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1、“十二五”职业教育国家规划教材,钢结构工程施工,北京出版集团公司北 京 出 版 社,1,任务书从钢结构原材料加工制作成用于现场安装施工的成品构件需历经放样、号料、切割下料、边缘加工、弯曲、制孔、组装与焊接、矫正、端部加工等多种加工方法，这些方法总体上可以概括为冷加工和热加工。冷加工指在低于再结晶温度下使钢材产生塑性变形的加工工艺。冷加工后，由于冷作硬化的影响，钢材的强度提高，塑性、脆性增加，所以必要时需对加工区域采取退火和回火处理。热加工指高于钢材再结晶温度下使钢材产生塑性变形的加工工艺。为避开蓝脆现象，钢材的最低加热温度应大于500，最高温度应比钢材熔点低200（一般为10001100）。完
2、成本学习任务后，学生能够开展常规钢结构材料的进场检验和验收工作，正确填写各种原材料进场质量合格证明文件检查记录单、外观质量检查记录单、成品包装质量抽查记录单、进场检验报告等检查记录单，逐步培养钢结构材料进场检验能力。,2,任务3 钢结构零件及部件加工制作,能力目标具备零件及部件加工制作工作的组织能力；具备开展钢结构零件及部件施工过程指导和检验的能力；具备钢结构零件及部件成品质量检验能力。知识目标熟悉钢结构制作过程；掌握钢结构零件及部件加工制作施工的准备内容；了解各种钢结构零件及部件加工机具的性能和特点；理解钢结构零件及部件加工制作的工艺要求。,3,任务3 钢结构零件及部件加工制作,一、加工制作
3、的准备工作1.材料准备(1)钢材准备备料根据施工详图中的材料清单算出各种材质、规格的材料净用量，加上一定数量的损耗，提出材料采购计划。实际损耗率应根据工程的结构形式、特点和技术要求等综合考虑，一般可按实际用量增加10%进行备料。入库核对仔细核对采购材料的规格、重量和材质是否与质量保证书上所述的一致，核对钢材尺寸是否与标准容许偏差符合。,4,任务3 钢结构零件及部件加工制作,验收、标识钢材在入库前必须严格执行检验制度，经检验合格的钢材方可办理入库手续。检验内容包括钢材的数量、品种是否与订货相符；质量保证书是否与钢材上的打印记号符合；表面质量是否符合要求。检验中对于数据不清、不全，标记模糊，质量、
4、外观尺寸不符合要求时，应视情况重新进行复验鉴定，复验合格方可入库，不合格应另作处理。入库后钢材端部应竖立标牌，标明钢材的规格、钢号、数量和材质验收证明书与编号，钢材端部涂以不同颜色的油漆以表示钢号。储存、堆放钢材的储存可露天堆放，也可堆放在有顶棚的仓库里。露天堆放时，场地要平整，并应高于周围地面，四周留有排水沟；堆放时要尽量使钢材截面的背面向上或向外，以免积雪、积水，两端应有高差，以利排水。仓库既是储存货物的地点，也是进行收、发、管作业的场所。为便于这些工作的顺利进行，必须有合理的布局。,5,任务3 钢结构零件及部件加工制作,仓库内布局要保证收、发、管作业的连续性和互不干扰。充分利用仓库面积，
5、合理安排并尽量扩大货物储存面积，但要留出通道，收发作业以及办公地点等非储存面积。经常收发的货物和体大笨重的货物安排在离库门较近的地方，以缩短运距和减轻工作量。对库内布局做出总的规划后，将料区和料位划定下来。所划定的料区就是按型钢、钢板、钢管、金属制品等分类方法，将钢材储存在划定的区域，定出料位，立牌标志，注明钢材的类别、品种、规格及编号等。钢材的堆放要尽量减少钢材的变形和锈蚀；钢材堆放时每隔56层放置楞木，其间距以不引起钢材明显的弯曲变形为宜，楞木要上下对齐，在同一垂直面内；材料堆放之间要留有一定宽度的通道以便运输。为增加堆放钢材的稳定性，可使钢材互相勾连，或采取其他措施。这样，钢材的堆放高度
6、可达到所堆宽度的两倍；否则，钢材堆放的高度不应大于其宽度。,6,任务3 钢结构零件及部件加工制作,一堆上、下相邻的钢材须前后错开，以便在其端部固定标牌和编号。标牌应标明钢材的规格、钢号、数量和材质验收证明书号，并在钢材端部根据其钢号涂以不同颜色的油漆。钢材的标牌应定期检查。选用钢材时，要按顺序寻找，不准乱翻。在钢材保管过程中，主要应该注意避免钢材受机械性损伤，防止产生锈蚀现象，因此要采取相应的保管措施来加以预防。领料钢材发料时要仔细核对工程名称、钢材牌号、规格、型号、数量等。(2)焊材准备选购采购人员需具备相应焊接材料的基本知识，采购部门应根据焊材型号、牌号、规格、数量编制采购计划，并经有关部
7、门批准，按照择优、定点选购的原则进行焊材的选购。管理,7,任务3 钢结构零件及部件加工制作,验收详见学习任务2中“钢结构焊接材料检验”这一章节。保管焊材保管的好坏直接影响焊接质量，因此必须妥善保管，具体要求如下：a)焊材必须存放在干燥、通风良好的室内库房，库房不允许有腐蚀性介质和有害气体，并应保持整洁。b)焊条、焊丝、焊剂应摆放在架子上，架子离地面高度应300mm，离墙壁距离300mm。有条件时可以在货架下放置干燥剂。c)焊材应按种类、牌号、入库时间、规格分类堆放，并应有明确标记，避免混乱、发错。d)库房应建立完善的管理制度和账目，做到账、物、卡相符。e)定期检查库存焊材有无受潮、污损等质量问
8、题，有问题的要及时报告处理。烘干、发放和回收焊条、焊剂、药芯焊丝施焊前按工艺要求进行烘焙，低氢焊条和烧结焊剂烘焙后需放置于100保温箱保存，随用随取。,8,任务3 钢结构零件及部件加工制作,2.技术准备(1)施工图审查为满足加工制作要求，审查设计的安全性、合理性、经济性及能否满足施工图的要求，进行全面的施工图纸的审查。(2)施工详图设计图纸审查合格后需进行详图设计，为更好地结合工厂的加工条件，一般由加工单位负责。(3)工艺规程设计遵循技术先进、经济合理、安全可靠的原则，按照施工图的要求编制出完整的制作工艺规程，其内容包括：成品技术要求；关键零件加工方法、精度要求、检查方法和检查工具；主要构件的
9、工艺流程、工序质量标准、工艺措施；采用的加工设备和工艺装备。,9,任务3 钢结构零件及部件加工制作,钢结构制作工序多，因此应合理安排，避免或减少工件倒流。由于制作厂家设备能力和构件的不同，生产工艺流程略有不同，图为大流水作业生产的一般工艺流程示意图。,10,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(4)技术交底会为保证钢结构零件及部件加工制作质量，贯彻国家标准，要求加工制作单位在施工开始前必须开展技术交底会，以便对工程技术要求进行全面交底，研讨技术难题，解决生产中的具体问题。(5)工艺装备制作钢结构工艺装备制作是保证钢结构产品质量的重要环节，应根据工艺要求提前准备。钢结构制作过程涉及原材料加工过程中
10、所需的工艺装备和拼装焊接所需的工艺装备，前者主要保证构件符合图纸的尺寸要求，后者主要保证构件的整体几何尺寸和减少变形量。,11,任务3 钢结构零件及部件加工制作,3.机具准备1)设备、仪器仪表准备钢结构生产前，需进行生产设备的准备，按流水顺序安排生产，牵涉到仪器仪表在批量生产前，需进行检修、调试。(2)工装夹具准备钢结构构件生产中的组立、拼装等加工工序均需在通用或专用工装胎架上完成，生产之前应按加工构件的特点和生产工艺文件的要求，准备好加工所需夹具。(3)检验、测量仪器准备检验、测量仪器主要用于钢结构生产作业的度量、产品检验和其他辅助工作，为保证检验测量结果的准确性，需保证仪器均完好并在有效使
11、用期内。,12,任务3 钢结构零件及部件加工制作,二、放样1.概念放样，是根据已审核过的施工样图，按照产品的结构特点、施工要求等条件，按一定比例（通常为 11）准确绘制出结构的全部或部分投影图，并进行结构的工艺处理，有时需要展开计算，最后获得施工所需要的数据、样杆、样板和草图。,13,任务3 钢结构零件及部件加工制作,2.放样内容(1)复核施工详图详细复核施工详图所表现出来的构件各部分的投影关系、尺寸及外部轮廓形状是否正确并符合设计要求。(2)结构处理结构处理是解决因所用材料、设备能力和生产条件等因素影响而出现的结构问题，一般由经验丰富的放样者开展。(3)算料与展开利用放样图，求出构件用料的真
12、实形状和尺寸，有时还需画出与之相连接的构件位置线。(4)设计胎膜依据构件加工要求，利用放样图样的形状和尺寸，设计所需胎膜的形状和尺寸。(5)为后续工序准备包括绘制供号料、画线用的草图，制作各类加工样板、样杆和样箱。,14,任务3 钢结构零件及部件加工制作,3.放样方法常用方法有实尺放样、光学放样、计算机放样。放样应在放样平台上进行，平台必须平整稳固。放样平台严禁受外力冲击，以免影响平台的水平度。放样应以施工图的实际尺寸11的大样放出有关的节点、连接尺寸，作为控制号料、弯制、剪切、铣刨、钻孔和组装等的依据，当部件、零件较大，难以制作样杆、样板时，可绘制下料图。先以钢架底面的水平和垂直线为基准，弹
13、出十字线，两线必须垂直。然后依据此十字线逐一画出其他各个点交线，并在节点旁注上尺寸，以备复查及自检。交接点处用划针划上连接线并用尖锐的样冲轻轻地将点敲出，加以保护。放样过程中碰到技术上的问题，要及时与技术部门联系解决。因尺寸的变更、材料的代用而产生与原图不相符处，要及时在图纸上作好更改。放样结束，对照图纸进行自检，并报专职检验人员检验。,15,任务3 钢结构零件及部件加工制作,4.放样工具和设备常用的工具有划针、直尺、角尺、游标卡尺、圆规、地规、粉线、墨线、样冲、手锤等。(1)划针划针是在板材表面刻划线条的工具，常采用直径4-6mm，长度200-300mm的弹簧钢丝或高速钢制成。针尖经淬火变得
14、耐磨锋利。图为常用划针实物。,16,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(2)直尺、角尺、游标卡尺直尺是用于长度度量的工具，常采用不锈钢板条制成。常用规格为200mm、300mm、500mm和1000mm等，如图所示。角尺是用于刻划直线及检验装配角度的工具，常采用不锈钢板制成，如图所示。,17,任务3 钢结构零件及部件加工制作,游标卡尺是一种测量长度、内外径、深度的量具，由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成，其构造组成如图所示。常用游标卡尺按其精度可分为3种：即0.1mm、0.05mm和0.02mm。(3)划规、地规划规是用于划圆弧、圆或分量线段长度的工具，其规尖需经淬火处理，使用时在板材上
15、用样冲所冲的坑作为一个腿的支点，按所需半径叉开另一腿划线。地规用于划较大的圆或圆弧，可以通过调整制动螺栓调节半径，如图所示。,18,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(4)粉线、墨线当刻划较长直线时，为实现一次完成刻划，减少累积误差，应采用粉线或墨线工作，现常采用成品粉线盒或墨线盒，如图所示。(5)样冲、手锤样冲是在钢板上冲打标记的定位标准工具，其目的是将已经刻划好的线条在钢板上清晰地保留下来，用于后期生产或检查。样冲尖端需经淬火并磨成角度4560的圆锥形，常采用弹簧钢或工具钢制成。常见样冲如图所示。手锤是配合样冲使用的工具，一般采用小磅量规格，除此外，手锤还可以调整样板平整度，常见手锤样式如
16、图所示。,19,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(6)电脑放样电脑放样指把电子版形式的单一零件图纸在电脑上模拟放样，通过数控编程软件将排版图转化为数控切割程序，再以某种传输设备将数控程序加载到数控切割机上，完成数控下料的过程。采用电脑放样可以有效地解决传统放样工作效率低、加工精度低、切割下料误差大的问题，目前在大中型建筑钢结构加工制作企业中被广泛使用。,20,任务3 钢结构零件及部件加工制作,5.样板和样杆(1)分类按用途可分为号料样板、成型样板和定位样板三类。号料样板是供号料、号孔的样板；成型样板是用于检验成型加工零件的形状、角度、曲率半径及尺寸的样板；定位样板用于确定构件之间的相对位置（
17、如装配线、角度、斜角）和各种孔口的位置与形状。放样样板制作：样板采用厚度03mm的薄铁皮制作，应考虑切割、焊接、铣、刨及火煨等加工余量。制作时，应按施工图和构件加工要求，作出各种加工符号、基准线、眼孔中心等印记，并按工艺要求预放各种加工余量，然后号上冲印等印记，用磁漆（或其他材料）在样杆、样板上写出工程、部件及零件编号、零件规格孔径、数量及标注有关符号。样板和样杆应妥善保存，直至工程结束以后方可销毁。样板的精度要求如表所示。,21,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(2)样杆主要用于定位，有时也用于简单零件的号料，常用于钢管、型钢工件的下料。(3)样箱在组装工序中常用样箱作为组装样板。,22,
18、任务3 钢结构零件及部件加工制作,三、号料1.概念号料也称划线，即根据图样或利用样板、样杆等直接在材料上划出构件形状和加工界线的过程。传统的号料采用手工进行，但随着数控技术的应用，数控号料已成为新的趋势。图为程控自动划线机在进行号料。,23,任务3 钢结构零件及部件加工制作,2.号料内容(1)检查核对材料，包括材料牌号、规格、炉批号等。(2)材料上画出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置。(3)打样冲孔。(4)标识零件编号。,24,任务3 钢结构零件及部件加工制作,3.号料方法按组织方法，可分为集中号料法、套料法、统计计算法和余料统一号料法。(1)集中号料法把同等厚度的钢板零件和相同规格的型钢零
19、件集中在一起的号料称为集中号料法。这种方法可以减少原材料浪费，提高生产效率。(2)套料法号料时，把同厚度的各种不同形状的零件和同一形状的零件进行套料，这种方法称为套料法。(3)统计计算法统计计算法是在型钢下料时采用的一种方法。号料时应将所有同规格型钢零件的长度归纳在一起，先将较长的排出来，再算出余料的长度，然后把和余料长度相同或略短的零件排上，直至整根料被充分利用为止。这种先进行统计安排再号料的方法，称为统计计算法。(4)余料统一号料法将号料后剩下的余料按厚度、规格与基本相同的集中在一起，把较小的零件放在余料上进行号料，此法称为余料统一号料法。,25,任务3 钢结构零件及部件加工制作,4.号料
20、要点号料时应注意以下事项：(1)准备好下料时所使用的各种工具，如手锤、样冲、划规、划针、铁剪等。(2)熟悉施工图纸，检查样板是否符合图纸要求，根据图纸直接在板料和型钢上号料时，应检查尺寸是否正确，以防产生错误，造成废品。(3)如材料上有裂缝、夹层及厚度不足等现象时，应及时研究处理。(4)钢材如有较大弯曲、凹凸不平的，应先进行矫正。(5)号料时，不要把材料放在人行道和运输道上，对于较大型钢划线多的面应平放，以防止发生安全事故。(6)号料工作完成后，在零件的加工线和接缝线上，以及孔中心位置，应视具体情况打上样冲眼，同时应根据样板上的加工符号、孔位等，在零件上用白铅油标注清楚，为下道工序提供方便。(
21、7)号料时应注意个别零件对材料轧制方向的要求。,26,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(8)需要剪切的零部件，号料时应考虑剪切线是否合理，避免发生不适于剪切操作的情况。(9)相同规格较多、形状规则的零件可用定位靠模下料。使用定位靠模下料时，必须随时检查定位靠模和下料件的准确性。号料的允许偏差如表所示。,27,任务3 钢结构零件及部件加工制作,四、切割下料1.概念将放样和号料的零件形状从原材料上进行分离称为切割下料。具体采用哪种切割方法，需考虑切割能力、切割精度、切剖面的质量及经济性，可参照表所示采用。,28,任务3 钢结构零件及部件加工制作,2.切割方法常用的切割方法按切割原理可分为机械切割
22、、气割和等离子切割三种方法。切割前应清除切割区域表面的油污、铁锈和潮气，严格按划线下料的标注进行切割。切割后，断口处不得有裂纹和大于10mm的缺棱，并要及时清除边缘的熔瘤和飞溅物，否则严禁向下道工序传递。(1)机械切割机械切割按切割原理不同有剪切、锯切和冲压下料三种类型。,29,任务3 钢结构零件及部件加工制作,剪切通过机械设备的上下刀头相对运动产生的剪切力实现板材的切割。此法剪切速度快、效率高，适用于厚度小于30mm的钢材，但其切口粗糙，且存在弯扭变形，需进行板材的变形矫正和切口处的打磨处理。常用的剪切设备有剪板机、联合冲剪机、型钢冲剪机等，如图所示。,锯切可分为带锯机床、砂轮锯两类。带锯机
23、床利用锯片的切削把钢材切断，其切割精度好、效率高，适用于切断型钢及型钢构件；砂轮锯利用锯片与钢材间的高速摩擦产生的热量熔化金属使钢材切断，其切割速度快、噪声大、精度低，适用于精度要求低的薄壁型钢及小型钢管的切割。冲压下料利用冲模在压力机上把板料的一部分与另一部分分离的加工方法，对成批生产的零件或定型产品可采用这种方法提高效率。,30,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(2)气割气割是以气体火焰燃烧时产生的高温来熔化钢材，并借喷射压力将熔渣吹去，造成割缝实现切割金属的方法。常用氧乙炔焰作为气体火焰，12mm以上钢板的直线或曲线切割多采用气割，但熔点高于火焰温度或难于氧化的材料，则不宜采用。常用的
24、气割工具盒设备有：低压切割器、半自动气割机、仿形气割机、数控气割机等。图为半自动气割机在进行小板下料，图为数控气割机在进行长直板料下料。,31,任务3 钢结构零件及部件加工制作,H型钢结构以气割为主，连接件采用剪切法下料。板材采用多头直条火焰切割机和半自动割刀下料，切割时随时调整导轨间距，保证割缝直线度。其切割允许偏差如表所示。板材采用半自动切割时应控制切割工艺参数，如表所示。板材切割宜采用多头直条切割，型材可用手工切割或剪切，坡口加工采用数控切割机或刨边机加工。如采用半自动切割机进行切割要采取防变形措施。,32,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(3)等离子切割等离子切割是利用高温等离子电弧
25、的热量使工件切口处的金属局部熔化，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。其具有切割温度高、冲刷力大、切割边质量好、变形小、成本较低、可以切割任何高熔点金属等特点，适用于不锈钢、铝、铜及其合金等。图、图分别为常见的数控水下等离子切割机和数控等离子切割机。,33,任务3 钢结构零件及部件加工制作,五、边缘加工和端部加工1.概念涉及边缘的切割、开焊接坡口、构件的自由边、孔的磨光加工等作业均属于边缘加工。涉及构件端部支撑面铣平操作的加工属于端部加工。两者均属于对局部位置的精细加工。2.边缘及端部加工部位(1)吊车梁翼缘板。(2)支座支承面。(3)焊接坡口。(4)尺寸要求严格的加劲板
26、、隔板、腹板和有孔眼的节点板等。(5)有配合要求的部位。(6)设计有要求的部位。,34,任务3 钢结构零件及部件加工制作,边缘加工的允许偏差如表所示。3.边缘及端部加工方法(1)铲边：有手工铲边（手锤、手铲）、机械铲边（风动铲头）两种。适用于加工要求不高、工作量不大的边缘加工。(2)刨边：采用刨边机加工（见图）。分为刨直边和刨斜边两种，一般的刨边加工余量为2-4mm。(3)铣边：采用铣边机加工（见图）。工效高，能耗少。,35,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(4)碳弧气刨：采用气刨枪加工（见图）。效率高，无噪声，灵活方便。(5)坡口加工：一般为气体加工和机械加工，特殊时采用手动气体切割的方法
27、，坡口加工一般都使用坡口加工专用机。坡口机效率高、精度高，能满足开V型、X型坡口的需要，但切割后需清理干净氧化残渣。图为气割坡口时割嘴位置示意图。,36,任务3 钢结构零件及部件加工制作,边缘及端部加工的允许偏差如表、表所示。,37,任务3 钢结构零件及部件加工制作,六、弯曲成型1.概念弯曲成型是根据构件形状需要，利用加工设备和一定的工具、模具，把板材或型钢弯制成一定形状的工艺方法。2.弯曲成型方法按照弯曲外力的形态可分为压弯成型、滚弯成型和拉弯成型三种类型。,38,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(1)压弯成型：适用于一般直角弯曲（V型件）、双直角弯曲（U型件），以及其他适宜弯曲的构件。常
28、用压弯机如图所示。,滚弯成型：采用机械、液压和数控方式实现板材的弯曲成型。常用滚弯机及其工作原理分别如图和图所示。,39,任务3 钢结构零件及部件加工制作,拉弯成型：适用于长条板材拉弯成弧形构件。常用拉弯机如图所示。以上弯曲成型均属于冷加工方式，其变形抗力大，在使金属成型的同时，通过加工硬化提高工件的硬度和强度，但同时降低了金属塑性。一般适于加工截面尺寸小、加工尺寸和表面粗糙度要求较高的金属零件。除此以外，弯曲成型还可以采用热加工方式，常见的是凝固成型（铸造）、连接技术（焊接）和塑性成型（锻压和冲压）。在热加工成型过程中，模具起着极其重要的作用。采用模压成型是在压力设备上利用模具使钢材成型的一
29、种工艺方法，钢构件成型好坏与精度完全取决于模具的形状尺寸和制造质量。,40,任务3 钢结构零件及部件加工制作,七、制孔1.概念用孔加工机械或机具在实体材料(如钢板、型钢等)上加工孔的作业称为钢结构制孔。2.制孔方法制孔通常有钻孔和冲孔两种方法。钻孔是钢结构制造中普遍采用的方法，靠切削而成，其制孔精度高，对孔壁损伤较小；冲孔是靠冲孔设备的冲裁力产生的孔，冲孔生产效率高，但孔壁质量较差，因此钢结构制造中已较少采用该方法。所有制孔的质量应符合钢结构工程施工质量验收规范（GB 502052001）的规定。除钻孔和冲孔外，还有扩孔、锪孔、铰孔等制孔方法。扩孔是将已有孔眼扩大到需要的直径，锪孔是将已钻好的
30、孔上表面加工成一定形状的孔，铰孔是将已经粗加工的孔进行精加工以提高孔的光洁度和精度。,41,任务3 钢结构零件及部件加工制作,3.钻孔方法常用的钻孔方法有：划线钻孔、钻模钻孔、数控钻孔。(1)划线钻孔：在构件加工时预先划上孔位，待拼装、焊接及变形矫正完成后，再划线确认进行打孔加工的钻孔方法。为提高效率，可将不超过50mm总厚度的数块钢板相叠同时钻孔；用厚板和板叠钻孔时要检查平台水平度，防止孔的中心倾斜。工厂中常见划线钻孔设备是摇臂机床，如图所示。(2)钻模钻孔：当钻孔数量大、精度要求高时可采用钻模钻孔。钻模板上下两平面应平行，其偏差不得大于0.2mm，钻孔套中心与钻模板平面应保持垂直，其偏差不
31、得大于0.15mm，整体钻模制作允许偏差须符合有关规定。(3)数控钻孔：近年来数控钻孔的发展更新了传统的钻孔方法，无须在工件上划线，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。现今广泛采用的数控多轴钻床（见图）要比机床效率提高几十倍，可以与钻床等设备形成生产线，是未来钢结构加工设备的发展方向。,42,任务3 钢结构零件及部件加工制作,4.钻孔工序(1)按施工图纸要求选择钻头直径。(2)钻孔前，钻模要用固定的专用卡具，紧固好后才能钻孔，钻床钻孔前必须用水平仪找平，钻孔时要控制同心度；对好钻模后，为防止孔的蹿动，除了用卡兰紧堵外，还要在腹板上孔的对角线处钻穿
32、销子；将构件放平、垫稳、固牢，防止钻偏钻斜，严禁套钻。,43,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(3)螺栓孔的允许偏差如表所示。(4)钻孔完毕应及时清除毛边、飞刺，并用量规检查，不合格品须经技术人员同意方可扩钻，或用与母材匹配的焊条补焊后重新钻孔，严禁用钢块填塞。(5)加工车间应将加工完的半成品按规格分类，并标明订货号、零件号及数量，填好工序交接卡后方可转交装配车间。,44,任务3 钢结构零件及部件加工制作,5.制孔注意事项(1)孔径、孔位、孔间距须符合图纸规定并达到质量要求。(2)板厚超过12mm的构件，不得用冲孔机制孔。(3)制孔若有错误不得用火焰割孔，只可用铰刀扩孔。(4)高强螺栓孔的贯
33、通率及阻塞率须符合表的要求。,45,任务3 钢结构零件及部件加工制作,八、组立1.概念亦称拼装、装配、组装，是把加工完成的半成品和零件按图纸规定的运输单元，装配成构件或者部件的工序过程，是钢结构加工制作中的重要工序之一。,46,任务3 钢结构零件及部件加工制作,2.组立方法钢结构组立的方法包括地样法、仿形复制装配法、立装法、卧装法、胎模装配法等。其装配方法和适用范围如表所示。,47,任务3 钢结构零件及部件加工制作,3.组立工机具铁锲或卡兰夹紧器：用于把两个零件夹紧在一起定位，进行搭焊或焊接（见图）。槽钢夹紧器：用于装配钢板结构对接接头。拉紧器：用于调整两个零件之间的缝隙。杠杆夹具：用于工件的
34、夹紧、矫正、翻转（见图）。花篮螺丝：又称为花兰螺丝、索具、紧线扣，用来捆绑紧固钢丝绳等。花篮螺丝用于拉紧钢丝绳，并起调节松紧作用（见图）。,48,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(6)正反丝扣推撑器：用于在装配圆筒体时调整焊缝间隙和矫正筒体形状（见图）。(7)头：用于钢结构定位、矫平、敲字码符号（见图）。常用规格有0.5磅、2磅。(8)千斤顶：一种用钢性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在行程内顶升重物的轻小起重设备。主要用于厂矿、交通运输等部门作为车辆修理及其他起重、支撑等工作。其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作，主要有机械式（见图）和液压式（见图）两种。,49,任务3
35、钢结构零件及部件加工制作,50,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(9)组立机：用于定位钢板位置、提供焊接操作台面的大型设备。目前应用最为广泛的为H型钢组立机（见图）。除此以外，常用工机具还有铣床、钻床、电钻、电焊、气焊、钢板尺、角尺、塞尺、手工扳手、锤子、钢丝刷等。,4.组立工艺流程工艺历经“作业准备小件拼装构件组装连接后检查验收”，完成构件的组立。5.组立胎具形式与要求针对表现形状比较复杂的钢构件，或不便于定位、夹紧、大批量生产的焊接结构，加工制作过程中需要采用组立胎具。胎具的使用简化了零件的定位工作，改善了焊接工作条件，提高了组立效率与组装质量。组立胎具按结构可分为固定式、活动式；按适用
36、范围可分为专用胎、通用胎，应符合下列要求：(1)具有足够的强度和刚度。(2)便于工件的装、卸、定位等装配操作。(3)胎具上应划出中心线、位置线、边缘线等基准线，便于矫正和检验。(4)较大尺寸胎具应安置在坚固的基础上，避免胎具变形。,51,任务3 钢结构零件及部件加工制作,6.组立工作台形式组立工作台一般采用平台形式，主要有以下形式：(1)铸铁平台。(2)钢结构平台。(3)导轨平台。(4)水泥平台。(5)电磁平台。7.组立工艺组立工艺流程如下：组立前准备选择组立方式（正装、倒装、卧装）选择构件支撑形式（组立平台支承、组立胎架支承）零件定位（划线定位、样板定位、定位元件定位）构件夹紧组立定位焊。,
37、52,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(1)组立前准备 钢结构组立前，应按施工图、施工方案及其下料单，清点和检查加工件的材质、规格、数量和加工质量，不合格不得组装。组立前，认真清除接口表面3080mm范围内的铁锈、油污等杂质，打磨干净，并认真检查腹板平整度。组立前，完成工量具、夹具和吊具的准备。组立场地应保证平整、清洁，便于安置工作台或装配胎具；场地周围应合理布置工机具，便于生产。(2)组立方式选择正装：指构件在组装中所处的位置与其使用时的位置相同。倒装：指构件在组装中所处的位置与其使用时的位置相反。卧装：指构件按其使用位置垂直旋转90。,53,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(3)构件夹
38、紧构件夹紧通过夹具实现，因此夹具类型、数量、作用位置、夹紧方式是选择的关键。(4)组立定位焊定位焊是用于固定各零件间的相对位置，以保证整个结构件正确的几何形状和尺寸的焊接。组立时严禁强制成型，组立平台及拼装模具应经测平，组立平台平面高低差不应超过4mm，并加以固定。组立时的点固焊缝长度宜大于40mm，间距宜为500600mm，点固焊缝高度不宜超过设计焊缝高度的2/3。构件的组立应在部件组装、焊接、矫正后进行，以保证构件组装的精度。,54,任务3 钢结构零件及部件加工制作,当采用点焊组立时，应满足下列要求：焊接前须将焊接面及其临近位置的黑皮、铁锈、油漆、油脂等杂物彻底清除干净。焊接材料须与主焊道
39、保持一致。点焊道长度、间距须符合相关作业标准，如表所示。点焊完成后，必须将焊渣及飞溅渣清除干净。,55,任务3 钢结构零件及部件加工制作,8.组立检查(1)必须按工艺要求的次序进行，当有隐蔽焊缝时，必须先予施焊，经检验合格后方可覆盖。为减少变形，尽量采用小件组焊，经矫正后再大件组装。(2)组立的零件、部件应经检查合格,零件、部件连接接触面和沿焊缝边缘约3050mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪、油迹等应清除干净。(3)布置拼装胎具时，其定位必须考虑要预放出焊接收缩量及加工余量。(4)为减少大件组装焊接的变形，一般应先采取小件组焊，经矫正后，再组立大部件。胎具及组装的首件必须经过检验方可大批进行
40、组装。(5)板材、型材的拼接应在组装前进行；构件的组立应在部件组装、焊接、矫正后进行，以便减少构件的残余应力，保证产品的制作质量。构件的隐蔽部位应提前进行涂装。(6)组立时要求磨光顶紧的部位，其顶紧接触面应有75以上的面积紧贴。,56,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(7)组立好的构件应立即用油漆在明显部位编号，写明图号、构件号、件数等，以便查找。钢构件组立的允许偏差应符合钢结构工程施工质量验收规范（GB 502052001）的有关规定。应严格控制的偏差如下：(1)局部间隙1.0mm；(2)磨光顶紧接触部位75%，边缘最大间隙0.8mm。,57,任务3 钢结构零件及部件加工制作,九、焊接构件
41、组立完毕经检验合格后，需进行焊接施工，焊接施工工艺要求应按施工详图和焊接工艺文件规定执行。由于焊接是钢结构零件及部件加工制作过程中非常重要的工序，其施工质量的好坏直接影响构件的使用功能，对这一重要的工序，本书在学习任务4中另有详细介绍。,58,任务3 钢结构零件及部件加工制作,十、矫正在钢结构制作过程中，原材料自身变形、切割变形、焊接变形、运输变形等造成的构件变形若超过技术设计允许的变形范围，应设法进行矫正，使其达到符合产品质量的要求。1.矫正形式主要形式有矫直、矫平和矫形三种。(1)矫直：消除材料或构件的弯曲的矫正形式。(2)矫平：消除材料或构件的翘曲或凹凸不平的矫正形式。(3)矫形：消除材
42、料或构件几何形状变形的矫正形式。其矫正原理都是利用钢材塑性、热胀冷缩的特性，采用某种方式设法造成新的变形来抵消已经发生的变形。,59,任务3 钢结构零件及部件加工制作,2.矫正方法普遍应用的矫正方法主要有手工矫正、机械矫正和火焰矫正。(1)手工矫正手工矫正是采用锤击的方法，以使部位较紧的金属得到延伸扩展，最终使各纤维长度趋于一致，来达到矫正的目的。其是最简单易行的矫正方法之一，适合于自动割刀切割下的小型板材和各种小规格型钢。薄板的手工矫正板料变形情况有中部凸起、边缘呈波浪形、弯曲变形等。薄板中间凸起矫正时，由凸起处的边缘开始向四周边呈放射状锤击，越向外锤击密度越大，锤击力加大，使由里向外各部分
43、金属得到不同程度的延伸，凸起变形在锤击过程中逐渐消失，如图所示。边缘波浪形矫正时，由外向内锤击，锤的密度逐渐增加，板材中部的较大延展使四周波浪变形得到矫正，如图所示。,60,任务3 钢结构零件及部件加工制作,弯曲变形矫正时，沿变形小的方向锤击，将板材的短向方向纤维延伸，如图所示。厚板的手工矫正由于厚板刚性大，可采用直接锤击凸起部位的方式矫正。,61,任务3 钢结构零件及部件加工制作,扁钢的手工矫正扁钢的变形有弯曲和扭曲两种。当扁钢在厚度方向弯曲时，应锤击凸起处；当宽度方向弯曲时，应锤击扩散凹面，如图所示。角钢的手工矫正角钢的变形有外弯、内弯、扭曲和角变形等多种形式。角钢弯曲时，可用钢圈当作平台
44、，直击凸处，如图所示；矫正角钢扭曲时，将角钢背面朝一端用虎钳夹持，用扳手夹持另一端并作反方向扭转。待扭曲变形消除后，再用锤击进行修整，如图所示。,62,任务3 钢结构零件及部件加工制作,槽钢的手工矫正槽钢的刚性要比角钢大，因此一般矫正规格比较小的槽钢。槽钢变形有立弯、旁弯和扭曲等几种，均需在平台上悬空操作，如图所示。,63,任务3 钢结构零件及部件加工制作,(2)机械矫正机械矫正是在矫正机上进行的，使用时根据矫正机的技术性能和实际使用情况进行选择。现在广泛使用的有多种规格的H型钢矫正机（见图），其矫正原理如图所示。(3)火焰矫正火焰矫正法是利用氧乙炔混合气体燃烧放出的热量对焊接构件进行反方向的
45、加热，使火焰加热产生的收缩变形抵消焊接过程中产生的收缩变形。因此，火焰矫正变形既可以减少焊接残余变形，又可以减少焊接残余应力，但火焰矫正控制不当又会产生新的变形。,64,任务3 钢结构零件及部件加工制作,火焰矫正主要针对钢材的塑性变形，分为全加热矫正和局部加热矫正。加热区形状分点状加热、线状加热、三角形加热三种，选在应力集中的部位，将工件的两端支起，借工件的自重提高矫正效果，火焰矫正的加热温度一般为600800，过高会引起金属变脆，影响冲击韧性，降低矫正效果。以上的矫正方式往往是共同进行的，为达到良好的矫正效果，应尽量采用机械矫正。,65,任务3 钢结构零件及部件加工制作,十一、高强度螺栓摩擦
46、面加工高强度螺栓摩擦面的处理方法对高强度螺栓的承载能力有着很大的影响，因此施工中要高度重视，常用的摩擦面处理方式有：1.喷砂或抛丸处理,66,任务3 钢结构零件及部件加工制作,用的压缩空气，通过砂罐、喷枪，把直径0.2-2.5mm 的天然石英砂、金刚砂或铁丸均匀喷到钢材表面，使钢材呈浅灰色的毛糙面。这种方法的摩擦系数可达到。喷砂过程采用喷砂机，它以压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（喷丸玻璃珠、钢丸、钢砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂）高速喷射到被处理工件表面，使工件外表面的机械性能发生变化（见图）。,2.喷砂后生赤锈处理主要是指用喷砂方法处理后的摩擦面，让其生锈成赤锈面，安装时用软棉麻织物
47、拭去表面浮锈而形成粗糙面的方法。此法处理效果较好，且经济实惠。其处理后抗滑移系数可达到0.60.8。3.抛丸后摩擦面涂装处理这是一种不带锈涂装的方法，是在喷砂处理后再在摩擦面上涂刷涂装材料的工艺，方法主要有涂无机富锌漆、热镀锌等，其目的是对摩擦面进行防腐处理。这种工艺一般在露天结构如桥梁工程中应用较多，高层建筑钢结构中用的较少。4.砂轮打磨处理砂轮打磨处理是指用金刚砂轮按构件受力方向的垂直方向打磨，使构件呈银灰色的毛糙面，其摩擦系数可以达到0.60.8。,67,任务3 钢结构零件及部件加工制作,5.钢丝刷处理使用钢丝刷将钢材表面的氧化铁皮等污物清理干净。该处理比较简便，仅用于全面地覆盖着氧化皮
48、或有轻微浮锈的钢材表面，并且抗滑移系数要求不高的摩擦面。6.酸洗处理酸洗处理是以弱酸为基底的化学除锈剂，效果虽然良好，但残存的酸性液体将不可避免地存在，继续腐蚀摩擦面，因此使用此法需要慎重。,68,任务3 钢结构零件及部件加工制作,学习拓展钢结构零件及部件加工过程中经常出现违反国家工程技术规范、标准的一些错误做法。表将常见的禁忌条目列出并加以分析，保证加工工序的规范性。,69,任务3 钢结构零件及部件加工制作,70,任务3 钢结构零件及部件加工制作,检查与评价一、简答题1.钢结构加工制作前的准备工作有哪些？2.编制加工制作工艺规程需依据哪些内容？3.大流水作业钢结构构件加工制作主要有哪些流程？4.号料的作用是什么？有哪些方法？5.制孔方法有哪些？各有什么特点？6.构件组装方法有哪些？试用范围分别是什么？7.高强度螺栓摩擦面的处理方法有哪些？哪种应用最为普遍，经济性较好？,71,任务3 钢结构零件及部件加工制作,二、评价表,72,任务3 钢结构零件及部件加工制作,
