鋼結(jié)構(gòu)工程制作與施工

鋼結(jié)構(gòu)工程制作與施工單元4構(gòu)件加工鋼材切割邊緣加工彎曲加工4.14.24.34.4輥壓成形加工4.5制孔加工4.6鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開4.1單元4構(gòu)件加工鋼材切割邊緣加工彎曲單元4構(gòu)件加工教學(xué)導(dǎo)航單元4構(gòu)件加工教學(xué)導(dǎo)航4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

圖紙是放樣的依據(jù)，放樣前首先要看懂、看通圖紙?？磮D的實(shí)質(zhì)是審查圖紙是否有問題，既是放樣的準(zhǔn)備工作，也是對(duì)所要制作的構(gòu)件（產(chǎn)品）的認(rèn)識(shí)過程。圖紙是鈑金工從事生產(chǎn)的依據(jù)，圖中的內(nèi)容主要包括構(gòu)件的尺寸、形狀、粗糙度、標(biāo)題欄和有關(guān)技術(shù)說明五部分。經(jīng)過看圖分析綜合就能在頭腦中形成該構(gòu)件的主體概念，想象出該構(gòu)件（產(chǎn)品）各部分在空間中的相互位置、大小形狀，然后便可進(jìn)行放樣。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開圖紙是放樣的依據(jù)，放4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

4.1.1

鋼構(gòu)件放樣和下料放樣是鋼結(jié)構(gòu)工程的首道工序，其目的如下。（1）設(shè)計(jì)圖紙上不可知的尺寸或近似尺寸及三維結(jié)構(gòu)可以在放樣時(shí)得到。例如，結(jié)構(gòu)中的三曲面構(gòu)件，通過放樣制作立體樣箱可以一目了然。（2）放樣以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)問題可及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)單位，以便及時(shí)改進(jìn)并完善設(shè)計(jì)。例如，對(duì)于有的大型屋架，在對(duì)其托架的上弦桿、下弦桿、豎桿、斜桿匯交節(jié)點(diǎn)放樣后可繪制確切可行的節(jié)點(diǎn)圖，提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位認(rèn)可后便可進(jìn)行施工。放樣的目的1.4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開4.1.1鋼構(gòu)件放樣4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

（3）通過放樣，求得桿件的實(shí)長(zhǎng)和板件的實(shí)際形狀后可作為下料的依據(jù)。（4）有的工程，按設(shè)計(jì)要求對(duì)桁架大梁或?qū)嵏拱宕罅悍艠討?yīng)起拱，并從中可見是否引起其結(jié)構(gòu)尺寸的變化，從而獲得第一手資料，作為設(shè)計(jì)和制作的依據(jù)。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開（3）通過放樣，求得4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣工作的內(nèi)容2.

放樣從熟悉圖紙開始，首先應(yīng)仔細(xì)閱讀技術(shù)要求及說明，并逐個(gè)核對(duì)圖紙之間的尺寸和方向等；特別應(yīng)注意各部件之間的連接點(diǎn)、連接方式和尺寸是否一一對(duì)應(yīng)。放樣時(shí)應(yīng)熟悉整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)加工工藝，了解工藝流程及加工過程，以及鋼結(jié)構(gòu)加工過程中需用機(jī)械設(shè)備的性能及規(guī)格。在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)制作中，放樣工作是非常重要的一環(huán)，因?yàn)樗械牧慵叽绾托螤疃急仨毾刃蟹艠?，然后依樣進(jìn)行加工，最后才把各個(gè)零件裝配成一個(gè)整體。所以，放樣工作的準(zhǔn)確與否將直接影響結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣工作的內(nèi)容2.放4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

原始人工放樣所包含的內(nèi)容有：核對(duì)施工圖紙的外形尺寸、孔距及各部分的連接尺寸，以1∶1的比例在樣板臺(tái)上彈出大樣和節(jié)點(diǎn)；制作樣板和樣桿，作為下料、彎制、銑、刨、制孔等加工的依據(jù)。當(dāng)大樣尺寸過大時(shí)，可分段彈出。對(duì)于一些三角形的構(gòu)件，若只對(duì)其節(jié)點(diǎn)有要求，則可縮小比例彈出樣子，但應(yīng)注意其精度。放樣彈出十字基準(zhǔn)線（兩線必須垂直），然后據(jù)此十字基準(zhǔn)線逐一畫出其他各個(gè)點(diǎn)及線，并在節(jié)點(diǎn)旁注上尺寸，以備復(fù)查及檢驗(yàn)。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開原始人工放樣所包含的4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣、下料所用工具3.

樣板一般用0.5~0.75mm的鐵皮或塑料板制作。樣桿一般用鋼皮或扁鐵制作，當(dāng)長(zhǎng)度較短時(shí)可用木樣桿。用作計(jì)量長(zhǎng)度依據(jù)的鋼盤尺附有偏差卡片，使用時(shí)按偏差卡片的記錄數(shù)值校對(duì)其誤差數(shù)。鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝、驗(yàn)收及土建施工用的量具，必須用同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定，應(yīng)具有相同的精度等級(jí)。樣板、樣桿上應(yīng)注明工號(hào)，圖號(hào)，零件號(hào)，數(shù)量及加工邊、坡口部位，彎折線和彎折方向，孔徑和滾圓半徑等。由于生產(chǎn)的需要，通常需制作適應(yīng)于各種形狀和尺寸的樣板與樣桿。放樣下料用的工具有劃針、沖子、手錘、粉線、彎尺、直尺、鋼卷尺、大鋼卷尺、剪子等。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣、下料所用工具3.4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣、下料的發(fā)展歷程及趨勢(shì)4.

半個(gè)多世紀(jì)以來，放樣發(fā)展很快，從手工1∶1實(shí)尺放樣發(fā)展到現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)放樣。古代的木工大師魯班放大樣，就是實(shí)尺放樣，鋼結(jié)構(gòu)鉚接也是手工實(shí)尺放樣。當(dāng)時(shí)有一個(gè)叫作“抹眼”的工種，該工種負(fù)責(zé)放樣、排列鉚釘孔（孔是用銅管蘸上白油漆抹出來的，因此該工種就稱“抹眼”），還負(fù)責(zé)下料。當(dāng)時(shí)的放樣、制作樣板稱為出樣。

20世紀(jì)50年代中期，焊接結(jié)構(gòu)替代鉚接結(jié)構(gòu)，“抹眼”改稱裝配工，中小企業(yè)鋼結(jié)構(gòu)裝配工一專多能，會(huì)放樣、下料和裝配；大型企業(yè)分放樣、拉畫線、裝配等工種。手工放樣時(shí)，要蹲著操作、跪著畫線，工作效率不高；下料時(shí)用石筆畫線，敲上锘子印作為剪切的依據(jù)。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣、下料的發(fā)展歷程及趨4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

隨著鋼結(jié)構(gòu)向大型化發(fā)展，實(shí)尺放樣受到限制，從20世紀(jì)70年代開始采用比例放樣與光學(xué)投影下料工藝。其原理是將構(gòu)件用1∶10的比例繪制成圖，采用光學(xué)投影，在鋼板上顯示出實(shí)際尺寸，由于鋼板表面涂有感光材料，一經(jīng)照射便會(huì)留下清晰的線條，可達(dá)到下料的目的。采用這種工藝的圖形誤差不大于2mm，工作效率較高，實(shí)動(dòng)工時(shí)為手工實(shí)尺放樣的60％，下料工時(shí)為手工下料的40％，樣臺(tái)占地面積為手工實(shí)尺放樣的20％。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開隨著鋼結(jié)構(gòu)向大型化發(fā)4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在鋼結(jié)構(gòu)制作中逐漸開始采用數(shù)學(xué)放樣，即通過輸出數(shù)據(jù)（軟盤）進(jìn)行數(shù)控切割，或輸出到型鋼冷彎?rùn)C(jī)進(jìn)行型鋼加工，一般用于三向光順、結(jié)構(gòu)排列、結(jié)構(gòu)展開。數(shù)學(xué)放樣把鋼結(jié)構(gòu)手工放樣、下料、切割三道工序轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和數(shù)控下料切割。若已知鋼板的規(guī)格，則可運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行排料（套料），然后將輸出數(shù)據(jù)輸出到數(shù)控切割機(jī)，便可切割出所需形狀的工件。建筑桁架管結(jié)構(gòu)制作常用CNEG系列數(shù)控管道切割機(jī)，它是把放樣、下料、切割三道工序合而為一的專用設(shè)備，適用于建筑業(yè)。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

4.1.2

鋼構(gòu)件表面展開將構(gòu)件的表面按其實(shí)際形狀和大小攤平在一個(gè)平面上稱為構(gòu)件表面展開。展開后所得到的平面圖形稱為該構(gòu)件的展開圖。構(gòu)件表面展開的原理是：一段圓弧線細(xì)分成很多短弧線段之后，可以把短弧線段近似地當(dāng)作直線段處理；一個(gè)曲面細(xì)分成很多小曲面之后，可以把小曲面近似地當(dāng)作平面處理。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開4.1.2鋼構(gòu)件表面4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

（1）若構(gòu)件的表面是由一組相互平行的直素線構(gòu)成的（如直圓管、棱柱等），則可用平行線法展開。（2）若構(gòu)件的表面是由一組直素線構(gòu)成的，且這組直素線都匯交于一個(gè)共同點(diǎn)（如圓錐、斜圓錐、棱錐等），則可用放射線法展開。（3）若構(gòu)件的表面既不是由一組相互平行的直素線構(gòu)成的，也不是由一組匯交于一個(gè)共同點(diǎn)的直素線構(gòu)成的（如螺旋葉片等），則可用三角形法展開。圖4-1所示為不同的構(gòu)件表面展開。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開（1）若構(gòu)件的表面是4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開圖4-1不同的構(gòu)件表面展開4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開圖4-1不同的構(gòu)件表面4.2鋼材切割4.2鋼材切割4.2鋼材切割

4.2.1

氣割氣割的原理1.氣割的原理是：利用氣體火焰的熱能將鋼件切割處預(yù)熱到一定溫度，然后以高速切割氧流使鋼燃燒并放出熱量實(shí)現(xiàn)切割。常用氧-乙炔焰作為氣體火焰切割，也稱氧-乙炔氣割。4.2鋼材切割4.2.1氣割氣割的原理1.4.2鋼材切割1）氧氣的性質(zhì)氧氣是一種無色、無味的氣體，和乙炔混合燃燒時(shí)的溫度可達(dá)3150℃以上，最適合用于焊接和氣割。純氧在高溫下很活潑。當(dāng)溫度不變而壓力增加時(shí)，氧氣可以和油類發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而引起發(fā)熱、自燃，產(chǎn)生強(qiáng)烈的爆炸，因此要嚴(yán)防氧氣瓶同油脂接觸。4.2鋼材切割1）氧氣的性質(zhì)氧氣是一種無色、無4.2鋼材切割2）乙炔的性質(zhì)4.2鋼材切割2）乙炔的性質(zhì)4.2鋼材切割氣割的過程和條件2.1）氣割的過程

氣割的過程可分為金屬的預(yù)熱、金屬的燃燒和氧化物的吹走。開始進(jìn)行氣割時(shí)，必須用預(yù)熱火焰將氣割處的金屬預(yù)熱到燃點(diǎn)（碳鋼的燃點(diǎn)為1100~1150℃），然后把氣割氧噴射到溫度達(dá)到燃點(diǎn)的金屬上并使其劇烈地燃燒，產(chǎn)生大量的氧化物（熔渣）；金屬燃燒時(shí)放出大量的熱，使氧化物（熔渣）被吹走，這樣，上層金屬氧化時(shí)產(chǎn)生的熱傳至下層金屬，使下層金屬預(yù)熱到燃點(diǎn)，氣割過程由表面深入到整個(gè)厚度，直至將金屬割穿。4.2鋼材切割氣割的過程和條件2.1）氣割的過程4.2鋼材切割2）氣割的條件（4）金屬的導(dǎo)熱性不能過高。（2）氧化物的熔點(diǎn)低于金屬本身的熔點(diǎn)。（1）金屬在氧氣中的燃點(diǎn)低于金屬的熔點(diǎn)。（3）金屬在燃燒時(shí)能放出較多的熱。4.2鋼材切割2）氣割的條件（1）金屬在氧氣中的燃4.2鋼材切割氣割設(shè)備3.1）手工割炬

手工割炬有射吸式割炬和等壓式割炬兩種。4.2鋼材切割氣割設(shè)備3.1）手工割炬手工割炬4.2鋼材切割射吸式割炬由預(yù)熱部分和切割部分組成，氧氣從氧氣接頭進(jìn)入后分成兩路，一路由預(yù)熱火焰的氧氣控制閥進(jìn)入射吸室，產(chǎn)生射吸作用，與乙炔氣混合組成預(yù)熱火焰；另一路由切割氧氣閥控制，在工件預(yù)熱到可進(jìn)行切割狀態(tài)時(shí)，打開氣閥，射出切割氧氣射流，進(jìn)行切割。射吸式割炬是目前使用較多的手工割炬。（1）射吸式割炬。4.2鋼材切割射吸式割炬由預(yù)熱部分和切割部分組4.2鋼材切割等壓式割炬的乙炔、預(yù)熱火焰的氧氣和切割火焰的氧氣分別由單獨(dú)的管子通入割嘴，但由于預(yù)熱氧氣和乙炔處于自由狀態(tài)，因此沒有射吸作用，需在割嘴內(nèi)混合后再在割嘴外產(chǎn)生預(yù)熱火焰。等壓式割炬必須使用中壓乙炔或高壓乙炔才能使火焰燃燒穩(wěn)定，不易回火，所以又稱為高壓割炬。（2）等壓式割炬。4.2鋼材切割等壓式割炬的乙炔、預(yù)熱火焰的氧氣4.2鋼材切割2）半自動(dòng)氣割機(jī)

半自動(dòng)氣割機(jī)是能夠移動(dòng)的小車式氣割機(jī)，它由切割小車、導(dǎo)軌、割炬、氣體分配器、自動(dòng)點(diǎn)火裝置及割圓附等組成。半自動(dòng)氣割機(jī)在我國(guó)應(yīng)用廣泛，常用的是GC1-30型半自動(dòng)氣割機(jī)，該自動(dòng)氣割機(jī)可進(jìn)行直線和直徑大于200mm的圓周、斜面、V形坡口等形狀的氣割。半自動(dòng)氣割機(jī)如圖4-2所示。4.2鋼材切割2）半自動(dòng)氣割機(jī)半自動(dòng)氣割機(jī)是能4.2鋼材切割圖4-2半自動(dòng)氣割機(jī)4.2鋼材切割圖4-2半自動(dòng)氣割機(jī)4.2鋼材切割3）自動(dòng)氣割機(jī)現(xiàn)在，國(guó)外已廣泛使用數(shù)控氣割機(jī)。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)和制造光電跟蹤氣割機(jī)與數(shù)控氣割機(jī)，并在生產(chǎn)中使用。自動(dòng)氣割機(jī)如圖4-3所示。圖4-3自動(dòng)氣割機(jī)4.2鋼材切割3）自動(dòng)氣割機(jī)現(xiàn)在，國(guó)外已廣泛使4.2鋼材切割

4.2.2

等離子切割等離子切割是應(yīng)用特殊的割炬，在電流、氣流及冷卻水的作用下產(chǎn)生高達(dá)20000~30000℃的等離子弧熔化金屬而進(jìn)行切割的。等離子切割具有切割溫度高、沖刷力大、切口較窄、切割邊質(zhì)量好、變形小、可以切割高熔點(diǎn)金屬等特點(diǎn)，適用于不銹鋼、鋁、銅及其合金等的切割，在一些尖端技術(shù)方面應(yīng)用廣泛。等離子切割機(jī)如圖4-4所示。4.2鋼材切割4.2.2等離子切割等離子切4.2鋼材切割圖4-4等離子切割機(jī)4.2鋼材切割圖4-4等離子切割機(jī)4.2鋼材切割等離子弧焰切割是一種熱切割，它以高溫高速等離子弧焰流為熱源，以壓縮空氣或其他切割氣體為工作氣體，將被切割的金屬局部熔化，并同時(shí)用高速氣流將已熔化的金屬吹走形成狹窄切縫。等離子弧焰流的溫度極高，可達(dá)10000~30000℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了所有金屬或非金屬材料的熔點(diǎn)，因此，等離子弧焰切割不是依靠氧化反應(yīng)，而是靠熔化來切割材料的，它切割的適用范圍比氣割大得多，幾乎能切割所有的金屬、非金屬、多層及復(fù)合材料。等離子弧焰切割常用于不銹鋼厚板的切割，如圖4-5所示。4.2鋼材切割等離子弧焰切割是一種熱切割，它以4.2鋼材切割圖4-5使用等離子弧焰切割技術(shù)切割不銹鋼厚板4.2鋼材切割圖4-5使用等離子弧焰切割技術(shù)切割4.2鋼材切割

4.2.3

激光切割

激光切割的原理是：利用高功率密度的激光束掃描材料表面，在極短時(shí)間內(nèi)將材料加熱到幾千至上萬攝氏度，使材料熔化或氣化，再用高壓氣體將熔化或氣化的物質(zhì)從切縫中吹走，達(dá)到切割材料的目的。激光束聚焦成很小的光點(diǎn)后，焦點(diǎn)處可達(dá)到很高的功率密度，這時(shí)光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散部分的熱量，材料很快被加熱至氣化程度，蒸發(fā)形成孔洞，孔洞隨著光束與材料進(jìn)行相對(duì)線性移動(dòng)，連續(xù)形成寬度很窄的切縫，因此，切邊受熱影響很小，工件基本沒有變形。激光切割如圖4-6所示。4.2鋼材切割4.2.3激光切割激光切割的4.2鋼材切割圖4-6激光切割4.2鋼材切割圖4-6激光切割4.2鋼材切割

激光切割具有以下特點(diǎn)。（1）激光切割的切縫窄，工件變形小。激光切割的切徑寬度一般小于0.5mm，但也有1mm左右的。切徑寬度與工件的材料及厚度、激光束的功率、焦距及焦點(diǎn)的位置、激光束的直徑、噴吹氣體的壓力及流量等因素有關(guān)。（2）激光切割無毛刺、皺折，精度高，而且切割后的工件無須清理，其優(yōu)于等離子切割、氣割等常規(guī)切割方法。（3）容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化激光切割。目前，氣體激光器的功率數(shù)量級(jí)已達(dá)到萬瓦級(jí)，其切割普通碳鋼板的厚度可達(dá)10~15mm，因此，可以預(yù)料激光切割在建筑鋼結(jié)構(gòu)下料中會(huì)有越來越廣泛的應(yīng)用。4.2鋼材切割激光切割具有以下特點(diǎn)。4.2鋼材切割

4.2.4

機(jī)械切割鋼材剪切1.

鋼材剪切是通過兩剪刃的相對(duì)運(yùn)動(dòng)切斷材料的加工方法。龍門剪板機(jī)是鋼結(jié)構(gòu)制造廠使用最廣的一種剪切機(jī)械，如圖4-7所示。4.2鋼材切割4.2.4機(jī)械切割鋼材剪切1.4.2鋼材切割圖4-7龍門剪板機(jī)4.2鋼材切割圖4-7龍門剪板機(jī)4.2鋼材切割鋼材鋸割2.4.2鋼材切割鋼材鋸割2.4.2鋼材切割圖4-8常用的鋸割機(jī)械4.2鋼材切割圖4-8常用的鋸割機(jī)械4.3邊緣加工在鋼結(jié)構(gòu)制作中，經(jīng)過剪切或氣割過的鋼板邊緣，其內(nèi)部會(huì)硬化或變態(tài)。因此，須將下料后的邊緣刨去2~4mm，以保證質(zhì)量，如橋梁或重型吊車梁的重型構(gòu)件。此外，為了保證焊縫質(zhì)量、工藝性焊透及裝配的準(zhǔn)確性，對(duì)于橋梁的重型構(gòu)件，要將鋼板邊緣刨成或鏟成坡口；對(duì)于重型吊車梁的重型構(gòu)件，要將鋼板邊緣刨直或銑平。需要進(jìn)行邊緣加工的部位有吊車梁翼緣板、支座支承面等具有工藝性要求的加工面，設(shè)計(jì)圖紙中有技術(shù)要求的焊接坡口，尺寸精度要求嚴(yán)格的加勁板、隔板、腹板及有孔眼的節(jié)點(diǎn)板等。常用的邊緣加工方法有鏟邊、刨邊、銑邊和碳弧氣刨邊四種。4.3邊緣加工在鋼結(jié)構(gòu)制作中，經(jīng)過剪切或氣割過4.3邊緣加工鏟邊1.鏟邊是指通過對(duì)鏟頭的錘擊作用鏟除金屬邊緣的多余部分而形成坡口。鏟邊分為手工鏟邊和機(jī)械鏟邊。手工鏟邊主要使用手錘和手鏟等，機(jī)械鏟邊使用風(fēng)動(dòng)鏟錘和鏟頭等。4.3邊緣加工鏟邊1.鏟邊是指通過對(duì)鏟頭的錘4.3邊緣加工刨邊2.

刨邊主要是使用刨邊機(jī)（見圖4-9）進(jìn)行加工。刨邊的構(gòu)件加工有直邊和斜邊兩種。刨邊加工的余量隨鋼材的厚度和鋼板的切割方法的不同而不同，一般刨邊加工的余量為2~4mm。4.3邊緣加工刨邊2.刨邊主要是使用刨邊機(jī)（4.3邊緣加工圖4-9刨邊機(jī)4.3邊緣加工圖4-9刨邊機(jī)4.3邊緣加工銑邊3.對(duì)于有些構(gòu)件的端部，可采用銑邊（端面加工）的方法代替刨邊。銑邊是為了保持構(gòu)件的精度，使其受力由承壓面直接傳至底板支座，以減少連接焊縫的焊腳尺寸。一般需要進(jìn)行銑邊的部位有吊車梁、橋梁等的接頭部分，鋼柱或塔架等的抵承部位等。銑邊加工一般是在端面銑床或銑邊機(jī)上進(jìn)行的。4.3邊緣加工銑邊3.對(duì)于有些構(gòu)件的端部，可4.3邊緣加工碳弧氣刨邊4.碳弧氣刨邊的原理是：以碳棒為電極，在碳棒與被刨削的金屬間產(chǎn)生電?。ù穗娀【哂?000℃左右的高溫），將金屬加熱到熔化狀態(tài)，然后用壓縮的空氣氣流把熔化的金屬吹掉，達(dá)到刨削或切削金屬的目的。4.3邊緣加工碳弧氣刨邊4.碳弧氣刨邊的原理是4.4彎曲加工彎曲加工的含義和分類1.

彎曲加工是根據(jù)構(gòu)件形狀的需要，利用加工設(shè)備和一定的工、模具，把板材或型鋼彎制成一定形狀的工藝方法，如圖4-10所示。4.4彎曲加工彎曲加工的含義和分類1.彎曲加工4.4彎曲加工圖4-10彎曲加工4.4彎曲加工圖4-10彎曲加工4.4彎曲加工彎曲加工按加工方法不同分為壓彎、滾彎、拉彎，按加熱程度分為冷彎和熱彎。冷彎是指在常溫下進(jìn)行的彎曲加工，適用于一般薄板、型鋼等的加工。熱彎是將鋼材加熱至950~1100℃，在模具上進(jìn)行的彎曲加工，適用于厚板及形狀較復(fù)雜的構(gòu)件、型鋼等的加工。4.4彎曲加工彎曲加工按加工方法不同分為壓彎、滾彎4.4彎曲加工彎曲線與材料纖維方向的關(guān)系2.（2）當(dāng)彎曲線與材料纖維方向平行時(shí)，材料的抗拉強(qiáng)度較差，容易產(chǎn)生裂紋，甚至斷裂。（1）當(dāng)彎曲線與材料纖維方向垂直時(shí)，材料具有較大的抗拉強(qiáng)度，不易產(chǎn)生裂紋。（3）雙向彎曲時(shí)，彎曲線應(yīng)與材料纖維方向成一定的角度。4.4彎曲加工彎曲線與材料纖維方向的關(guān)系2.（4.4彎曲加工彎曲變形的回彈3.4.4彎曲加工彎曲變形的回彈3.4.4彎曲加工

影響材料回彈的因素如下。

（1）材料的機(jī)械性能。材料的屈服強(qiáng)度越大，回彈就越大。

（2）變形程度。材料彎曲半徑R與材料厚度t之比R/t的數(shù)值越大，回彈就越大。

（3）變形區(qū)域。材料變形區(qū)域越大，回彈就越大。

（4）摩擦情況。材料表面與模具表面之間的摩擦力直接影響坯料各部分的應(yīng)力狀態(tài)。大多數(shù)情況下，摩擦力會(huì)增大彎曲變形區(qū)的拉應(yīng)力，使回彈減小。4.4彎曲加工影響材料回彈的因素如下。4.5輥壓成形加工板材的輥壓成形加工1.板材的輥壓成形加工即卷板。卷板是壓力容器類結(jié)構(gòu)件筒節(jié)制造的必需工藝方法之一。鋼板卷板一般在數(shù)控卷板機(jī)上完成，分為熱卷板和冷卷板兩種方式，如圖4-11所示。4.5輥壓成形加工板材的輥壓成形加工1.板材的輥壓成4.5輥壓成形加工圖4-11鋼板卷板4.5輥壓成形加工圖4-11鋼板卷板4.5輥壓成形加工壓力容器的筒節(jié)毛坯制造有兩種方法，即軋制板熱卷后焊接成圈和鑄造圈坯后鍛造成圈。前者是沿用多年的方法，其優(yōu)點(diǎn)是筒體材料可選用商品熱軋板，再用大型卷板機(jī)熱卷，但熱卷的壓力容器筒體材料的顯微組織的性能不如熱鍛件；后者的優(yōu)點(diǎn)是鍛件質(zhì)量高，但必須擁有萬噸級(jí)以上的大型鍛造液壓機(jī)。目前的卷板機(jī)采用壓輥壓力數(shù)控系統(tǒng)，提高了卷板精度。4.5輥壓成形加工壓力容器的筒節(jié)毛坯制造有兩種方法，4.5輥壓成形加工型鋼的輥壓成形加工2.成品供應(yīng)的型鋼（I型鋼、T型鋼、L型鋼、條形扁鋼等）都可通過三輥式的型鋼輥壓設(shè)備輥壓成具有一定曲率半徑的環(huán)狀型鋼，如圖4-12所示。由于型材的截面不對(duì)稱，因此在輥壓時(shí)重心線與外力作用線不在同一平面上，容易造成型材除受彎矩作用外，還受到扭矩的作用，使型材截面發(fā)生畸變。圖4-12型鋼輥壓4.5輥壓成形加工型鋼的輥壓成形加工2.成品供應(yīng)的型4.6制孔加工制孔的含義和分類1.

制孔是指用孔加工機(jī)械或機(jī)具在實(shí)體材料（如鋼板、型鋼等）上加工孔的作業(yè)。制孔在鋼結(jié)構(gòu)制作中占有一定的比例，尤其是高強(qiáng)螺栓的采用，使制孔加工在數(shù)量和精度上都有了很大的提高。制孔通常有鉆孔和沖孔兩種方法。實(shí)際工程中普遍采用鉆孔，它采用切削的原理，精度高，對(duì)孔壁的損傷小。沖孔一般只用于較薄鋼板和非圓孔的加工，而且要求孔徑一般不小于鋼材的厚度。4.6制孔加工制孔的含義和分類1.制孔是指用孔4.6制孔加工鉆孔的加工方法2.1）畫線鉆孔鉆孔前先在構(gòu)件上畫出孔的中心和直徑，在孔的圓周上（90°位置）打四個(gè)沖眼，用于鉆孔后檢查；在孔中心打一個(gè)大而深的沖眼，在鉆孔時(shí)用于鉆頭定心。畫線工作一般使用劃針和鋼尺。為提高鉆孔效率，可將數(shù)塊鋼板重疊起來一起鉆孔，但重疊板厚一般不超過50mm，而且重疊板邊必須用夾具夾緊或點(diǎn)焊固定。測(cè)厚板和重疊板鉆孔時(shí)要檢查平臺(tái)的水平度，以防止孔的中心傾斜。4.6制孔加工鉆孔的加工方法2.1）畫線鉆孔鉆4.6制孔加工2）鉆模鉆孔當(dāng)批量大、孔距精度要求較高時(shí)，應(yīng)采用鉆模鉆孔。鉆模分為通用型、組合型和專用型。通用型積木式鉆?？稍谀＞叱鲎庹居喿?，組合型和專用型鉆模則由本單位設(shè)計(jì)制造。4.6制孔加工2）鉆模鉆孔當(dāng)批量大、孔距精度要4.6制孔加工3）數(shù)控鉆孔數(shù)控鉆孔無須在工件上畫線和打樣沖眼，整個(gè)過程都是在數(shù)控鉆床（見圖4-13）上自動(dòng)進(jìn)行的。數(shù)控鉆床采用高速數(shù)控定位，鉆頭行程由數(shù)字控制，鉆孔效率和精度都較高。4.6制孔加工3）數(shù)控鉆孔數(shù)控鉆孔無須在工件上4.6制孔加工圖4-13數(shù)控鉆床4.6制孔加工圖4-13數(shù)控鉆床4.6制孔加工

數(shù)控三向多軸鉆床各坐標(biāo)移動(dòng)均采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，操作方便、靈活，精度穩(wěn)定，其生產(chǎn)效率比搖臂鉆床提高了幾十倍，數(shù)控三向多軸鉆床各坐標(biāo)與鉆床形成連動(dòng)生產(chǎn)線，是目前鋼結(jié)構(gòu)加工的發(fā)展趨向。4.6制孔加工數(shù)控三向多軸鉆床各坐標(biāo)移動(dòng)均采用伺THANKYOUTHANKYOU鋼結(jié)構(gòu)工程制作與施工

鋼結(jié)構(gòu)工程制作與施工單元4構(gòu)件加工鋼材切割邊緣加工彎曲加工4.14.24.34.4輥壓成形加工4.5制孔加工4.6鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開4.1單元4構(gòu)件加工鋼材切割邊緣加工彎曲單元4構(gòu)件加工教學(xué)導(dǎo)航單元4構(gòu)件加工教學(xué)導(dǎo)航4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

圖紙是放樣的依據(jù)，放樣前首先要看懂、看通圖紙?？磮D的實(shí)質(zhì)是審查圖紙是否有問題，既是放樣的準(zhǔn)備工作，也是對(duì)所要制作的構(gòu)件（產(chǎn)品）的認(rèn)識(shí)過程。圖紙是鈑金工從事生產(chǎn)的依據(jù)，圖中的內(nèi)容主要包括構(gòu)件的尺寸、形狀、粗糙度、標(biāo)題欄和有關(guān)技術(shù)說明五部分。經(jīng)過看圖分析綜合就能在頭腦中形成該構(gòu)件的主體概念，想象出該構(gòu)件（產(chǎn)品）各部分在空間中的相互位置、大小形狀，然后便可進(jìn)行放樣。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開圖紙是放樣的依據(jù)，放4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

4.1.1

鋼構(gòu)件放樣和下料放樣是鋼結(jié)構(gòu)工程的首道工序，其目的如下。（1）設(shè)計(jì)圖紙上不可知的尺寸或近似尺寸及三維結(jié)構(gòu)可以在放樣時(shí)得到。例如，結(jié)構(gòu)中的三曲面構(gòu)件，通過放樣制作立體樣箱可以一目了然。（2）放樣以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)問題可及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)單位，以便及時(shí)改進(jìn)并完善設(shè)計(jì)。例如，對(duì)于有的大型屋架，在對(duì)其托架的上弦桿、下弦桿、豎桿、斜桿匯交節(jié)點(diǎn)放樣后可繪制確切可行的節(jié)點(diǎn)圖，提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位認(rèn)可后便可進(jìn)行施工。放樣的目的1.4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開4.1.1鋼構(gòu)件放樣4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

（3）通過放樣，求得桿件的實(shí)長(zhǎng)和板件的實(shí)際形狀后可作為下料的依據(jù)。（4）有的工程，按設(shè)計(jì)要求對(duì)桁架大梁或?qū)嵏拱宕罅悍艠討?yīng)起拱，并從中可見是否引起其結(jié)構(gòu)尺寸的變化，從而獲得第一手資料，作為設(shè)計(jì)和制作的依據(jù)。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開（3）通過放樣，求得4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣工作的內(nèi)容2.

放樣從熟悉圖紙開始，首先應(yīng)仔細(xì)閱讀技術(shù)要求及說明，并逐個(gè)核對(duì)圖紙之間的尺寸和方向等；特別應(yīng)注意各部件之間的連接點(diǎn)、連接方式和尺寸是否一一對(duì)應(yīng)。放樣時(shí)應(yīng)熟悉整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)加工工藝，了解工藝流程及加工過程，以及鋼結(jié)構(gòu)加工過程中需用機(jī)械設(shè)備的性能及規(guī)格。在整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)制作中，放樣工作是非常重要的一環(huán)，因?yàn)樗械牧慵叽绾托螤疃急仨毾刃蟹艠?，然后依樣進(jìn)行加工，最后才把各個(gè)零件裝配成一個(gè)整體。所以，放樣工作的準(zhǔn)確與否將直接影響結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣工作的內(nèi)容2.放4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

原始人工放樣所包含的內(nèi)容有：核對(duì)施工圖紙的外形尺寸、孔距及各部分的連接尺寸，以1∶1的比例在樣板臺(tái)上彈出大樣和節(jié)點(diǎn)；制作樣板和樣桿，作為下料、彎制、銑、刨、制孔等加工的依據(jù)。當(dāng)大樣尺寸過大時(shí)，可分段彈出。對(duì)于一些三角形的構(gòu)件，若只對(duì)其節(jié)點(diǎn)有要求，則可縮小比例彈出樣子，但應(yīng)注意其精度。放樣彈出十字基準(zhǔn)線（兩線必須垂直），然后據(jù)此十字基準(zhǔn)線逐一畫出其他各個(gè)點(diǎn)及線，并在節(jié)點(diǎn)旁注上尺寸，以備復(fù)查及檢驗(yàn)。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開原始人工放樣所包含的4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣、下料所用工具3.

樣板一般用0.5~0.75mm的鐵皮或塑料板制作。樣桿一般用鋼皮或扁鐵制作，當(dāng)長(zhǎng)度較短時(shí)可用木樣桿。用作計(jì)量長(zhǎng)度依據(jù)的鋼盤尺附有偏差卡片，使用時(shí)按偏差卡片的記錄數(shù)值校對(duì)其誤差數(shù)。鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝、驗(yàn)收及土建施工用的量具，必須用同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定，應(yīng)具有相同的精度等級(jí)。樣板、樣桿上應(yīng)注明工號(hào)，圖號(hào)，零件號(hào)，數(shù)量及加工邊、坡口部位，彎折線和彎折方向，孔徑和滾圓半徑等。由于生產(chǎn)的需要，通常需制作適應(yīng)于各種形狀和尺寸的樣板與樣桿。放樣下料用的工具有劃針、沖子、手錘、粉線、彎尺、直尺、鋼卷尺、大鋼卷尺、剪子等。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣、下料所用工具3.4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣、下料的發(fā)展歷程及趨勢(shì)4.

半個(gè)多世紀(jì)以來，放樣發(fā)展很快，從手工1∶1實(shí)尺放樣發(fā)展到現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)放樣。古代的木工大師魯班放大樣，就是實(shí)尺放樣，鋼結(jié)構(gòu)鉚接也是手工實(shí)尺放樣。當(dāng)時(shí)有一個(gè)叫作“抹眼”的工種，該工種負(fù)責(zé)放樣、排列鉚釘孔（孔是用銅管蘸上白油漆抹出來的，因此該工種就稱“抹眼”），還負(fù)責(zé)下料。當(dāng)時(shí)的放樣、制作樣板稱為出樣。

20世紀(jì)50年代中期，焊接結(jié)構(gòu)替代鉚接結(jié)構(gòu)，“抹眼”改稱裝配工，中小企業(yè)鋼結(jié)構(gòu)裝配工一專多能，會(huì)放樣、下料和裝配；大型企業(yè)分放樣、拉畫線、裝配等工種。手工放樣時(shí)，要蹲著操作、跪著畫線，工作效率不高；下料時(shí)用石筆畫線，敲上锘子印作為剪切的依據(jù)。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開放樣、下料的發(fā)展歷程及趨4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

隨著鋼結(jié)構(gòu)向大型化發(fā)展，實(shí)尺放樣受到限制，從20世紀(jì)70年代開始采用比例放樣與光學(xué)投影下料工藝。其原理是將構(gòu)件用1∶10的比例繪制成圖，采用光學(xué)投影，在鋼板上顯示出實(shí)際尺寸，由于鋼板表面涂有感光材料，一經(jīng)照射便會(huì)留下清晰的線條，可達(dá)到下料的目的。采用這種工藝的圖形誤差不大于2mm，工作效率較高，實(shí)動(dòng)工時(shí)為手工實(shí)尺放樣的60％，下料工時(shí)為手工下料的40％，樣臺(tái)占地面積為手工實(shí)尺放樣的20％。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開隨著鋼結(jié)構(gòu)向大型化發(fā)4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在鋼結(jié)構(gòu)制作中逐漸開始采用數(shù)學(xué)放樣，即通過輸出數(shù)據(jù)（軟盤）進(jìn)行數(shù)控切割，或輸出到型鋼冷彎?rùn)C(jī)進(jìn)行型鋼加工，一般用于三向光順、結(jié)構(gòu)排列、結(jié)構(gòu)展開。數(shù)學(xué)放樣把鋼結(jié)構(gòu)手工放樣、下料、切割三道工序轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和數(shù)控下料切割。若已知鋼板的規(guī)格，則可運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行排料（套料），然后將輸出數(shù)據(jù)輸出到數(shù)控切割機(jī)，便可切割出所需形狀的工件。建筑桁架管結(jié)構(gòu)制作常用CNEG系列數(shù)控管道切割機(jī)，它是把放樣、下料、切割三道工序合而為一的專用設(shè)備，適用于建筑業(yè)。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

4.1.2

鋼構(gòu)件表面展開將構(gòu)件的表面按其實(shí)際形狀和大小攤平在一個(gè)平面上稱為構(gòu)件表面展開。展開后所得到的平面圖形稱為該構(gòu)件的展開圖。構(gòu)件表面展開的原理是：一段圓弧線細(xì)分成很多短弧線段之后，可以把短弧線段近似地當(dāng)作直線段處理；一個(gè)曲面細(xì)分成很多小曲面之后，可以把小曲面近似地當(dāng)作平面處理。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開4.1.2鋼構(gòu)件表面4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開

（1）若構(gòu)件的表面是由一組相互平行的直素線構(gòu)成的（如直圓管、棱柱等），則可用平行線法展開。（2）若構(gòu)件的表面是由一組直素線構(gòu)成的，且這組直素線都匯交于一個(gè)共同點(diǎn)（如圓錐、斜圓錐、棱錐等），則可用放射線法展開。（3）若構(gòu)件的表面既不是由一組相互平行的直素線構(gòu)成的，也不是由一組匯交于一個(gè)共同點(diǎn)的直素線構(gòu)成的（如螺旋葉片等），則可用三角形法展開。圖4-1所示為不同的構(gòu)件表面展開。4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開（1）若構(gòu)件的表面是4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開圖4-1不同的構(gòu)件表面展開4.1鋼構(gòu)件放樣、下料和表面展開圖4-1不同的構(gòu)件表面4.2鋼材切割4.2鋼材切割4.2鋼材切割

4.2.1

氣割氣割的原理1.氣割的原理是：利用氣體火焰的熱能將鋼件切割處預(yù)熱到一定溫度，然后以高速切割氧流使鋼燃燒并放出熱量實(shí)現(xiàn)切割。常用氧-乙炔焰作為氣體火焰切割，也稱氧-乙炔氣割。4.2鋼材切割4.2.1氣割氣割的原理1.4.2鋼材切割1）氧氣的性質(zhì)氧氣是一種無色、無味的氣體，和乙炔混合燃燒時(shí)的溫度可達(dá)3150℃以上，最適合用于焊接和氣割。純氧在高溫下很活潑。當(dāng)溫度不變而壓力增加時(shí)，氧氣可以和油類發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而引起發(fā)熱、自燃，產(chǎn)生強(qiáng)烈的爆炸，因此要嚴(yán)防氧氣瓶同油脂接觸。4.2鋼材切割1）氧氣的性質(zhì)氧氣是一種無色、無4.2鋼材切割2）乙炔的性質(zhì)4.2鋼材切割2）乙炔的性質(zhì)4.2鋼材切割氣割的過程和條件2.1）氣割的過程

氣割的過程可分為金屬的預(yù)熱、金屬的燃燒和氧化物的吹走。開始進(jìn)行氣割時(shí)，必須用預(yù)熱火焰將氣割處的金屬預(yù)熱到燃點(diǎn)（碳鋼的燃點(diǎn)為1100~1150℃），然后把氣割氧噴射到溫度達(dá)到燃點(diǎn)的金屬上并使其劇烈地燃燒，產(chǎn)生大量的氧化物（熔渣）；金屬燃燒時(shí)放出大量的熱，使氧化物（熔渣）被吹走，這樣，上層金屬氧化時(shí)產(chǎn)生的熱傳至下層金屬，使下層金屬預(yù)熱到燃點(diǎn)，氣割過程由表面深入到整個(gè)厚度，直至將金屬割穿。4.2鋼材切割氣割的過程和條件2.1）氣割的過程4.2鋼材切割2）氣割的條件（4）金屬的導(dǎo)熱性不能過高。（2）氧化物的熔點(diǎn)低于金屬本身的熔點(diǎn)。（1）金屬在氧氣中的燃點(diǎn)低于金屬的熔點(diǎn)。（3）金屬在燃燒時(shí)能放出較多的熱。4.2鋼材切割2）氣割的條件（1）金屬在氧氣中的燃4.2鋼材切割氣割設(shè)備3.1）手工割炬

手工割炬有射吸式割炬和等壓式割炬兩種。4.2鋼材切割氣割設(shè)備3.1）手工割炬手工割炬4.2鋼材切割射吸式割炬由預(yù)熱部分和切割部分組成，氧氣從氧氣接頭進(jìn)入后分成兩路，一路由預(yù)熱火焰的氧氣控制閥進(jìn)入射吸室，產(chǎn)生射吸作用，與乙炔氣混合組成預(yù)熱火焰；另一路由切割氧氣閥控制，在工件預(yù)熱到可進(jìn)行切割狀態(tài)時(shí)，打開氣閥，射出切割氧氣射流，進(jìn)行切割。射吸式割炬是目前使用較多的手工割炬。（1）射吸式割炬。4.2鋼材切割射吸式割炬由預(yù)熱部分和切割部分組4.2鋼材切割等壓式割炬的乙炔、預(yù)熱火焰的氧氣和切割火焰的氧氣分別由單獨(dú)的管子通入割嘴，但由于預(yù)熱氧氣和乙炔處于自由狀態(tài)，因此沒有射吸作用，需在割嘴內(nèi)混合后再在割嘴外產(chǎn)生預(yù)熱火焰。等壓式割炬必須使用中壓乙炔或高壓乙炔才能使火焰燃燒穩(wěn)定，不易回火，所以又稱為高壓割炬。（2）等壓式割炬。4.2鋼材切割等壓式割炬的乙炔、預(yù)熱火焰的氧氣4.2鋼材切割2）半自動(dòng)氣割機(jī)

半自動(dòng)氣割機(jī)是能夠移動(dòng)的小車式氣割機(jī)，它由切割小車、導(dǎo)軌、割炬、氣體分配器、自動(dòng)點(diǎn)火裝置及割圓附等組成。半自動(dòng)氣割機(jī)在我國(guó)應(yīng)用廣泛，常用的是GC1-30型半自動(dòng)氣割機(jī)，該自動(dòng)氣割機(jī)可進(jìn)行直線和直徑大于200mm的圓周、斜面、V形坡口等形狀的氣割。半自動(dòng)氣割機(jī)如圖4-2所示。4.2鋼材切割2）半自動(dòng)氣割機(jī)半自動(dòng)氣割機(jī)是能4.2鋼材切割圖4-2半自動(dòng)氣割機(jī)4.2鋼材切割圖4-2半自動(dòng)氣割機(jī)4.2鋼材切割3）自動(dòng)氣割機(jī)現(xiàn)在，國(guó)外已廣泛使用數(shù)控氣割機(jī)。我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)和制造光電跟蹤氣割機(jī)與數(shù)控氣割機(jī)，并在生產(chǎn)中使用。自動(dòng)氣割機(jī)如圖4-3所示。圖4-3自動(dòng)氣割機(jī)4.2鋼材切割3）自動(dòng)氣割機(jī)現(xiàn)在，國(guó)外已廣泛使4.2鋼材切割

4.2.2

等離子切割等離子切割是應(yīng)用特殊的割炬，在電流、氣流及冷卻水的作用下產(chǎn)生高達(dá)20000~30000℃的等離子弧熔化金屬而進(jìn)行切割的。等離子切割具有切割溫度高、沖刷力大、切口較窄、切割邊質(zhì)量好、變形小、可以切割高熔點(diǎn)金屬等特點(diǎn)，適用于不銹鋼、鋁、銅及其合金等的切割，在一些尖端技術(shù)方面應(yīng)用廣泛。等離子切割機(jī)如圖4-4所示。4.2鋼材切割4.2.2等離子切割等離子切4.2鋼材切割圖4-4等離子切割機(jī)4.2鋼材切割圖4-4等離子切割機(jī)4.2鋼材切割等離子弧焰切割是一種熱切割，它以高溫高速等離子弧焰流為熱源，以壓縮空氣或其他切割氣體為工作氣體，將被切割的金屬局部熔化，并同時(shí)用高速氣流將已熔化的金屬吹走形成狹窄切縫。等離子弧焰流的溫度極高，可達(dá)10000~30000℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了所有金屬或非金屬材料的熔點(diǎn)，因此，等離子弧焰切割不是依靠氧化反應(yīng)，而是靠熔化來切割材料的，它切割的適用范圍比氣割大得多，幾乎能切割所有的金屬、非金屬、多層及復(fù)合材料。等離子弧焰切割常用于不銹鋼厚板的切割，如圖4-5所示。4.2鋼材切割等離子弧焰切割是一種熱切割，它以4.2鋼材切割圖4-5使用等離子弧焰切割技術(shù)切割不銹鋼厚板4.2鋼材切割圖4-5使用等離子弧焰切割技術(shù)切割4.2鋼材切割

4.2.3

激光切割

激光切割的原理是：利用高功率密度的激光束掃描材料表面，在極短時(shí)間內(nèi)將材料加熱到幾千至上萬攝氏度，使材料熔化或氣化，再用高壓氣體將熔化或氣化的物質(zhì)從切縫中吹走，達(dá)到切割材料的目的。激光束聚焦成很小的光點(diǎn)后，焦點(diǎn)處可達(dá)到很高的功率密度，這時(shí)光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散部分的熱量，材料很快被加熱至氣化程度，蒸發(fā)形成孔洞，孔洞隨著光束與材料進(jìn)行相對(duì)線性移動(dòng)，連續(xù)形成寬度很窄的切縫，因此，切邊受熱影響很小，工件基本沒有變形。激光切割如圖4-6所示。4.2鋼材切割4.2.3激光切割激光切割的4.2鋼材切割圖4-6激光切割4.2鋼材切割圖4-6激光切割4.2鋼材切割

激光切割具有以下特點(diǎn)。（1）激光切割的切縫窄，工件變形小。激光切割的切徑寬度一般小于0.5mm，但也有1mm左右的。切徑寬度與工件的材料及厚度、激光束的功率、焦距及焦點(diǎn)的位置、激光束的直徑、噴吹氣體的壓力及流量等因素有關(guān)。（2）激光切割無毛刺、皺折，精度高，而且切割后的工件無須清理，其優(yōu)于等離子切割、氣割等常規(guī)切割方法。（3）容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化激光切割。目前，氣體激光器的功率數(shù)量級(jí)已達(dá)到萬瓦級(jí)，其切割普通碳鋼板的厚度可達(dá)10~15mm，因此，可以預(yù)料激光切割在建筑鋼結(jié)構(gòu)下料中會(huì)有越來越廣泛的應(yīng)用。4.2鋼材切割激光切割具有以下特點(diǎn)。4.2鋼材切割

4.2.4

機(jī)械切割鋼材剪切1.

鋼材剪切是通過兩剪刃的相對(duì)運(yùn)動(dòng)切斷材料的加工方法。龍門剪板機(jī)是鋼結(jié)構(gòu)制造廠使用最廣的一種剪切機(jī)械，如圖4-7所示。4.2鋼材切割4.2.4機(jī)械切割鋼材剪切1.4.2鋼材切割圖4-7龍門剪板機(jī)4.2鋼材切割圖4-7龍門剪板機(jī)4.2鋼材切割鋼材鋸割2.4.2鋼材切割鋼材鋸割2.4.2鋼材切割圖4-8常用的鋸割機(jī)械4.2鋼材切割圖4-8常用的鋸割機(jī)械4.3邊緣加工在鋼結(jié)構(gòu)制作中，經(jīng)過剪切或氣割過的鋼板邊緣，其內(nèi)部會(huì)硬化或變態(tài)。因此，須將下料后的邊緣刨去2~4mm，以保證質(zhì)量，如橋梁或重型吊車梁的重型構(gòu)件。此外，為了保證焊縫質(zhì)量、工藝性焊透及裝配的準(zhǔn)確性，對(duì)于橋梁的重型構(gòu)件，要將鋼板邊緣刨成或鏟成坡口；對(duì)于重型吊車梁的重型構(gòu)件，要將鋼板邊緣刨直或銑平。需要進(jìn)行邊緣加工的部位有吊車梁翼緣板、支座支承面等具有工藝性要求的加工面，設(shè)計(jì)圖紙中有技術(shù)要求的焊接坡口，尺寸精度要求嚴(yán)格的加勁板、隔板、腹板及有孔眼的節(jié)點(diǎn)板等。常用的邊緣加工方法有鏟邊、刨邊、銑邊和碳弧氣刨邊四種。4.3邊緣加工在鋼結(jié)構(gòu)制作中，經(jīng)過剪切或氣割過4.3邊緣加工鏟邊1.鏟邊是指通過對(duì)鏟頭的錘擊作用鏟除金屬邊緣的多余部分而形成坡口。鏟邊分為手工鏟邊和機(jī)械鏟邊。手工鏟邊主要使用手錘和手鏟等，機(jī)械鏟邊使用風(fēng)動(dòng)鏟錘和鏟頭等。4.3邊緣加工鏟邊1.鏟邊是指通過對(duì)鏟頭的錘4.3邊緣加工刨邊2.

刨邊主要是使用刨邊機(jī)（見圖4-9）進(jìn)行加工。刨邊的構(gòu)件加工有直邊和斜邊兩種。刨邊加工的余量隨鋼材的厚度和鋼板的切割方法的不同而不同，一般刨邊加工的余量為2~4mm。4.3邊緣加工刨邊2.刨邊主要是使用刨邊機(jī)（4.3邊緣加工圖4-9刨邊機(jī)4.3邊緣加工圖4-9刨邊機(jī)4.3邊緣加工銑邊3.對(duì)于有些構(gòu)件的端部，可采用銑邊（端面加工）的方法代替刨邊。銑邊是為了保持構(gòu)件的精度，使其受力由承壓面直接傳至底板支座，以減少連接焊縫的焊腳尺寸。一般需要進(jìn)行銑邊的部位有吊車梁、橋梁等的接頭部分，鋼柱或塔架等的抵承部位等。銑邊加工一般是在端面銑床或銑邊機(jī)上進(jìn)行的。4.3邊緣加工銑邊3.對(duì)于有些構(gòu)件的端部，可4.3邊緣加工碳弧氣刨邊4.碳弧氣刨邊的原理是：以碳棒為電極，在碳棒與被刨削的金屬間產(chǎn)生電?。ù穗娀【哂?000℃左右的高溫），將金屬加熱到熔化狀態(tài)，然后用壓縮的空氣氣流把熔化的金屬吹掉，達(dá)到刨削或切削金屬的目的。4.3邊緣加工碳弧氣刨邊4.碳弧氣刨邊的原理是4.4彎曲加工彎曲加工的含義和分類1.

彎曲加工是根據(jù)構(gòu)件形狀的需要，利用加工設(shè)備和一定的工、模具，把板材或型鋼彎制成一定形狀的工藝方法，如圖4-10所示。4.4彎曲加工彎曲加工的含義和分類1.彎曲加工4.4彎曲加工圖4-10彎曲加工4.4彎曲加工圖4-10彎曲加工4.4彎曲加工彎曲加工按加工方法不同分為壓彎、滾彎、拉彎，按加熱程度分為冷彎和熱彎。冷彎是指在常溫下進(jìn)行的彎曲加工，適用于一般薄板、型鋼等的加工。熱彎是將鋼材加熱至950~1100℃，在模具上進(jìn)行的彎曲加工，適用于厚板及形狀較復(fù)雜的構(gòu)件、型鋼等的加工。4.4彎曲加工彎曲加工按加工方法不同分為壓彎、滾彎4.4彎曲加工彎曲線與材料纖維方向的關(guān)系2.（2）當(dāng)彎曲線與材料纖維方向平行時(shí)，材料的抗拉強(qiáng)度較差，容易產(chǎn)生裂紋，甚至斷裂。（1）當(dāng)彎曲線與