陇南网架构件加工专项方案修改后.docx
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陇南网架构件加工专项方案修改后
TA1施工组织设计（方案）报审表
工程项目名称：
兰渝铁路（夏官营至广元段）施工合同段：
LYS-5标段编号：
致：
兰州交大工程咨询有限公司兰渝铁路监理站：
我单位根据施工合同的有关规定已编制完成陇南车站综合楼钢网架构件加工工程的施工方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。
附：
陇南车站综合楼钢网架构件加工专项方案
承包单位（章）
项目经理
日期
专业监理工程师意见：
专业监理工程师
日期
总监理工程师意见：
项目监理机构（章）
总监理工程师
日期
注：
本表一式4份，承包单位2份，监理单位、建设单位各1份。
新建兰渝铁路工程
陇南车站综合楼钢网架构件加工
专项方案
编制：
复核：
批准：
中交二公局兰渝铁路工程项目经理部
2014年6月
陇南车站综合楼钢网架构件加工专项方案
本专项加工方案为指导陇南站站房网架部分杆件的加工制作而编制的指导性文件。
其目的是为了更好地控制加工方法，加工注意事项，从而使得加工部件满足一定的精度，进一步方便了后期的网架安装工作。
本加工方案包括六大制作部分：
螺栓球、杆件、支座、支托、高强螺栓和六角套。
1.螺栓球加工
1.1螺栓球制作工艺流程
采购材料→下料→锻造→热处理→机加工→表面涂装→检验与试验
螺栓球材料：
采用GB699-1999中45钢，压力加工用钢条（方钢或圆钢）或钢锭或机械加工用圆钢。
材料下料：
采用冲剪机冷截下料或采用锯床下料，材料下料严禁采用火焰切割。
螺栓球球坯采用胎膜锻造：
配料相应高度H与球直径之比为1.5-2.5，煅烧设备宜用反射炉或高温电阻箱式炉，锻造最高温度1200-1150℃下保温，使坯料内外温度均匀（烧透），总锻造温度800-850℃，锻造设备采用空气锤或机械压力机，按球大小取用相应设备规格。
锻造过程中应当注意的事项：
（1）下料严禁采用气割，以防止锻造球球表面出现夹缝。
（2）炉温过高或坯料在高温区加热时间过长致使严重过烧，球坯产生裂缝。
（3）坯料煅烧，保温时间不够，未烧透，易造成球坯心部开裂。
因此，锻造需严格执行工艺流程。
螺栓球螺纹孔及平面加工工艺流程：
铣平面→钻螺纹底孔→倒角→丝锥攻螺纹（钻孔、攻螺纹使用合适的切削液）。
螺栓球机械加工过程：
加工螺栓球基准螺纹孔及平面→加工各螺纹孔及平面，各孔，平面宜一次装夹加工完成→打加工工号→打球号。
铣削螺纹孔平面，设计图规定的削平面数值尺寸不做测量用，而保证球中心至球平面距离尺寸，铣削过程中较难测量，需要在机床导轨上设置挡板，大托板上设置尺寸定位块来控制。
削大面螺栓球的平面加工，加工平面的对面加工一基准孔，装夹在卧式车床配置的专用工装上，铣削大面。
1.2螺栓球的质量要求及检验
螺栓球加工过程及过程检验和试验流程：
材料化学成分和力学性能按下表进行试验
化学成分及力学性能试验
序号
试验项目
取样方法
试验方法
抽取样本数量
1
化学成分
GB222-84
GB223.1-81
GB223.2-81
GB223.3-88
GB223.4-88
GB223.5-88
每批次材料抽取三个样本
2
力学性能
GB2975-82
GB228-87
GB6397-86
45-GB699-1999化学成分和力学性能符合下表
牌号
化学成分（%）
C
Si
Mn
P
S
45-GB699-1999
0.42-0.50
0.17-0.37
0.50-0.80
<0.035
<0.035
注:
化学成分允许偏差值按GB222-84标准表2的规定如下:
含C量上偏差+0.01%,下偏差-0.01%
含Si量上偏差+0.03%,下偏差-0.03%
含Mn量上偏差+0.03%,下偏差-0.03%
材料力学性能
牌号
试样毛坯尺寸
热处理
σb（N/mm2）
σs（N/mm2）
δ5（N/mm2）
45-GB699-1999
25mm
正火
600
355
16
球坯尺寸精度、形状公差及表面质量
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
尺寸精度（球坯直径）
Φ≤120mm
Φ>120mm
+2.0
-1.0
+3.0
-1.5
卡钳、
钢板尺
2
球坯圆度
Φ≤120mm
Φ>120mm
1.5
2.5
卡钳、钢板尺
3
表面粗糙度
黑皮锻件Ra25
目测，那样件比较
4
表面质量：
严禁过烧、裂纹夹层及隐患性缺陷
目测、用10倍放大镜。
必要时用磁粉探伤
螺栓球经机加工几何尺寸偏差及形位公差
序号
项目
极限偏差或公差
检验方法
1
螺纹牙型和基本尺寸
螺纹公差带6H
GB196-81
GB197-81
螺纹塞规（止、过）GB3934-83
2
同一轴线上两平面平行度
球直径Φ≤120mm
球直径Φ>120mm
0.2mm
0.3mm
平台、高度游标卡尺
3
球中心至铣平面的距离
+0.2mm
平台、高度游标卡尺
4
铣平面与螺纹孔轴线的垂直度
0.5%r
芯轴、直角尺、百分表及表架
5
螺栓孔角度：
1、设计图中孔位置以球坐标系水平仰视角表达时2、相邻螺纹孔轴线夹角θ
+30’
1.使用专用检具
2.计算相邻轴线夹角θ以证实
3.芯棒、万能角度尺
螺栓球最终试验和检验项目
项次
项目
出厂前总检验：
方法及抽取样本数量
1
钢坯材料45-GB699-19999
化学成分：
C、Si、Mn、S、P
查供应商提供的质保单；取样复验结果
2
表面质量：
严禁过烧、裂纹夹层及隐患性缺陷
10倍放大镜目测100%
3
螺纹牙型和基本尺寸
螺纹公差带6H
螺纹塞规（止、过）
每种查5%且≥5件
4
螺栓球几何位置偏差及螺纹孔位置度
每种规格各查5%，且≥5件
1.3螺栓球机械加工质量分析
铣削平面与球坯相贯轮廓圆线的圆度误差较大：
原因：
球坯圆度误差大
球坯中心与铣刀主轴中心同轴误差大
铣削平面表面粗糙度值较大：
原因：
铣刀旋转轴向窜动
铣刀刃磨不光
螺栓球进刀速度太大，或有跳动
螺纹孔中心水平转角，仰角（两螺纹孔夹角）超差：
原因：
夹持螺栓球的夹具的回转盘刻度失准
螺栓球夹持不紧出现松动
人为操作失误，如回转角度、加紧等
螺纹底孔尺寸超差：
原因：
麻花钻头刃磨前不对称
主轴旋转径向跳动超差
选择麻花钻头尺寸规格大
螺纹、螺牙烂：
原因：
所用丝锥的积屑瘤没有及时清除
所用丝锥有残缺
2.杆件加工
2.1网架杆件的构造说明
网架杆件主要有：
钢管、锥头（封板）、套筒、高强螺栓和销轴等组成，如下图示：
2.2网架杆件制作工艺流程
2.3杆件制作工艺细则
序号
工序名称
简图示意
工艺说明简述
1
钢管下料
1.杆件钢管为高频焊管或无缝钢管。
2.钢管下料采取管子自动切割机，下料坡口一次性成型。
钢管数控切割下料
2
锥头制作
1.锥头材料为45#，原材料主要是圆钢，下料采取锯床锯割。
2.锥头锻造采取高速蒸汽冲床。
或油压机+专用成型模具。
3.锥头成型采取机加工，加工后的锥头如左图示。
3
杆件组装
1.杆件组装焊接在专用设备上进行，采取CO2气体保护自动焊。
2.焊接时，保持焊枪与杆件之间偏移5~10mm；同时，焊枪与钢管平面内旋转10~15℃角度；偏转角度与钢管旋转方向相反。
4
杆件检验
焊缝余高
焊缝错边
1.检验杆件检验后的外形尺寸是否符合设计图纸要求。
2.焊缝金属表面焊波均匀，无裂纹、弧坑裂纹、电弧擦伤、焊瘤、表面夹渣、表面气孔等缺陷，焊接区不得有飞溅物；咬边深度应小于0.05t（t为管壁厚）。
同时对焊缝进行UT检测。
5
杆件标识
1.检查杆件标记是否齐全。
2.杆件印记有：
杆件号、焊工号、超声波检测号等钢印，且字迹清晰可辨。
6
除锈
除锈等级需达到设计要求的Sa2.5级。
7
油漆涂装
/
1.杆件表面油漆主要采取喷涂方法。
2.涂装的厚度由干湿膜测厚仪控制并符合设计要求。
8
包装发运
杆件打包
1.杆件采取打包方式困扎，并要求捆绑牢固。
2.每个打包捆上挂有杆件所在工程名称、杆件数量和编号等。
3.支座加工
3.1支座的构造说明
支座是由支座螺栓球、肋板和底板组成。
3.2支座加工过程及过程检验和试验
底板和肋板加工过程及过程检验流程
底板和肋板下料，可采用氧-乙炔气体火焰切割（手工气割/半制动气割/自动气割）和机械气割。
气割钢板应平整、平面度不得超过：
（1）当钢板厚度t≤14mm时，平面度为1000mm：
2mm；
（2）当钢板厚度t>14mm时，平面度为1000mm：
1mm；
气割允许偏差
项目
允许偏差（mm）
项目
允许偏差（mm）
零件宽度、长度
+3.0
割纹深度
0.2
切割面平面度
0.05t且不大于2.0
局部缺陷深度
1.0
肋板为焊接部件，板厚如果大于12.0mm则不用机械剪切下料，如果板厚大于12mm，又不与预埋铁件焊接，则可用机械剪切，机械剪切允许偏差见下表：
机械剪切允许偏差
项目
允许偏差（mm）
项目
允许偏差（mm）
零件宽度、长度
+3.0
边缘缺棱
1.0
经气割和剪切的钢板，原则上需调平，在可能的条件下，尽量使用机械调平，对于薄件、小件且数量较少者，可采用手工锤击调平。
肋板和肋板、肋板和底板组合和焊接，为控制焊接变形，应
采取如下措施：
（1）装配间隙应尽量减少，一般在1-1.5mm
（2）选择合理的装配步骤，焊接次序和合理的焊接规范
（3）组合件为对称结构，在焊接前将两件背在一起施焊，防止底板焊接变形
支座组合过程及过程检验和试验流程
过程检验和试验按标准进行。
支座最终检验和试验项目
项次
项目
出厂前总检验：
方法及抽取样本数量
1
钢板材料：
Q235、GB700
化学成分：
C、Mn、Si、S、P
力学性能：
σs，σb，δ5
钢板规格：
GB709
查原材料质保单，抽样复检
2
焊缝质量：
贴脚焊缝尺寸及偏差无漏焊、表面无药皮。
焊球时严格执行工艺（预热、保温缓冷）
目测100%
3
成品尺寸极限偏差和形位公差；球弦杆腹杆孔位置
100%
4
工程用总数量
件
支座的焊缝，螺栓球与肋板的焊缝为隐蔽工程，焊接前处理与焊接过程需要严格控制，焊后采取热处理。
螺栓球材料45钢（GB699）为中碳钢，焊接性较差，与低碳钢钢板焊接，如用低碳钢常用的施焊工艺施焊时，则热影响区可能易于开裂，焊接时，相当数量母材会溶于焊缝，使其含碳量增高，容易产生裂纹，因此，需要按中碳钢是焊工艺施焊。
（1）采用手工电弧焊选择焊材为低氢焊条E5015*E5016（GB5117）
（2）螺栓球需要预热和层间温度，预热温度150-250℃，如果球直径过大，预热温度可在250-400℃。
（3）施焊前电焊条应烘干，烘干温度为400℃，烘干时间为2h。
（4）施焊：
第一层焊缝宜采用小直径焊条、小电流、慢慢焊接。
（5）支座施焊后不可能立即消除应力，因此采取后热，即焊缝保持缓冷，焊接接头处温度维持在预热温度稍高一些的温度下保温，大约为10mm厚度1小时左右。
4.支托加工
4.1支托的作用
支托是网架结构部分与屋面板间的传力部件，应根据屋面形式和传力大小设计其形状和尺寸。
4.2支托加工过程及过程检验和试验流程
支托加工过程及过程检验和试验流程
5.高强度螺栓的加工
5.1高强度螺栓的加工工艺流程
热轧盘条－（冷拨）－球化（软化）退火－机械除鳞－酸洗－冷拨－冷锻成形－螺纹加工－热处理－检验
5.2本工程高强螺栓的材料要求
高强度螺栓采用符合国家标GB3077-1999规定的40Cr、40B或20MnTiB钢制成，销子采用高强度冷拔钢丝制成。
本工程网架的高强度螺栓和开槽圆端紧固螺钉采用40Cr钢制成，其中高强度螺栓的性能等级为10.9级，并应符合国家标准GB1231-1991和《普通螺栓基本尺寸-粗牙普通螺栓》GB196-1988的规定。
5.3高强螺栓的尺寸极限偏差和形位公差
高强螺栓的尺寸极限偏差和形位公差
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
抽样数量
1
螺栓长度
+2.0P
-0.8P
钢尺
游标卡尺
5%
2
螺纹长度
+2.0P
0.0
3
键
槽
槽深
+0.2
4
直线度
<0.2
5
位置度
<0.5
注：
P为螺纹距离
6.六角套的加工
6.1六角套制作工艺流程
下料→锻造/热挤扎制毛坯→机加工→钻螺孔底孔→攻螺纹→表面氧化处理
6.2六角套材料选用
内径d=Φ13-Φ34规格材料选用Q235B（GB700-1998）
内径d=Φ37-Φ65规格材料选用45钢（GB699-1999）
Q235（16Mn）（GB1591-1994）
六角套毛坯制作，规格较大的采用空气锤锻造，规格较小的采用冲床热挤扎，锻坯正火处理，表面不允许有裂纹、折叠、锻伤、夹层、结疤等缺陷。
使用卧式车床，车制六角套两个端面和内圆孔d，保证其长度，内孔一面倒角，一端面倒15℃-30℃。
六角套规格尺寸详见GB/T16939-1997附录A。
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