钢结构施工方案设计高质量控制

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word钢结构工程施工方案质量控制钢结构工程质量控制:供参考由于本项目厂房采用的是门型轻钢结构工程,钢结构施工成为本项目地重点分部,因此,按分项工程做具体细如此控制。一、 结构构件的制作加工1钢材的储存1钢材储存的场地条件 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。堆放在有顶棚的仓库时,可直接堆放在地坪上,下垫楞木。2钢材堆放要求 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;考虑材料堆放之间留有一定宽度的通道以便运输。3钢材的标识 钢材端部应树立标牌,标牌要标明钢材的规格、钢号、数量和材质验收证明书编号。 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。4钢材的检验 钢材在正式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。钢材检验的主要容有:钢材的数量、品种与订货合同相符;钢材的质量保证书与钢材上打印的记号符合;核对钢材的规格尺寸;钢材外表质量检验。2钢结构加工制作的准备工作详图设计和审查图纸 一般提供的设计图,不能直接用来加工制作钢结构,而是要考虑加工工艺,如公差配合、加工余量、焊接控制等因素后,在原设计图的根底上绘制加工制作图又称施工详图。详图设计一般由加工单位负责进展,应根据建设单位的技术设计图纸以与发包文件中所规定的规、标准和要求进展。加工制作图是最后沟通设计人员与施工人员意图的详图,是实际尺寸、划线、剪切、坡口加工、制孔、弯制、拼装、焊接、涂装、产品检查、堆放、发送等各项作业的指示书。 图纸审核的主要容包括以下项目:设计文件是否齐全,设计文件包括设计图、施工图、图纸说明和设计变更通知单等。构件的几何尺寸是否标注齐全。相关构件的尺寸是否正确。节点是否清楚,是否符合国家标准。标题栏构件的数量是否符合工程和总数量。构件之间的连接形式是否合理。加工符号、焊接符号是否齐全。结合本单位的设备和技术条件考虑,能否满足图纸上的技术要求。图纸的标准化是否符合国家规定等。 图纸审查后要做技术交底准备,其容主要有:根据构件尺寸考虑原材料对接方案和接头在构件中的位置。考虑总体的加工工艺方案与重要的工装方案。对构件的结构不合理处或施工有困难的地方,要与需方或者设计单位做好变更签证的手续。列出图纸中的关键部位或者有特殊要求的地方,加以重点说明。备料和核对 根据图纸材料表计算出各种材质、规格、材料净用量,再加一定数量的损耗提出材料预算计划。工程预算一般可按实际用量所需的数值再增加10%进展提料和备料。核对来料的规格、尺寸和重量,仔细核对材质;如进展材料代用,必须经过设计部门同意,并进展相应修改。编制工艺流程 编制工艺流程的原如此是操作能以最快的速度、最少的劳动量和最低的费用,可靠地加工出符合图纸设计要求的产品。容包括:1成品技术要求2具体措施:关键零件的加工方法、精度要求、检查方法和检查工具;主要构件的工艺流程、工序质量标准、工艺措施如组装次序、焊接方法等;采用的加工设备和工艺设备。 编制工艺流程表或工艺过程卡根本容包括零件名称、件号、材料牌号、规格、件数、工序名称和容、所用设备和工艺装备名称与编号、工时定额等。关键零件还要标注加工尺寸和公差,重要工序要画出工序图。组织技术交底 上岗操作人员应进展培训和考核,特殊工种应进展资格确认,充分做好各项工序的技术交底工作。技术交底按工程的实施阶段可分为两个层次。第一个层次是开工前的技术交底会,参加的人员主要有:工程图纸的设计单位,工程建设单位,工程监理单位与制作单位的有关部门和有关人员。技术交底主要容有:1工程概况;2工程结构件的类型和数量;3图纸中关键部位的说明和要求;4设计图纸的节点情况介绍;5对钢材、辅料的要求和原材料对接的质量要求;6工程验收的技术标准说明;7交货期限、交货方式的说明;8构件包装和运输要求;9涂层质量要求;10其他需要说明的技术要求。第二个层次是在投料加工前进展的本工厂施工人员交底会,参加的人员主要有:制作单位的技术、质量负责人,技术部门和质检部门的技术人员、质检人员,生产部门的负责人、施工员与相关工序的代表人员等。此类技术交底主要容除上述10点外,还应增加工艺方案、工艺规程、施工要点、主要工序的控制方法、检查方法等与实际施工相关的容。钢结构制作的安全工作 钢结构生产效率很高,工件在空间大量、频繁地移动,各个工序量采用的机械设备都须作必要的防护和保护。因此,生产过程中的安全措施极为重要,特别是在制作大型、超大型钢结构时,更必须十分重视安全事故的防。进入施工现场的操作者和生产管理人员均应穿戴好劳动防护用品,按规程要求操作。 对操作人员进展安全学习和安全教育,特殊工种必须持证上岗。为了便于钢结构的制作和操作者的操作活动,构件宜在一定高度上测量。装配组装胎架、焊接胎架、各种搁置架等,均应与地面离开0.41.2m。构件的堆放、搁置应十分稳固,必要时应设置支撑或定位。构件堆垛不得超过二层。 索具、吊具要定时检查,不得超过额定荷载。正常磨损的钢丝绳应按规定更换。 所有钢结构制作中各种胎具的制造和安装,均应进展强度计算,不能仅凭经验估算。 生产过程中所使用的氧气、乙炔、丙烷、电源等必须有安全防护措施,并定期检测泄漏和接地情况。对施工现场的危险源应做出相应的标志、信号、警戒等,操作人员必须严格遵守各岗位的安全操作规程,以防止意外伤害。 构件起吊应听从一个人的指挥。构件移动时,移动区域不得有人滞留和通过。 所有制作场地的安全通道必须畅通。3钢结构加工制作的工艺流程样杆、样板的制作 样板可采用厚度0.500.75mm的铁皮或塑料板制作,其精度要求见表6-2。样杆一般用铁皮或扁铁制作,当长度较短时可用木尺杆。样杆、样板应注明工号、图号、零件号、数量与加工边、坡口部位、弯折线和弯折方向、孔径和滚圆半径等。样杆、样板应妥善保存,直至工程完毕后方可销毁。号料 核对钢材规格、材质、批号,并应去除钢板外表油污、泥土与赃物。号料方法有集中号料法、套料法、统计计算法、余料统一号料法四种。 假如外表质量满足不了质量要求,钢材应进展矫正,钢材和零件的矫正应采用平板机或型材矫直机进展,较厚钢板也可用压力机或火焰加热进展,逐渐取消用手工锤击的矫正法。碳素结构钢在环境温度低于-16,低合金结构钢在低于-12时,不应进展冷矫正和冷弯曲。 矫正后的钢材外表,不应有明显的凹面和损伤,外表划痕深度不得大于0.5mm,且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。划线 利用加工制作图、样杆、样板与钢卷尺进展划线。目前已有一些先进的钢结构加工厂采用程控自动划线机,不仅效率高,而且准确、省料。划线的要领有二条:划线作业场地要在不直承受日光与外界气温影响的室,最好是开阔、明亮的场所。用划针划线比用墨尺与划线用绳的划线精度高。划针可用砂轮磨尖,粗细度可达0.3mm左右。划线有三种方法:先划线、后划线、一般先划线与他端后划线。当进展下料局部划线时要考虑剪切余量、切削余量。切割 钢材的切割包括气割、等离子切割类高温热源的方法,也有使用剪切、切削、摩擦热等机械力的方法。要考虑切割能力、切割精度、切剖面的质量与经济性。边缘加工和端部加工 方法主要有:铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等。铲边:有手工铲边和机械铲边两种。铲边后的棱角垂直误差不得超过弦长的/3000,且不得大于2mm。 刨边:使用的设备是刨边机。刨边加工有刨直边和刨斜边两种。一般的刨边加工余量24mm。 铣边:使用的设备是铣边机,工效高,能耗少。 碳弧气刨:使用的设备是气刨枪。效率高,无噪音,灵活方便。 坡口加工:一般可用气体加工和机械加工,在特殊的情况下采用手动气体切割的方法,但必须进展事后处理,如打磨等。现在坡口加工专用机已开始普与,最近又出现了H型钢坡口与弧形坡口的专用机械,效率高、精度高。焊接质量与坡口加工的精度有直接关系,如果坡口外表粗糙有锋利且深的缺口,就容易在焊接时产生不熔部位,将在事后产生焊接裂缝。又如,在坡口外表粘附油污,焊接时就会产生气孔和裂缝,因此要重视坡口质量。制孔 在焊接结构中,不可防止地将会产生焊接收缩和变形,因此在制作过程中,把握好什么时候开孔将在很大程度上影响产品精度。特别是对于柱与梁的工程现场连接部位的孔群的尺寸精度直接影响钢结构安装的精度,因此把握好开孔的时间是十分重要的,一般有四种情况:第一种:在构件加工时顶先划上孔位,待拼装、焊接与变形矫正完成后,再划线确认进展打孔加工。第二种:在构件一端先进展打孔加工,待拼装、焊接与变形矫正完成后,再对另一端进展打孔加工。第三种:待构件焊接与变形矫正后,对端面进展精加工,然后以精加工面为基准,划线、打孔。第四种:在划线时,考虑了焊接收缩量、变形的余量、允许公差等,直接进展打孔。机械打孔有电钻与风钻、立式钻床、摇臂钻床、桁式摇臂钻床、多轴钻床、NC开孔机。气体开孔,最简单的方法是在气割喷嘴上安装一个简单的附属装置,可打出30的孔。 钻模和板叠套钻制孔。这是目前国尚未流行的一种制孔方法,应用夹具固定,钻套应采用碳素钢或合金钢。如T8、GCr13、GCr15等制作,热处理后钻套硬度应高于钻头硬度HRC23。 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,其偏差不得大于0.15mm,整体钻模制作允许偏差符合有关规定。数控钻孔:近年来数控钻孔的开展更新了传统的钻孔方法,无需在工件上划线,打样冲眼,整个加工过程自动进展,高速数控定位,钻头行程数字控制,钻孔效率高,精度高。 制孔后应用磨光机去除孔边毛刺,并不得损伤母材。组装 钢结构组装的方法包括地样法、仿形复制装配法、立装法、卧装法、胎模装配法。地样法:用1:1的比例在装配平台上放出构件实样,然后根据零件在实样上的位置,分别组装起来成为构件。此装配方法适用于桁架、构架等小批量结构的组装。仿形复制装配法:先用地样法组装成单面单片的结构,然后定位点焊结实,将其翻身,作为复制胎模,在其上面装配另一单面结构,往返两次组装。此种装配方法适用于横断面互为对称的桁架结构。立装法:根据构件的特点与其零件的稳定位置,选择自上而下或自下而上的顺序装配。此装配方法适用于放置平稳,高度不大的结构或者大直径的圆筒。卧装法:将构件放置于卧的位置进展的装配。适用于断面不大,但长度较大的细长构件。胎模装配法:将构件的零件用胎模定位在其装配位置上的组装方法。此种装配方法适用于制造构件批量大、精度高的产品。拼装必须按工艺要求的次序进展,当有隐蔽焊缝时,必须先予施焊,经检验合格方可覆盖。为减少变形,尽量采用小件组焊,经矫正后再大件组装。组装的零件、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围的铁锈、毛刺、污垢、冰雪、油迹等应去除干净。 板材、型材的拼接应在组装前进展;构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进展,以便减少构件的剩余应力,保证产品的制作质量。构件的隐蔽部位应提前进展涂装。 钢构件组装的允许偏差见钢结构工程施工质量验收规GB50205-2001有关规定。焊接 焊接是钢结构加工制作中的关键步骤。摩擦面的处理 高强度螺栓摩擦面处理后的抗滑移系数值应符合设计的要求一般为0.450.55。摩擦面的处理可采用喷砂、喷丸、酸洗、砂轮打磨等方法,一般应按设计要求进展,设计无要求时施工单位可采用适当的方法进展施工。采用砂轮打磨处理摩擦面时,打磨围不应小于螺栓孔径的4倍,打磨方向宜与构件受力方向垂直。高强度螺栓的摩擦连接面不得涂装,高强度螺栓安装完后,应将连接板周围封闭,再进展涂装。涂装、编号 涂装环境温度应符合涂料产品说明书的规定,无规定时,环境温度应在538之间,相对湿度不应大于85%,构件外表没有结露和油污等,涂装后4h应保护免受淋雨。 钢构件外表的除锈方法和除锈等级应符合规的规定,其质量要求应符合国家标准涂装前钢材外表锈蚀等级和除锈等级的规定。构件外表除锈方法和除锈等级应与设计采用的涂料相适应。 施工图中注明不涂装的部位和安装焊缝处的3050mm宽围以与高强度螺栓摩擦连接面不得涂装。涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计的要求。 构件涂装后,应按设计图纸进展编号,编号的位置应符合便于堆放、便于安装、便于检查的原如此。对于大型或重要的构件还应标注重量、重心、吊装位置和定位标记等记号。编号的汇总资料与运输文件、施工组织设计的文件、质检文件等统一起来,编号可在竣工验收后加以复涂。 加工制作图的绘制、号料、放线、切割、坡口加工、开制孔、组装(包括矫正)、焊接、摩擦面的处理、涂装与编号是钢结构加工制作的主要工艺。4钢结构构件的验收、运输、堆放钢结构构件的验收 钢构件加工制作完成后,应按照施工图和国标钢结构工程施工与验收规(GB50205-2001)的规定进展验收,有的还分工厂验收、工地验收,因工地验收还增加了运输的因素,钢构件出厂时,应提供如下资料:产品合格证与技术文件。施工图和设计变更文件。制作术问题处理的协议文件。钢材、连接材料、涂装材料的质量证明或试验报告。焊接工艺评定报告。高强度螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告,焊缝无损检验报告与涂层检测资料。主要构件检验记录。预拼装记录,由于受运输、吊装条件的限制,另外设计的复杂性,有时构件要分二段或假如干段出厂,为了保证工地安装的顺利进展,在出厂前进展预拼装需预拼装时。构件发运和包装清单。构件的运输 发运的构件,单件超过3t的,宜在易见部位用油漆标上重量与重心位置的标志,以免在装、卸车和起吊过程中损坏构件;节点板、高强度螺栓连接面等重要局部要有适当的保护措施,零星的部件等都要按同一类别用螺栓和铁丝紧固成束或包装发运。 大型或重型构件的运输应根据行车路线、运输车辆的性能、码头状况、运输船只来编制运输方案。在运输方案中要着重考虑吊装工程的堆放条件、工期要求来编制构件的运输顺序。 运输构件时,应根据构件的长度、重量断面形状选用车辆;构件在运输车辆上的支点、两端伸长的长度与绑扎方法均应保证构件不产生永久变形、不损伤涂层。构件起吊必须按设计吊点起吊,不得随意。 公路运输装运的高度极限4.5m,如需通过隧道时,如此高度极限4m,构件长出车身不得超过2m。构件的堆放 构件一般要堆放在工厂的堆放场和现场的堆放场。构件堆放扬地应平整坚实,无水坑、冰层,地面平整枯燥,并应排水通畅,有较好的排水设施,同时有车辆进出的回路。 构件应按种类、型号、安装顺序划分区域,插竖标志牌。构件底层垫块要有足够的支承面,不允许垫块有大的沉降量,堆放的高度应有计算依据,以最下面的构件不产生永久变形为准,不得随意堆高。钢结构产品不得直接置于地上,要垫高200mm。 在堆放中,发现有变形不合格的构件,如此严格检查,进展矫正,然后再堆放。不得把不合格的变形构件堆放在合格的构件中,否如此会大大地影响安装进度。对于已堆放好的构件,要派专人汇总资料,建立完善的进出厂的动态管理,严禁乱翻、乱移。同时对已堆放好的构件进展适当保护,防止风吹雨打、日晒夜露。不同类型的钢构件一般不堆放在一起。同一工程的钢构件应分类堆放在同一地区,便于装车发运。二、钢结构构件的焊接1焊接方法(1)焊接方法概述 焊接是借助于能源,使两个别离的物体产生原子(分子)间结合而连接成整体的过程。用焊接方法不仅可以连接金属材料,如钢材、铝、铜、钛等,还能连接非金属,如塑料、陶瓷,甚至还可以解决金属和非金属之间的连接,我们统称为工程焊接。用焊接方法制造的结构称为焊接结构,又称工程焊接结构。根据对象和用途大致可分为建筑焊接结构、贮罐和容器焊接结构、管道焊接结构、导电性焊接结构四类,我们所称的钢结构包含了这四类焊接结构。选用的结构材料是钢材,而且大多为普通碳素钢和低合金结构钢,常用的钢号有Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq等,主要的焊接方法有手工电弧焊、气体保护焊、自保护电弧焊、埋弧焊、电渣焊、等离子焊、激光焊、电子束焊、栓焊等。 在钢结构制作和安装领域中,广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药皮焊条手工电弧焊、自动埋弧焊、半自动与自动CO2气体保护焊和自保护电弧焊为主。在某些特殊应用场合,如此必须使用电渣焊和栓焊。(2)手工电弧焊 依靠电弧的热量进展焊接的方法称为电弧焊,手工电弧焊是用手工操作焊条进展焊接的一种电弧焊,是钢结构焊接中最常用的方法。焊条和焊件就是两个电极,产生电弧,电弧产生大量的热量,熔化焊条和焊件,焊条端部熔化形成熔滴,过渡到熔化的焊件的母材上融合,形成熔池并进展一系列复杂的物理冶金反响。随着电弧的移动,液态熔池逐步冷却、结晶,形成焊缝。在高温作用下,冷敷于电焊条钢芯上的药皮熔融成熔渣,覆盖在熔池金属外表,它不仅能保护高温的熔池金属不与空气中有害的氧、氮发生化学反响,并且还能参与熔池的化学反响和渗入合金等,在冷却凝固的金属外表,形成保护渣壳。(3)气体保护电弧焊 又称为熔化极气体电弧焊,以焊丝和焊件作为两个极,两极之间产生电弧热来溶化焊丝和焊件母材,同时向焊接区域送人保护气体,使电弧、熔化的焊丝、熔池与附近的母材与周围的空气隔开,焊丝自动送进,在电弧作用下不断熔化,与熔化的母材一起融合,形成焊缝金属。这种焊接法简称GMAW(Gas Metal Arc Welding)由于保护气体的不同,又可分为:CO2气体保护电弧焊,是目前最广泛使用的焊接法,特点是使用大电流和细焊丝,焊接速度快、熔深大、作业效率高;M1G(Metal-Inert-Gas)电弧焊,是将CO2气体保护焊的保护气体变成Ar或He等惰性气体;MAG(Metal-Active-Gas)电弧焊,使用CO2和Ar的混合气体作为保护气体(80%Ar+20%CO2),这种方法既经济又有MIG的好性能。(4)自保护电弧焊 自保护电弧焊曾称为无气体保护电弧焊。与气体保护电弧焊相比抗风性好,风速达10m/s时仍能得到无气孔而且力学性能优越的焊缝。由于自动焊接,因此焊接效率极高。焊枪轻,不用气瓶,因此操作十分方便,但焊丝价格比CO2保护焊的要高。在海洋平台、目前美国的超高层建筑钢结构广泛使用这种方法。自保护电弧焊用焊丝是药芯焊丝,使用的焊机为比交流电源更稳定焊接的直流平特性电源。(5)埋弧焊 埋弧焊是电弧在可熔化的颗粒状焊剂覆盖下燃烧的一种电弧焊。原理如下:向熔池连续不断送进的裸焊丝,既是金属电极,也是填充材料,电弧在焊剂层下燃烧,将焊丝、母材熔化而形成熔池。熔融的焊剂成为熔渣,覆盖在液态金属熔池的外表,使高温熔池金属与空气隔开。焊剂形成熔渣除了起保护作用外,还与熔化金属参与冶金反响,从而影响焊缝金属的化学成分。2焊接变形的种类 焊接变形可分为线性缩短、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形失稳变形等。 线性缩短:是指焊件收缩引起的长度缩短和宽度变窄的变形,分为纵向缩短和横向缩短。 角变形:是由于焊缝截面形状在厚度方向上不对称所引起的,在厚度方向上产生的变形。 波浪变形:大面积薄板拼焊时,在应力作用下产生失稳而使板面产生翘曲成为波浪形变形。 扭曲变形:焊后构件的角变形沿构件纵轴方向数值不同与构件翼缘与腹板的纵向收缩不一致,综合而形成的变形形态。扭曲变形一旦产生如此难以矫正。主要由于装配质量不好,工件搁置不正,焊接顺序和方向安排不当造成的,在施工中特别要引起注意。 构件和结构的变形使其外形不符合设计图纸和验收要求不仅影响最后装配工序的正常进展,而且还有可能降低结构的承载能力。如已产生角变形的对接和搭接构件在受拉时将引起附加弯矩,其附加应力严重时可导致结构的超载破坏。3焊接剩余变形量的影响因素主要影响因素包括:焊缝截面积的影响:焊缝面积越大,冷却时引起的塑性变形量越大。焊缝面积对纵向、横向与角变形的影响趋势是一致的,而且起主要的影响。焊接热输入的影响:一般情况下,热输入大时,加热的高温区围大,冷却速度慢,使接头塑性变形区增大。对纵向、横向与角变形都有变形增大的影响。工件的预热、层间温度影响:预热、层间温度越高,相当于热输入增大,使冷却速度慢,收缩变形增大。焊接方法的影响:各种焊接方法的热输入差异较大,在其他条件一样情况下,收缩变形值不同。接头形式的影响:焊接热输入、焊缝截面积、焊接方法等因素条件一样时,不同的接头形式对纵向、横向与角变形量有不同的影响。焊接层数的影响:横向收缩在对接接头多层焊时,第一道焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形规律,第一层以后相当于无间隙对接焊,接近于盖面焊时已与堆焊的条件和变形规律相似,因此收缩变形相对较小;纵向变形,多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多,而且焊的层数越多,纵向变形越小。4焊接的主要缺陷 国标金属熔化焊焊缝缺陷分类与说明将焊缝缺陷分为六类,裂纹、孔穴、固体夹杂,未熔合和末焊透、形状缺陷和上述以外的其他缺陷。每一缺陷大类用一个三位阿拉伯数字标记,每一缺陷小类用一个四位阿拉伯数字标记,同时采用国际焊接学会(I)“参考射线底片汇编中字母代号来对缺陷进展简化标记。裂纹缺陷以焊缝冷却结晶时出现裂纹的时间阶段区分有热裂纹高温裂纹、冷裂纹、延迟裂纹。热裂纹 热裂纹是由于焊缝金属结晶时造成严重偏析,存在低熔点杂质,另外是由于焊接拉伸应力的作用而产生的。防止措施有:控制焊缝的化学成分。降低母材与焊接材料中形成低熔点共晶物即易于偏析的元素,如硫、磷含量;降低碳含量;提高Mn含量,使Mm/S比值达到2060。控制焊接工艺参数。控制焊接电流和焊接速度,使各焊道截面上部的宽度和深度比值达到1.11.2,同时控制焊接熔池形状;防止坡口和间隙过小使焊缝成形系数太小;焊前预热可降低预热裂纹的倾向;合理的焊接顺序可以使大多数焊缝在较小的拘束度下焊接,减小焊缝收缩时所受拉应力,也可减小热裂纹倾向。冷裂纹 冷裂纹发生于焊缝冷却过程中较低温度时,或沿晶或穿晶形成,视焊接接头所受的应力状态和金相组织而定。冷裂纹也可以在焊后经过一段时间几小时或几天才出现,称之为延迟裂纹。防止的方法是:焊前烘烤,彻底清理坡口和焊丝外表的油、水、锈、污等减少扩散氢含量。焊前预热、焊后缓冷,进展焊后热处理。采取降低焊接应力的工艺措施,如:在实际工作中,如果施焊条件许可双面焊,结构承载条件允许局部焊透焊接时,应尽量采用对称坡口或局部焊透焊缝作为降低冷裂纹倾向的措施之一。孔穴缺陷分为气孔和弧坑缩孔两种。气孔造成的主要原因:焊条、焊剂潮湿,药皮剥落;坡口外表有油、水、锈污等未清理干净;电弧过长,熔池面积过大;保护气体流量小,纯度低;焊矩摆动大,焊丝搅拌熔池不充分;焊接环境湿度大,焊工操作不熟练。防止措施:不得使用药皮剥落、开裂、变质、偏心和焊芯锈蚀的焊条,对焊条和焊剂要进展烘烤。认真处理坡口。控制焊接电流和电弧长度。提高操作技术,改善焊接环境。 弧坑缩孔是由于焊接电流过大,灭弧时间短而造成的,因此要选用适宜的焊接参数,焊接时填满弧坑或采用电流衰减灭弧。利用超声波探伤,搞清缺陷的位置后,用碳弧气刨等完全铲除焊缝,搞成船底形的沟再进展补焊,焊后再次检查。固体夹杂缺陷有夹渣和金属夹杂两种缺陷。造成夹渣的原因有: 多道焊层清理不干净;电流过小,焊接速度快,熔渣来不与浮出;焊条或焊矩角度不当,焊工操作不熟练,坡口设计不合理,焊条形状不良。防止方法是:彻底清理层间焊道;合理选用坡口,改善焊层成形,提高操作技术。金属夹杂缺陷是由于:氩弧焊采用接触引弧,操作不熟练;钨级与熔池或焊丝短路;焊接电流过大,钨棒严重烧损。 防止方法是:氩弧焊时尽量采用高频引弧,提高操作技术,选用适宜的焊接工艺。未熔合缺陷主要是由于运条速度过快,焊条焊矩角度不对,电弧偏吹;坡口设计不良,电流过小,电弧过长,坡口或夹层清理不干净造成的。 防止方法是:提高操作技术,选用适宜的工艺参数,选用合理的坡口,彻底清理焊件。 未焊透缺陷产生的原因是由于坡口设计不良,间隙过小,操作不熟练等造成的。 防止方法是:选用合理的坡口形式,保证组对间隙,选用适宜的规参数,提高操作技术。形状缺陷分为咬边、焊瘤、下塌、根部收缩、错边、角度偏差、焊缝超高、外表不规如此等。 咬边缺陷是由于电流过大或电弧过长,埋弧焊时电压过低,焊条和焊丝的角度不适宜等原因造成的。对咬边局部需用直径3.24.0mm的焊丝进展修补焊接。 焊瘤是由于电流偏大或火焰率过大造成的,另外焊工技术差也是主要原因。对于重要的对接焊局部的焊瘤要用砂轮等除去。 下塌缺陷又称为压坑缺陷,是由于焊接电流过大,速度过慢,因此熔池金属温度过高而造的。用碳弧气刨进展铲除,然后修补焊接。根部收缩缺陷主要是焊接电流过大或火焰率过大,使熔池体积过大造成的,因此要选适宜的工艺参数。 错边缺陷主要是组对不好,因此要求组对时严格要求。从背面进展补焊,也可使用背衬焊剂垫进展底层焊接,希望焊成倾斜度为1/2.5。角度偏差缺陷主要由于组对不好,焊接变形等造成的,因此要求组对好,采用控制变形的措施才能防止发生。 焊缝超高、焊脚不对称、焊缝宽度不齐、外表不规如此等缺陷产生的主要原因是:焊接层次布置不好,焊工技术差,护目镜颜色过深,影响了观察熔池情况。其他缺陷 其他缺陷主要有电弧擦伤、飞溅、外表撕裂等。 电弧擦伤是由于焊把与工件无意接触,焊接电缆破损;未在坡口引弧,而是在母材上任意引弧而造成的。因此,启动电焊机前,检查焊接,严禁与工件短路;包裹绝缘带,必须在坡口引弧,严肃工艺纪律。飞溅是由于焊接电流过大,或没有采取防护措施,也有因CO2气体保护焊焊接回路电感量不适宜造成的。可采用涂白垩粉调整CO2气体保护焊焊接回路的电感。5焊接的质量检验焊接质量检验包括焊前检验、焊接生产中检验和成品检验。(1)焊前检验 检验技术文件(图纸、标准、工艺规程等)是否齐备。焊接材料(焊条、焊丝、焊剂、气体等)和钢材原材料的质量检验,构件装配和焊接件边缘质量检验、焊接设备(焊机和专用胎、模具等)是否完善。焊工应经过考试取得合格证,停焊时间达6个月与以上,必须重新考核方可上岗操作。(2)焊接生产中的检验 主要是对焊接设备运行情况、焊接规和焊接工艺的执行情况,以与多层焊接过程中夹渣、焊透等缺陷的自检等,目的是防止焊接过程中缺陷的形成,与时发现缺陷,采取整改措施,特别是为了提高焊工对产品质量的高度责任心和认真执行焊接工艺的严明的纪律性。1焊接工艺评定 首次使用的钢材应进展工艺评定,但当该钢材与已评定过的钢材具有同一强度等级和类似的化学成分时,可不进展焊接工艺评定。首次采用的焊接方法,采用新的焊接材料施焊,首次采用的重要的焊接接头形式,需要进展预热、后热或焊后热处理的构件,都应进展工艺评定。 进展工艺评定用的钢材、焊接材料和焊接方法应与工程所使用的一样;对于要求熔透的T形接头焊接试件,应与工程实物相当。焊接工艺评定应由较高技能的焊工施焊。2焊接工艺施焊电源的网路电压波动值应在5%围,超过时应增设专用变压器或稳压装置。根据焊接工艺评定编制工艺指导书,焊接过程中应严格执行。对接接头、T形接头、角接接头、十字接头等对接焊缝与组合焊缝应在焊缝的两端设置引弧和引出板;其材料和坡口形式应与焊件一样。引弧和引出的焊缝长度:埋弧焊应大于50mm,手弧焊与气体保护焊应大于20mm。焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板,不得用锤击落,并修磨平整。角焊缝转角处宜连续绕角施焊,起落弧点距焊缝端部宜大于10mm;角焊缝端部不设引弧和引出板的连续焊缝,起落弧点距焊缝端部宜大于10mm,弧坑应填满。下雪或下雨时不得露天施焊,构件焊区外表潮湿或冰雪没有去除前不得施焊,风速超过或等于8m/s(CO2,保护焊风速2m/s),应采取挡风措施,定位焊工应有焊工合格证。不得在焊道以外的母材外表引弧、熄弧。在吊车梁、吊车桁架与设计上有特殊要求的重要受力构件其承受拉应力区域,不得焊接临时支架、卡具与吊环等。多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应与时清理并检查,如发现焊接缺陷应去除后再施焊,焊道层间接头应平缓过渡并错开。焊缝同一部位返修次数,不宜超过两次,超过二次时,应经焊接技术负责人核准后再进展。焊缝坡口和间隙超差时,不得采用填加金属块或焊条的方法处理。对接和T形接头要求熔透的组合焊缝,当采用手弧焊封底,自动焊盖面时,反面应进展清根。T形接头要求熔透的组合焊缝,应采用船形埋弧焊或双丝埋弧自动焊,宜选用直流电流;厚度t8mm的薄壁构件宜采用二氧化碳气体保护焊。厚度t5mm板的对接立焊缝宜采用电渣焊。栓钉焊接前应用角向磨光机对焊接部位进展打磨,焊后,焊接处未完全冷却之前,不得打碎瓷环。栓钉的穿透焊,应使压型钢板与钢梁上翼缘严密相贴其间隙不得1mm。轨道间采用手弧焊焊接时应符合如下规定,轨道焊接宜采用厚度12mm,宽100mm的紫铜板弯制成与轨道外形相吻合的垫模;焊接的顺序由下向上,先焊轨底,后焊轨腰、轨头,最后修补四周;施焊轨底的第一层焊道时电流应稍大些以保证焊透和便于排渣。每层焊完后要清理,前后两层焊道的施焊方向应相反;采取预热、保温和缓冷措施,预热温度为200300,保温可采用石棉灰等。焊条选用氢型焊条。当压轨器的轨板与吊车梁采用焊接时,应采用小直径焊条,小电流跳焊法施焊。柱与柱,柱与梁的焊接接头,当采用大间隙加垫板的接头形式时,第一层焊道应熔透。焊接前预热与层间温度控制,宜采用测温器具测量(点温计、热电偶温度计等)。预热区在焊道两侧,其宽度应各为焊件厚度的2倍以上,且不少于100mm,环境温度低于0时,预(后)热温度应通过工艺试验确定。焊接H型钢,其翼缘板和腹板应采用半自动或自动气割机进展切割,翼缘板只允许在长度方向拼接;腹板在长度和宽度方向均可拼接,拼接缝可为“十,字形或“T形,翼缘板的拼接缝与腹板的错开200mm以上,拼接焊接应在H型钢组装前进展。对需要进展后热处理的焊缝,应焊接后钢材没有完全冷却时立即进展,后热温度为200300,保温时间可按板厚每30mm1h计,但不得少于2h。(3)焊接检验 全部焊接工作完毕,焊缝清理干净后进展成品检验。检验的方法有很多种,通常可分为无损检验和破坏性检验两大类。1无损检验 可分为外观检查、致密性检验、无损探伤外观检查:是一种简单而应用广泛的检查方法,焊缝的外观用肉眼或低倍放大镜进展检查外表气孔、夹渣、裂纹、弧坑、焊瘤等,并用测量工具检查焊缝尺寸是否符合要求。 根据结构件承受荷载的特点,产生脆断倾向的大小与危害性,将对接焊缝分为三级,不同质量等级的焊缝,质量要求不一样,规定采用的检验比例、验收标准也不一样。 一级焊缝:重级工作制和起重量50t的中级工作制的吊车梁,其腹板、翼缘板、吊车桁架的上下弦杆的拼接焊缝。 母材板厚Q235钢t38mm,16Mn钢t30mm,16Mnq、15Mnq钢t25mm,且要求熔敷金属在-20的冲击功Akv27J,承受动载或静载结构的全焊透对接焊缝。 二级焊缝:除上述之外的其他全焊透对接焊缝与吊车梁腹板和翼缘板间组合焊缝为二级焊缝。 三级焊缝:非承载的不要求焊透或局部焊透的对接焊缝、组合焊缝以与角焊缝为三级焊缝。致密性检验,主要用水(气)压试验、煤油渗漏、渗氨试验、真空试验、氦气探漏等方法,这些方法对于管道工程、压力容器等是很重要的方法。无损探伤:主要有磁粉探伤、涡流探伤、渗透探伤、射线探伤、超声波探伤等,所谓无损探伤就是利用放射线、超声波、电磁辐射、磁性、涡流、渗透性等物理现象,在不损伤被检产品的情况下,发现和检查部或外表缺陷的方法。 磁粉探伤(MT):是利用焊件在磁化后,在缺陷的上部会产生不规如此的磁力线这一现象来判断焊缝中缺陷位置。可分为干粉法、湿粉法、萤光法等几种。 涡流探伤(ET):将焊件处于交流磁场的作用下,由于电磁感应的结果会在焊件中产生涡流。涡流产生的磁场将削弱主磁场,形成叠加磁场。焊件中的缺陷会使涡流发生变化,也会使叠加磁场发生变化,探伤仪将通过测量线圈发现缺陷。渗透探伤(PT):是依靠液体的渗透性能来检查和发现焊件外表的开口缺陷,一般有着色法和萤光法。 射线探伤(RT):是检验焊缝部缺陷的准确而可靠的方法。当射线透过焊件时,焊缝的缺陷对射线的衰减和吸收能力与密实材料不同,使射线作用在胶片上,由于射线强度不同,胶片冲洗后深浅影像不同,而判断出部缺陷。 超声波探伤(UT):是利用频率超过20kHz的超声波在渗入金属材料部遇到异质界面时会产生反射的原理来发现缺陷。2破坏性检验 焊接质量的破坏性检验包括焊接接头的机械性能试验、焊缝化学成分分析、金相组织测定、扩散含量测定、接头的耐腐蚀性能试验等,主要用于测定接头或焊缝性能是否能满足使用要求。机械性能试验:包括测定焊接接头的强度、延伸率、断面收缩率、拉伸试验、冷弯试验、冲击试验等,国标焊接接头机械性能试验取样方法GB2649规定了取样方法,国标焊接接头拉伸试验方法GB2651规定了金属材料焊接接头横向拉伸试验和点焊接头的剪切试验方法;国标金属拉伸试验方法GB228和国标金属高温拉伸试验方法GB4338规定了拉伸试验的方法;国标焊接接头弯曲与压扁试验方法GB2653规定了焊接接头正弯与背弯试验,横向侧弯试验,纵向正弯与背弯试验,管材压扁试验等的方法;国标焊接接头冲击试验方法规定了焊接接头的夏比冲击试验方法,以测定试样的冲击吸收功。化学成分分析:是对焊缝的化学成分分析,是测定熔敷金属化学成分,我国的焊条标准中对此做出了专门的规定。金相组织测定,是为了了解焊接接头各区域的组织,晶粒度大小和氧化物夹杂,氢白点等缺陷的分布情况,通常有宏观和微观方法之分。扩散氢测定:国标电焊条熔敷金属中扩散氢测定方法GB3965适用于手工电弧焊药皮焊条熔敷金属中扩散氢含量的测定。耐腐蚀试验方法:国标不锈钢耐腐蚀试验方法GB4334等规定不同腐蚀试验方法,不同的原理和评定判断法。三、螺栓连接螺栓作为钢结构主要连接紧固件,通常用于钢结构中构件间的连接、固定、定位等,钢结构中使用的连接螺栓一般分为普通螺栓和高强度螺栓两种。普通螺栓连接 钢结构普通螺栓连接即将螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起形成的一种连接方式。一般受力较大的结构或承受动荷载的结构,当采用普通螺栓连接时,螺栓应采用精制螺栓以减小接头的变形量。精制螺栓连接是一种紧配合连接,即螺栓孔径和螺栓直径差一般在0.20.5mm,有的要求螺栓孔径和螺栓直径相等,施工时需要强行打入。精制螺栓连接加工费用高、施工难度大,工程上已极少使用,逐渐被高强度螺栓连接所替代。1普通螺栓种类1普通螺栓的材性 螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9十个等级,其中8.8级以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经过热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,8.8级以下不含8.8级通称为普通螺栓。“4为螺栓材质公称抗拉强度N/mm2“6为螺栓材质的屈强比的10倍;两局部数字的乘积46=“24为螺栓材质公称屈服点的N/mm2的1/10。2普通螺栓的规格 普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓等;按制作精度可分为A、B、C级三个等级,A、B级为精制螺栓,C级为粗制螺栓,钢结构用连接螺栓,除特殊说明外,一般即为普通粗制C级螺栓。3螺母 钢结构常用的螺母,其公称高度h大于或等于0.8D(D为与其相匹配的螺栓直径),螺母强度设计应选用与之其相匹配螺栓中最高性能等级的螺栓强度,当螺母拧紧到螺栓保证荷载时,必须不发生螺纹脱扣。 螺母性能等级分4、5、6、8、9、10、12等,其中8级含8级以上螺母与高强度螺栓匹配,8级以下螺母与高强度螺栓匹配。 螺母的螺纹应和螺栓相一致,一般应为粗牙螺纹除非特殊说明用细牙螺纹,螺母的机械性能主要是螺母的保证应力和强度,其值应符合GB3098.2的规定。4垫圈 常用钢结构连接的垫圈,按形状与其使用功能可以分成以下几类:圆平垫圈一般放置于紧固螺栓头与螺母的支承面下面,用以增加螺栓头与螺母的支承面,同时防止被连接件外表损伤;方型垫圈一般置于地脚螺栓头与螺母的支承面下,用以增加支承面与遮盖较大螺栓孔眼;斜垫圈主要用于工字钢、槽钢翼缘倾斜面的垫平,使螺母支承面垂直于螺杆,防止紧固时造成螺母支承面和被连接的倾斜面局部接触;弹簧垫圈防止螺栓拧紧后在动载作用下的振动和松动,依靠垫圈的弹性功能与斜口摩擦面防止螺栓的松动,一般用于有动荷载振动或经常拆卸的结构连接处。2普通螺栓的施工1一般要求 普通螺栓作为永久性连接螺栓时,应符合如下要求:对一般的螺栓连接,螺栓头和螺母下面应放置平垫圈,以增大承压面积。螺栓头下面放置的垫圈一般不应多于2个,螺母头下的垫圈一般应多于1个。对于设计有要求放松的螺栓、锚固螺栓应采用有放松装置的螺母或弹簧垫圈,或用人工方法采取放松措施。对于承受动荷载或重要部位的螺栓连接,应按设计要求放置弹簧垫圈,弹簧垫圈必须设置在螺母一侧。对于工字钢、槽钢类型钢应尽量使用斜垫圈,使螺母和螺栓头部的支承面垂直于螺杆。2螺栓直径与长度的选择 螺栓直径:原如此上应由设计人员按等强原如此通过计算确定,但对一个工程来讲,螺栓直径规格应尽可能少,有的还需要适当归类,便于施工和管理。 螺栓长度:通常是指螺栓螺头侧面到螺杆端头的长度,一般都是以5mm进制;从螺栓的标准规格上可以看出,螺纹的长度根本不变,显而易见,影响螺栓长度的因素主要有:被连接件的厚度、螺母高度、垫圈的数量与厚度等,一般可按如下公式计算:L= + H + nh + C 6-1式中被连接件总厚度,mm;H螺母高度,mm,一般为0.8D(D为与其相匹配的螺栓直径);n 垫圈个数; h 垫圈的厚度,mm;C螺纹外露局部长度mm23扣为宜,一般为5mm。3常用螺栓连接形式 常用螺栓连接形式主要有:平接连接、搭接连接、T型连接等连接方式。4螺栓的布置 螺栓的连接接头中螺栓的排列布置主要有并列和交织排列两种形式,螺栓间的间距确定既要考虑连接效果连接强度和变形,同时要考虑螺栓的施工要求。5螺栓孔 对于精制螺栓A、B级螺栓,螺栓孔必须是m,为保证上述精度要求必须钻孔成型。对于粗制螺栓C级螺栓,螺栓孔为类孔,孔壁外表粗糙度Ra不应大于25m,其允许偏差为:直径0+1.0mm;圆度;垂直度0.03t且不大于2.0mmt为连接板的厚度。6螺栓的紧固与其检验 普通螺栓连接对螺栓紧固轴力没有要求,因此螺栓的紧固施工以操作者的手感与连接接头的外形控制为准,保证被连接接触面能密贴,无明显的间隙。螺栓的紧固次序应从中间开始,对称向两边进展;对大型接头应采用复拧,即两次紧固方法,保证接头各个螺栓能均匀受力。 普通螺栓连接螺栓紧固检验比拟简单,即用3公斤小锤,一手扶螺栓或螺母头,另一手用锤敲,要求螺栓头或螺母不偏移、不颤动、不松动,锤声比拟干脆,否如此说明螺栓紧固质量不好,需要重新紧固施工。高强度螺栓连接 高强度螺栓连接已经开展成为与焊接并举的钢结构主要连接形式之一,它具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高,施工简便等优点,被广泛应用在建筑钢结构和桥梁钢结构的工地连接中,成为钢结构安装的主要手段之一。高强度螺栓连接按其受力状况,可分为摩擦型连接、摩擦-承压型连接、承压型连接和拉型连接等几种类型,其中摩擦型连接是目前广泛采用的根本连接形式。(1)高强度螺栓种类 高强度螺栓从外形上可分为大六角头和扭剪型两种;按性能等级可分为8.8级、10.9级、12.9级等,目前我国使用的大六角头高强度螺栓有8.8级和10.9级两种,扭剪型高强度螺栓只有10.9级一种。 大六角头高强度螺栓连接副:含一个螺栓、一个螺母、两个垫圈螺头和螺母两侧各一个垫圈。螺栓、螺母、垫圈在组成一个连接副时,其性能等级要匹配。 扭剪型高强度螺栓连接副:含一个螺栓、一个螺母、一个垫圈。螺栓、螺母、垫圈在组成一个连接副时,其性能等级要匹配。 高强度螺栓连接副实物的机械性能主要包括螺栓的抗拉荷载、螺母的保证荷载、与实物硬度等。对于高强度螺栓连接副,不论是10.9级和8.8级螺栓,所采用的垫圈是一致的,其硬度要求都是HV30329436HRC3545。2高强度螺栓施工1一般规定高强度螺栓连接在施工前应对连接副实物和磨擦面进展检验和复检,合格后才能进入安装施工。对每一个连接接头,应先用临时螺栓或冲钉定位,为防止损伤螺纹引起扭矩系数的变化,严禁把高强度螺栓作为临时螺栓使用。对一个接头来说,临时螺栓和冲钉的数量原如此上应根据该接头可能承当的荷载计算确定,并应符合如下规定:不得少于安装螺栓总数的1/3;不得少于两个临时螺栓;冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。高强度螺栓的穿入,应在结构中心位置调整后进展,其穿入方向应以施工方便为准,力求一致;安装时要注意垫圈的正反面,即:螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧;对于大六角头高强度螺栓连接副靠近螺头一侧的垫圈,其有倒角的一侧朝向螺栓头。高强度螺栓的安装应能自由穿入孔,严禁强行穿入,如不能自由穿入时,该孔应用铰刀进展修整,修整后孔的最大直径应小于1.2倍螺栓直径。修孔时,为了防止铁屑落入板迭缝中,铰孔前应将四周螺栓全部拧紧,使板迭密贴后再进展,严禁气割扩孔。高强度螺栓连接中连接钢板的孔径略大于螺栓直径,并必须采取钻孔成型方法,钻孔后的钢板外表应平整、孔边无飞边和毛刺,连接板外表应无焊接飞溅物、油污等,螺栓孔径与允许偏差见表6-11。高强度螺栓连接板螺栓孔的孔距与边距除应符合规要求外,还应考虑专用施工机具的可操作空间。高强度螺栓在终拧以后,螺栓丝扣外露应为2至3扣,其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。2大六角头高强度螺栓连接施工扭矩法施工:对大六角头高强度螺栓连接副来说,当扭矩系数k确定之后,由于螺栓的轴力预拉力P是由设计规定的,如此螺栓应施加的扭矩值M就可以根据公式6-2很容易地计算确定,根据计算确定的施工扭矩值,使用扭矩扳手手支、电动、风动按施工扭矩值进展终拧,这就是扭矩法施工的原理。扭矩值M与轴力预拉力P之间对应关系:M = K DP 6 - 2式中D螺栓公称直径mm;P螺栓轴力,KN;M施加于螺母上扭矩值,KNm;K扭矩系数 在确定螺栓的轴力P时应根据设计预拉力值,一般考虑螺栓的施工预拉力损失10%,即螺栓施工预拉力轴力P按1.1倍的设计预拉力取值。 螺栓在储存和使用过程中扭矩系数易发生变化,所以在工地安装前一般都要进展扭矩系数复检,复检合格后根据复验结果确定施工扭矩,并以此安排施工。扭矩系数试验用螺栓、螺母、垫圈试样,应从同批螺栓副中随机抽取,按批量大小一般取510套,试验状态应与螺栓使用状态一样,试样不允许重复使用。扭矩系数复验应在国家认可的有资质的检测单位进展,试验所用的轴力计和扭矩扳手应经计量认证。 在采用扭矩法终拧前,应首先进展初拧,对螺栓多的大接头,还需进展复拧。初拧的目的就是使连接接触面密贴,螺栓“吃上劲,一般常用规格螺栓(M20、M22、M24)的初拧扭矩在200-300Nm,螺栓轴力达到10-50kN即可,在实际操作中,可以让一个操作工作用普通板手用自己的手力拧紧即可。 初拧、复拧与终拧的次序,一般地讲都是从中间向两边或四周对称进展,初拧和终拧的螺栓都应做不同的标记,防止漏拧、超拧等不安全隐患,同时也便于检查人员检查紧固质量。转角法施工。因扭矩系数的离散性,特别是螺栓制造质量或施工管理不善,扭矩系数超过标准值平均值和变异系数,在这种情况下采用扭矩法施工,即用扭矩值控制螺栓轴力的方法就会出现较大的误差,欠拧或超拧问题突出。为解决这一问题,引入转角法施工,即利用螺母旋转角度以控制螺杆弹性伸长量来控制螺栓轴向力的方法。 试验结果明确,螺栓在初拧以后,螺母的旋转角度与螺栓轴向力成对应关系,当螺栓受拉处于弹性围,两者呈线性关系,因此根据这一线性关系,在确定了螺栓的施工预拉力一般为1.1倍设计预拉力后,就很容易得到螺母的旋转角度,施工操作人员按照此旋转角度紧固施工,就可以满足设计上对螺栓预拉力的要求,这就是转角法施工的根本原理。 高强度螺栓转角法施工分初拧和终拧两步进展必要时需增加复拧,初拧的要求比扭矩法施工要严,因为起初连接板间隙的影响,螺母的转角大都消耗于板缝,转角与螺栓轴力关系极不稳定,初拧的目的是为消除板缝影响,给终拧创造一个大体一致的根底。转角法施工在我国已有30多年的历史,但对初拧扭矩的大小没有标准,各个工程根据具体情况确定,一般地讲,对于常用螺栓M20、M22、M24,初拧扭矩定在200300Nm比拟适宜,原如此上应该使连接板缝密贴为准。终拧是在初拧的根底上,再将螺母拧转一定的角度,使螺栓轴向力达到施工预拉力。转角法施工次序如下:初拧:采用定扭扳手,从栓群中心顺序向外拧紧螺栓。初拧检查:一般采用敲击法,即用小锤逐个检查,目的是防止螺栓漏拧。划线:初拧后对螺栓逐个进展划线。终拧:用专用扳手使螺母再旋转一下额定角度,螺栓群巩固的顺序同初拧。终拧检查:对终拧后的螺栓逐个检查螺母旋转角度是否符合要求,可用量角器检查螺栓与螺母上划线的相对转角。作标记:对终拧完的螺栓用不同颜色笔作出明显的标记,以防漏拧和重拧,并供质检人员检查。3扭剪型高强度螺栓连接施工 扭剪型高强度螺栓连接副紧固施工相对于大六角头高强度螺栓连接副紧固施工要简便得多,正常的情况采用专用的电动扳手进展终拧,梅花头拧掉标志着终拧的完毕,对检查人员来说也很直观明了,只要检查梅花头掉没掉就可以了。 为了减少接头中螺栓群间相互影响与消除连接板面间的缝隙,巩固要分初拧和终拧两个步骤进展,对于超大型的接头还要进展复拧。扭剪型高强度螺栓连接副的初拧扭矩可适当加大,一般初拧螺栓轴力可以控制在螺栓终拧轴力值的50%80%,对常用规格的高强度螺栓M20、M22、M24初拧扭矩可以控制在400600Nm,假如用转角法初拧,初拧转角控制在4575,一般以60为宜。 由于扭剪型高强度螺栓是利用螺尾梅花头切口的扭断力矩来控制巩固扭矩的,所以用专用扳手进展终拧时,螺母一定要处于转动状态,即在螺母转动一定角度后扭断切口,才能起到控制终拧扭矩的作用。否如此由于初拧扭矩达到可超过切口扭断扭矩或出现其他一些不正常情况,终拧时螺母不再转动切口即被拧断,失去了控制作用,螺栓巩固状态成为未知,造成工程安全隐患。4扭剪型高强度螺栓终拧过程如下:先将扳手套筒套入梅花头上,再轻压扳手,再将外套筒套在螺母上。完本钱项操后最好晃动一下扳手,确认、外套筒均已套好,且调整套筒与连接板面垂直。按下扳手开关,外套筒旋转,直至切口拧断。切口断裂,扳手开关关闭,将外套筒从螺母上卸下,此时注意拿稳扳手,特别是高空作业。启动顶杆开关,将套筒中已拧掉的梅花头顶出,梅花头应收集在专用容器,禁止随便丢弃,特别是高空坠落伤人。3高强度螺栓连接摩擦面1影响摩擦面抗滑移系
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