巴特勒轻型钢结构的生产流程和制作工艺

HEATS

　　1.前言

3 L9 E9 q" a+ y9 {! R

　　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。

8 t' M/ A. g5 g" F; V

　　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。

2 a+ s+ Z. s- Q5 o3 p2 _% `

　　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。

* c) G7 P2 v+ J1 G. W

　　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。

5 W& R- U. s% f! w! b

　　2.轻型钢结构的工艺特点

' H( z# V |. _% ^7 l, t7 h- Z & Z' w. K @" b. G% l

　　2.1.结构特点

+ j9 C- [# Q! o& Q' `8 g" _# H

　　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。

$ q; R$ `6 N/ x q; { & s0 S( }* g* N2 N6 _

　　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。

/ x& n! q. U, H6 C, Y7 N7 y9 Y 7 F( G3 o2 t! j' ^$ @2 l1 w

　　2.2.切割方法

( T) M' e. u% J8 T

　　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。

/ i8 g9 f9 d; M) f' Z1 A6 ^+ {- H- h % n( g7 E, z* w% @

　　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。

) m# K; b' O9 q( b$ B / E% _0 s+ z% J1 I0 ^/ j& J

　　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。

5 w. j5 V" |) ~& b; X9 e5 ?8 ^2 r

　　2.3.焊接方法

# z, S" a0 b/ L$ W5 }% d$ ^ 8 s# _6 o) H: \+ f

　　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

& j/ |2 _3 d' B7 M1 y

　　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。

9 G/ J( `- C* K/ W5 Z5 x% P0 D

　　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。

0 u/ u! P0 e( S: J2 `2 g6 G7 N

　　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。

7 M( p: g: \2 o- H( t; a: s

　　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。

! L. M$ c, R1 u- w7 }& U' H: l

　　2.5.主要工艺问题

9 X/ o v) r5 [. _' p: n

　　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。

5 @) f' O6 B3 O/ l# w & n, x9 z; V. j8 q) M9 _/ E

　　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。

' u9 z/ r. G& x" B7 i

　　3.轻型钢结构的生产模式

　　3.1.传统的钢结构生产模式

1 }' Z' C+ `1 z6 E3 G. P H 6 G1 V- ~5 X3 E' _8 S1 O1 B

　　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 p, a( B7 z6 {4 v ^; b% E, a 9 |9 k' u6 \# F

　　3.2.博思格建筑系统(巴特勒)轻钢结构的生产模式

; ~ h; j" f$ d' p- u# Q, K

　　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

" ~ B, ?2 j5 F+ p$ Q, X

　　3.3.1.拼接方式

" u& h% U+ J5 r

　　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。

　　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。

; [/ @( ~. X) ^5 b! H # d% b& X. L* L2 F& n. w* A" C3 M