1.前言
建筑轻钢结构和传统的混凝土结构相比,具有跨度大、结构基础要求低、抗震抗风能力强、外表美观、建造周期短、维修费用低等一系列的优点,因而越来越受欢迎,得到了飞速的发展。
和重钢相比,轻钢结构重量轻,用钢量少、对基础的承载要求更低,设计周期短、建造速度快,特别适合于建造大跨度结构。现已在厂房、办公楼、大型超市、物流仓库、展示厅、机库和室内体育场馆等产品领域得到了广泛的应用。
传统的轻钢制作方式,采用机械和手工方式进行组立、装焊,自动化程度不高、工艺流程不流贯,因而生产效率低,远不能满足建筑轻钢结构飞速发展的需要. 博思格建筑系统(巴特勒)针对轻型钢结构所设计的自动化钢结构生产流水线,占地面积小、布局紧凑,流程合理,充分体现了高速、高效和高精度生产的特点,取得了满意的实际效果.
2.轻型钢结构的工艺特点
2.1.结构特点
轻型钢结构通常采用Q345和Q235钢,且大部分是Q345钢。Q345钢作为最常用、成熟的低合金高强度结构用钢,性能优良,可焊性好。除了部分柱底板外,腹板、翼板厚度基本上是4-20mm中薄板,正是对焊接工艺最有利的厚度范围。轻钢结构一般不采用箱型、十字型结构,构件绝大部分是H型截面。由于经济、受力、结构的特点,一般不采用轧制H型钢,而大多数都采用焊接H型钢. 爆震弹 对于H型实腹梁柱结构,易于实现焊接、装配的自动化。但是除了夹层梁和部分边柱、中间柱为等截面外,大部分构件是变截面形式,这也给焊接的自动化提出了更高的要求。
单点系泊系统 门式多头火焰切割是翼板开条的主要切割方法,丙烯、丙烷、LPG类新型燃气已逐步取代了乙炔.
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腹板由于板厚较薄,而且大多是楔形形状,通常采用数控等离子的切割方法。采用氧气的等离子切割方法,切割速度快,切割质量好,但对消耗电极的要求更高。
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腹板的切割质量对构件的装焊质量有很大的影响。由于板厚较薄,切割后的变形或残余应力,将导致腹板的波浪型变形。切割边缘的质量会直接影响腹板与翼板间角焊缝的施焊和焊缝质量。
2.3.焊接方法
焊接工艺和生产流程取决于H型钢的组立、腹板和翼板间的主焊缝的焊接,因组立方法、焊接方法和焊接位置而异.如机头移动或工件移动;水平位置或船型位置;单机头或双机头;单丝或双丝等。
对干薄板结构来说,气体保护焊无疑是最理想的焊接方法.因此,除了拼板采用埋弧自动焊外,其余板件装焊大都采用气体保护焊.特别是富氩混合气体保护焊,由于成型好、飞溅小,对轻钢结构更为适宜.
2.4.涂装
为防止在堆放、运输和安装过程中,不再锈蚀,并为进一步涂装打基础,构件焊接完成后需进行预处理并喷涂底漆。
构件表面处理除锈质量等级要求达到Sa2.0~Sa2.5以上。根据构件所处环境介质的不同,选择防锈底漆。轻钢结构底漆主要是醇酸类的,也可以是环氧富锌类的.在安装工地根据需要再涂刷面漆或防火涂料。
轻钢结构主要是H型实腹梁柱结构,因而表面处理和涂装工艺较简单,也容易实现机械化流水作业。表面处理采用抛丸工艺,滚道式或悬挂式送进方式。喷漆一般为手工操作,结合悬挂式抛丸,也可是半机械化的流水线作业。
喷漆前的表面处理,对构件底漆防腐效果非常关键,而漆膜厚度和均匀性将直接影响构件的防腐性能。
2.5.主要工艺问题
由于轻钢结构和重钢结构在钢种、板厚、结构形式多方面有着很大的区别,因而在焊接制作上所面临的主要难点和问题也有很大的区别.
如果说重钢结构由于钢板厚、材料级别高、施焊条件差,制作问题主要体现在结构的焊接可操作性、钢材的可焊性、接头焊接缺陷的防止等方面的话,轻钢结构主要是防止、减小焊接的变形及其矫正,提高焊接生产率方面的问题。
3.轻型钢结构的生产模式
3.1.传统的钢结构生产模式
传统的钢结构生产模式,焊接前必须组立。一般采用单机头、船形位置焊,所以,H型钢的焊接,即使单侧焊缝,也要焊接两次。
3.2.博思格建筑系统(巴特勒)轻钢结构的生产模式 蜡烛颜料
博思格建筑系统(巴特勒)轻钢结构的生产模式,采用双丝双机头、水平位置焊接,不需单独组立,一次焊接成型.成型后也不必切割余量、钻孔。
3.3.博思格建筑系统(巴特勒)轻型钢结构与传统生产模式的对比区别
3.3.1.拼接方式
博思格建筑系统(巴特勒)轻型钢结构生产模式与传统生产模式的第一个区别,是翼板、腹板的拼接方式。 焗炉
传统的钢结构生产模式,是先把钢板拼接到足够大,然后划线、切割成最终尺寸的翼板、腹板,其过程较难组成自动流水线作业,制孔要待最终成型以后,手工或半机械化地完成。
博思格建筑系统(巴特勒)轻钢结构生产模式,所有翼板、腹板都是由标准钢板,或切割好的板条,由专用设备直接加工成最终的翼板、腹板,拼接包含在流水作业过程中,制孔也是同步完成。
3.3.2.制孔方式
传统的钢结构生产模式,没有专用的制孔加工设备,构件制作时长度方向留出余量,为保证孔距孔位的精确性,制孔要待构件最终成型后,手工或半自动地完成.
博思格建筑系统(巴特勒)轻型钢结构生产模式,所有腹板、翼板上的孔,全部是数控加工,在加工翼板、腹板过程中,同步完成。
3.3.3.精度控制
传统的钢结构生产模式,由于胶囊控制长度方向尺寸精度,要针对焊接切割装配所产生的变形、误差,在长度方向留出余量,待最终成型以后,手工或半机械化地切除余量。
博思格建筑系统(巴特勒)轻型钢结构生产采用了计算机辅助的自动切割、高效率焊接、刚性固定、液压成型等一系列先进工艺,无余量的精度制造方式。
3.3.4.组立方式
传统的钢结构生产模式,是把翼板、腹板板条,在专用的组立架上,手工装焊,或通过组立机间断点焊组立。装焊速度慢,组立精度低,而且装焊组立的质量对构件焊缝质量有很大影响。