轻型钢结构的生产流程和制作工艺.doc

博思格建筑系统巴特勒轻型钢结构的生产流程和制作工艺前言建筑轻钢结构和传统的混凝土结构相比具有跨度大结构基础要求低抗震抗风能力强外表美观建造周期短维修费用低等一系列的优点因而越来越受欢迎得到了飞速的发展和重钢相比轻钢结构重量轻用钢量少对基础的承载要求更低设计周期短建造速度快特别适合于建造大跨度结构现已在厂房办公楼大型超市物流仓库展示厅机库和室内体育场馆等产品领域得到了广泛的应用传统的轻钢制作方式采用机械和手工方式进行组立装焊自动化程度不高工艺流程不流贯因而生产效率低远不能满足建筑轻钢结构飞速发展的需要博思格建筑系统巴特勒针对轻型钢结构所设计的自动化钢结构生产流水线占地面积小布局紧凑流程合理充分体现了高速高效和高精度生产的特点取得了满意的实际效果轻型钢结构的工艺特点结构特点轻型钢结构通常采用和钢且大部分是钢钢作为最常用成熟的低合金高强度结构用钢性能优良可焊性好除了部分柱底板外腹板翼板厚度基本上是中薄板正是对焊接工艺最有利的厚度范围轻钢结构一般不采用箱型十字型结构构件绝大部分是型截面由于经济受力结构的特点一般不采用轧制型钢而大多数都采用焊接型钢对于型实腹梁柱结构易于实现焊接装配的自动化但是除了夹层梁和部分边柱中间柱为等截面外大部分构件是变截面形式这也给焊接的自动化提出了更高的要求切割方法门式多头火焰切割是翼板开条的主要切割方法丙烯丙烷类新型燃气已逐步取代了乙炔腹板由于板厚较薄而且大多是楔形形状通常采用数控等离子的切割方法采用氧气的等离子切割方法切割速度快切割质量好但对消耗电极的要求更高腹板的切割质量对构件的装焊质量有很大的影响由于板厚较薄切割后的变形或残余应力将导致腹板的波浪型变形切割边缘的质量会直接影响腹板与翼板间角焊缝的施焊和焊缝质量焊接方法焊接工艺和生产流程取决于型钢的组立腹板和翼板间的主焊缝的焊接因组立方法焊接方法和焊接位置而异如机头移动或工件移动水平位置或船型位置单机头或双机头单丝或双丝等对干薄板结构来说气体保护焊无疑是最理想的焊接方法因此除了拼板采用埋弧自动焊外其余板件装焊大都采用气体保护焊特别是富氩混合气体保护焊由于成型好飞溅小对轻钢结构更为适宜涂装为防止在堆放运输和安装过程中不再锈蚀并为进一步涂装打基础构件焊接完成后需进行预处理并喷涂底漆构件表面处理除锈质量等级要求达到以上根据构件所处环境介质的不同选择防锈底漆轻钢结构底漆主要是醇酸类的也可以是环氧富锌类的在安装工地根据需要再涂刷面漆或防火涂料轻钢结构主要是型实腹梁柱结构因而表面处理和涂装工艺较简单也容易实现机械化流水作业表面处理采用抛丸工艺滚道式或悬挂式送进方式喷漆一般为手工操作结合悬挂式抛丸也可是半机械化的流水线作业喷漆前的表面处理对构件底漆防腐效果非常关键而漆膜厚度和均匀性将直接影响构件的防腐性能主要工艺问题由于轻钢结构和重钢结构在钢种板厚结构形式多方面有着很大的区别因而在焊接制作上所面临的主要难点和问题也有很大的区别如果说重钢结构由于钢板厚材料级别高施焊条件差制作问题主要体现在结构的焊接可操作性钢材的可焊性接头焊接缺陷的防止等方面的话轻钢结构主要是防止减小焊接的变形及其矫正提高焊接生产率方面的问题轻型钢结构的生产模式传统的钢结构生产模式传统的钢结构生产模式焊接前必须组立一般采用单机头船形位置焊所以型钢的焊接即使单侧焊缝也要焊接两次博思格建筑系统巴特勒轻钢结构的生产模式博思格建筑系统巴特勒轻钢结构的生产模式采用双丝双机头水平位置焊接不需单独组立一次焊接成型成型后也不必切割余量钻孔博思格建筑系统巴特勒轻型钢结构与传统生产模式的对比区别拼接方式博思格建筑系统巴特勒轻型钢结构生产模式与传统生产模式的第一个区别是翼板腹板的拼接方式传统的钢结构生产模式是先把钢板拼接到足够大然后划线切割成最终尺寸的翼板腹板其过程较难组成自动流水线作业制孔要待最终成型以后手工或半机械化地完成博思格建筑系统巴特勒轻钢结构生产模式所有翼板腹板都是由标准钢板或切割好的板条由专用设备直接加工成最终的翼板腹板拼接包含在流水作业过程中制孔也是同步完成制孔方式传统的钢结构生产模式没有专用的制孔加工设备构件制作时长度方向留出余量为保证孔距孔位的精确性制孔要待构件最终成型后手工或半自动地完成博思格建筑系统巴特勒轻型钢结构生产模式所有腹板翼板上的孔全部是数控加工在加工翼板腹板过程中同步完成精度控制传统的钢结构生产模式由于胶囊控制长度方向尺寸精度要针对焊接切割装配所产生的变形误差在长度方向留出余量待最终成型以后手工或半机械化地切除余量博思格建筑系统巴特勒轻型钢结构生产采用了计算机辅助的自动切割高效率焊接刚性固定液压成型等一系列先进工艺无余量的精度制造方式组立方式传统的钢结构生产模式是把翼板腹板板条在专用的组立架上手工装焊或通过组立机间断点焊组立装焊速度慢组立精度低而且装焊组立的质量对构件焊缝质量有很大影响博思格建筑系统巴特勒轻型钢结构与传统生产模式的最大区别是型钢的焊接成型不需要组立一套型钢专用焊接设备即可实现拼焊点固焊接成型一体化型钢的成型焊接传统的钢结构生产模式将组立的型钢固定于胎架船形位置采用移动的单机头施焊每焊一道要变换一次构件位置焊接速度不超过分博思格建筑系统巴特勒生产模式是将翼板腹板起始端简单点焊固定送入专用的钢焊接成型设备采用双机头双丝专用高速焊剂在液压定位送给条件下焊接成型速度高达分博思格建筑系统巴特勒轻型钢结构生产模式的优点博思格建筑系统巴特勒轻钢结构的生产模式布局简单流程合理自动化程度高构件质量好生产效率高制作周期短材料利用率高特别是在型钢制作过程中没有过多的中间产品半成品囤积不需要大面积的拼接划线装配制孔场地真正实现了流水作业自动化生产博思格建筑系统巴特勒轻钢结构流水线的技术特征及主要制作工艺板条的制备翼板条采用多头直条火焰切割机进行钢板分条切割成系列宽度的板条切割后去除板条边缘的割渣割瘤氧化物并通过板材校平机将板条校平按厚度和宽度分区存放待用翼板加工按构件翼板零件图将数据输入计算机后在专用数控加工机上进行翼板条点固接长制孔等离子切断采用埋弧自动焊方法焊剂铜衬垫单面焊工艺在压力架刚性固定下进行长度拼接制成翼板零件腹板加工按构件腹板零件图将数据输入计算机后在数控等离子切割机上同时进行腹板切割和腹板的制孔当腹板由不同厚度板材组成或由于长度和套料原因必须拼接时采用埋弧自动焊方法在压力架刚性固定下采用焊剂铜衬垫单面焊双面成型工艺进行拼板焊接流水线将翼板竖立腹板顶升至翼板中心位置用半自动气体保护焊将钢起始端点焊固定在专用钢焊接成型设备上采用双机头双丝专用高速焊剂在液压定位夹紧送给条件下高速焊接成型多功能装焊工作站博思格建筑系统巴特勒轻型钢结构生产流水线设立了个手工焊接工位全部采用气体保护焊方法按图装配焊接端板筋板连接板等要求熔透和部分熔透的角焊缝焊前还必须碳刨清根每个工位配备一台多用途高性能的焊接电源带回转悬臂的送丝机构独立的行车加上工作台和一系列打磨切割碳刨和装配工具每个工位就是一个多功能装焊工作站富氩保护气体气体保护焊是轻钢薄板结构最适合的焊接方法为进一步提高效率改善焊缝成型质量博思格建筑系统巴特勒采用了氩气含量高达以上的富氩混合气体保护进一步减少了焊接飞溅且降低了射流过渡的临界电流可在不太大的焊接电流下实现无飞溅的射流熔滴过渡获得更高的熔敷速度更好的焊缝质量带全自动混配装置的气站和管路输送系统确保了高质量气体稳定不间断地供给回转式涂装流水线采用积放链式回转装置的流水线将构件顺序通过自动抛丸机和喷漆房进行表面处理和喷漆构件装卸安全方便构件悬挂式运行彻底暴露抛丸除锈效果好生产效率高构件抛丸处理后经过清理立即进入喷漆房防止了第二次污染保证了涂装质量单面焊工艺在轻型钢结构生产中的应用单面焊工艺原理焊剂铜衬垫单面焊工艺是一种采用铜衬垫和背面成型焊剂在压力架固定下实现单面焊接双面成型的高效率埋弧焊工艺腹板单面焊由于博思格建筑系统巴特勒轻型钢结构的腹板是在流水线上拼接无法进行翻转清根因此初期生产的做法是焊完第一面后即流向后道工序在手工焊工位碳刨清根以半自动气保焊方式焊接第二面实现了单面焊双面成型工艺后简化了工序提高了焊缝表面和内在的质量改善了手工焊接工位的工作环境降低了劳动强度腹板拼接作为流水线的一个环节实现了单面焊双面成型后流水线更为完整节奏更加流畅翼板单面焊在腹板单面焊工艺获得成功以后又改制了单面焊设备和压力工作台进一步实现了翼板的单面焊工艺采用了焊剂铜衬垫单面焊工艺后大大简化了拼板工序提高了拼接焊缝质量和无损探伤的合格率改善了手工焊工位的工作环境降低了劳动强度薄板单面焊虽然单面焊工艺早已在造船业得到了广泛应用但应用在轻钢结构制造中尚属首次特别是以下薄板因为不容易获得满意的成型一般视为单面焊应用的难点经改进的薄板单面焊工艺解决了薄板单面焊工艺的难点获得了满意的效果由于拼板在压力架刚性固定下一次完成大大减小了腹板的焊接变形这对于的薄板焊变形来说是非常重要的改进实际生产效果流水线生产特点博思格建筑系统巴特勒先进的流水线大幅度减少了工件搬运的次数自动化程度高车间占地面积少每生产一吨钢构的生产场地只有平方米吨仅为传统钢结构生产模式单位产量占地面积的生产效率传统钢结构生产模式每生产吨构件需工时小时而博思格建筑系统巴特勒的一条轻钢流水线配置工人人平均每生产一吨吨构件仅需工时小时生产效率比传统钢结构生产模式提高了倍以上结语博思格建筑系统巴特勒轻型钢结构的生产模式布局简单流程合理机械化程度高安全性好真正实现了流水作业的自动化生产博思格建筑系统巴特勒轻型钢结构的生产模式还体现了计算机辅助生产特点生产效率高构件质量好材料利用率高在轻钢结构中首次应用实现了翼板和腹板拼接的压力架焊剂铜衬垫单面焊双面成型工艺简化了拼接工序提高了焊缝质量改善了作业环境降低了劳动强度单面焊的应用使流水线更为完整节奏更为流畅经改进的薄板单面焊工艺解决了薄板单面焊工艺的难点成功地应用于以下的薄板平接单面焊获得了满意的效果取得了非常重要的进展