冷压基本工艺专项方案广州新电视塔.docVIP

广州新电视塔环梁冷弯成型工艺评定试验方案

一、工艺评定试验目标

广州新电视塔外筒由钢管构件焊接而成，其中环梁弯曲加工工艺是本工程钢结构制作难点和关键之一，依据工艺要求，本工程对直径大于20mm环梁拟采取冷弯成型工艺，为确保环梁弯管后精度、满足外筒设计精度、强度要求，对环梁冷弯成型工艺进行工艺评定试验，定量测试成品钢管冷弯后材料性能改变和各项性能差异。

二、工艺评定确定试件规格和数量

1试件材质：Q345GJC，正火交货状态；截面规格：φ800×30；数量1根。（试件图纸详见后页附录一）

2试件管材材质要求和工程钢材材质一致，试件测试后，许可割除检测损伤部位用于工程中。

三、环梁弯管工艺评定试验检测关键内容

1环梁弯管加工许可偏差检测

偏差项目

许可偏差(mm)

检验方法

图例

直径

用直尺或卡尺检验

椭圆度

端部

用直尺或卡尺检验

其它部位

管端部中心点偏移△

△小于5

依实样或坐标经纬、直尺铅锤检验

管口垂直度△

△小于5

依实样或坐标经纬、直尺、铅锤检验

弯管中心线矢高

依实样或坐标经纬、直尺、铅锤检验

弯管平面度(扭曲、平面外弯曲）

小于10

置平台上，水准仪

检验

2钢材力学性能试验

钢管母材（钢板）力学性能试验检测

弯管后在实体构件取样对钢管轴向、径向性能检测（部位选择环梁内外侧受拉和受压区及焊缝热影响区）。

检测，内容：钢板沿轧制方向（轴向）和横向（径向）屈服点、抗拉强度、伸长率、屈强比、收缩率、冲击功。

检测汇报应对制管前后钢材材质改变影响进行对比比较。

3焊缝力学性能试验

对钢板对接平焊进行焊缝力学性能试验检测；

对弯管对接焊缝进行焊缝力学性能试验检测；

检测内容：焊缝质量(焊缝质量等级为一级，超声波探伤评定等级Ⅱ级)、焊缝热影响区钢板沿轴向和径向屈服点、抗拉强度、伸长率、收缩率、冲击功。

4试验取样要求

1）钢材力学性能试块取样要求

钢材取样要求在距环梁端部150mm

2）焊缝机械性能试验检测取样要求

焊缝机械性能试验检测取样以下图所表示取试样测试试样项目和采样位置：

a冲击试验（1）、（2）、（3）

b拉伸试验（1）、（3）

c内部组织（金相）

d维氏硬度分布（1）、（2）、（3）（350以下）

e化学分析（1）、（2）

5环梁冷压弯曲后应力检测

钢管残余应力检测方法采取“钻孔法”（“盲孔法”）。

残余应力检测分两个阶段进行并作对比，分别为弯管前和弯管后进行对比。

6环梁冷压弯曲成型后表面检测

环梁冷压加工成型后，应对其表面进行检测，是否有微裂纹产生，用磁粉或着色进行检测。

环梁冷压加工成型后，应对其表面硬度进行检测，和弯管前表面硬度进行对比。

四、工艺评定试验结论要求

环梁冷弯工艺评定结果完成后，应出具以下汇报，作为批量弯管加工依据：

1弯管后外形尺寸检测汇报；

2材料（焊缝热影响区）机械性能检测汇报；

3焊缝力学性能检测汇报；

4残余应力检测汇报；

5表面裂纹检测汇报；

6表面硬度检测汇报；

五、试验单位

此次试验测试将委托上海交通大学完成

附录一、环梁冷压弯曲试验图纸

附录二、环梁冷压弯曲成型工艺

1冷弯加工设备说明

对于曲率半径大于20m环梁，采取冷压加工，其弯曲加工设备采取大型吨油压机进行加工，依据环梁截面尺寸制作上下专用压模，进行压弯加工，成型设备和方法以下图所表示

2冷压弯管工艺步骤

原材料检验置于杆件压模装夹定向测厚

原材料检验

置于杆件

压模装夹

定向测厚

试压测量过程检验分步压弯

试压

测量

过程检验

分步压弯

切割端面余量和剖口再次加工成型检验取出杆件

切割端面余量

和剖口

再次加工

成型检验

取出杆件

表面清理成品发运标识包装涂装冷

表面清理

成品发运

标识包装

涂装

3冷压弯管加工工艺细则

上、下压模设计和装夹

以下图所表示，弯管前先按钢管截面尺寸制作上下专用压模，压模采取厚板制作，然后和油压机用高强螺栓进行连接，下模开档尺寸依据试验数据确定。

2）钢管对接接长

考虑到钢管弯制后两端将有一段为平直段，为此，采取先在要弯制钢管一端拼装一段钢管，待钢管压制成型后，再切割两端平直段，从而确保钢管端部光滑过渡。

3）钢管压弯工艺

钢管压弯采取一端向另一端逐步喂弯，每次喂弯量约为500mm，压制时下压量必需进行严格控制，下压量依据钢管曲率半径进行计算，分为五次压制成型，以使钢管表面光滑过渡

第一次

第二次

第三次

第四次

第五次

1/3H

1/3H

1/5H

1/10H

1/20H

H为压制长度钢管范围内理论拱高。

下压量控制采取标杆控制法，采取在钢管侧立面立一根带刻度标杆，下压量经过和标杆上刻度线进