大型设备类钢结构制作过程及生产工艺

【摘要】本文以大型设备类钢结构的制造过程及生产工艺为研究对象，钢结构制作工艺流程主要包括以下六个方面：下料、组装、焊接、矫正、涂装和发运。以下通过详细介绍这几个方面在生产过程中遇到的问题以及解决方法，避免问题产生的措施等，希望能够为后续相关研究与生产实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

【关键词】设备类钢结构；生产工艺；预处理；控制方法；

中图分类号：TU391文献标识码： A

随着经济社会的发展，生产中对大型设备的需要也在不断的发展着。同时社会经济的发展和科技的进步又为制造这些大型设备提供了可能。但大型设备的制造过程是相当的复杂，这些设备除了电子、液压等元件外，其本身的结构体制造也是相当的复杂，在整个设备中占相当的比例。本文就从设备本身的结构体立足，从制造过程及生产工艺方面着手，来详细阐释这复杂的生产过程。

1设备钢结构制作中第一步拆图下料

下料工序是把钢板或是型材加工成所要求的零部件。下料工序主要还分为三种：钢板的下料、型材的下料和余料的接料。拆图下料作为结构制作的第一步，其实质就是为生产制作做技术支持，同时也是原料采购的可靠依据。所以在这个过程中，作为一名技术人员一定要全方位考虑图纸，把生产的工艺性考虑进去，这样对制作是最有利的。下料的过程一定要注意以下几点：

（1）正确把握图纸，一定要全面审核，做到对图纸理解与把握的正确无误；

（2）在制作料单时一定要注意板件的数量与材质，绘制的料图要正确（主要是指料图的尺

寸，因为料图尺寸要考虑工艺性，比如说此料的尺寸要考虑焊接收缩量、机加工量等）；

（3）对余料的接料要符合图纸对应的规范，尤其是焊接方面；

（4）对于板材下料，用等离子或数控切割时，一定要对切割机进行切割前的矫正，保证切割出来的板料的尺寸精度；

（5）对焊接坡口的前处理，坡口加工出来后一定要清理干净保证此道工序的完成，不要把不必要的麻烦带入下道工序；

（6）对孔的处理，孔一般分为预钻孔和组装焊后钻孔，因此在这一工序中一定要认真核对图纸，分清孔加工的时间点；

2设备钢结构制作的组装、焊接，也即铆焊阶段

组装工序是按照图纸的要求把下好的料组装成与所需要的构件或预组装件。组装完成后进行焊接，焊接采用与图纸相应的焊接规范要求进行施焊，此工程统称铆焊。

前期准备阶段

（1）组装时要进行对板料的核对，图纸的审阅，焊接设备、焊接材料的准备，人员配备等；

（2）根据图纸进行组装前的胎架制作，此过程一般采用地样子较多，根据图纸划出地样子之后要反复核对地样子与图纸的统一性，这样来保证地样子的正确性；

实施阶段

（1）根据图纸进行零部件的组装，有些部件需要预组装的也提前制作出来，以备在组装时随时可用。此过程一定要事前进行制作工艺的备案，组装时一定按照生产工艺进行操作，以避免组装过程中的失误对后续工序的影响，同时也是对生产计划中工期的有效保证；

（2）组装后即要施焊，施焊前要根据焊接工艺流程进行；

（3）组焊完成后要自检一遍，确定没问题之后，应进行申请报检，对外观尺寸、焊道等进行全面检验。检验合格后方能进行下道工序。

3设备钢结构组焊后的矫正

在焊接过程中由于急剧的非平衡加热及冷却，结构将不可避免地产生不可忽视的焊接残余变形。焊接残余变形是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性的关键因素。因此在焊接完成后需要进行焊接后的矫正。矫正的方法一般如下：

（1）手工矫正

（2）机械矫正法：用机械方法矫正变形的原理，强制恢复构件尺寸，生产中一般采用倒链拉扯等，一般使用于小型结构件。

（3）火焰加热矫正：通过局部加热并随之快冷，使焊接件伸长的部位缩短，达到矫正变形的目的。值得注意的是在实际生产过程中一般多采用水冷，这样就严重影响材料的特性，一般情况下不建议采用。火焰加热的方式有点状加热、线状加热和三角形加热。此方法在生产中直接气焊枪，不需要专门设备，操作简单方便，可以用在大型复杂的结构上进行。

（4）对于特大型的焊接构件也会采用时效的方法：一般分为自然时效和人工时效。主要是针对焊接后产生的应力集中，采用时效方法后内应力可以降低

4设备钢结构的涂装

涂装是针对防腐蚀的一种有效途径。钢材表面本身产生的氧化皮、锈等，同时在构件加工制作或运输、贮存过程中带来的污染物，如油脂、灰尘、化学药品等。这些污染物直接影响涂层的附着力、均匀性、致密性和光泽。

（1）施工准备：根据图纸、设计文件要求编写涂装施工方案；涂装材料的采购；施工作业条件的准备

（2）操作实施：对构件进行表面清理，一般性钢结构采用溶液清洗、抛丸等处理，等级一般Sa2.5或Sa3即能满足要求。

（3）施工过程中一定要保证作业环境的条件即环境温度和环境湿度。这两个重要指标一定要符合涂装材料的要求。

（4）质量验收：涂装前检查焊接件表面是否有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水、毛刺等影响因素；涂料、涂装的遍数、涂层厚度等均应符合设计要求；构件表面不应误涂、漏涂、涂层不应脱皮和返锈等，涂层应均匀，无明显皱皮，流坠，针眼和气泡。

（5）成品保护：钢构件涂装后，应加以临时围护隔离，防止踏踩，损伤涂层；钢构件涂装后，在24h之内如遇大风或下雨时，应加以覆盖，防止沾染灰尘或水汽，避免影响涂层的附着力；涂装后的钢构件需要运输时，应注意防止磕碰，防止在地面拖拉，防止土层损坏；涂装前，对其他半成品做好遮蔽保护，防止污染；做好防火涂料涂层的维护与修理工作。如遇剧烈振动、机械碰撞或暴雨袭击等，应检查涂层无受损，并及时对涂层受损部位进行修理或采取其他处理措施

5设备钢结构的发运

对于大型钢结构的运输也是复杂流程之一，因涉及安全、工期、费用等多重因素，所以针对运输过程也是十分有必要做科学合理的安排。

（1）编写运输说明：用于组织指导构件的运输，保证构件的运输安全，科学合理的安排运输路线和运输工具，充分考虑成本问题及工期等问题；

（2）构件的包装：包装的产品需产品检验合格，随行文件齐全，漆膜干燥；包装是根据钢结构的特点，运输，装卸条件等要求进行作业，做到包装紧凑，防护周密，安全可靠；产品包装应具有足够强度，保证产品能经受多次装卸、运输无损伤、变形、降低精度、锈蚀、残失，能安全可靠地运抵目的地；包装材料与构件之间应有隔离物，避免磨损与互溶；所有箱上应有唛头、重心与起吊标志；装箱清单中，构件号要明显标出；包装材料与构件的颜色应有显著的区别；打包时，突出的零件尽量朝向包装箱内侧，避免运输过程中碰撞变形；

（3）运输过程中的保护措施：吊运大型，超长型和重型构件必须有专人负责，使用合适的工夹具，索具，严格遵守吊运规则，以防止在吊运过程中发生震动，撞击，变形，坠落或其他损坏；装载时，必须有专人监管，清点上车的箱号及打包号，车上堆放牢固稳妥，并增加必要捆扎，防止构件松动遗失；在运输过程中保持平稳，车辆装运时，对超长，超宽，超高的构件运输，必须由经过培训且有丰富经验的专职驾驶员运送，并设押运人员负责特殊路段的协调指挥，同时在车辆上设置标记；严禁野蛮装卸，装卸人员装卸前，要熟悉构件的重量，外形尺寸，并检查吊具，索具的情况，防止发生意外；构件到达施工现场后，及时组织卸货，分区堆放好，能转运至安装位置的尽快吊运至施工区段的相应位置，减少二次搬运

6结束语

通过本文以上分析需要认识到：大型设备类结构作为现代制造行业中常见的钢结构形式之一，同时也是相当复杂的一种，在制作过程及生产工艺方面有许多值得注意的地方，通过总结希望能在以后的制作过程得到借鉴与改进。总而言之，本文针对设备钢结构制造过程及生产工艺中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够对今后的生产制作提供帮助。

参考文献：

[1]付荣柏 编著. 焊接变形的控制与矫正[J].电焊机，2006（8）.