箱型柱梁的加工制作施工方案

3.5.1  箱型构件的制作工艺流程

3.5.2  箱型构件制作工艺流程示意图

3.5.3  箱形构件加工工艺

3.5.4  箱形构件加工的关键工艺、工装和加工设备

（1）在箱体两端面处采用经机加工的工艺隔板对箱体端面进行精确定位，以控制端口的截面尺寸，避免焊接变形而引起几何尺寸精度不能保证，影响钻孔精度，工艺隔板设置如下图示。

（2）组装采用专用箱形构件组装机进行自动组装，如下图示。

箱形组装流水线                       箱形组装流水线

（3）焊接采用CO2自动打底焊和双弧双丝埋弧焊，采用对称施焊法和约束施焊法等控制焊接变形和扭转变形，如下图所示。

CO2自动打底焊接生产线              箱形自动埋弧焊接生产线

（4）采用端面铣床对箱体两端面进行机加工，保证构件的几何长度尺寸，从而提供钻孔基准面，有效地保证钻孔精度，如下图所示。

端面铣床

（5）钻孔采用龙门式移动式数控钻床，可自动定位、找基准面，多方位整体钻孔，有力地保证了孔群的钻孔精度，如下图示。

箱形数控三维钻床

3.5.5  主材下料

（1）采用机械：N/C数控切割机

（2）切割工艺及尺寸保证：

箱型梁面板下料时将考虑到纵焊缝焊接收缩余量、隔板焊接对钢柱主体长度的收缩余量及后道工序中的端面铣的机加余量。

（3）下料精度要求：实际精度和允许偏差

采用德国进口的ESAB 数控切割机进行保证。并采用两个旋转三割炬同时切割，保证钢板两边受热均等，不产生旁弯和变形。数控切割精度控制如上表，远远高于规范要求。

（5）下料质量偏差的处理：

a. 切割后应检查尺寸并记录，如超差应立即向主管工艺员汇报；

b.对切割后产生的旁弯等变形应使用火焰矫正达到规定尺寸； 

c.切割后打磨去除割渣、飞溅、氧化物，对切割面和坡口面的超差缺陷进行补焊并进行打磨处理。

3.5.6  腹板上垫板焊接

（1）采用设备：焊接垫板专用夹具

（2）装配工艺及尺寸保证：

先将腹板置于专用平台上，并保证钢板的平直度，扁铁安装尺寸必须考虑箱型梁腹板宽度方向的焊接收缩余量，因此在理论尺寸上加上焊缝收缩余量2mm，在长度方向上比箱型梁腹板长300mm，作为设置引弧及收弧装置使用。同时应保证两扁铁之间的平行度控制在0.5mm/m，但最大不超过1.0mm，扁铁与腹板贴合面之间的间隙控制在0－0.5mm，扁铁与腹板的连接用气保焊进行断续焊。

（3）装配尺寸精度

L+2

箱型柱腹板置于平台

5

5(根部间隙保证全熔透)

扁铁定位并定位焊

说明：上图尺寸L为理论尺寸，扁铁装配完成后转箱型梁U型组立工序。

3.5.7  内隔板及垫板的切割

（1）采用设备：数控等离子切割

（2）切割工艺及尺寸保证：

内隔板的切割在数控等离子切割机上进行，保证了其尺寸及形位公差；夹板切割在数控火焰切割机上进行，并在长度及宽度方向上加上机加工余量。具体数据见下表：

垫板机加工余量及内隔板形位公差

实际精度和允许偏差

采用德国进口的ESAB 数控等离子切割机进行保证。数控控制精度如上表，远远超过规范要求。

（5）下料件的处理：

a.切割后应检查尺寸并记录；如超差应立即向主管工艺员汇报；

b.切割后的内隔板四边应去除割渣、氧化皮，并用磨光机进行打磨，保证以后的电渣焊质量； 

c.其它切割件也应打磨去除割渣、飞溅、氧化物。

（6）简图说明：

内隔板                              垫板下料图

说明：垫板下料后转机加工工序（考虑每边机加工余量为3㎜）

3.5.8  内隔板垫板机加工

（1）采用设备：铣边机

（2）机加工工艺及尺寸保证：

内隔板垫板机加工在铣边机上进行，保证了其尺寸及形位公差。具体数据见下表：

垫板机加工余量及内隔板形位公差

采用精加工设备,并配备专用夹具

（4）工艺要求:

a.在夹具上定位好工件后,应及时锁紧夹具的夹紧机构；

b.控制进刀量,每次进刀量最大不超过3mm； 

c.切削加工后应去除毛刺,并用白色记号笔编上构件号。

（5）简图说明：(说明：为垫板机加工)

3.5.9  隔板组装

（1）采用设备：隔板组装机

（2）隔板组装工艺及尺寸保证：

箱型梁隔板组装在专用设备上进行，保证了其尺寸及形位公差。具体数据见下表：

箱型梁隔板组装公差

a.先使隔板组装机的工作台面置于水平位置；

b.将箱型梁隔板一侧的二块垫板先固定在工作平台上,然后居中放上内隔板,再将另一侧的二块垫板置于内隔板上,并在四周用气缸进行锁紧； 

c.用气体保护焊对内隔板与夹板进行定位焊,正面焊完后,工作平台翻转180度,进行另一侧的定位焊。

（4）气体保护焊焊接工艺参数如下表：

说明：上面左图为箱型梁隔板组装设备，工作平台的尺寸可根据工件的大小进行调节(图中未显示)。上面为4只锁紧气缸。工作平台的翻转由减速机驱动（图中未显示）。

3.5.10  U型组立

（1）采用设备：U型组立机

（2）U型组立工艺及尺寸保证：

U型组立在专用的U型组立机上进行，保证其尺寸及形位公差。具体数据见下表：

箱型梁隔板的定位精度及形位公差

（4）工艺要求:

a.先将腹板置于流水线的滚道上，吊运时，注意保护焊接垫板；

b.根据箱型梁隔板的划线来定位隔板，并用U型组立机上的夹紧油缸进行夹紧；

c.用气保焊将箱型梁隔板定位焊在翼板上；

d.然后将箱型梁的两块腹板置于滚道上，使三块箱型梁面板的一端头平齐再次用油缸进行夹紧，最后将隔板、腹板、翼板进行定位焊，保证定位焊的可靠性。

（5）简图说明：

说明： 水平油缸上下可以自动调节。

3.5.11  BOX组立

（1）采用设备：BOX组立机

（2）BOX组立工艺及尺寸保证：

BOX组立在专用的BOX组立机上进行，其主要的尺寸在前几道工序中都已控制在要求范围内。

（3）工艺要求:

a.装配盖板时，一端与箱型梁平齐；

b.在吊运及装配过程中，特别注意保护盖板上的焊接垫板；

c.上油缸在顶工件时，尽量使油缸靠近工件边缘。

d.在盖板之前，首先必须划出钻电渣焊孔的中心线位置，打上样冲眼。

（4）简图说明:

说明：水平油缸上下可以自动调节。

3.5.12  BOX焊接

（1）采用设备：美国林肯双弧双丝焊机

（2）BOX焊接工艺及质量保证措施：

该箱型梁的焊接初步定为腹板上开坡口，腹板上加焊接垫板，具体工艺由焊接工艺评定来确定；

较薄板的焊接                    较厚板的焊接

焊丝材质：H08MnA焊剂HJ431

为减小焊接变形，采用两侧焊缝同时焊的焊接工艺。

（4）简图说明：

说明：采用引弧铜帽，并进行水循环冷却。

3.5.13  端面铣及涂装

（1）采用设备：割、端面铣、美国十二抛头抛丸机、德国高压无气喷涂机

（2）工艺及质量保证措施：

a.电渣焊帽口必需用火焰切除，并用磨光机打磨平整。绝对禁止用锤击；

b.对钢构件的变形校正采用火焰加机械校正，加热温度需严格控制在600℃～800℃之间，但最高不超过900℃；

c.构件的两端面进行铣削加工，其端面垂直度在0.3mm以下,表面粗糙度Ra=12.5以下；

d.构件抛丸采用美国八抛头抛丸机进行全方位喷丸，一次通过粗糙度达到Sa2.5级，同时，也消除了一部分的焊接应力；其材料选用30%的φ1.6mm钢丸及70%高硬度棱角砂混合。

e.箱型梁的抛丸分二部进行，一在钢板下料并铣边机加后，把箱板的外表面侧进行抛丸，第二次在箱柱全部组焊好后，涂漆前进行外表面的抛丸；

f.喷漆采用高压无气喷涂机进行，其优点为漆膜均匀等。为防止钢材受腐蚀，钢材必须于适当的时机做表面抛丸处理并涂防锈漆。采用防锈漆时必须兼顾考虑到防火涂料的适应性。

g.为了防止构件损坏与松动，构件上、下与左、右均用木材进行定位，并用钢丝绳进行强制锁紧。