钢零部件加工基本工艺统一标准.doc

钢零部件加工施工工艺原则
（QB-CNCEC J020406-）

1 合用范畴
本工艺原则合用于钢构造制作安装中钢零件及钢部件加工工程。
2 施工准备
2.1 材料
2.1.1 钢材：钢材、钢铸件品种、规格、性能等应符合现行国家产品原则和设计规定。进口钢材产品质量应符合设计和合同规定原则规定，全数检查质量合格证明文献、中文标志及检查报告等。
2.1.2 对属于下列状况之一钢材，应进行抽样复验，其复验成果应符合现行国家产品原则和设计规定，全数检查复验报告。
2.1.2.1 国外进口钢材；
2.1.2.2 钢材混批；
2.1.2.3 板厚等于或不不大于40mm，且设计有Z 向性能规定厚板；
2.1.2.4 建筑构造安全级别为一级，大跨度钢构造中重要受力构件所采用钢材；
2.1.2.5 设计有复验规定钢材；
2.1.2.6 对质量有疑义钢材。。
2.1.3 钢板厚度及容许偏差应符合其产品原则规定。
2.1.4 型钢规格尺寸及容许偏差符合其产品原则规定。
2.1.5 钢材表面外观质量除应符合国家现行关于原则规定外，尚应符合下列规定:
2.1.5.1 当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得不不大于该钢材厚度负容许偏差值1/2；
2.1.5.2 钢材表面锈蚀级别应符合现行国标《涂装前钢材表面锈蚀级别和除锈级别》GB 8923 规定C 级及C 级以上；
2.1.5.3 钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。
2.2 重要机具
卷板机、剪切机、型钢矫正机、钻床、电钻、扩孔钻；半自动切割机、砂轮切割机、等离子切割机、电焊、气焊、电弧气刨设备；钢板平台等。
工具：钢尺、角尺、卡尺、划针、划线规、大锤、凿子、样冲、撬杠、扳手、调直器、夹紧器、钻子、千斤顶等。
2.3 作业条件
2.3.1 制作前依照设计单位提供设计文献绘制钢构造施工详图，图纸修改时应与设计单位办理洽商手续。
2.3.2 按照设计文献和施工详图规定编制制造工艺文献（工艺规程）。
2.3.3 制作、检查、验收所用钢尺，其精度应一致，并经法定计量检测部门检定获得证明。
2.3.4 适当作业场地。
2.4 作业人员
铆工、钳工、气焊、机械工。
3 操作工艺
3.1 工艺流程
切割下料
管、球加工
矫正和成型
制孔
检查验收
放样、号料
边沿加工

3.2 放样和号料
3.2.1 按照施工图技术规定及阐明，逐个核对图纸之间尺寸和方向等，注意各部件之间连接点、连接方式和尺寸与否一一相应。
3.2.2 准备好薄铁皮和小扁钢等做样板、样杆，以1∶1比例在样板台上弹出大样，当尺寸过大时可分段弹出。依照放样作样板（样杆）
3.2.3 先以构件某一水平线和垂直线为基准，弹出十字线，二线必要垂直。然后根据此十字线逐个划出其她各个点及线，并在节点旁注上尺寸，以备复查及自检。
3.2.4 划线、号料前一方面依照料单检查清点样板与样杆。按号料规定整顿好样板。熟悉样板、样杆上 标注符号和文字含义。
3.2.5 准备并检查各种使用工具，磨好石笔，保持样冲、圆规、划针尖锐及凿子锋利。号料前必要理解原材料钢号及规格，检查原材料质量，如有疤痕、裂缝、夹灰、厚度局限性等现象应调换材料。
3.2.6 号料钢材必要摆放平稳，不得弯曲，不同规格、钢号零件应分别号料。
3.2.7 在号料过程中应随时在样板、样杆上记录下已号料数量，号料完毕则应在样板、样杆上记下实际数量，写上“完”或“全”字样和号料日期。并妥善保管好样板及样杆。
3.3 切割下料
3.3.1 氧气切割：下料前检查确认设备和工具运转正常，选取对的割嘴型号、氧气压力、气割速度、预热火焰能率等参数，钢材切割区域内铁锈、污物应清理干净。切割后断口边沿熔瘤、飞溅物应清除。
3.3.2 机械剪切面不得有裂纹及不不大于lmm 缺楞，并应清除毛刺。对重要构造件和焊缝接口位置，由于剪切过程引起冷硬化，要用铣、刨或砂轮磨削办法将硬化表面加工清除。
3.4 矫正和成型
3.4.1 钢材矫正：钢材下料前必要先进行矫正，矫正后偏差值不应超过规范规定容许偏差值，以保证下料质量。
3.4.2 手工矫正
3.4.2.1 钢板手工矫平：薄板中间突起，把薄板凸处朝上放在平台上，用锤由凸起周边逐渐向边沿进行锤击，越往边上锤击力越重，并增长锤击密度；薄板四周呈波浪型，用锤由四周逐渐向中间进行锤击，越往中间锤击力越重，并增长锤击密度；薄板扭曲，普通沿起翘对角线进行锤击，经多次翻身锤击才干凑效；对于平整度规定不高或初步矫正薄板，可用拍板拍打；对于中板，可直接用大锤锤击凸处，但要避免在中板表面留下明显锤痕。
3.4.2.2 角钢矫正：普通先矫扭曲，后矫角变形及弯曲变形：
（1）角钢扭曲矫正：小型角钢可用扳手扳扭矫正；较大角钢可放在平台边沿用锤在反扭转方向击角钢翼缘边。
（2）角钢角变形矫正：对于拢尺，将拢尺部位脊线处放在平台上，平锤垫在里面，再用锤击平锤劈开角度，或将角钢两翼边沿放置在平台上锤击拢尺部位脊线处；对于开尺，将此部位一翼与平台成45°放置，用锤击上边翼。
（3）角钢弯曲矫正：对于角钢内弯，采用锤击凸处、扩展凹处等办法；对于角钢外弯，将凹处防在钢圈（或平台）上，锤击翼线凸起处。
3.4.2.3 扁钢矫正：扁钢扭曲，可采用扳手扭转或锤击办法矫正；扁钢大、小面弯曲，均采用锤击凸处办法。
3.4.3 火焰矫正
3.4.3.1 理解矫正件材质、塑性，构造特性、刚性，技术条件及装配关系，明确变形因素；
3.4.3.2 用目测或直尺、粉线等决定变形大小，分析变形类别：压缩、拉伸、弯曲、扭曲，角变形、波浪形，均匀整体变形、不均匀整体变形等。
3.4.3.3 拟定加热办法、位置、顺序、范畴、深度、温度等：
（1）点状加热：普通选取加热温度300～800℃之间，圆点直径为板厚6倍加10mm，加热后采用锤击或浇水冷却。
（2）线状加热：用于矫正中厚板圆弧弯曲及构件角变形，普通加热线长度等于工件长度；依照板厚和变形限度不同，采用直线形、环线形、摆动曲线形等加热。
（3）三角形加热：用于刚性较大型钢、钢构造件弯曲变形矫正，加热温度700～800℃之间，三角形顶点普通在中心线上，边长可取材料厚度两倍以上，厚板火焰矫正不要用水冷却，中碳钢禁止用水冷却。
（4）考虑与否需要加外力。
（5）普通先矫刚性大方向，然后再矫刚性小方向，先矫变形大局部，然后再矫变形小部位。
3.4.3.4 矫正复查。
3.4.4 钢构件弯曲：选取恰当压力设备，先固定好胎模，使模具重心与压力头中心在一条直线上，在固定下模，上下模平面必要吻合，间隙均匀；上模有足够行程。试压合格后，持续压制。
3.4.5 钢构件滚圆：采用卷板机滚圆，必要对板料进行预弯（压头），否则应留有端部直边余量。卷板机必要保持干净，轴辊表面不得有锈皮、毛刺、棱角或其她硬性颗粒。
3.5 边沿加工
3.5.1 对于加工质量规定不高，并且工作量不大边沿，可以采用铲边。
3.5.2 对于规定较高构件边沿或端部可分别采用刨边或铣边。
3.6 管、球加工
3.6.1 球加工及检查
3.6.1.1 焊接球材加热到600～900℃之间恰当温度，加热应均匀一致，加热炉最佳是煤气炉加热。
3.6.1.2 加热后钢材放到半圆胎架内，逐渐压制成半圆形球，压制过程中应尽量减少压薄区与压薄量，采用办法是加热均匀，压制时氧化铁皮应及时清理，半圆球在胎位内能变换位置。
3.6.1.3 半圆球出胎冷却后，对半圆球用样板修正弧度，然后切割半圆球平面，注意按半径切割，但应留出拼圆余量。
3.6.1.4 半圆球修正、切割后来应当打坡口，坡口角度与形式应符合设计规定。
3.6.1.5 加肋半圆球与空心焊接球受力状况不同，故对钢网架重要节点普通均安排加肋焊接球，加肋形式有各种，有加单助，尚有垂直双肋球等等，因此圆球拼装前，还应加肋、焊接。注意加肋高度不应超过圆周半径，以免影响拼装。
3.6.1.6 球拼装时，应有胎位，保证拼装质量，球拼装应保持球拼装直径尺寸、球圆度一致。
3.6.1.7 拼好球放在焊接胎架上，两边各打一小孔固定圆球，并能随着机床慢慢旋转，旋转一圈，调节焊道，调节焊丝高度，调节各项焊接参数，然后用半自动埋弧焊机（也可以用气体保护焊机）对圆球进行多层多道焊接，直至焊道焊平为止，不要余高。
3.6.1.8 焊缝外观检查，合格后应在24h之后对钢球焊缝进行超声波探伤检查。
3.6.2 杆加工及检查：
3.6.2.1 钢管杆件下料前质量检查：外观尺寸、品种、规格应符合设计规定。杆件下料应考虑到拼装后长度变化。特别是作传球杆件尺寸更要考虑到多方面因素，如球偏差带来杆件尺寸细微变化，季节变化带来杆偏差。因而杆件下料应慎重调节尺寸，防止下料后来带来批量性误差。
3.6.2.2 杆件下料后应检查与否弯曲，如有弯曲应加以校正。杆件下料后应开坡口，焊接球杆件壁厚在5mm 如下，可不开坡口。螺栓球杆件必要开坡口。
3.6.2.3 钢管杆件与封板拼装规定：杆件与封板拼装必要有定位胎具，保证拼装杆件长度一致性。杆件与封板定位后点固，检查焊道深度与宽度，杆件与封板双边应各开30°坡口，并有2～5mm 间隙，保证封板焊接质量。封板焊接应在旋转焊接支架上进行，焊缝应焊透、饱满、均匀一致，不咬肉。
3.6.2.4 钢管杆件与锥头拼装规定：杆件与锥头拼装必要有定位胎具，保持拼装杆件长度一致，杆件与锥头定位点固后，检查焊道宽度与深度，杆件与锥头应双边各开30°坡口，并有2～5mm 间隙，保证焊缝焊透。锥头焊接应在旋转焊接支架上进行，焊缝应焊透、饱满、均匀一致，不咬肉。
3.6.2.5 螺栓球网架用杆件在小拼前应将相应高强度螺栓埋入，埋入前对高强度螺栓逐条进行硬度实验和外观质量检查，有疑义高强度螺栓不能埋入。
3.6.2.6 杆件焊接时会对已埋入高强度螺栓产生损伤，如打火、飞溅等现象，因此在钢杆件拼装和焊接前，应对埋入高强度螺栓作好保护，防止通电打火起弧，防止飞溅溅入丝扣，故普通在埋入后即加上包裹加以保护。
3.6.2.7 钢网架杆件成品保护：钢杆件应涂刷防锈漆，高强度螺栓应加以保护，防止锈蚀，同一品种、规格钢杆件应码放整洁。
3.7 制孔
3.7.1 钻孔
3.7.1.1 划线钻孔：先在构件上划出孔中心和直径，在孔圆周上（90°位置）打四只冲眼，作钻孔后检查用；孔中心冲眼应大而深，作为钻头定心用；厚板和重叠板钻孔时要检查平台水平度，以防止孔中心倾斜。
3.7.1.2 钻模板钻孔：当孔群中孔数量较多，位置规定较高，批量小时采用；做钻模板钢板多用硬度较高低合金钢板和16Mn钢板等；模板上孔用较高精度设备加工。
3.7.1.2 当批量大、孔距规定较高时采用钻模钻孔或多轴与自动数控钻床钻孔。
3.7.2 冲孔：普通在较薄钢板和型钢上冲孔，且孔径普通不不大于钢材厚度，用于不重要节点板、垫板、加强板、角钢拉撑等小件加工。
4 质量原则
4.1 切割
4.1.1 主控项目
4.1.1.1 钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和不不大于1mm 缺棱。
检查数量：全数检查。
检查办法：观测或用放大镜及百分尺检查，有疑义时作渗入、磁粉或超声波探伤检查。
4.1.2 普通项目
4.1.2.1 气割容许偏差应符合表4.1.2.1 规定。
表4.1.2.1 气割容许偏差 (mm)
项 目
允 许 偏 差
零件宽度、长度
±3.0
切割面平面度
0.05t，且不应不不大于2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
1.0
注：t 为切割面厚度。
检查数量：按切割面数抽查10%，且不应少于3 个。
检查办法：观测检查或用钢尺、塞尺检查。
4.1.2.2 机械剪切容许偏差应符合表4.1.2.2 规定。
表4.1.2.2 机械剪切容许偏差 (mm)
项 目
允 许 偏 差
零件宽度、长度
±3.0
边沿缺棱
1.0
型钢端部垂直度
2.0
检查数量：按切割面数抽查10%，且不应少于3 个。
检查办法：观测检查或用钢尺、塞尺检查。
4.2 矫正和成型
4.2.1 主控项目
4.2.1.1 碳素构造钢在环境温度低于-16℃、低合金构造钢在环境温度低于-12℃时，不应进行冷矫正和冷弯曲。碳素构造钢和低合金构造钢在加热矫正时，加热温度不应超过900℃。低合金构造钢在加热矫正后应自然冷却。
检查数量：全数检查。
检查办法：检查制作工艺报告和施工记录。
4.2.1.2 当零件采用热加工成型时，加热温度应控制在900～1000℃；碳素构造钢和低合金构造钢在温度分别下降到700℃和800℃之前，应结束加工；低合金构造钢应自然冷却。
检查数量：全数检查。
检查办法：检查制作工艺报告和施工记录。
4.2.2 普通项目
4.2.2.1 矫正后钢材表面，不应有明显凹面或损伤，划痕深度不得不不大于0.5mm，
且不应不不大于该钢材厚度负容许偏差1/2。
检查数量：全数检查。
检查办法：观测检查和实测检查。
4.2.2.2 冷矫正和冷弯曲最小曲率半径和最大弯曲矢高应符合表3 规定。
检查数量：按冷矫正和冷弯曲件数抽查10%，且不应少于3 个。
检查办法：观测检查和实测检查。
表3 冷矫正和冷弯曲最小曲率半径和最大弯曲矢高 (mm)
钢材类别
图 例
相应轴
矫 正
弯 曲
r
f
r
f
钢板
扁钢

x –x
50t
l 2/400t
25t
l 2/200t
y-y(仅对
扁钢轴线)
100b
l 2/800b
50b
l 2/400b
角钢

x –x
90b
l 2/720b
45b
l 2/360b

槽钢

x –x
50h
l 2/400h
25h
l 2/200h
y - y
90b
l 2/720b
45b
l 2/360b
工
字
钢

x –x
50h
l 2/400h
25h
l 2/200h
y - y
50b
l 2/400b
25b
l 2/200b
注：r 为曲率半径；f 为弯曲矢高；l 为弯曲弦长；t 为钢板厚度。
4.2.2.3 钢材矫正后容许偏差，应符合表4规定。
检查数量：按矫正件数抽查10%，且不应少于3 件。
4.3 边沿加工
4.3.1 主控项目
4.3.1.1 气割或机械剪切零件，需要进行边沿加工时，其刨削量不应不大于2.0mm。
检查数量：全数检查。
检查办法：检查工艺报告和施工记录。
4.3.2 普通项目
4.3.2.1 边沿加工容许偏差应符合表5 规定。
检查数量：按加工面数抽查10%，且不应少于3 件。
检查办法：观测检查和实测检查。
4.4 管、球加工
4.4.1 主控项目
表4.4.1（1） 钢材矫正后容许偏差 (mm)
项目
容许偏差
图例
钢板局
部平面度
t≤14
1.5

t＞14
1.0
型钢弯曲矢高
l／1000 且不应不不大于5.0

角钢肢垂直度
b／100 双肢栓接角钢角度不得不不大于90°

槽钢翼缘对腹板垂直度
b／80

工字钢、H 型钢翼缘对
腹板垂直度

b／100，
且不不不大于2.0

表4.4.1（2） 边沿加工容许偏差 (mm)
项 目
允 许 偏 差
零件宽度、长度
±1.0
加工边直线度
I／3000，且不应不不大于2.0
相邻两边夹角
±6′
加工面垂直度
0.025t，且不应不不大于0.5
加工面表面粗糙度
50
4.4.1.1 螺栓球成型后，不应有裂纹、褶皱、过烧。
检查数量：每种规格抽查10%，且不应少于5 个。
检查办法：10 倍放大镜观测检查或表面探伤。
4.4.1.1 钢板压成半圆球后，表面不应有裂纹、褶皱；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。
检查数量：每种规格抽查10%，且不应少于5 个。
检查办法：10 倍放大镜观测检查或表面探伤。
4.4.2 普通项目
4.4.2.1 螺栓球加工容许偏差应符合表6 规定。
检查数量：每种规格抽查10%，且不应少于5 个。
检查办法：见表4.4.2.1。
表4.4.2.1 螺栓球加工容许偏差 (mm)
项 目
容许偏差
检 验 方 法
圆度
d≤120
1.5
用卡尺和游标卡尺检查
d＞120
2.5
同一轴线上两铣
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
±30′
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
+2.0
-1.0
用卡尺和游标卡尺检查
d＞120
+3.0
-1.5
4.4.2.2 焊接球加工容许偏差应符合表7 规定。
检查数量：每种规格抽查10%，且不应少于5 个。
检查办法：见表4.4.2.2。
表4.4.2.2. 焊接球加工容许偏差 (mm)
项 目
容许偏差
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，且不应不不大于1.5
用卡尺和测厚仪检查
两半球对口错边
1.0
用套模和游标卡尺检查
4.4.2.3 钢网架(桁架)用钢管杆件加工容许偏差应符合表8规定。
检查数量：每种规格抽查10%，且不应少于5 根。
检查办法：见表4.4.2.3。
表4.4.2.3 钢网架（桁架）用钢管杆件加工容许偏差 (mm)
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
4.5 制孔
4.5.1 主控项目
4.5.1.1 A、B 级螺栓孔（I 类孔）应具备H12 精度，孔壁表面粗糙度Ra 不应不不大于12.5μm。其孔径容许偏差应符合表4.5.1.1（1）规定。C 级螺栓孔（Ⅱ类孔），孔壁表面粗糙度Ra 不应不不大于25μm，其容许偏差应符合表4.5.1.1（2）规定。
检查数量:按钢构件数量抽查10%，且不应少于3 件。
检查办法:用游标卡尺或孔径量规检查。
表4.5.1.1（1） A、B 级螺栓孔径容许偏差 (mm)
序号
螺栓公称直径、螺栓孔直径
螺栓公称直径容许偏差
螺栓孔直径容许偏差
1
10～18
0.00， －0.21
+0.18， 0.00
2
18～30
0.00， －0.21
+0.21， 0.00
3
30～50
0.00， －0.25
+0.25， 0.00
表4.5.1.1（2） C 级螺栓孔容许偏差 (mm)
项目
容许偏差
直径
+1.0， 0.0
圆度
2.0
垂直度
0.03t,且不应不不大于2.0
4.5.2 普通项目
4.5.2.1 螺栓孔孔距容许偏差应符合表4.5.2.1 规定。
检查数量：按钢构件数量抽查10%，且不应少于3 件。
检查办法：用钢尺检查。
表4.5.2.1 螺栓孔孔距容许偏差 (mm)
螺栓孔孔距范畴
≤500
501~1200
1201~3000
＞3000
同一组内任意两孔间距离
±1.0
±1.5
－
－
相邻两组端孔间距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
注：1 在节点中连接板与一根杆件相连所有螺栓孔为一组；
2 对接接头在拼接板一侧螺栓孔为一组；
3 在两相邻节点或接头间螺栓孔为一组，但不涉及上述两款所规定螺栓孔；
4 受弯构件冀缘上连接螺栓孔，每米长度范畴内螺栓孔为一组。
4.5.2.2 螺栓孔孔距容许偏差超过表11规定容许偏差时，应采用与母材材质相匹配焊条补焊后重新制孔。
4.6 质量记录
4.6.1 钢材规格、品种应有材质证明和复试报告；
4.6.2 焊接材料材质证明、出厂合格证；
4.6.3 设计变更、洽商记录；
4.6.4 施工检查记录；
4.6.5 焊工合格证，有相应工位项目，有相应焊接材料项目；
4.6.6 焊缝超声波探伤报告与记录；
4.6.7 钢构造（零件及加工）分项工程检查批质量验收记录。
4.7 特殊工序或核心控制点控制(见表4.7)。
表4.7 特殊工序或核心控制点控制
序号
特殊工序/核心控制点
主 要 控 制 方 法
1.
原材料检查
检查材料质量证明书
5 应注意质量问题
5.0.1 放样和号料时要预留焊接受缩量和加工余量，经检查人员复验后办理预检手续。
5.0.2 材料剪切后，发现断面粗糙或带有毛刺，必要修磨光洁；剪切后弯扭变形，必要进行矫正。
5.0.3 长构件翻身时由于刚度局限性有也许产生变形，这时应事先进行暂时加固。
5.0.4 对于弯曲变形回弹，必要在理论计算下结合实践，采用相应办法，掌握回弹规律，减小或基本消除回弹，或使回弹后恰能达到设计规定，详细因素重要有：
⑴ 材料机械性能：屈服强度越高，其回弹就越大；
⑵ 变形限度：弯曲半径和材料厚度之比数值越大，回弹越大；
⑶ 摩擦状况：材料表面和模具表面摩擦，大多数状况下会增大弯曲变形拉应力，则回弹减小。
⑷ 变形区域：变形区域越大，回弹越大。
5.0.5 拼装好钢球和杆件应编好号码，作好标记，防止使用时混用。钢球还应有中心线标志，特别带肋钢球使用方向有严格规定，故其带助方向应当有明显标记。
6 成品保护
6.0.1 构件堆放构件时，地面必要垫平，避免支点受力不均，垫点要合理，上、下垫木在一条垂直线上，宜立放，以防止由于侧面刚度差而产生下挠或扭曲。
6.0.2 钢构造构件应涂防锈底漆，编号不得损坏。
6.0.3 网架半成品球等应码放在干净地方，防上粘染油污，防止损坏螺扣。
7 职业健康安全与环境管理
7.1 施工过程危害辩识及控制办法
危害辩识及控制办法
序号
作业活动
危险源
主 要 控 制 措 施
1
电动工具操作
机械伤害
1. 机械设备完好，安全保险装置齐全有效；
2. 危险部位按规定进行防护。
2
气瓶
火灾、爆炸
1. 检查安全附件齐全；2. 检查作业环境安全；3. 放置合理，符合安全距离规定。
注：表中内容仅供参照，现场应依照实际状况重新辨识。
7.2 施工过程环境因素辩识及控制办法
环境因素辩识及控制办法
序号
作业活动
也许环境影响
主 要 控 制 措 施
1
噪声
扰民，损伤听力，影响人体内分泌而引起各种疾病，影响语言交流
采用隔音办法
注：表中内容仅供参照，现场应依照实际状况重新辨识。