箱型钢构柱及其加工制作工法的制作方法

本发明涉及箱型钢构柱领域，具体而言，涉及一种箱型钢构柱及其加工制作工法。

背景技术：

箱型钢构柱是一种广泛应用于化工行业大型钢结构框架的钢结构，具有刚度大、强度高、牵拉性好、承载力高、抗震性好的特点。对于箱型钢构柱的制作工法来说，目前可以实现预制制作，但是目前的预制制作工法存在效率较低、工程预制周期较长的问题，不利于缩短项目工程周期。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种箱型钢构柱及其加工制作工法，其能够实现箱型钢构柱预制制作，并具有制作效率高、工程预制周期短的特点，有利于缩短项目工程周期。同时，通过该箱型钢构柱加工制作工法所制作的箱型钢构柱也具有良好的产品质量，具有广阔的应用前景。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种箱型钢构柱加工制作工法，用于制作箱型钢构柱，所述制作工法包括：

对表面处理后的箱体板材进行下料；

对所述箱体板材进行机械打坡口；

对所述坡口的气割数据进行检查，判断所述坡口的气割数据是否超过气割的允许偏差；

若所述坡口的气割数据超过所述允许偏差，则对所述坡口进行修补，以使修补后的所述坡口在所述允许偏差内；

若所述坡口的气割数据未超过所述允许偏差，则对所述箱体板材进行平整度矫正、以及对所述箱体板材进行铣端；

对所述箱体板材进行拼接组装、焊接，以形成所述箱型钢构柱的箱体；

对所述箱体进行焊接检验，并对通过所述焊接检验的所述箱体，进行所述箱体的整体验收；

对通过整体验收的所述箱体，制作外侧附件，以形成所述箱型钢构柱。

在可选的实施方式中，在所述对表面处理后的所述箱体板材进行下料的步骤中，利用下料设备对所述箱体板材进行下料；

所述下料设备包括多头自动切割机、半自动切割机和剪床，所述多头自动切割机用于对所述箱体板材的主板进行下料，所述半自动切割机用于对厚度大于预设厚度的所述箱体板材的非主板板材进行下料，所述剪床用于对厚度小于或等于所述预设厚度的所述箱体板材的非主板板材进行下料。

在可选的实施方式中，所述若所述坡口未超过气割的允许偏差，则对所述箱体板材进行平整度矫正、以及对所述箱体板材进行铣端的步骤包括：

判断所述箱体板材是否有马刀弯；

若所述箱体板材有马刀弯，则对所述箱体板材进行火焰矫正，其中，所述火焰矫正的温度小于或等于650℃；

若所述箱体板材没有马刀弯，则利用立式液压调直矫正机，对所述箱体板材进行矫正。

在可选的实施方式中，所述箱体板材包括工艺隔板、加劲板、主板和盖板，所述对所述箱体板材进行拼接组装、焊接，以形成所述箱型钢构柱的箱体的步骤包括：

将所述工艺隔板和所述加劲板装配在所述主板上，并焊接所述工艺隔板、所述加劲板和所述主板；

将焊接所述工艺隔板和所述加劲板的所述主板、和另两个所述主板组装为u型，其中，另两个所述主板的位置相对；

焊接所述工艺隔板、所述加劲板和另两个所述主板；

对所述加劲板与三个所述主板的焊缝，进行无损检验；

在所述无损检验合格后，组装所述盖板。

在可选的实施方式中，在所述组装所述盖板的步骤前，所述对所述箱体板材进行拼接组装、焊接，以形成所述箱型钢构柱的箱体的步骤，还包括：

检查焊接后的所述工艺隔板、所述加劲板和所述主板的结构是否扭曲；

在所述无损检验合格，且焊接后的所述工艺隔板、所述加劲板和所述主板的结构未扭曲时，组装所述盖板。

在可选的实施方式中，在所述将所述工艺隔板和所述加劲板装配在所述主板上，并焊接所述工艺隔板、所述加劲板和所述主板的步骤中：

所述工艺隔板与所述主板的端头距离范围为180mm～220mm；

和/或，相邻两个所述工艺隔板的距离范围为1000mm～1500mm。

在可选的实施方式中，所述对所述箱体进行焊接检验，并对通过所述焊接检验的所述箱体，进行整体验收的步骤包括：

对所述箱体的各焊接部位进行超声波ut检测；

对通过所述超声波ut检测的所述箱体进行整体验收。

在可选的实施方式中，所述外侧附件包括垫板、连接板、耳板和衬板条，所述对通过整体验收的所述箱体，制作所述外侧附件，以形成所述箱型钢构柱的步骤包括：

平整所述垫板、所述连接板和所述耳板；

校直所述衬板条；

将所述垫板、所述连接板、所述耳板和所述衬板条焊接至所述箱体上。

在可选的实施方式中，在所述对通过整体验收的所述箱体，制作所述外侧附件，以形成所述箱型钢构柱的步骤后，还包括：

对所述箱型钢构柱进行验收的步骤：

检查所述箱型钢构柱的各个部件的位置、以及各个面的垂直度；

检查所述箱型钢构柱的各个焊接位置是否存在焊接变形；

若存在焊接变形，则对存在焊接变形的所述焊接位置进行矫正。

第二方面，本发明实施例提供一种箱型钢构柱，利用如前述实施方式中任一项所述的箱型钢构柱加工制作工法进行制造。

本发明实施例的有益效果是：在箱型钢构柱的加工制作工法中，对表面处理后的箱体板材进行下料，下料后，对箱体板材进行机械打坡口；通过检查坡口的气割数据，判断该气割数据是否超过气割的允许偏差，以在超过气割允许偏差时，对坡口进行修补，保证箱型钢构柱的制作质量。打坡口后，对箱体板材进行平整度矫正以及铣端，以使板材方正，便于焊接并防止或减小焊接变形。其后，对处理后的箱体板材进行拼接组装、焊接，以形成箱型钢构柱的箱体。再对箱体进行焊接检验，在确保箱体通过焊接检验后，对通过焊接检验的箱体，进行箱体的整体验收，以保证箱体部分的质量；之后，在通过整体验收的箱体上制作外侧附件，以制作形成箱型钢构柱。上述步骤简单、易于实现，并具有制作效率高、工程预制周期短的特点，有利于缩短项目工程周期。同时，该步骤也能够保证箱型钢构柱的制造质量，使得箱型钢构柱具有良好的产品品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的箱型钢构柱的加工制作工法的流程示意框图；

图2为图1中步骤s500的子步骤的流程示意框图；

图3为图1中步骤s600的子步骤的流程示意框图；

图4为图1中步骤s700的子步骤的流程示意框图；

图5为图1中步骤s800的子步骤的流程示意框图；

图6为本发明实施例提供的步骤s900的子步骤的流程示意框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本发明实施例提供一种箱型钢构柱加工制作工法，用于制作箱型钢构柱。箱型钢构柱是一种广泛应用于化工行业大型钢结构框架的钢结构，具有刚度大、强度高、牵拉性好、承载力高、抗震性好的特点。

如图1所示，本发明所述的箱型钢构柱加工制作工法包括以下步骤。

步骤s100：对表面处理后的箱体板材进行下料。

应当理解的是，对箱体板材进行表面处理，在下料气割前，将板材切割区域表面的铁锈、污物等杂质清除。并且，在气割完成后，清除熔渣和飞溅物，以保证箱体板材的表面干净。

可选地，在发明实施例中，可以利用下料设备对箱体板材进行下料，即在该步骤s100中，通过下料设备实现箱体板材的下料。

需要说明的是，在本方面给实施例中，该下料设备可以包括多头自动切割机、半自动切割机和剪床，这三种类型的下料设备可以适用于不同类型的箱体板材。在本发明实施例中，该多头自动切割机可以用于对箱体板材的主板进行下料，半自动切割机可以用于对厚度大于预设厚度的箱体板材的非主板板材进行下料，剪床可以用于对厚度小于或等于预设厚度的箱体板材的非主板板材进行下料。

比如，在可选的实施例中，对箱体的四块主板，采用多头自动切割机进行下料，以防止其马刀变形。对箱体上的其他零件：厚度大于12mm(毫米)以上，采用半自动切割机下料；厚度小于或等于12mm，采用剪床下料。

当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，该预设厚度也可以设置为其他值，本发明实施例对于预设厚度的具体取值不做限定，即可以根据实际需要灵活设置该预设厚度值，并分别由半自动切割机和剪床进行下料，以充分考虑板材特性，有针对性地对板材进行下料，保证下料质量和效率。

步骤s200：对箱体板材进行机械打坡口。

可选地，采用滚剪倒角机进行机械打坡口，对全熔透焊部位用半自动气割机切去3mm～8mm边缘，比如切去5mm的边缘，以使边缘位置平齐。

在机械打坡口后，需要对坡口的气割数据进行检查，以检查坡口的气割数据是否满足允许误差，并在不满足允许误差时，对坡口进行修补；在满足允许误差时，进行下一步。

步骤s300：对坡口的气割数据进行检查，判断坡口的气割数据是否超过气割的允许偏差。

若坡口的气割数据超过允许偏差，则实施步骤s400：对坡口进行修补，以使修补后的坡口在允许偏差内。

若坡口的气割数据未超过允许偏差，则实施步骤s500：对箱体板材进行平整度矫正、以及对箱体板材进行铣端。

需要说明的时，对坡口的气割数据进行检查主要是检查切割后的沟痕是否超过气割的允许误差，该检查可以通过尺寸检查工具其他设备。气割的允许误差也可以根据相关标准进行选取，或者根据现场实际情况进行有针对性地设置，以保证箱型钢构柱的制作质量和品质。在进行检查前，需要对熔渣和氧化皮等杂物进行清理，以避免这些杂物对检查的影响。

在上述的步骤s400中，当坡口的气割数据超过运行偏差时，需要对坡口进行修补，具体的方式可以为利用焊条进行修补，并使该焊条的表面与坡口面平齐，可选地，在焊接该焊条后，通过打磨的方式使焊条与坡口面平齐。

请参阅图2，在可选的实施例中，该步骤s500可以包括子步骤s510、子步骤s520和子步骤s530。

子步骤s510：判断箱体板材是否有马刀弯；若箱体板材有马刀弯，则实施子步骤s520：对箱体板材进行火焰矫正，其中，火焰矫正的温度小于或等于650℃；若箱体板材没有马刀弯，则实施子步骤s530：利用立式液压调直矫正机，对箱体板材进行矫正。

应当理解的是，上述的步骤s510至步骤s530是对箱体板材进行平整度矫正的两种方式，对于有马刀弯的板材，利用温度大于或等于650℃的火焰进行矫正，对于没有马刀弯的板材，利用立式液压调直矫正机进行矫正。

需要说明的是，在箱体组装前，对箱体板材(工艺隔板)进行铣端，主要是为了保证箱体的方正，便于组装定位，并防止后续焊接步骤的焊接变形。

步骤s600：对箱体板材进行拼接组装、焊接，以形成箱型钢构柱的箱体。

可选地，箱体板材包括工艺隔板、加劲板、主板和盖板，请参阅图3，上述的步骤s600：对箱体板材进行拼接组装、焊接，以形成箱型钢构柱的箱体，可以包括以下子步骤：

子步骤s610：将工艺隔板和加劲板装配在主板上，并焊接工艺隔板、加劲板和主板。

可选地，工艺隔板与主板的端头距离范围为180mm～220mm；和/或，相邻两个工艺隔板的距离范围为1000mm～1500mm。

需要说明的是，上述的“和/或”指的是前后两者至少满足其一，至少包括以下三种情况：其一、工艺隔板与主板的端头距离范围为180mm～220mm；其二、相邻两个工艺隔板的距离范围为1000mm～1500mm；其三、工艺隔板与主板的端头距离范围为180mm～220mm，且相邻两个工艺隔板的距离范围为1000mm～1500mm。

可选地，工艺隔板与主板的端头距离为200mm；和/或，相邻两个工艺隔板的距离范围为1200mm。

子步骤s620：将焊接工艺隔板和加劲板的主板、和另两个主板组装为u型，其中，另两个主板的位置相对；

子步骤s630：焊接工艺隔板、加劲板和另两个主板；

子步骤s640：对加劲板与三个主板的焊缝，进行无损检验；

子步骤s650：在无损检验合格后，组装盖板。

在上述步骤完成后，实施步骤s700：对箱体进行焊接检验，并对通过焊接检验的箱体，进行箱体的整体验收。

请参阅图4，上述的步骤s700可以包括子步骤s710：对箱体的各焊接部位进行超声波ut检测；以及，步骤s720：对通过超声波ut检测的箱体进行整体验收。超声波ut检测具有检测效果好、检测方便的特点，有利于推进箱型钢构柱的制作流程。

需要说明的是，对所述箱体进行超声波ut检测，其中，检测比例可以为20％左右，即检测所有箱体的20％，如果满足合格率要求，则将箱体进行后续加工流程，如果不满足合格率要求，则将箱体返回前续步骤进行修正。其中，超声波ut检测是利用超声波进入物体内部，并根据反射的超声波来判断物体内部是否存在缺陷，检测效率高、且检测精准。

步骤s800：对通过整体验收的箱体，制作外侧附件，以形成箱型钢构柱。

在可选的实施方式中，该外侧附件可以包括垫板、连接板、耳板和衬板条，请参阅图5，上述的制作外侧附件，以形成箱型钢构柱的步骤可以包括子步骤s810：平整垫板、连接板和耳板；子步骤s820：校直衬板条；在子步骤s810和s820完成后，实施子步骤s830：将垫板、连接板、耳板和衬板条焊接至箱体上，以完成箱型钢构柱的外侧附件的制作。

需要说明的是，箱体外侧附件的制作加工也可以按钢结构设计图纸要求进行加工。

在可选的实施方式中，在对通过整体验收的箱体，制作外侧附件，以形成箱型钢构柱的步骤后(步骤s800)，还包括：

步骤s900：对箱型钢构柱进行验收的步骤，以确保制造而成的箱型钢构柱的质量。

请参阅图6，该步骤s900可以包括以下子步骤：

子步骤s910：检查箱型钢构柱的各个部件的位置、以及各个面的垂直度；

子步骤s920：检查箱型钢构柱的各个焊接位置是否存在焊接变形；

子步骤s930：若存在焊接变形，则对存在焊接变形的焊接位置进行矫正。

本发明实施例提供的箱型钢构柱的加工制作工法大体包括上述步骤，在通过上述步骤进行箱型钢构柱的加工制作具有制作效率高、工程预制周期短的特点，有利于缩短项目工程周期，也具有推广价值。

本发明实施例提供一种利用如前述实施方式中任一项的箱型钢构柱加工制作工法进行制造而成的箱型钢构柱，该箱型钢构柱通过上述的加工制造工法制造而成，具有良好的产品质量，能够满足实际的工程需要。

请结合参阅图1至图6，本发明实施例提供的箱型钢构柱及其加工制作工法：对表面处理后的箱体板材进行下料，下料后，对箱体板材进行机械打坡口；通过检查坡口的气割数据，判断该气割数据是否超过气割的允许偏差，以在超过气割允许偏差时，对坡口进行修补，保证箱型钢构柱的制作质量。打坡口后，对箱体板材进行平整度矫正以及铣端，以使板材方正，便于焊接并防止或减小焊接变形。其后，对处理后的箱体板材进行拼接组装、焊接，以形成箱型钢构柱的箱体。再对箱体进行焊接检验，在确保箱体通过焊接检验后，对通过焊接检验的箱体，进行箱体的整体验收，以保证箱体部分的质量；之后，在通过整体验收的箱体上制作外侧附件，以制作形成箱型钢构柱。上述步骤简单、易于实现，并具有制作效率高、工程预制周期短的特点，有利于缩短项目工程周期。同时，该步骤也能够保证箱型钢构柱的制造质量，使得箱型钢构柱具有良好的产品品质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。