铆钉的直径应为板厚的2倍，但不得小于3mm。为了能打成压帽以压紧板材，铆钉长度L=2十(1.52.0)d，其中d为铆钉的直径，为连接钢板的厚度。铆钉与铆钉之间的中心距一般为40l00mm，严密性要求较高时，其间距还应小一些：铆钉孔
12、中心到板边的距离应保持(34)d。图6.8 焊缝的形式a)对接焊缝 b)搭接焊缝 c)扳边焊缝d)角焊缝 e)搭接角缝 f)扳边角焊缝图6.9 铆接机械铆接是通风与空调工程中常用的铆接方法之一，其中手提式电动液压铆接钳是一种效果良好的铆接机械。图6.10手提式电动液压铆钉钳1、磁性铆钉座 2、弓钳 3、铆克及冲头 4、油缸5、按钮开关 6、油管 7、电线 8、角钢法兰 9、风管3. 金属风管的加工与加固1)风管的加工圆形风管的加工：圆形风管的加工，通常采用手工或机械进行。手工加工前应将剪切好的板材先做好咬口.然后将板材贴在工作台上的圆管垫铁上压圆，再用拍板修整，使咬口能互相扣合，再把咬口打紧打
13、实，最后用木方尺整圆，找圆时木方尺用力应均匀.不宜过大，以免出现明显的痕迹，直到风管的圆弧均匀为止。机械加工是用卷园机进行滚压.该机适用于厚度为2mm以内，板宽为2000mm以内的板材卷圆。卷圆机由电动机通过带轮和蜗轮减速，经齿轮带动两个下辊旋转，当板材送人辊轮间时.上辊因与板材之间的摩擦力而转动，从而将板材压成圆形。操作时，应先把咬口附近的板边，在钢管上用手工拍圆，再把板材送人上下辊之问，复子带动扳材转动，板材即被压成圆形。上下辊的间距可以随时进行调节：扳材经卷嚣机卷圜后，再由咬口机压实，就成为圆形风管。矩形风管的加工：在矩形风管的加工制作中，当风管的周长小于板宽时，即用整张钢板宽度折边成型
14、，可设一个角咬口，如图6.11a所示;当板宽小于周长，大于周长的一半时，可设两个角咬口，如图6.11b、C所示;当周长很大时，可在风管的四个边角分别设四个角咬口，如图6.11d所示。风管加工制作的要求：制作风管时，划线、下料要正确，板面应保持平整，咬口缝应紧密，防止风管与法兰尺寸不匹配，而使风管起皱或扭曲翘角。咬口缝宽度应均匀，纵向接缝应错开一定距离，以不降低风管质量为准。焊接风管的焊缝应平整，不应有气孔、砂眼、凸瘤、夹渣及裂纹等缺陷，焊接后的变形应进行校正。圆形和矩形直风管的管段长度，应根据实际需要和板材的规格而定，一般管段长度为1.84.0m。风管的加工长度应比实测时的计算长度放长3050
15、mm。当风管的外直径或外边长小于或等于300mm时，其允许偏差为一20mm;当外直径或外边长大于300mm时，其允许偏差为一30mm;管口平面度的允许偏差为2mm;矩形风管两条对角线长度之差不应大于3mm;圆形法兰任意正交两直径之差不应大于2mm。图 6.l1矩形风臂咬口设置示意图a)一个角咬口 b、c、)两个角咬口 d)四个角咬口方法兰的制作：a)风管法兰制作材料，和螺栓要按表6.10选用。b)法兰加工前，要调整好型钢外形，再按长、短下料，其长面角钢立翼切去一半成45。组对时要平整，偏差不超过 2/1000，两翼应垂直。c)焊接时，只焊背面，不得焊平面和里面，四角要焊牢。d)钻孔时，孔距要相
16、同，位置应处于型钢面中心， 铆钉孔与螺孔应交叉设置e)法兰内边应比风管外边大23mm。f)法兰与风管连接：板厚小于1.5mm，选用翻边铆接;大于1.5mm可翻边后断续焊或满焊。风管与扁钢法兰连接，可选用翻边或焊接。翻边尺寸一般为69mm，翻边要平整，不能有孔洞。如下图所示图6.11 矩形风管法兰圆法兰制作圆形风管的形式见图6.12所示，制作材料和螺栓应按表6.8选用，法兰螺栓及铆钉的间距，低、中压系统应小于150mm，高压系统应小于100mm。表6.10 矩形风管法兰尺寸表(部分）比如图纸中，地下车库排风及排烟系统的P(Y)-1中800*400的风管，采用法兰连接方式进行连接，选用角钢的规格为
17、L30*3，打孔规格9.5mm，一共需要打孔18个，长边6个，短边3个均布，选用螺栓的规格为M8*25，对于风机的圆形接口，接口尺寸600，选用角钢规格L30*4，采用铆钉连接的方式，铆孔的规格5.5，一共打铆钉孔16个，选用铆钉规格5*10。2)风管的加固对于直径或边长较大的风管，为了避免风管断面变形和减少管壁在系统运转中，由于震动而产生的噪声，就需要对风管进行加固。圆形风管的加固：圆形风管由于其本身的强度较高，而且风管两端的法兰起到一定的加固作用，因此，一般不再考虑风管自身的加固。只有当圆形风管的直径大于或等于800mm，且其管段长度大于1250mm或管段总表面积大于4m2时，每隔l500
18、mm才加设一个扁钢加固圈，并用铆钉固定在风管上。为了防止咬口在运输或吊装时裂开，圆形风管的直径大于500mm时，其纵向咬口的两端用铆钉或点焊固定。矩形风管的加固：与圆形风管相比，矩形风管自身的强度低，易于产生变形。施工及验收规范规定：当矩形风管的大边长大于或等于630mm，保温风管大边长大于800mm，管段长度在1250mm以上，或低压风管的单边平面积大于1.2m2，中、高压风管大于1.0m2时，为了减少风管在运输和安装中的变形，制作时必须采取加固措施。接头起高的加固法(即采用立咬口)。虽然可节省钢材，但加工工艺复杂，且接头处易于漏风，所以目前采用的较少。在风管或弯头中部采用角钢框加固。这是一
19、种使用较普遍的加固方法。选用角钢的规格可以略小于法兰的规格，当矩形风管的大边长在1000mm以内时，可采用L 254的角钢做加固框;当大边长l000mm1600 mm时，可采用L304的角钢做加固框。也可采用对角凸棱及L304的角钢加固框同时使用，见图6 .13(a),加固框之间或加固框与管端法兰之间的间距为l2001400mm。加固框必须铆接在风管的外侧，见图6.13(b),铆钉的间距与铆接法兰相当。当风管边长在15002000mm时，除采用加固框加固外，还应在风管外侧的对角线上铆接L 304的角钢加固条。图6.13 矩形风管的加固风管内壁设置纵向肋条加固。用1.01.5mm厚的镀锌钢板条压
20、成三角棱形()作为加固肋条，铆接在风管的内壁上：这种加固方法一般很少采用，仅用于外形要求美观的明装风管，但洁净系统不能使用：风管壁上滚槽加固。风管展开下料后，先将壁板放到滚槽机械上进行十字线或直线滚槽，加工出凸棱，大面上的凸棱呈对角线交叉，然后咬口、合缝，但在风管展开下料时要考虑到滚槽对尺寸的影响。不保温风管的凸棱凸向外侧，保温风管凸向内侧。这种方法工艺简单，不需要加固钢材。但仅适用于边长不大的风管，且在空气净化系统中不能使用该加固法：风管大边角钢加固。它是在风管的大边侧采用角钢框或在对角线上铆接角钢加固条进行加固，而在风管的小边侧不做任何加固。这种方法适用于风管大边尺寸在加固规定范围之内，而
21、风管的小边尺寸却较小，不在加固的规定范围之内的风管。该法施工简单，可节省人工和材料，但其外观不美观，因此，明装风管较少采用。4. 金属风管的部件制作：工程中常见的风管配件有弯头、三通、四通、变径管(也称大小头)、天圆地方、来回弯等;这些配件制作时，通常采用画法几何中的平行线法、求实长线法、放射线法、三角形法、梯形法等方法来下料及展开，这方面内容较多，请参看有关书籍。下面以P(Y)-1系统为例介绍配件的名称：5. 风管及配件之间的连接：1)法兰连接加工制作的风管和配件，在未安装前，应先装上法兰，风管和法兰的连接可采用翻边、铆接或焊接，见图6.14所示。当风管与扁钢法兰连接时，可采用610 mm的
22、翻边，将法兰套在风管上，并使之接触紧密。翻边尺寸不能太大，防止遮住螺栓孔，使安装不便当风管与角钢法兰连接，管壁厚度小于或等于l.5 mm时，可采用翻边铆接。铆接时先将法兰与风管用直径45mm的铆钉铆接起来，再用小锤将 管端翻边。如果风管壁厚大于l.5 mm时，风管与角钢法兰连接可采用焊接。一种是翻边后，将风管法兰点焊在一起，另一种是将风管的管端缩进法兰45mm，然后沿风管周边焊满。图6.14 法兰与风管的连接2)抱箍连接抱箍连接又称为抱带连接，如图6-15所示。它是将加工好的抱箍套在风管上，将两根风管对在一起，在箍内垫上气密性材料(浸过油的棉纱或废布条)，上紧螺栓即可。3)插入连接插人连接是将
23、带凸棱的连接短管插入风管的端部，接口外部用抽芯铆钉或自攻螺丝加以固定，为保证其严密性，插口处用胶带密封，见图6-16所示。图6.15 抱箍连接 图6.16 插入连接6. 面铝箔复合风管制作：双面铝箔复合保温风管是指两面覆贴铝箔、中间夹有聚氨酯或酚醛泡沫绝热材料的板材制作的风管。由于其具有外形美、不用保温、隔声性能好、施工速度快、安全卫生等优点.国内多有采用。如本工程使用的管材，空调风管采用的就是铝箔复合风管。1) 板材下料、成形：矩形铝箔复合保温风管的四面壁板可由一片整板切3个 90豁口、两个45边口折合粘接而成;也可由两片整板、4片 整板切口、切边拼合粘接而成，如图6.17所示板材厚20mm
24、、板宽1200mm、长度为4000mm;当风管长边尺寸160mm或风管两边之和1120mm，或三边(四边长度)之和1080mm(1040mm)时，风管可按板材长度做成每节4米，以减少管段接口;图6.17 切口、切边成形a)一片法 b)二片法 c) 二片法 d) 四片法图6.18 风管板材拼接方式a)切45角粘接 b)中间加“H”形连接件拼接风管板材可以拼接，如图6.18所示，当风管长边尺寸 l600mm ，可切45角直接粘接，粘接后在接缝处双面贴铝箔胶带;当风管长边尺寸1600mm时，板材的拼接需采用“H”形专用连接件，以增强拼接强度;风管的三通、四通宜采用分隔式或分叉式;弯头、三通、 四通、
25、大小头的圆弧面或折线面应等分对称划线。风管每节管段(包括三通、弯头等管件)的两端面应平行，与管中线垂直 ;采用机械压弯成形制作风管弯头的圆弧面，其内弧半径300mm时，轧压间距宜在5070mm。轧压深度不宜超过5mm ;矩形弯管应采用内外同心弧形或内外同心折线形，曲率半径宜为一个平面边长;当采用其他形式的弯管(内外直角内斜线外直角)，平面边长500mm时应设置弯管导流片。导 流片数量按平面边长b确定;当l000mmb500mm时设l片;当1500mmb1000mm时设两片;当b1500mm时设3片。导流片设置的位置：第l片为6/2处，第2片为b/4处，第3片为b/8处 ;导流片可采用PVC定型
26、产品，也可由镀锌板弯压成圆弧，两端头翻边，铆到上下两块平行连接板上(连接板也可用镀锌板裁剪而成)组成导流板组。在已下好料的弯头平面板上划出安装位置线，在组合弯头时将导流板组用粘合剂同时粘上。导流板组的高度宜大于弯头管口2mm，以使其连接更紧密 。2)合口粘结、贴胶带：铝箔复合保温风管所用的胶粘剂需按板材厂商认定的专用胶粘剂。如另行采购不同品牌胶粘剂，必须做粘接效果对比试验，并经监理、板材厂商检查、认可后方可使用 ;矩形风管直管段，不管是同一块板材粘接，还是几块板材组合拼接，均须准确，角线平直。风管组合前应清除板材切口表面的切割粉末、灰尘及杂物。在粘合前需预组合，检查拼接缝全部贴合无误时再涂粘合
27、剂;粘接前的时间控制与季节温度、湿度及胶粘剂的性能有关，批量加工前应做样板试验，确定最佳粘合时间;管段组合后，粘接成形的45角切边外部接缝，需贴铝箔胶带封合板材外壳面，每边宽度不小于20mm。用角尺、钢卷尺检查、调整垂直度及对角线偏差应符合规定，粘接组合后的管段应垂直摆放至定形后方可移动;风管的圆弧面或折线面，下完料、折压成弧线或折线后，应与平面板预组合无误后再涂胶粘接，以保证管件的几何形状尺寸及观感;3)法兰下料、粘接、管段打胶：)法兰下料，风管定型后粘接两端面法兰连接件，检查法兰端面平面度偏差及对角线偏差应符合规定。复合材料风管法兰与风管板材的连接应可靠，其绝热层不得外露，不得采用降低板材
28、强度和绝热性能的连接方法;当复合风管组合定型后，风管4个内角的粘接缝及法兰 连接件四角内边接缝处用密封胶封堵，使泡沫绝热材料及胶粘剂不裸露。涂密封胶处，应清除油渍、水渍及灰尘、杂物;低压风管长边尺寸2000mm时，中高压风管长边尺寸1500mm时，风管法兰材料宜采用铝合金。当风管采用金属法兰连接件，其外露金属须采取防止“冷桥”结露措施。矩形风管法兰主要连接形式及适用范围见表6.9所示长边尺寸630mm的矩形风管在安装插接法兰时，宜在四角粘贴厚度10.5mm的90镀锌板垫片;直角垫片宽度应与风管板材厚度相等，垫片边长不小于50mm。也可在插接法兰四角采用PVC加强件;4)风管的加固：风管内、外支撑横向加固点数量及纵向加固间距，见表 6.10。铝箔复合风管的法兰连接处可视为一个纵(横)向加固点;风管加固的基本形式及加固件见表6.11。风管的加固也可采用角钢或U形、UC形镀锌吊顶龙骨外加固或十字支撑式内加固，增加风管板面与加固点的接触面，使风管受风压后少变形、不胀开 ;表6.9 矩形风管法兰连接形式及使用范围 (单位：mm)表6.10 双面铝箔复合风管横向加固数量（个）、纵向加固间距表表6.11 风管内加固形式及加固件
