大型鋼結(jié)構(gòu)制作和修復(fù)工藝研發(fā)及產(chǎn)品開發(fā)

大型鋼結(jié)構(gòu)件制作和修復(fù)工藝研究及產(chǎn)品開發(fā)前言1.1機(jī)制公司鋼結(jié)構(gòu)件加工能力現(xiàn)狀機(jī)制公司鋼結(jié)構(gòu)件加工能力特別是大型鋼結(jié)構(gòu)件制作裝備更新和工藝水平長(zhǎng)期以來滯后同行業(yè)同期的發(fā)展，已不能滿足新鋼公司快速發(fā)展（特別是三期技改）后對(duì)冶金非標(biāo)設(shè)備及備件的需求。目前的現(xiàn)狀是鋼結(jié)構(gòu)件制作老產(chǎn)品和市場(chǎng)在萎縮，鋼結(jié)構(gòu)件特別是大型鋼結(jié)構(gòu)件受裝備能力和工藝水平的制約又無法跟進(jìn)，這種狀況將嚴(yán)重制約機(jī)制公司今后的快速發(fā)展和參與激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。尤其大型構(gòu)件焊接后應(yīng)力的消除的工藝和方法有待提高。1.2項(xiàng)目的目的和意義針對(duì)這一狀況，機(jī)制公司2008年底制定了在產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)方面向大、精、特方向發(fā)展的產(chǎn)品制作工藝研究及產(chǎn)品開發(fā)的中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，隨著大型鋼結(jié)構(gòu)件制作的75t廠房、起重能力及其配套設(shè)備建設(shè)的逐項(xiàng)完成，結(jié)合大型鋼結(jié)構(gòu)件的市場(chǎng)需求，不斷研究大型鋼結(jié)構(gòu)件制作工藝，因此開展了對(duì)大型鋼結(jié)構(gòu)件制作和修復(fù)工藝研究及產(chǎn)品開發(fā)這一課題的研究，重點(diǎn)針對(duì)大型鋼結(jié)構(gòu)件、渣罐車、鋼包車、鋼/鐵水包、平板車和廠房建筑鋼構(gòu)件等產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，增加經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，僅2010年實(shí)現(xiàn)大型鋼結(jié)構(gòu)新產(chǎn)品收入1500萬元，以后逐年增加。1.3項(xiàng)目的特點(diǎn)在提高設(shè)備能力的條件下，規(guī)范構(gòu)件的工藝，重點(diǎn)解決型構(gòu)件焊接后應(yīng)力的消除的工藝和方法。主要技術(shù)條件滿足圖紙和技術(shù)協(xié)議中所規(guī)定內(nèi)容的技術(shù)條件。符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，大型鋼結(jié)構(gòu)件制作和修復(fù)工藝應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，主要國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有：（1）氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB985-88）（2）埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB986-88）（3）鋼制壓力容器焊接規(guī)程（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T4709-2000）（4）鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3323-87）（5）鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11345-89）（6）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50017-2003）（7）火焰切割件（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T5000.2-2007）（8）焊接件（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T5000.3-2007）（9）振動(dòng)時(shí)效效果評(píng)定方法（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T5926）（10）碳鋼、低合金鋼焊接構(gòu)件焊后熱處理方法（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T6046）（11）鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50205-2001）3大型鋼構(gòu)件制作工藝大型鋼構(gòu)件制作工藝制作流程如下：生產(chǎn)前準(zhǔn)備—放樣號(hào)料—切割—拼裝—焊接—矯正成型—應(yīng)力消除—機(jī)加工—防銹涂漆3.1生產(chǎn)前準(zhǔn)備：3.1.1設(shè)備工具場(chǎng)地準(zhǔn)備:根據(jù)大型鋼構(gòu)件制作工藝和特點(diǎn)，必須在設(shè)備工具的配置上有針對(duì)性，配備專業(yè)設(shè)備及廠房，有利于構(gòu)建生產(chǎn)組織和生產(chǎn)規(guī)?；?新增設(shè)備配置情況如下表：表1新增設(shè)備明細(xì)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量設(shè)備能力投入時(shí)間投入資金(萬元)75t橋式起重機(jī)QD75/25-19.5175t以下2010.9140數(shù)控切割機(jī)CG1-40001δ1004m*15m2008.916半自動(dòng)切割機(jī)CG1-3015-100mm2008.31.7剪板機(jī)Q11Y20-25001&202008.315.3液剪倒角機(jī)GD201坡口22~55°2008.33.2CO2氣體保護(hù)焊機(jī)YD-500KR102008.323埋弧焊機(jī)ZX5-100042008.324.5拋丸機(jī)PBS-100k22008.360卷板機(jī)CD10IHNL-50*25001&50*2.5m2009.1084.475t廠房122m2009.10200柔性板式加熱器HDZK61620~650°2008.36.5臺(tái)車煤氣退火爐自制15m*2.8m*3.2m2008.330配套機(jī)加工設(shè)備：8m龍門刨床BQ2031A13.2m*8m2009.10262.75m立車CQ525D1￠5.25m*2m2009.10189.3160鏜床T6216D16m2009.9271.2合計(jì)1327.83.1.2工藝準(zhǔn)備：1.有批量或精度要求高且要求互換的產(chǎn)品，應(yīng)先期策劃設(shè)計(jì)制作胎膜，胎膜精度不低于產(chǎn)品精度。2.設(shè)計(jì)好工藝流程。3.做好質(zhì)量策劃工作確保產(chǎn)品質(zhì)量，有利于產(chǎn)品制作指導(dǎo)和監(jiān)督作用。3.1.3材料準(zhǔn)備：根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，對(duì)已到場(chǎng)的材料進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收內(nèi)容為材料的合格證，除銹，校正，清點(diǎn)規(guī)格和數(shù)量，驗(yàn)收工作完成后方可進(jìn)行投料生產(chǎn)。一般要求（a1）、所有零部件的材料必須有供應(yīng)廠的合格證明書，否則必須進(jìn)行鑒別和化驗(yàn)，合格后方可使用。（a2）板材的外觀質(zhì)量檢驗(yàn)：⑴.產(chǎn)品外觀質(zhì)量檢驗(yàn)一般采用目視法，即肉眼觀察，必要時(shí)采取探傷、酸洗、剝皮等手段。⑵材料表面不允許有肉眼可見的裂紋、夾渣、翻皮等缺陷。⑶板材、型材的外觀質(zhì)量不但要檢驗(yàn)其外觀有無缺陷，還應(yīng)達(dá)到GB8923《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》B級(jí)以上。鋼材表面銹蝕度：A、B、C、D級(jí)。A級(jí)：鋼材表面完全被緊密的軋制氧皮覆蓋，幾乎沒有銹蝕。B級(jí)：鋼材表面已經(jīng)開始生銹，而且軋制氧化皮已部分剝落。C級(jí)：鋼材表面已大量生銹，而且軋制氧化皮已接近全部剝落，但肉眼還幾乎看不出點(diǎn)腐蝕。D級(jí)：鋼材表面已全部生銹，而且軋制氧化鐵皮接近全部脫落，通過肉眼可看出相當(dāng)多的點(diǎn)腐蝕。⑷對(duì)已經(jīng)銹蝕的板材，型材等鋼材（主要指非加工面）必須經(jīng)表面處理后才能流入下道工序，鋼材表面處理可用手工除銹、表面噴射、化學(xué)酸洗等方法來進(jìn)行，表面清潔度等級(jí)為Sa21/2以上，即噴射至表面接近出白，每單位面積有95%的面積無可見的殘留物`.(b)焊條、焊絲、焊劑(b1）用于焊接結(jié)構(gòu)件的焊條、焊絲與焊劑應(yīng)保證焊后不低于母材的機(jī)械性能。(b2）焊條、焊絲與焊劑應(yīng)有質(zhì)量證明書，應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的要求合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。(b3）嚴(yán)禁使用藥皮脫落或生銹的焊條、焊絲，以及受潮結(jié)塊或熔燒過的3.2放樣下料（1）按照施工圖以1:1的比例在樣臺(tái)上放出實(shí)樣，以求出形狀和尺寸，作為下料彎制或加工制孔的依據(jù)。（2）將圖紙轉(zhuǎn)化為數(shù)控加工程序，由數(shù)控下料機(jī)進(jìn)行下料。（3）零件的切割線與號(hào)料線的允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定：手工切割±2.0mm；自動(dòng)、半自動(dòng)切割±1.5mm；精密切割±1.0mm；（4）在下料劃線前，應(yīng)檢查鋼材變形程度，如有變形應(yīng)矯正，方可下料劃線。3.3切割：（1）切割前，應(yīng)將鋼材表面切割區(qū)域內(nèi)的蝕銹、油污等清除干凈。切割后，斷口上不得有裂紋和大于1.0mm的缺棱，并應(yīng)清除邊緣上的熔瘤和飛濺物等。（2）切割后切口與鋼材表面不垂直度不大于鋼板厚度的10%，且不大于2.0mm。（3）機(jī)械剪切的零件，其剪切線與號(hào)料線的允差不得大于2.0mm，并應(yīng)清除毛刺。（4）機(jī)械剪切的型鋼，其端部剪切斜度不得大于2.0mm，并應(yīng)清除毛刺。（5）已炔自動(dòng)切口面光潔度等級(jí)分為：優(yōu)級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)。手工切割分為：一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)，它們分別等于自動(dòng)切割的二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)（見表1）。切口的光潔度，自動(dòng)切割不低于一級(jí)，手工切割不低于二級(jí)。普通低合金鋼應(yīng)盡量不采用手工切割。表2氣切割精度和質(zhì)量（按厚度和切割方法而定）mm氣切割質(zhì)量的有關(guān)方面符號(hào)精度等級(jí)切割方法機(jī)械切割手工切割鋼板厚度δ≤2525~50≤2525~50切割表面不平度B一0.300.600.601.00二0.601.001.001.70三1.001.501.502.50四1.502.102.103.40（6）對(duì)重要結(jié)構(gòu)件的尺寸允許偏差，如圖樣未注明時(shí)，按表3的規(guī)定；對(duì)一般結(jié)構(gòu)件的尺寸允差不得大于表2的50%。表3經(jīng)切割加工后零件尺寸允許偏差mm零件尺寸鋼板厚度型鋼長(zhǎng)度允差610162040尺寸允差≤1001.01.51.52.02.02.0＞100~2501.51.52.02.02.52.0＞250~6501.52.02.02.53.02.5＞650~10002.02.02.53.03.53.0＞1000~16002.02.53.03.54.03.5＞1600~25002.23.03.04.04.54.0＞2500~40002.53.03.54.05.04.0＞4000~65002.83.54.04.55.04.5＞6500~100003.04.54.55.05.54.53.4拼裝（1）預(yù)拼裝所用的支承架或平臺(tái)，應(yīng)測(cè)量找平，其水平度的要求為：A≤300~1000mm允差0.2A≤1000~5000mm允差0.3（2）點(diǎn)焊必須確保焊縫長(zhǎng)度不小于40mm，且無裂紋缺陷。（3）預(yù)拼裝的所有構(gòu)件要按圖施工，確保圖紙尺寸和加工余量，其基準(zhǔn)應(yīng)以劃線或胎具基準(zhǔn)重和，控制構(gòu)件實(shí)物基準(zhǔn)，與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)要求一致，如需變更基準(zhǔn)，應(yīng)經(jīng)工藝確定認(rèn)可。（4）構(gòu)件預(yù)拼裝完成后，依據(jù)相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)自檢，互檢后，由專檢確認(rèn)驗(yàn)收。拼接裝配的零件，必須經(jīng)過矯正檢驗(yàn)符合規(guī)定，凡不符合規(guī)范的零件，不應(yīng)裝配。（5）拼裝前，連接表面積沿焊縫每遍30~500mm范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺和油污等必須清除干凈。（6）拼裝時(shí)，定位點(diǎn)焊所用焊接材料的型號(hào)，應(yīng)予正式焊接的材料相同，點(diǎn)焊高度不宜超過設(shè)計(jì)焊縫高度的2/3，且不大于8mm，焊道長(zhǎng)度不應(yīng)小于25mm，定位焊位置應(yīng)布置在焊道以內(nèi)，并應(yīng)由持合格證的焊工施焊。（7）焊接前，接縫的拼裝偏差不得超過表4的規(guī)定表4焊縫在焊接前拼裝的允許偏差mm順序接縫類型偏差名稱允許偏差值1間隙d的偏差+1.0－C(C為標(biāo)準(zhǔn)間隙）S＝δ/10且不大于32邊緣高度差S甲4＜δ≤7乙7＜δ＜20丙δ≥201.02.0δ/10但不大于33坡口張角r的偏差（度）±5·鈍角a的偏差＋1.0－C4長(zhǎng)度L的偏差±5·最大間隙1.05最大間隙＜28S＞5mm時(shí)厚板邊緣應(yīng)均勻削薄L＝5（δ1－δ）3.5焊接A一般要求A1焊條（劑）使用前，必須按照質(zhì)量保證書的規(guī)定進(jìn)行烘焙。低氫型焊條經(jīng)過烘焙后，應(yīng)放在保溫容器中隨用隨取。（參照鋼結(jié)構(gòu)件制造工程技術(shù)規(guī)范）。A2焊接結(jié)束必須清除熔渣、金屬飛濺和馬腳，（對(duì)于多層焊縫，宜連續(xù)施焊，每焊一層必須將熔渣清除干凈后，才能焊下一層）。焊工應(yīng)自行檢查焊縫質(zhì)量，并修復(fù)缺陷，重要焊件在修補(bǔ)結(jié)束后提請(qǐng)質(zhì)檢人員檢驗(yàn)。A3當(dāng)焊縫出現(xiàn)裂紋時(shí)，焊工不得擅自處理，應(yīng)申報(bào)公司質(zhì)檢及技術(shù)人員查清原因，訂出修補(bǔ)措施后，方可處理。A4普通結(jié)構(gòu)鋼厚度大于50mm和低合金結(jié)構(gòu)鋼大于或等于36mm，工作地點(diǎn)溫度不低于O·c時(shí)，應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱處理。其焊接預(yù)熱溫度及房間溫度宜控制在100~150·c,預(yù)熱區(qū)應(yīng)在焊接坡口兩側(cè)各80~100mm范圍內(nèi)，工作地點(diǎn)溫度低于O·c時(shí)，其需要預(yù)熱溫度應(yīng)試驗(yàn)確定。A5嚴(yán)禁在間隙內(nèi)填入金屬材料焊接。A6焊縫同一部位的返修次數(shù)，不宜超過兩次。當(dāng)超過兩次時(shí)，應(yīng)按返修工藝進(jìn)行。A7對(duì)重要的受力結(jié)構(gòu)件的焊縫，焊后在焊縫兩端必須打上焊工的印記號(hào)碼，經(jīng)檢驗(yàn)后的焊縫應(yīng)打上質(zhì)檢人員代號(hào)印，已備追溯。B焊縫的外觀質(zhì)量檢驗(yàn)。焊縫外觀質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目及要求，如表5的規(guī)定表5焊縫外觀質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目及要求mm序號(hào)項(xiàng)目要求及允許缺陷尺寸簡(jiǎn)圖1焊渣必須全部清除不允許夾渣2飛濺任意100nn長(zhǎng)范圍內(nèi)φ≤1.5mm飛濺點(diǎn)少于10粒3包角必須（因裝配需要例外）4弧坑δ≤10時(shí)φ≤4Δh≤0.5任意一米長(zhǎng)焊縫內(nèi)部的多于一支弧坑5表面成形波紋均勻、焊角整齊、成形美觀對(duì)接焊縫成形寬度偏差δ＝12時(shí)Δb＝±1.5δ＞12時(shí)Δb＝±26咬肉δ≤10時(shí)、深度不大于0.5δ＞10時(shí)、深度不大于1.0則連續(xù)長(zhǎng)度不大于200，累計(jì)長(zhǎng)度不超過焊縫15%7焊瘤必須清除，清除后高度不超過焊縫余高8焊穿、裂紋、氣孔焊縫中不允許存在焊穿、未熔合、表面氣孔、表面裂紋等缺陷9對(duì)接焊縫尺寸和加強(qiáng)高度（Δh）δ≤10時(shí)Δh＝1.0~2.0δ＞10時(shí)Δh＝2.0~3.010角焊縫尺寸和加強(qiáng)高度（k焊腳高）K＝6~12、Δk＝Δh＜1K＞12、Δk＝Δh＜1.5C焊縫表面質(zhì)量分級(jí)焊縫的外觀質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)品、一級(jí)品、二級(jí)品、三級(jí)品、四級(jí)品，其標(biāo)準(zhǔn)為：C1優(yōu)質(zhì)品：表5中全部項(xiàng)目一次驗(yàn)收合格;C2一級(jí)品：表5中1、2、3、4項(xiàng)合格，其余、一次修補(bǔ)驗(yàn)收合格;C3二級(jí)品：凡表5中1、2、3、4項(xiàng)中一項(xiàng)不合格，但經(jīng)二次修補(bǔ)合格者;C4三級(jí)品：凡表5中1、2、3、4項(xiàng)中有兩項(xiàng)不合格，或其中之一項(xiàng)，經(jīng)二次修補(bǔ)合格者，以及其余幾項(xiàng)經(jīng)三次修補(bǔ)合格者;C5四級(jí)品：凡達(dá)不到上述級(jí)別的焊縫，即為四級(jí)品。對(duì)四級(jí)品的處理經(jīng)質(zhì)檢部和技術(shù)部協(xié)商解決。應(yīng)返工，作超差回用處理。D焊接接頭的基本形式與尺寸焊接接頭的基本形式與尺寸是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB985《手工電弧焊焊接接頭的基本形式與尺寸》及GB986《焊劑層下自動(dòng)與半自動(dòng)焊接接頭的基本形式和尺寸》并結(jié)合我公司生產(chǎn)實(shí)際制定，規(guī)范了我公司鋼結(jié)構(gòu)制造中常用的接頭形式與尺寸，無規(guī)定的接頭設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)繪制焊縫詳圖并注明技術(shù)要求D1對(duì)接焊縫D1.1手工電弧焊手工電弧焊對(duì)接焊縫形式與尺寸如下表：表6手工電弧焊對(duì)接焊縫形式與尺寸mm編號(hào)接縫形式標(biāo)注方法圖例尺寸說明1不開坡口單面焊接縫δ1～23～45～6只用于次要結(jié)構(gòu)件，如：機(jī)房駕駛室各種儀表，裝物箱等受力構(gòu)件約不允許。b4810焊縫ce熔深S≥0.7δ2不開坡口雙面焊接縫不開坡口，不碳刨刨子槽的手工雙面焊，板厚不超過6mm，對(duì)重要構(gòu)件施焊時(shí)，反面應(yīng)碳刨刁槽，以保證焊透。δ23456b661012焊縫ce3單邊V型坡口雙面焊接縫焊縫坡口形式按具體情況開，由風(fēng)割或刨（銑）邊機(jī)加工。10±212±22+1-23+1-31.5±5°2+1-22±150°±5橫焊縫4V型坡口雙面焊接縫反面碳刨刁槽封底10±212±22+1-2焊縫e1.5+1-1.52+1-2p2±15K型坡口雙面焊接縫1、坡口形式按具體情況開，由風(fēng)割、銑（刨）邊機(jī)加工。2、當(dāng)裝配后進(jìn)行橫焊縫時(shí)，一般是采用單V型坡口或K型坡口。δ202426303440b161820222426焊縫e6X型坡口雙面焊接縫1.5±5°2+1-22±1焊縫b30323436e2±1D1.2埋弧自動(dòng)焊埋弧自動(dòng)焊接縫形式與尺寸要求按表7規(guī)定。表7埋弧自動(dòng)焊對(duì)接焊縫形式與尺寸mm編號(hào)接縫形式標(biāo)注方法圖例尺寸說明1不開坡口接縫δ6789101214b14161820焊縫c0±1e2V型坡口接縫1、坡口形式可按具體情況開，氣割、刨（銑）邊機(jī)加工均可。2、正面焊后，反面須碳弧刁槽后方能焊接。δ1618202224262830b20222426283032c0±10±1.5焊縫p7±18±1e3X型坡口接縫24-28303234363840422024262860°±5°焊縫4446485052-60303260°±5°60°±5°D2角接焊縫D2.1手工電弧焊角接焊縫的手工電弧焊接縫形式與尺寸要求，按表8規(guī)定。表8手工電弧焊接縫形式與尺寸mm編號(hào)接縫形式標(biāo)注方法圖例尺寸說明1不開坡口角焊縫接縫1、表為單、雙面連續(xù)焊規(guī)范，單面、雙面間斷焊可參照用。2、k由設(shè)計(jì)計(jì)算決定，表中k值為最小焊腳尺寸。δ2～34～67～910～12k2345焊縫δ14～1618～2223～30k68102單邊V型坡口角焊縫接縫δ7891012141618b101216182022e=4≈5p2±1k1346焊縫δ202224262830b242628303234e≈6p2±1k163k型坡口角焊縫接縫10121416182022246810121416≈5焊縫26283032343638401618202224≈54不開坡口角接縫接縫1、對(duì)于小型箱形結(jié)構(gòu)采用焊縫“Ⅰ”形式。2、k由設(shè)計(jì)計(jì)算決定，表中k值為最小焊腳尺寸。δ4～30焊縫Ⅰbk≥0.5δk1≥3焊縫ⅡL≥0.6δ5單邊V形坡口角接焊接縫對(duì)于小型的箱形結(jié)構(gòu)采用焊縫Ⅰ形式。S≥0.7δδ6～1011～1617～30c1±1p1±1焊縫ⅠKmin346焊縫Ⅱ67間斷焊焊縫見編號(hào)1t＝150a＝75K＝焊腳高（編號(hào)1）89間斷點(diǎn)焊焊縫用于板厚小于4次要結(jié)構(gòu)d＝8、t＝20D2.2自動(dòng)埋弧焊角接焊縫的自動(dòng)埋弧焊接縫形式與尺寸要求按表9規(guī)定。表9自動(dòng)埋弧焊接縫形式與尺寸mm 編號(hào)接縫形式標(biāo)注方法圖例尺寸說明1不開坡口角焊縫接縫連續(xù)焊K由設(shè)計(jì)計(jì)算決定，表中K值為最小焊腳尺寸。δ3～56～12c焊縫k346810間斷焊δ2～34～6ck234562單邊V形坡口角焊接接縫坡口由銑（刨）邊機(jī)加工或風(fēng)割出。δbδ±2焊縫e≈5≈6≈7k678910α=40°±3°p=2±13K形坡口角焊接接縫坡口由銑（刨）邊機(jī)加工或風(fēng)割出。δb1214e≈4≈5≈6焊縫δb161820e≈7≈8≈9α=40°±3° D3搭接接縫搭接手工電弧焊接縫形式與尺寸要求按表10規(guī)定。表10搭接手工電弧焊接縫形式與尺寸mm編號(hào)接縫形式標(biāo)注方法圖例尺寸說明1不開坡口搭接焊縫接縫K由設(shè)計(jì)計(jì)算決定，表中K值為最小焊腳尺寸。δK23468C焊縫L≥2搭接圓孔塞焊焊縫接縫當(dāng)δ≥30mm時(shí)，允許沿孔壁角焊面不填滿，但角焊縫焊腳K≥0.8δ。δdδ焊縫δQ、U、t由設(shè)計(jì)確定：α=55°±5°、e=。當(dāng)δ＜8時(shí)，可不锪孔；當(dāng)δ為8-16時(shí)，應(yīng)將整個(gè)板厚锪孔；當(dāng)δ＞16時(shí)，锪孔須保證焊縫尺寸。3搭接長(zhǎng)孔的孔內(nèi)角焊焊接接縫K、Q、L由設(shè)計(jì)確定，允許沿孔壁全部填滿，當(dāng)m＞δ時(shí)，可沿孔壁角焊而填滿。δKδmδ焊縫γδD4不同厚度板的對(duì)接焊縫對(duì)接不同厚度板的重要受力接頭時(shí)，如果兩板的厚度差（δ1-δ）不超過表內(nèi)規(guī)定，則焊接接頭的基本型式與尺寸應(yīng)按較厚板的尺寸數(shù)據(jù)選取。較薄板的厚度δ＜12mm＞12允許厚度差（δ1-δ）45超過表內(nèi)規(guī)定的，應(yīng)在較厚的板上作出單面或雙面削薄形式，其削薄長(zhǎng)度L=5（δ1-δ），如下圖所示：3.6矯正成型A矯正原則（1)用火焰加熱矯正時(shí)，其間熱溫度嚴(yán)禁超過正火溫度（90c·），加熱矯正后的低合金結(jié)構(gòu)鋼必須緩慢冷卻。(2)不論是熱加工成形，或熱矯正，要謹(jǐn)防加熱區(qū)溫度過高，不準(zhǔn)出現(xiàn)潰狀現(xiàn)象（皺紋狀）。B焊接變形的矯正方法構(gòu)件發(fā)生彎曲和扭曲變形的程度超過現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求時(shí)，必須進(jìn)行矯正。焊接變形矯正方法有：機(jī)械矯正、火焰矯正和混合矯正。施工時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況合理選用。矯正時(shí)應(yīng)遵循以下原則：先總體，后局部；先主要，后次要；先下部，后上部；先主件，后次件。B1機(jī)械矯正法機(jī)械矯正法主要是利用機(jī)械力的作用，以矯正焊接變形，常采用方法有液壓矯正機(jī)矯、滾筒式矯正機(jī)滾矯、液壓矯正機(jī)扳矯和千斤頂頂矯。B2火焰矯正采用火焰矯正的原理和焊接變形原理相同，只是反其道而行之，通過給金屬輸入熱量，使金屬達(dá)到塑性狀態(tài)，從而產(chǎn)生變形，構(gòu)件局部被加熱后，依靠加熱區(qū)的膨脹與收縮差，使構(gòu)件按照預(yù)定的方向發(fā)生變形，從而達(dá)到矯正的目的。用火焰加熱矯正構(gòu)件時(shí)，一定要使構(gòu)件處于自由狀態(tài)，一些自重較大的構(gòu)件加熱后要用吊具提離平臺(tái)，以免自重產(chǎn)生的摩擦力阻礙變形，影響矯正效果。采用火焰矯正20米長(zhǎng)鋼構(gòu)件其側(cè)彎或拱量可以矯正到6MM以內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于規(guī)范要求。但是用火焰矯正，在實(shí)際施工中很難定量地確定加熱部位、加熱溫度、加熱時(shí)間及加熱區(qū)域長(zhǎng)度等，主要靠積累經(jīng)驗(yàn)，因此，在準(zhǔn)備矯正構(gòu)件時(shí)，要選擇有一定矯正經(jīng)驗(yàn)的人員擔(dān)任此項(xiàng)工作，并且人員要相對(duì)固定。利用火焰矯正方便快捷，但必須注意幾項(xiàng)基本要領(lǐng)。首先，加熱溫度要掌握好，一般控制溫度在650-850℃之間，溫度太低效果不明顯，溫度太高易使材質(zhì)發(fā)生變化；要掌握在不同氣溫情況下的加熱溫度；變形較大的構(gòu)件一次加熱不能完全清除變形時(shí)，應(yīng)錯(cuò)開原來的加熱點(diǎn)進(jìn)行第二次加熱矯正；采取合理的矯正順序，先矯正翼板不平、傾斜，再矯正側(cè)向彎曲和起拱；矯正過程中要經(jīng)常用直尺、細(xì)鋼線、水準(zhǔn)儀等檢查矯正情況，防止矯枉過正產(chǎn)生新的變形量。B3混合矯正混合矯正就是根據(jù)具體構(gòu)件變形情況，選用機(jī)械矯正和火焰矯正交替使用最后達(dá)到消除焊接變形目的。上述方法都是鋼結(jié)構(gòu)焊接施工中對(duì)焊接變形矯正的一些常用方法，但何時(shí)應(yīng)用何種方法并無明確規(guī)定，通常要根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和施工方案，并結(jié)合豐富的施工經(jīng)驗(yàn)才能取到事半功倍的效果。隨著建筑市場(chǎng)的發(fā)展，新設(shè)備的大量使用，各種施工工藝都有新發(fā)展，對(duì)于預(yù)防和處理焊接變形會(huì)有更好處理方法。3.7消除應(yīng)力A焊接應(yīng)力的工藝性研究焊縫冷卻至原始溫度后，在整個(gè)接頭區(qū)內(nèi)焊縫及近縫的拉應(yīng)力與母材的壓應(yīng)力區(qū)數(shù)值達(dá)到平衡，這時(shí)應(yīng)力狀態(tài)稱為焊接殘余應(yīng)力，稱焊接應(yīng)力。在焊接過程中，在不均勻加熱使得焊縫及其附近的溫度很高，而遠(yuǎn)處大部分金屬不受熱，其溫度接近室內(nèi)溫度。這樣，不受熱的金屬部分便阻礙了焊縫及近縫金屬的膨脹和收縮；因而，冷卻后，焊縫就產(chǎn)生了不同程度的收縮和內(nèi)應(yīng)力（縱向和橫向），就造成了焊接結(jié)構(gòu)的各種變形。金屬內(nèi)部晶粒組織的轉(zhuǎn)變所引起的體積變化也可能引起焊件的變形，這也是產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的根本原因。B焊件殘余應(yīng)力與變形危害在焊接過程中焊件將發(fā)生變形，隨著變形的產(chǎn)生，焊件內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)也發(fā)生變形，而焊完并冷卻后所留下的變形不是暫時(shí)的而是殘余的。通常焊接的殘余變形和應(yīng)力是同時(shí)存在的，但在一般焊接結(jié)構(gòu)中殘余變形的危害性比殘余應(yīng)力大得多，它使焊件或部件尺寸改變而無法組裝，使整個(gè)構(gòu)件喪失穩(wěn)定而不能承受載荷，使產(chǎn)品質(zhì)量大大下降，而矯正卻要浪費(fèi)大量的人力和物力，有時(shí)還導(dǎo)致產(chǎn)品的報(bào)廢。同時(shí)焊接裂紋的產(chǎn)生往往和焊接殘余應(yīng)力和焊接變形有著密切的關(guān)系。有的金屬由于焊后產(chǎn)生了殘余應(yīng)力而使其使用性能大為下降，從而對(duì)這類金屬的焊件生產(chǎn)工藝上的就存在大量困難。因此，在制造焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，必須充分了解焊接時(shí)應(yīng)力發(fā)生的機(jī)理和焊后決定工件變形的基本規(guī)律，以控制和減小它的危害。C焊接應(yīng)力的控制措施構(gòu)件制作和安裝企業(yè)往往優(yōu)先考慮的是控制焊接變形，對(duì)焊接應(yīng)力的控制較為忽視。但由于殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件承受動(dòng)力載荷、三向應(yīng)力狀態(tài)和低溫下使用有非常不利的影響，因此對(duì)焊接殘余應(yīng)力的控制也需要特別注意?？刂坪附討?yīng)力的目的是減低其峰值并使其均勻分布，控制措施可以從以下幾方面予以加強(qiáng)：C1盡量減小焊縫尺寸C2減小焊接約束度C3采取合理焊接順序C4降低焊件剛度，創(chuàng)造自由收縮條件C5錘擊法減小焊接殘余應(yīng)力D焊接應(yīng)力消除方法對(duì)于需要避免應(yīng)力腐蝕，或要求在動(dòng)載荷和疲勞載荷下工作，不產(chǎn)生脆性斷裂構(gòu)件必須在焊后對(duì)其進(jìn)行應(yīng)力消除。焊后應(yīng)力消除方法大致有以下幾種：D1用錘擊法消除中間焊層應(yīng)力，應(yīng)使用圓頭手錘或小型振動(dòng)工具進(jìn)行，不應(yīng)對(duì)根部焊縫、蓋面焊縫進(jìn)行錘擊。D2振動(dòng)法進(jìn)行應(yīng)力消除。在進(jìn)行振動(dòng)應(yīng)力消除時(shí)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行《振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)選擇及技術(shù)要求》（JB/T-5926）的規(guī)定。D3加熱爐整體退火或電加熱器局部退火對(duì)焊件進(jìn)行消除應(yīng)力，在具體操作過程中視具體情況可以根據(jù)尺寸進(jìn)行選擇。使用柔性板式電加熱器退火是一個(gè)新穎的退火方法，非常適合大型鋼構(gòu)件、復(fù)雜件退火。不僅不受場(chǎng)地的限制，而且使用方便，節(jié)約能源和成本。其原理和工藝介紹如下：D3.1退火工作原理D3.1.1柔性板式電加熱器安裝圖示如下;圖一柔性板式電加熱器安裝圖D3.1.2工作原理D3.2退火工藝;加熱速度根據(jù)設(shè)備調(diào)節(jié)，保溫時(shí)間根據(jù)板厚和構(gòu)件復(fù)雜程度而定，一般按板厚1.5~2.5min/mm計(jì)算。圖二退火工藝曲線D3.3柔性加熱器的優(yōu)越性（1）可以實(shí)現(xiàn)局部加熱。由于加熱器是柔性的，可以只針對(duì)焊縫進(jìn)行局部退火。（2）節(jié)約能源和資金。由于實(shí)現(xiàn)局部加熱，不須進(jìn)行整體加熱，避免浪費(fèi)能源，且在實(shí)際操作中，可選擇加熱器數(shù)量。不需要投入巨額資金建造大型退火爐。（3）安裝使用方便。不需要過多輔助設(shè)施，可以不受場(chǎng)地限制，隨機(jī)使用，減少產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。（4）適合通用退火工藝。4典型產(chǎn)品制作工藝介紹機(jī)制公司近年來生產(chǎn)的構(gòu)件非常之多，采用工藝和方法也非常廣泛，有很多經(jīng)典之作?，F(xiàn)介紹幾個(gè)典型產(chǎn)品制作工藝和方法。4.1冷軋1550連退機(jī)組入口活套塔鋼結(jié)構(gòu)制作a產(chǎn)品介紹新鋼公司1550連退機(jī)組活套鋼結(jié)構(gòu)是由德國(guó)SIEMENS公司進(jìn)行設(shè)計(jì)，常州寶菱重工機(jī)械有限公司進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的活套塔鋼結(jié)構(gòu)，分為入口段和出口段二段，其中入口段由我公司進(jìn)行制作?；羁谔兹肟诙嗡?9.8米，截面尺寸為34.3米x9.8米，重達(dá)532.6噸。全套設(shè)備由36件立柱、116件橫梁、236件拉筋、8組39.5米的導(dǎo)軌、8組33.3米配重安全網(wǎng)及其它附屬配套件組成。設(shè)備圖紙標(biāo)識(shí)零件眾多，共有1萬余件零部件需作標(biāo)識(shí)。整個(gè)結(jié)構(gòu)的連接方式均為用8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓連接而成,需加工的螺栓孔數(shù)量達(dá)55912個(gè),如此大型的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在我公司歷史上尚屬首次制作，這對(duì)經(jīng)常生產(chǎn)單一類型產(chǎn)品的重型機(jī)械加工企業(yè)來說，在生產(chǎn)組織上也是一種挑戰(zhàn)。活套結(jié)構(gòu)示意圖如下：圖三入口活套結(jié)構(gòu)示意圖B產(chǎn)品制作要求（1）活套塔安裝時(shí)為高空作業(yè)，對(duì)每段的連接及安裝尺寸要求極為嚴(yán)格為了保證每段連接和側(cè)面的制造精度，需搭建一個(gè)大于側(cè)面平面尺寸且平面度較高的工作平臺(tái)。(2)由于所有接點(diǎn)形式均為螺栓連接，必須保證立柱、橫梁、接點(diǎn)板、接點(diǎn)角鋼的孔位尺寸。螺栓連接孔數(shù)量繁多，位置復(fù)雜，各連接點(diǎn)配合精度高，如不能保證配合精度，勢(shì)必造成各部件結(jié)合不起來。(3)整個(gè)塔的垂直度要求高(0.5/1000)，因此必須保證立柱與法蘭板之間的垂直度以及每段立柱法蘭板之間的接觸面平行接觸。C制作工藝設(shè)計(jì)并制作占模32套沖壓模12套將各部件的尺寸和配合基準(zhǔn)引入到模具上。實(shí)現(xiàn)各部件基準(zhǔn)的統(tǒng)一。設(shè)計(jì)并制作胎具15套將各部件裝配基準(zhǔn)統(tǒng)一到胎具上，實(shí)現(xiàn)裝配基準(zhǔn)的統(tǒng)一。如圖示立柱橫梁鋼板的連接。圖四角接鋼板2定位工裝圖拼裝一塊14m*40md的大平板預(yù)裝各構(gòu)件。D效果檢查德國(guó)SIEMENS公司的專家對(duì)機(jī)制公司制造的活套架進(jìn)行檢驗(yàn)，一次通過，而且現(xiàn)場(chǎng)安裝順利并已投入使用。所有技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到外方的要求，得到了外方專家、業(yè)主的高度評(píng)價(jià)。我公司通過此次對(duì)活套塔鋼結(jié)構(gòu)的制作，積累了較為豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過鉆模、裝配工裝，巧妙地將螺栓孔焊后加工的復(fù)雜工序改為焊前加工的簡(jiǎn)單工序，降低機(jī)械加工的難度，大大提升了工效。4.360t鐵水罐運(yùn)輸車車架制作a產(chǎn)品介紹360t鐵水罐運(yùn)輸車是新鋼公司實(shí)現(xiàn)“剛性一罐制”生產(chǎn)工藝的重要組成部分：新鋼生產(chǎn)“剛性一罐制”是指高爐出鐵后，由運(yùn)輸車將鐵水罐運(yùn)至煉鋼加料罐，再由行車直接吊至煉鋼區(qū)域進(jìn)行脫硫及冶煉的過程，中途省去了倒罐工序，這樣有利于鐵水保溫，提高冶煉效率，節(jié)約生產(chǎn)成本和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，該運(yùn)輸車自重68780.5噸，該運(yùn)輸車車架長(zhǎng)10690mm、寬5500mm，兩根行走梁長(zhǎng)9100mm、寬700mm、高1595mm，上、下蓋板板厚40mm，腹板板厚36mm，車架主要由δ40mm、δ36mm厚的鋼板焊接而成，重量達(dá)41392.2噸，是機(jī)制公司建廠以來生產(chǎn)的最大、最重的產(chǎn)品，該車架主要由二根行走梁、四根橫梁構(gòu)成的箱形框架結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：圖五360t鐵水罐運(yùn)輸車車架B產(chǎn)品制作要求車架全部為焊接結(jié)構(gòu)，由于車架較大較長(zhǎng),行走梁與橫梁的連接焊縫集中，焊縫拼接較多，且鋼板厚度較厚，所以制作時(shí)容易產(chǎn)生焊接變形及焊接殘余應(yīng)力.C制作工藝數(shù)控下料，控制下料精度（2）改變拼裝工藝，采用分體焊接、總體拼裝焊接的方法，能分散焊接溫度、降低焊接應(yīng)力，控制焊接變形，具體做法是：將車架分解成二個(gè)行走梁、四個(gè)連接橫梁六大塊，分別拼裝組焊。（3）制定正確的焊接工藝，采取4人兩組從中間向兩頭施焊的方法，要求施焊電流、焊接速度4人相同，焊接時(shí)盡量采取水平施焊，在焊接的過程中，要求燒時(shí)接區(qū)內(nèi)表面及20mm范圍內(nèi)清除氧化皮、銹、油污、水份等污物（4）采時(shí)效振動(dòng)和柔性板式加熱退火方法消除殘余應(yīng)力。D效果檢查鐵水罐運(yùn)輸車車架經(jīng)檢測(cè)基本符合圖紙技術(shù)要求，各項(xiàng)尺寸和變形量控制在圖紙的技術(shù)要求范圍內(nèi)，達(dá)到了生產(chǎn)預(yù)期目標(biāo)。4.3新鋼8#高爐爐殼制作a產(chǎn)品介紹新鋼公司8#爐爐殼最大直徑為12m，高度為34.6m爐殼內(nèi)壁安裝冷卻壁、冷卻板，共24層，每層之間焊接連接，因此，對(duì)爐殼的幾何尺寸，焊縫形式和尺寸要求嚴(yán)格。爐殼示意圖如下：圖六爐殼結(jié)構(gòu)示意圖b產(chǎn)品制作要求每帶爐殼兩端同心度，元度都必須符合YB4079—91高爐爐殼技術(shù)條件要求。以確保爐殼整體同心。每帶爐殼每塊之間，以及每帶之間縫隙、坡口尺寸要求嚴(yán)格，應(yīng)符合GB986-91埋弧焊縫坡口的形式和尺寸共切割孔數(shù)10000個(gè)以上爐殼直徑大，易變形。C制作工藝數(shù)控下料割孔，半自動(dòng)倒坡口。制作爐殼內(nèi)圓樣板共13塊校驗(yàn)爐殼制作。并以爐殼角度線0℃、90℃、180℃、270℃作基準(zhǔn)進(jìn)行制作和標(biāo)識(shí)。在平臺(tái)上火焰校正并預(yù)裝連續(xù)三帶爐殼，確保垂直度、水平度、元度。D效果檢查所有數(shù)控切割孔均未修整，爐殼每帶整體安裝順利。4.4攪籠體制作與修復(fù)a產(chǎn)品介紹一鐵廠現(xiàn)有攪籠體4臺(tái)，，主要作用將水池中的水渣通過螺旋葉片旋轉(zhuǎn)輸送到皮帶機(jī)上，因水渣和工業(yè)水腐蝕性較強(qiáng)，作業(yè)環(huán)境相對(duì)惡劣，攪籠體全長(zhǎng)12.7米，最大外徑φ2520mm，其一端通過萬向聯(lián)軸節(jié)與減速機(jī)相連，另一端裝有水下軸頭沉在水下與一根螺桿連接，可上下左右擺動(dòng)，因長(zhǎng)度較長(zhǎng)、外形較大，兩端同心度要求較高，所以在制作難度較大。裝配機(jī)構(gòu)如下圖示。圖七攪籠體裝配B產(chǎn)品制作要求外圓￠2520偏差為-5~+5mm,兩端孔￠880H8同心度為0~0.25mm.大葉片形狀為螺旋型，且其上安裝襯板及支柱的孔和孔距要統(tǒng)一。形成互換。C制作工藝在定制一塊δ28X12020船板，然后卷管成φ760*12020要求橢圓度不得大于1mm，卷制完后上劃線平臺(tái)，找正兩端孔的十字線以及止口的輪廓線上落鏜根據(jù)劃線進(jìn)行止口及平面加工，制作完成攪籠體主軸。支架下料全部采用電腦放樣、數(shù)控切割，大葉片同樣菜用電腦放樣、數(shù)控切割，再將8-10件點(diǎn)焊在一起，用模鉆將大葉片上的孔一次性全部鉆出，保證各孔之間的夾角、孔的直線距離誤不得≥0.5mm，完工后磨開焊縫，用油壓機(jī)（500t）通過專用壓模將大葉片的螺旋角度壓制成形，確保單片葉片中的導(dǎo)程305mm，誤差不得≥2mm。使用專用檢驗(yàn)臺(tái)（可回轉(zhuǎn)）,檢測(cè)端面和軸向跳動(dòng)，同時(shí)校正支架和大葉片，確保端面和軸向跳動(dòng)小于0.5，外圓￠2520偏差為-5~+5mmD效果檢查機(jī)制公司為一鐵廠修復(fù)和制作3件攪籠體，歷時(shí)一年半，運(yùn)行平穩(wěn)，狀況良好，能夠獨(dú)立為一鐵廠制作攪籠體，為公司節(jié)省外購(gòu)費(fèi)用。4.5100t和65t鐵水罐耳軸修復(fù)A