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钢零件部件加工工程施工工艺标准介绍

14
2020年4月19日
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中国新兴建设开发总公司 发布
××××-××-××实施
××××-××-××发布
钢零件部件加工工程施工工艺标准

Q/ZXJZ J282—
Q/×××
中国新兴建设开发总公司企业标准
ICS

目 次
1 参适用范围 1
2 引用标准 1
3 术语 1
4 材料要求 1
5 施工准备 1
6 操作工艺 1
7 质量控制 1
8 质量标准 1
9 成品保护 1

钢零件部件加工工程施工工艺标准
1　 参适用范围
适用于高层、低层工民建及各种厂房、桥梁、大型体育场珩架等钢结构零部件的加工和制做。
2　 引用标准
钢结构工程施工质量验收规范(GB50205— )
高层建筑民用钢结构技术规程(JBJ99—98)
钢结构工程质量检验评定标准(GB50221—95)
冷弯型钢技术条件(GB6725—92)
厚度方向性能钢板(GB5313—85)
焊接H型钢(YB3301—92)
结构用无缝钢管(GB/T8162—87)
直缝电焊钢管(GB/T13793—92)
低压流体输送用焊接钢管(GB/T3092—93)
钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差(GB222—84)
钢材力学及工艺性能试验取样规定(GB2975—82)
3　 术语
零件——组成部件或构件的最小单元,如节点板、翼缘板等。
部件——由若干零件组成的单元,牛腿、等。
4　 材料要求
加工材料采用的钢材应符合设计文件的要求,并具备质量证明书,其质量应符合现行国家标准的规定。
碳素结构钢(GB700)
低合金高强度结构钢(GB/T1591)的规定
高层建筑钢结构用钢板(YB4104— )
高耐候结构钢(GB/T4171)
焊接结构用耐候钢(GB/T4172)
低合金高强度结构钢(GB/T1591—1994)
热轧H型钢和剖分T型钢(GB/T11263—1998)
热轧工字钢尺寸、外形、重量及允许偏差(GB/T706—88)
热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差(GB/T707—88)
热轧等边钢尺寸、外形、重量及允许偏差(GB/T9787—88)
热轧不等边钢尺寸、外形、重量及允许偏差(GB/T9788—88)
花纹钢板(GB/T3277—91)
5　 施工准备
5.1　 先进行图纸会审
5.1.1　 文件是否齐全。
5.1.2　 构件的几何尺寸是否齐全。
5.1.3　 节点是否清楚。
5.2　 制加工工艺及工艺流程表
5.2.1　 加工工艺图的绘制必须结合工厂加工设备条件进行,内容包括材质、材料、材料拼装、标准接头、加工工艺要求、工艺装备、构件加工精度和焊接、收缩留量等。加工工艺图及其变动部分须由设计单位认可。
5.2.2　 编制钢结构制作指导书及工艺流程。
5.2.3　 对复杂的零、部件加工在必要时做工艺性试验。
5.3　 材料准备
5.3.1　 材料控制流程图
经营预算处提出材料计划
材料设备处审核
材料供应商选择
签定供货合同
材料进场院
材料设备处、技术质量处进场检查
复验
入库
出库
加工车间
报验
合格
不合格

图1　 材料控制流程图
5.3.2　 根据施工图提出材料采购计划,材料计划中要注明物资的品名、型号、规格参数及国家标准或行业标准。
5.3.3　 选择国内外有资信的供应商三家以上,经合同评审后签定采购合同。合同中必须明确原材料标准、质量要求、价格、交货方式、地点、时间及违约责任等。
5.3.4　 原材料到场后,应进行实物与资料核对,如业主和总包方有要求可共同进行验收,并办理确认手续。原材料必须有符合要求的出厂质量证明书。
5.3.5　 由试验员按原材料批量进行力学性能试验。
5.3.6　 经检验合格的原材料,由质检组标识”合格”标志,并办理入库验收手续,建立台帐。经检验发现不合格品,由质检组对其标识”不合格”标志,并做好记录,并将不合格品退回。
5.3.7　 材料拼接
5.3.7.1　 根据构件的尺寸考虑原材料的对接方案
5.3.7.2　 拼接位置应避开安装孔和复杂位置。
5.3.7.3　 双角钢断面的构件,两角钢应在同一处进行拼接。
5.3.7.4　 一般接头等强连接应尽量布置在受力较小的部位。
5.3.7.5　 焊接H型钢的翼、腹板拼接应尽量避免在同一断面处。
5.4　 设备和工具的准备
5.4.1　 制作所需的设备为表1。
表1　 制作所需的设备
序号
设备、机具名称
规格型号
数量
功能
1
数控/直条切割机
GS/Z-4000
1
钢板切割
2
多头直条气割机
CG1-4000B
1
钢板、节点板切割
3
智能控制带锯床
YGJ1500
1
H型钢切割
4
液压摆式剪板机
GC12Y-10X2500
1
节点板下料
5
H型钢自动组立机
HG1500
1
H型钢组立
6
埋弧自动焊机

4
H型钢焊接
7
H型钢翼缘矫正机
JZ-40
1
H型钢矫正
8
铣边机
XBJ-15
1
铣边
9
端面铣床
DX1416
2
H型钢端部加工
10
H型钢锁口铣床
BM38
1
R弧及坡口加工
11
双工作台数控龙门钻床
PD16
1
节点板制孔
12
三维数控钻床
SWZ1000
1
型钢制孔
13
交直流两用弧焊机
ZXE1-500
20
焊接
14
CO2气体保护焊机
CV-500Ⅰ
20
焊接
15
气割

20
H型钢校正
16
螺旋千斤顶
5t～32t
20
矫正
17
角磨砂轮机

40
清渣、除锈及打磨
18
喷丸机

1
除锈
19
气泵

4
构件喷涂
20
焊条烘干箱
500℃
4
电焊条烘干
21
干燥箱
DG801-3
4
焊接材料烘干
22
碳弧气刨

2
不合格焊缝清理
23
涂镀层测厚仪
GTG-10F
2
漆膜厚度测量
24
双梁桥式吊车

8
吊装
25
履带式陶瓷加热器
LCD
4
预热、缓冷
26
钢板表面温度计

4
测温
27
水准仪

2
工作台找平

5.4.2　 制作所需的机具为表2。
表2　 制作所需的机具
序号
机具名称
规格型号
数量
功能
1
钢尺
150㎜、300㎜
10
划线
2
钢圈尺
5m、10m、30m
1
测量
3
角尺
500㎜
1
划线、测量
4
划线规及地规

1
划线
5
游标卡尺
200㎜
2
测量
6
小锤
0.2 kg～0.75kg
5
调直
7
大锤
3㎏、4㎏、6㎏、8㎏
10
调直
8
样冲

5
号点
9
凿子

4
踢毛刺
10
划针

5
划线
11
粉线圈

2
弹线
12
撬杠

8
矫正
13
螺栓板

5
矫正
14
钳子

6
矫正
15
弓形夹具

2
矫正
16
调直器

2
矫正
17
油压千斤顶

8
矫正
6　 操作工艺
6.1　 工艺流程图
工艺流程图见图2。
6.2　 放样号料和切割
6.2.1　 需要放样的工件应根据批准的施工详图放出足尺节点大样。
6.2.2　 放样和号料应预留收缩量(包括现场焊接收缩量)及切割、铣端等需要的加工余量。
6.2.3　 本工程放样采用的计量器具应经计量检测单位检测合格后方可使用。
6.2.4　 放样应以计算机数学放样为主,人工放样在平整的放样平台上进行,凡放大样的构件,应以 1︰1的比例放出实样。当构件较大难以制作样板时,可绘制下料草图。
6.2.5　 放样工作完成后,对所放大样和样板进行自检,无误后报质检员进行检验。
6.2.6　 号料前确认材质,根据加工清单、排版图以及加工草图,严格核对后进行,并跟踪检查。
6.2.7　 号料时长度必须留焊接收缩余量(不少于30㎜),宽度方向留2㎜～3㎜。见表3。
6.2.8　 钢材切割面或剪切面应没有裂纹、夹渣、分层和大于1㎜的缺棱。
6.2.9　 气割的允许偏差应符合表4、表5的规定。
6.2.10　 机械剪切的允许偏差应符合表6的规定。
6.3　 边缘加工
6.3.1　 需要边缘加工的零件,应采用精密切割来代替机械加工。
6.3.2　 焊接坡口加工宜采用自动切割、半自动切割、坡口机、刨边等方法进行。
6.3.3　 坡口加工时,应用样板控制坡口角度和各部分尺寸。
6.3.4　 边缘加工的精度应按表7执行。

号 料
气 割
剪冲锯
零件平直
弯制、滚圆
边缘加工(铣、刨、打磨)
制孔(冲、钻)
半成品库分类堆放
原材料娇正
放 样

图2　 工艺流程图
表3　 号料允许偏差
序号
项目
允许偏差(㎜)
1
零件外形尺寸
±1.0
2
孔距
±0.5
3
基准线
±0.5
4
对角线差
1.0
5
样板的角度
±20'
表4　 切割余量表
切割方式
材料厚度(㎜)
割缝宽度留量(㎜)
气割下料
10≤
1～2
10－20
2.5
20－40
3.0
40以上
4.0
6.4　 制孔
6.4.1　 使用多轴立式钻床或数控机床等制孔。
6.4.2　 同类孔径较多时,采用模板制孔。
6.4.3　 小批量生产的孔,采用样板划线制孔。
6.4.4　 精度要求较高时,整体构件采用成品制孔。
表5　 气割的允许偏差(㎜)
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
切割面平面度
0.05t,且不应大于2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
1.0
表6　 机械剪切的允许偏差(mm)
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
边缘缺棱
1.0
型钢端部垂直度
2.0
表7　 边缘加工的精度
边线与号料线的允许偏差(㎜)
B边线的弯曲矢高(㎜)
精糙度
(㎜)
缺口
(㎜)
渣
坡度
±1.0
L/3000,且≤2.0
0.02
2.0
清除
±2.5°
注:L为弦长
6.4.5　 制孔过程中,孔壁应保持与构件表面垂直。
6.4.6　 孔周围的毛刺、飞边,应用砂轮等清除。
6.4.7　 高强螺栓孔的精度应为H15级,孔径的允许偏差应符合表8的规定。
表8　 高强螺栓孔径的允许偏差
名称
允许偏差(㎜)
螺栓
12
16
20
(22)
24
(27)
30
孔径
13.5
17.5
22
(24)
26
(30)
33
不圆度
1.0
1.5
中心线倾斜
不应大于板厚的3％,且单层板不得大于2.0㎜,多层板叠组合不得大于3.0㎜
6.5　 分组
6.5.1　 在节点中,连接板与一根杆件相连的所有连接孔划为一组。
6.5.2　 在接头处,通用接头半个拼接板上的孔为一组,阶梯接头两接头之间的孔为一组。
6.5.3　 在两相邻节点或接头间的连接孔为一组,但不包括以上两款中所指的孔。
6.5.4　 受弯构件翼缘上每1.0m长度内的孔为一组。
7　 质量控制
7.1　 熟悉工艺流程,掌握技术要点。
7.2　 建立质保体系,层层把好关口。
7.3　 明确责任,建立质量责任制。
7.4　 对进厂材料进行检验,确保质量合格,文件和实际材料相符。
7.5　 加强施工过程中的质量控制,对生产过程中的不合格产品,必须返工重做。
7.6　 对特殊操作工种,必须有相应的上岗证,并在有效期内。
7.7　 矫正和成型
7.7.1　 碳素结构钢在环境温度低于－16℃、低合金结构钢在环境温度低于－12℃时,不应进行矫正和冷弯曲。碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时,加热温度不应超过900℃。低合金结构钢在加热矫正后应自然冷却。(全数检查)
7.7.2　 当零件采用热加工成型时,加热温度应控制在900℃～1000℃;碳素结构钢和低合金结构钢在温度分别下降到700℃和800℃之前 ,应结束加工;低合金结构应自然冷却。
7.7.3　 矫正后的钢材表面。不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5㎜,并不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。
7.7.4　 冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高应抽查10％进行检验。矫正后的钢材表面,不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5㎜,且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。
8　 质量标准
钢零件及钢部件加工工程,可按相应的钢结构制作工程或钢结构安装工程检验的划分原则划分为一个或若干个检验批。
8.1　 边缘加工
气割或机械剪切的零件,需要进行边缘加工时,其刨削量不应小于2.0㎜。
边缘加工允许偏差应符合表9的规定。
表9　 边缘加工的允许偏差(㎜)
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±1.0
加工边直线度
l/3000,且不应大于2.0
相邻两边夹角
±6
加工面垂直度
0.025t,且不应大于0.5
加工面表面粗糙度
50

8.2　 管、球加工
8.2.1　 螺栓球成型后,抽查10％不应有裂纹、皱褶、过烧。
8.2.2　 钢板压成半圆球后,表面不应有裂纹、皱褶;焊接球其对接坡口应采用机械加工,对接焊缝表面应打磨平整。
8.3　 螺栓球加工的允许偏差应符合表10规定。
8.4　 焊接球加工的允许偏差应符合如表11规定。
8.5　 钢网架用钢管加工的允许偏差每种规格抽查10%进行检验,偏差应符合表12规定。
8.6　 制孔
8.6.1　 A、B级螺栓孔(Ⅰ类孔)应具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm。其孔径的允许偏差应符合表13的规定。
表10　 螺栓球加工的允许偏差(㎜)
项目
允许偏差
检验方法
圆度
d≤120
1.5
用卡尺和游标卡尺检查
d>120
2.5
同一轴线上
铣平面平行度
d≤120
0.2
用百分表v形块检查
d>120
0.3
铣平面距球中心距离
±0.2
用游标卡尺检查
相邻两螺栓孔中心线夹角
±30ˊ
用分度头检查
两铣平面与螺栓孔轴线垂直度
0.005r
用百分表检查
球毛坯直径
d≤120
＋3.0 －1.0
用卡尺和游标卡尺检查
d>120
－1.5 －1.5
表11　 焊接球加工的允许偏差
项目
允许偏差
检验方法
直径
±0.005d ±2.5
用卡尺和游标卡尺检查
圆度
2.5
用卡尺和游标卡尺检查
壁厚减薄量
0.13t,且不应小于1.5
用卡尺和测量厚仪检查
两半球对口错边
1.5
用套模和游标卡尺检查
表12　 钢网架用钢管杆加工的允许偏差
项目
允许偏差
检验方法
长度
±1.0
用钢尺和百分表检查
端面对管轴的垂直度
0.005r
用百分表V形块检查
管口曲线
1.0
用套模和游标卡尺检查
表13　 A、B级螺栓孔的允许偏差(㎜)
序号
螺栓公称直径
螺栓孔直径
螺栓公称直径
允许偏差
螺栓孔直径
允许偏差
1
10～18
0.00
－0.21
＋0.18
0.00
2
18～30
0.00
－0.21
＋0.18
0.00
3
30～50
0.00
－0.21
＋0.18
0.00
8.6.2　 C级螺栓孔(Ⅱ类孔),孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm。其孔径的允许偏差应符合表14的规定。
表14　 C级螺栓孔的允许偏差(㎜)
项目
允许偏差
直径
＋1.0
0.0
圆度
2.0
垂直度
0.03t,且不大于2.0
8.7　 螺栓孔径的允许偏差应符合表15的规定。
8.8　 螺栓孔孔距的允许偏差超过上表的规定时,应采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。
8.9　 端部铣平的允许偏差见表16。

表15　 螺栓孔孔距允许偏差(mm)
螺栓孔孔距范围
≤500
501～1200
1201～3000
  >3000
同一组内任意两孔间距离
±1.0
±1.5
－
－
相邻两组的端孔间距
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
注:1、在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组;
2、对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组;
3、在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组,但不包括上述两款所定的螺栓孔;
4、受弯构件翼缘上的连接螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组。
8.10　 钢材矫正后的偏差见表17。

表16　 端部铣平的允许偏差
项目
允许偏差(㎜)
两端铣平时构件长度
±2.0
两端铣平时零件长度
±0.5
铣平时的平面度
0.3
铣平时对轴线的垂直度
L/1500
表17　 钢材矫正后的偏差
项次
偏差名称
允许偏差
1
钢板、扁钢的局部挠曲矢高f
在1m范围内 ＆＞14 f≤1.0 ＆≤14 f≤1.5
2
角钢、槽钢、工字钢的挠曲矢高f
长度的1/1000但不大于5
3
角钢肢的垂直度△
△≤b/100但双肢铆接连接时角钢的角度不得大于900
4
翼缘对腹板的垂直度
槽钢
△≤b/80,
工字钢
△≤b/100且不大于2.0
9　 成品保护
9.1　 成品验收后,堆放在仓库中,注意失散和变形。
9.2　 堆放场地要平整,排水良好。
9.3　 堆放场地内备有足够的垫木、垫块,使构件得以放平、放稳,以防构件因堆放方法不正确而产生变形。
9.4　 钢结构产品不得直接置于地上,要垫块高200㎜以上。
9.5　 侧向刚度较大的构件可水平堆放,当多层叠放时,必须使各层垫木在同一垂线上。
9.6　 大型构件的小零件应放在构件的空档内,不同类型的钢构件一般不堆放在一起。