CN110480283A - 一种高利用率、精密钢结构的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，涉及钢结构技术领域，包括以下步骤：制备预加工钢材料、放样、切割、矫正成形、边缘加工、制孔、构件组装、焊接和钢结构表面防腐处理；本发明工序合理，制造成本低，各参数搭配合理协调，对钢材利用率高，采用该工艺生产的钢结构，不仅结构精密、稳定性强、不易发生形变和损坏，而且防腐和环保功能高，利于国家对贵金属资源的保护，能够有效地提高产品质量和生产效率，值得大力推广。

Description

一种高利用率、精密钢结构的生产工艺

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，具体为一种高利用率、精密钢结构的生产工艺。

背景技术

目前，由于钢结构移动板房、厂房和集成房屋相比于传统的钢筋混凝土结构的房屋具有价格低廉、安装方便、安装周期短、可移动性高、可循环利用等优点，在日常生活中得到了广泛的应用。集成房屋的板材可以以工业化方式生产，实现装配化施工，由于市场的巨大需求，针对集成房屋及集成房屋所使用的钢结构板材的结构及材料已经有了大量的研究，但是目前制造钢结构板材自动化程度还不够高，生产效率较低，严重影响了集成房屋工业化装配的进程。

现有的钢结构制作施工工艺存在工序安排不合理、工序繁多，工艺参数选择不合理，各工艺参数搭配不合理，且对操作者经验要求较高，使得生产成本偏高、产品质量偏低、成品率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备预加工钢材料：对铁矿和铁砂矿进行筛选，筛选后将优质的原料放置在烧结厂的烧结炉内进行烧结过程，烧结至球状后，将其与焦炭一起，将其放进炼铁厂里的炼铁高炉里，将其烧成铁水，而后送至炼钢厂炼成钢，炼成钢后，将炼钢厂炼出来的钢水送至铸造和轧钢车间，进行钢铁成形处理，最后冷却，得到预加工钢材料；

S2：放样：核对图样的安装尺寸和孔距；以1∶1的大样放出节点，核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料尺寸、弯制、制孔的加工的依据，号料时，先检查并核对钢材料，在钢材料上画出切割、钻孔等的加工位置；

S3：切割：按放样的切割尺寸对钢材料进行机械切割，切割后的钢材不得有分层，断面上不得有裂纹，应清除切口处的飞边、熔渣和飞溅物，得到切割后构件；

S4：矫正成形：对切割后的构件进行机械矫正，机械矫正前，清扫干净构件上的一切杂物，与压辊接触的焊接焊点修磨平整，矫正时采用压力机根据构件实际变形情况直接矫正，矫正时机械不得直接接触钢结构，应有垫板进行保护，将矫正后的构件进行冷弯曲成形；

S5：边缘加工：将成形后的构件固定在作业台上，由安装在移动刀架上的刨刀来切削板材的边缘，刀架上可以同时固定两把刨刀，以同方向进刀切削，创边加工的加工余量随钢材的厚度、钢板的切割方法的不同而不同，一般的创边加工余量为2～4mm；

S6：制孔：核对放样图纸上的开孔位置，确定孔间距、孔径，采用手抬压杠电钻进行钻孔，钻孔时必须采用工装夹具将构件固定牢靠，钻孔套中心与钻模板平面应保持垂直，其偏差不得大于0.2mm；

S7：构件组装：组装时在构件上划出其定位线、定位基准线和关键中心线，在自制的专用胎具上进行定位组装，重要结构的钢板拼接位置布置在跨度1/4-1/3处，受拉翼缘采取斜接，斜度a不大于45度，拼接的位置避开安装孔和复杂的部位，接头也布置在受力较小的部位，按照上述要求将各构件组装形成钢结构；

S8：焊接：确定组装后的钢结构的焊接位置，采用电弧焊对钢结构进行焊接，一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊接收缩量大的焊缝，后焊接收缩量小的焊缝；尽量对称焊接；焊缝相交时，先焊接纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时应分层施焊，焊接后焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生，焊后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。

S9：钢结构表面防腐处理：通过空气喷枪将钢结构表面的附属杂质清理干净，并通过粗砂纸打磨掉表面明显的异物，然后进行喷砂除锈，喷砂除锈后3-4小时喷涂有机硅改性聚酯树脂和硫酸钡的混合物，底漆的厚度保持在50-70μm；在底漆半干的情况下，喷涂聚四氟乙烯隔热防腐膜，膜层厚度控制在30-40μm。

优选的，所述的钢结构的含碳量为0.06％到0.12％之间。

优选的，所述S3中机械切割的机械工具采用锯床、砂轮切割机或剪板机的任意一种。

优选的，所述S4中构件冷弯曲成形的工艺方法为滚圆机滚弯或压力机压弯的任意一种。

优选的，所述S8中焊接的焊接参数采用焊条，焊条使用前需要通过喷火枪进行预加热，预加热后放在保温箱内随用随取。

优选的，所述S9中防腐膜层为空气喷涂，共两层防腐膜层，两层涂层之间间距2-4小时，第一层较第二层薄，两层的总厚度控制在30μm以内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明工序合理，制造成本低，各参数搭配合理协调，对钢材利用率高，采用该工艺生产的钢结构，不仅结构精密、稳定性强、不易发生形变和损坏，而且防腐和环保功能高，利于国家对贵金属资源的保护，能够有效地提高产品质量和生产效率，值得大力推广。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备预加工钢材料：对铁矿和铁砂矿进行筛选，筛选后将优质的原料放置在烧结厂的烧结炉内进行烧结过程，烧结至球状后，将其与焦炭一起，将其放进炼铁厂里的炼铁高炉里，将其烧成铁水，而后送至炼钢厂炼成钢，炼成钢后，将炼钢厂炼出来的钢水送至铸造和轧钢车间，进行钢铁成形处理，最后冷却，得到预加工钢材料；

S2：放样：核对图样的安装尺寸和孔距；以1∶1的大样放出节点，核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料尺寸、弯制、制孔的加工的依据，号料时，先检查并核对钢材料，在钢材料上画出切割、钻孔等的加工位置；

S3：切割：按放样的切割尺寸对钢材料进行机械切割，切割后的钢材不得有分层，断面上不得有裂纹，应清除切口处的飞边、熔渣和飞溅物，得到切割后构件；

S4：矫正成形：对切割后的构件进行机械矫正，机械矫正前，清扫干净构件上的一切杂物，与压辊接触的焊接焊点修磨平整，矫正时采用压力机根据构件实际变形情况直接矫正，矫正时机械不得直接接触钢结构，应有垫板进行保护，将矫正后的构件进行冷弯曲成形；

S5：边缘加工：将成形后的构件固定在作业台上，由安装在移动刀架上的刨刀来切削板材的边缘，刀架上可以同时固定两把刨刀，以同方向进刀切削，创边加工的加工余量随钢材的厚度、钢板的切割方法的不同而不同，一般的创边加工余量为2.5mm；

S6：制孔：核对放样图纸上的开孔位置，确定孔间距、孔径，采用手抬压杠电钻进行钻孔，钻孔时必须采用工装夹具将构件固定牢靠，钻孔套中心与钻模板平面应保持垂直，其偏差为0.2mm；

S7：构件组装：组装时在构件上划出其定位线、定位基准线和关键中心线，在自制的专用胎具上进行定位组装，重要结构的钢板拼接位置布置在跨度1/4处，受拉翼缘采取斜接，斜度a为40度，拼接的位置避开安装孔和复杂的部位，接头也布置在受力较小的部位，按照上述要求将各构件组装形成钢结构；

S8：焊接：确定组装后的钢结构的焊接位置，采用电弧焊对钢结构进行焊接，一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊接收缩量大的焊缝，后焊接收缩量小的焊缝；尽量对称焊接；焊缝相交时，先焊接纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时应分层施焊，焊接后焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生，焊后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。

S9：钢结构表面防腐处理：通过空气喷枪将钢结构表面的附属杂质清理干净，并通过粗砂纸打磨掉表面明显的异物，然后进行喷砂除锈，喷砂除锈后3小时喷涂有机硅改性聚酯树脂和硫酸钡的混合物，底漆的厚度保持在50μm；在底漆半干的情况下，喷涂聚四氟乙烯隔热防腐膜，膜层厚度控制在30μm。

进一步地，钢结构的含碳量为0.07％。

进一步地，S3中机械切割的机械工具采用锯床。

进一步地，S4中构件冷弯曲成形的工艺方法为滚圆机滚弯。

进一步地，S8中焊接的焊接参数采用焊条，焊条使用前需要通过喷火枪进行预加热，预加热后放在保温箱内随用随取。

进一步地，S9中防腐膜层为空气喷涂，共两层防腐膜层，两层涂层之间间距2小时，第一层较第二层薄，两层的总厚度控制在25μm。

实施例2：

一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备预加工钢材料：对铁矿和铁砂矿进行筛选，筛选后将优质的原料放置在烧结厂的烧结炉内进行烧结过程，烧结至球状后，将其与焦炭一起，将其放进炼铁厂里的炼铁高炉里，将其烧成铁水，而后送至炼钢厂炼成钢，炼成钢后，将炼钢厂炼出来的钢水送至铸造和轧钢车间，进行钢铁成形处理，最后冷却，得到预加工钢材料；

S2：放样：核对图样的安装尺寸和孔距；以1∶1的大样放出节点，核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料尺寸、弯制、制孔的加工的依据，号料时，先检查并核对钢材料，在钢材料上画出切割、钻孔等的加工位置；

S3：切割：按放样的切割尺寸对钢材料进行机械切割，切割后的钢材不得有分层，断面上不得有裂纹，应清除切口处的飞边、熔渣和飞溅物，得到切割后构件；

S4：矫正成形：对切割后的构件进行机械矫正，机械矫正前，清扫干净构件上的一切杂物，与压辊接触的焊接焊点修磨平整，矫正时采用压力机根据构件实际变形情况直接矫正，矫正时机械不得直接接触钢结构，应有垫板进行保护，将矫正后的构件进行冷弯曲成形；

S5：边缘加工：将成形后的构件固定在作业台上，由安装在移动刀架上的刨刀来切削板材的边缘，刀架上可以同时固定两把刨刀，以同方向进刀切削，创边加工的加工余量随钢材的厚度、钢板的切割方法的不同而不同，一般的创边加工余量为3mm；

S6：制孔：核对放样图纸上的开孔位置，确定孔间距、孔径，采用手抬压杠电钻进行钻孔，钻孔时必须采用工装夹具将构件固定牢靠，钻孔套中心与钻模板平面应保持垂直，其偏差为0.2mm；

S7：构件组装：组装时在构件上划出其定位线、定位基准线和关键中心线，在自制的专用胎具上进行定位组装，重要结构的钢板拼接位置布置在跨度1/3处，受拉翼缘采取斜接，斜度a为43度，拼接的位置避开安装孔和复杂的部位，接头也布置在受力较小的部位，按照上述要求将各构件组装形成钢结构；

S8：焊接：确定组装后的钢结构的焊接位置，采用电弧焊对钢结构进行焊接，一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊接收缩量大的焊缝，后焊接收缩量小的焊缝；尽量对称焊接；焊缝相交时，先焊接纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时应分层施焊，焊接后焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生，焊后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。

S9：钢结构表面防腐处理：通过空气喷枪将钢结构表面的附属杂质清理干净，并通过粗砂纸打磨掉表面明显的异物，然后进行喷砂除锈，喷砂除锈后3.5小时喷涂有机硅改性聚酯树脂和硫酸钡的混合物，底漆的厚度保持在60μm；在底漆半干的情况下，喷涂聚四氟乙烯隔热防腐膜，膜层厚度控制在35μm。

进一步地，钢结构的含碳量为0.08％。

进一步地，S3中机械切割的机械工具采用砂轮切割机。

进一步地，S4中构件冷弯曲成形的工艺方法为压力机压弯。

进一步地，S8中焊接的焊接参数采用焊条，焊条使用前需要通过喷火枪进行预加热，预加热后放在保温箱内随用随取。

进一步地，S9中防腐膜层为空气喷涂，共两层防腐膜层，两层涂层之间间距3小时，第一层较第二层薄，两层的总厚度控制在27μm。

实施例3：

一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，包括以下步骤：

S1：制备预加工钢材料：对铁矿和铁砂矿进行筛选，筛选后将优质的原料放置在烧结厂的烧结炉内进行烧结过程，烧结至球状后，将其与焦炭一起，将其放进炼铁厂里的炼铁高炉里，将其烧成铁水，而后送至炼钢厂炼成钢，炼成钢后，将炼钢厂炼出来的钢水送至铸造和轧钢车间，进行钢铁成形处理，最后冷却，得到预加工钢材料；

S2：放样：核对图样的安装尺寸和孔距；以1∶1的大样放出节点，核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料尺寸、弯制、制孔的加工的依据，号料时，先检查并核对钢材料，在钢材料上画出切割、钻孔等的加工位置；

S3：切割：按放样的切割尺寸对钢材料进行机械切割，切割后的钢材不得有分层，断面上不得有裂纹，应清除切口处的飞边、熔渣和飞溅物，得到切割后构件；

S4：矫正成形：对切割后的构件进行机械矫正，机械矫正前，清扫干净构件上的一切杂物，与压辊接触的焊接焊点修磨平整，矫正时采用压力机根据构件实际变形情况直接矫正，矫正时机械不得直接接触钢结构，应有垫板进行保护，将矫正后的构件进行冷弯曲成形；

S5：边缘加工：将成形后的构件固定在作业台上，由安装在移动刀架上的刨刀来切削板材的边缘，刀架上可以同时固定两把刨刀，以同方向进刀切削，创边加工的加工余量随钢材的厚度、钢板的切割方法的不同而不同，一般的创边加工余量为4mm；

S6：制孔：核对放样图纸上的开孔位置，确定孔间距、孔径，采用手抬压杠电钻进行钻孔，钻孔时必须采用工装夹具将构件固定牢靠，钻孔套中心与钻模板平面应保持垂直，其偏差为0.2mm；

S7：构件组装：组装时在构件上划出其定位线、定位基准线和关键中心线，在自制的专用胎具上进行定位组装，重要结构的钢板拼接位置布置在跨度1/3处，受拉翼缘采取斜接，斜度a为45度，拼接的位置避开安装孔和复杂的部位，接头也布置在受力较小的部位，按照上述要求将各构件组装形成钢结构；

S8：焊接：确定组装后的钢结构的焊接位置，采用电弧焊对钢结构进行焊接，一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊接收缩量大的焊缝，后焊接收缩量小的焊缝；尽量对称焊接；焊缝相交时，先焊接纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时应分层施焊，焊接后焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生，焊后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。

S9：钢结构表面防腐处理：通过空气喷枪将钢结构表面的附属杂质清理干净，并通过粗砂纸打磨掉表面明显的异物，然后进行喷砂除锈，喷砂除锈后4小时喷涂有机硅改性聚酯树脂和硫酸钡的混合物，底漆的厚度保持在70μm；在底漆半干的情况下，喷涂聚四氟乙烯隔热防腐膜，膜层厚度控制在40μm。

进一步地，钢结构的含碳量为0.12％。

进一步地，S3中机械切割的机械工具采用剪板机。

进一步地，S4中构件冷弯曲成形的工艺方法为滚圆机滚弯。

进一步地，S8中焊接的焊接参数采用焊条，焊条使用前需要通过喷火枪进行预加热，预加热后放在保温箱内随用随取。

进一步地，S9中防腐膜层为空气喷涂，共两层防腐膜层，两层涂层之间间距4小时，第一层较第二层薄，两层的总厚度控制在30μm。

以上三组实施例均为本发明的生产工艺，其中以实施例2作为最优选，本发明工序合理，制造成本低，各参数搭配合理协调，对钢材利用率高，采用该工艺生产的钢结构，不仅结构精密、稳定性强、不易发生形变和损坏，而且防腐和环保功能高，利于国家对贵金属资源的保护，能够有效地提高产品质量和生产效率，值得大力推广。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制备预加工钢材料：对铁矿和铁砂矿进行筛选，筛选后将优质的原料放置在烧结厂的烧结炉内进行烧结过程，烧结至球状后，将其与焦炭一起，将其放进炼铁厂里的炼铁高炉里，将其烧成铁水，而后送至炼钢厂炼成钢，炼成钢后，将炼钢厂炼出来的钢水送至铸造和轧钢车间，进行钢铁成形处理，最后冷却，得到预加工钢材料；

S2：放样：核对图样的安装尺寸和孔距；以1∶1的大样放出节点，核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料尺寸、弯制、制孔的加工的依据，号料时，先检查并核对钢材料，在钢材料上画出切割、钻孔等的加工位置；

S3：切割：按放样的切割尺寸对钢材料进行机械切割，切割后的钢材不得有分层，断面上不得有裂纹，应清除切口处的飞边、熔渣和飞溅物，得到切割后构件；

S4：矫正成形：对切割后的构件进行机械矫正，机械矫正前，清扫干净构件上的一切杂物，与压辊接触的焊接焊点修磨平整，矫正时采用压力机根据构件实际变形情况直接矫正，矫正时机械不得直接接触钢结构，应有垫板进行保护，将矫正后的构件进行冷弯曲成形；

S5：边缘加工：将成形后的构件固定在作业台上，由安装在移动刀架上的刨刀来切削板材的边缘，刀架上可以同时固定两把刨刀，以同方向进刀切削，创边加工的加工余量随钢材的厚度、钢板的切割方法的不同而不同，一般的创边加工余量为2～4mm；

S6：制孔：核对放样图纸上的开孔位置，确定孔间距、孔径，采用手抬压杠电钻进行钻孔，钻孔时必须采用工装夹具将构件固定牢靠，钻孔套中心与钻模板平面应保持垂直，其偏差不得大于0.2mm；

S7：构件组装：组装时在构件上划出其定位线、定位基准线和关键中心线，在自制的专用胎具上进行定位组装，重要结构的钢板拼接位置布置在跨度1/4-1/3处，受拉翼缘采取斜接，斜度a不大于45度，拼接的位置避开安装孔和复杂的部位，接头也布置在受力较小的部位，按照上述要求将各构件组装形成钢结构；

S8：焊接：确定组装后的钢结构的焊接位置，采用电弧焊对钢结构进行焊接，一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊接收缩量大的焊缝，后焊接收缩量小的焊缝；尽量对称焊接；焊缝相交时，先焊接纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时应分层施焊，焊接后焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生，焊后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。

S9：钢结构表面防腐处理：通过空气喷枪将钢结构表面的附属杂质清理干净，并通过粗砂纸打磨掉表面明显的异物，然后进行喷砂除锈，喷砂除锈后3-4小时喷涂有机硅改性聚酯树脂和硫酸钡的混合物，底漆的厚度保持在50-70μm；在底漆半干的情况下，喷涂聚四氟乙烯隔热防腐膜，膜层厚度控制在30-40μm。

2.根据权利要求1所述的一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，其特征在于：所述的钢结构的含碳量为0.06％到0.12％之间。

3.根据权利要求1所述的一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，其特征在于：所述S3中机械切割的机械工具采用锯床、砂轮切割机或剪板机的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，其特征在于：所述S4中构件冷弯曲成形的工艺方法为滚圆机滚弯或压力机压弯的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，其特征在于：所述S8中焊接的焊接参数采用焊条，焊条使用前需要通过喷火枪进行预加热，预加热后放在保温箱内随用随取。

6.根据权利要求1所述的一种高利用率、精密钢结构的生产工艺，其特征在于：所述S9中防腐膜层为空气喷涂，共两层防腐膜层，两层涂层之间间距2-4小时，第一层较第二层薄，两层的总厚度控制在30μm以内。