论文部分内容阅读
摘 要：随着钢结构在工业与民用建筑中广泛应用，钢结构质量控制直接影响到工程质量。本文结合实际工程对非贯通型十字柱的质量，对制作的关键工序模型设计、切割钻孔、组装焊接等的质量进行严格控制，确保工程质量。
关键词：非贯通；十字柱；质量控制
中图分类号：TG142 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）12-0045-01
前 言
随着建筑行业的不断发展，钢结构的广泛应用，一些复杂造型及结构形式逐渐采用钢结构，这给钢结构制作带来了新的挑战。目前钢柱的结构类型有箱型柱、H型柱、钢管柱和十字柱等多种类型，并不断在此基础上拓展延伸。本文通过日本某工程非贯通型十字柱实际制作应用，对制作的关键工序的质量进行严格控制，以确保工程质量。该工程为一综合性大型商场，其中的上下车用坡道为螺旋形钢结构。结构设计时采用非贯通型十字柱。
1 工艺流程
非贯通型十字柱的加工工艺流程如下：
翼板、腹板下料→翼板、腹板接板→腹板坡口加工→H型钢组立、焊接、矫正→T型钢制作、坡口加工→十字柱组立、焊接、矫正
2 制作质量难点
由于非贯通型十字柱结构比较复杂，牛腿多为变截面带倾斜角度。甲方对质量要求严格，根据设计标准精度要求高，尺寸精度要求严格。单节钢柱的长度误差控制在（±1mm）、总长、孔距控制在（±3mm）标准范围内。因每一层柱节点有三段组成焊接量大，且在焊接加热或冷却过程中存在不均匀性，十分容易导致尺寸收缩变形对其安装产生影响，并可能造成工件报废或返工。因此必须对制作的关键工序的质量进行严格控制，以确保工程质量。
3 关键工序的质量控制
3.1 模型及零件展开放样设计
为保证构件的外形尺寸的精准，我们使用TAKLE设计软件，建造模式，根据展开放样来控制下料。
3.2 切割、钻孔控制
为严格控制零件精度，所有连接板采用激光数控下料、钻孔，并检查切割面及钻孔的外观质量、尺寸必须符合标准要求。并实行钻孔复检法。 “钻孔复检法”就是操作人员互相检查，对程序和零件进行复检，该方法实施后，提高了钻孔的准确度及精度。
3.3 构件组装、焊接顺序、焊接方向设计
3.3.1 按变形量大先焊，变形量小后焊原则进行焊接，由内向外伸展释放应力。如图1：
3.3.2 控制坡口间隙、针对复杂受力点加热缓冷
为均衡集中拘束受力点及分段组装并测量单段长度，按设计规范采用35°坡口，不留钝边，根部预留7mm间隙。通过反复试验，确定单段收缩余量预留为3mm。并严格控制钢柱组装长度。在组装设计时对拘束力大的受力点区域，通过缓慢过度方式减少坡口间隙保证了组装间隙比较顺利地解决钢柱焊接收缩不一的问题。针对复杂受力点为减少变形量，有针对性通过局部区域加热，同一板面上与拘束力较小区域缓冷加以区别。
3.3.3 制订焊接次序采用分道分段对称焊法，在焊接时保证电流和电压稳定，计算焊缝入热量并严格控制入热温度。严格按照工艺规定进行操作。通过对称分道焊接以减少局部过热的不均匀性和不对称性，从而控制焊件的变形。
3.4 焊接工艺设计、焊接过程温度控制
为减少变形，最根本的是减少焊接过程中的热输入量，我们经过实验，最终确定工
艺参数（电流电压焊接速度），严格控制道间温度。工艺参数表如表1：
着色部分焊道间温度在250℃以下的范围。
3.5 焊后变形矫正
3.5.1 依据热胀冷缩原理
对平面自由状态构件进行火焰矫正，通过冷却收缩达到矫正的目的。
3.5.2 对立体复杂受力點区域
通过加热状态钢材屈服强度下降的特点，施加外力，达到矫正的目的。
4 质量检查
4.1 加强自检、互检、专检，并推行痕迹记录报检法
车间铆焊完成后各项尺寸自检合格后，并推行痕迹记录报检法，进行痕迹报检：即将报检尺寸据实标识在相关位置，并填制好自检表格后进行质控专业人员报检。质检人员根据标准进行复核检查。该报检法确保产品控制项目不漏项、做到了岗位100%的自我检查，确保了检查数据的真实性。
4.2 钢柱开始加工之前
编制工程详细的主次项质量控制要点，并及时对车间、班组做好质量交底，使操作者明确重点工序控制要点，让操作者知道做什么、怎么做、做到什么程度是合格。为便于方便测量斜牛腿制作了模板。
按设计及标准要求对钢柱全长、层高、截面尺寸、牛腿长度、高度、角度、焊缝外观等进行检查。
5 结论
通过对关键工序的质量进行严格控制，由我公司承担制作的日本习志野项目，已圆满按期完成任务，并全部通过日方专家检查并已发货。日方已进行现场安装，没有提出质量异议，满足了客户要求。
关键词：非贯通；十字柱；质量控制
中图分类号：TG142 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）12-0045-01
前 言
随着建筑行业的不断发展，钢结构的广泛应用，一些复杂造型及结构形式逐渐采用钢结构，这给钢结构制作带来了新的挑战。目前钢柱的结构类型有箱型柱、H型柱、钢管柱和十字柱等多种类型，并不断在此基础上拓展延伸。本文通过日本某工程非贯通型十字柱实际制作应用，对制作的关键工序的质量进行严格控制，以确保工程质量。该工程为一综合性大型商场，其中的上下车用坡道为螺旋形钢结构。结构设计时采用非贯通型十字柱。
1 工艺流程
非贯通型十字柱的加工工艺流程如下：
翼板、腹板下料→翼板、腹板接板→腹板坡口加工→H型钢组立、焊接、矫正→T型钢制作、坡口加工→十字柱组立、焊接、矫正
2 制作质量难点
由于非贯通型十字柱结构比较复杂，牛腿多为变截面带倾斜角度。甲方对质量要求严格，根据设计标准精度要求高，尺寸精度要求严格。单节钢柱的长度误差控制在（±1mm）、总长、孔距控制在（±3mm）标准范围内。因每一层柱节点有三段组成焊接量大，且在焊接加热或冷却过程中存在不均匀性，十分容易导致尺寸收缩变形对其安装产生影响，并可能造成工件报废或返工。因此必须对制作的关键工序的质量进行严格控制，以确保工程质量。
3 关键工序的质量控制
3.1 模型及零件展开放样设计
为保证构件的外形尺寸的精准，我们使用TAKLE设计软件，建造模式，根据展开放样来控制下料。
3.2 切割、钻孔控制
为严格控制零件精度，所有连接板采用激光数控下料、钻孔，并检查切割面及钻孔的外观质量、尺寸必须符合标准要求。并实行钻孔复检法。 “钻孔复检法”就是操作人员互相检查，对程序和零件进行复检，该方法实施后，提高了钻孔的准确度及精度。
3.3 构件组装、焊接顺序、焊接方向设计
3.3.1 按变形量大先焊，变形量小后焊原则进行焊接，由内向外伸展释放应力。如图1：
3.3.2 控制坡口间隙、针对复杂受力点加热缓冷
为均衡集中拘束受力点及分段组装并测量单段长度，按设计规范采用35°坡口，不留钝边，根部预留7mm间隙。通过反复试验，确定单段收缩余量预留为3mm。并严格控制钢柱组装长度。在组装设计时对拘束力大的受力点区域，通过缓慢过度方式减少坡口间隙保证了组装间隙比较顺利地解决钢柱焊接收缩不一的问题。针对复杂受力点为减少变形量，有针对性通过局部区域加热，同一板面上与拘束力较小区域缓冷加以区别。
3.3.3 制订焊接次序采用分道分段对称焊法，在焊接时保证电流和电压稳定，计算焊缝入热量并严格控制入热温度。严格按照工艺规定进行操作。通过对称分道焊接以减少局部过热的不均匀性和不对称性，从而控制焊件的变形。
3.4 焊接工艺设计、焊接过程温度控制
为减少变形，最根本的是减少焊接过程中的热输入量，我们经过实验，最终确定工
艺参数（电流电压焊接速度），严格控制道间温度。工艺参数表如表1：
着色部分焊道间温度在250℃以下的范围。
3.5 焊后变形矫正
3.5.1 依据热胀冷缩原理
对平面自由状态构件进行火焰矫正，通过冷却收缩达到矫正的目的。
3.5.2 对立体复杂受力點区域
通过加热状态钢材屈服强度下降的特点，施加外力，达到矫正的目的。
4 质量检查
4.1 加强自检、互检、专检，并推行痕迹记录报检法
车间铆焊完成后各项尺寸自检合格后，并推行痕迹记录报检法，进行痕迹报检：即将报检尺寸据实标识在相关位置，并填制好自检表格后进行质控专业人员报检。质检人员根据标准进行复核检查。该报检法确保产品控制项目不漏项、做到了岗位100%的自我检查，确保了检查数据的真实性。
4.2 钢柱开始加工之前
编制工程详细的主次项质量控制要点，并及时对车间、班组做好质量交底，使操作者明确重点工序控制要点，让操作者知道做什么、怎么做、做到什么程度是合格。为便于方便测量斜牛腿制作了模板。
按设计及标准要求对钢柱全长、层高、截面尺寸、牛腿长度、高度、角度、焊缝外观等进行检查。
5 结论
通过对关键工序的质量进行严格控制，由我公司承担制作的日本习志野项目，已圆满按期完成任务，并全部通过日方专家检查并已发货。日方已进行现场安装，没有提出质量异议，满足了客户要求。