制造不銹鋼建筑部件的幾個實際問題

1、Word文檔 制造不銹鋼建筑部件的幾個實際問題 切割 切割碳鋼的絕大多數(shù)方法可用來切割不銹鋼。但是，由于不銹鋼的強度更大，冷作硬化反應更強，所以，采納機械方法進行切割，所需功率就更大，而且還降低了機器的最大切割厚度。 不銹鋼在用氧炔切割時不能燃燒，但可以向火焰內噴射粉末作為熱源。不過粉末燃燒時會產(chǎn)生大量煙霧?？梢允褂锰蓟『妇嬖诓讳P鋼上燒孔，但切邊不規(guī)章，絕大多數(shù)狀況下需要進行修整。 1.手動剪切 利用常規(guī)的手動剪切機，假如剪刃銳利，可以剪切0.9mm以下的不銹鋼。但是由于每剪剪切長度較短，所以在剪切過程中，鋼板易卷曲，而且切邊的質量較差。除非對切邊外觀的要求不高或不整齊的切邊對下一道工序沒有阻

2、礙(如不易使焊縫對齊等)，不推舉使用手動剪機進行剪切。 2.步進式?jīng)_裁 該工藝使用圓形和三角形沖子沖出一列搭接的孔。采納這種工藝明顯無法使切口非常平滑，但是，通過采納良好的工具設計和使切口重疊，可使切邊滿意大多數(shù)用途的要求。手提式步進沖裁機通常用于切割碳鋼薄板，假如用來切割奧氏體不銹鋼，需要增加60%的力。而且，也要降低機器切割的最大厚度。加工廠的機器至少可以對8mm的不銹鋼進行沖孔?，F(xiàn)代化機器還可以利用剪沖結合的方法生產(chǎn)所需的坯料。 3.鍘刀剪 大多數(shù)加工廠采納這種手操作剪機。這種剪切機的刃長可以達到3m，但假如剪切機的端部是開口的，可以用連續(xù)剪切得到長于剪刃的切口。不過要留意不要切出臺階來

3、。 由于剪切不銹鋼所需功率較大，所以，剪切機在剪切軟鋼時所能剪切的厚度在剪切鐵素體鋼時要降低兩個線規(guī)號，剪切奧氏體不銹鋼時要降低4個線規(guī)號。因此一個最大能剪切2mm軟鋼的剪機在剪切鐵素體鋼時要降低到1.6mm以下和奧氏體鋼1.2mm以下，并且剪刃間隙也相應需要降低，剪切奧氏體不銹鋼典型的剪刃間隙值是5%。 絕大多數(shù)加工廠都知道在剪切過程中堅固夾持鋼板和保持刀刃良好狀態(tài)的重要性，然而，剛接觸不銹鋼的人可能不知道為防止對不銹鋼表面造成污染，需在鍘刀式剪機工作臺上或其它與碳鋼有接觸的地方放置愛護墊。假如該鍘刀式剪機也剪切碳鋼，那么，在剪切不銹鋼前最好檢查一下刀片，除去可能粘附并污染不銹鋼的碳鋼微粒。

4、 4.圓盤剪 圓盤剪的基本工作原理與鍘刀式剪機相同，但通過使用圓盤刀片可以進行連續(xù)剪切。 鋼鐵廠利用在兩根軸上裝若干刀片來對寬鋼卷進行縱切。不過，用一對刀片也可以用來剪切單始終條。有些剪機在剪切過程中還可以使刀片向一邊移動來切割楔形坯料，另一些則可以使刀具轉動來切割圓形坯料。 5.鋸 雖然可以用弓形鋸和帶鋸來切割窄薄板，但這兩種鋸通常是用來切割中厚板、型鋼和管材的。 奧氏體不銹鋼是會冷作硬化的，嚴禁摩擦，這點很重要，必需留意。因此，在鋸的回程中要把鋸抬起來。高速工具鋼鋸條在鋸厚材料時每英寸為8到10個齒，在鋸薄板和管材時每英寸為24到32個齒，機動切割奧氏體不銹鋼時，每分鐘鋸50/80下，切割

5、鐵素體不銹鋼時每分鐘鋸100/200下。在常規(guī)的帶鋸機上切割時使用銳利的鋸齒低速度和勻稱的小給進量保持鋸條的切割。 6.砂輪切割 此法采納高速旋轉的砂輪片切割鋼材。砂輪片是用纖維、樹脂或橡膠將磨料粘合制成的。在嫻熟的手工操作中，砂輪可進行快速、精確地切割，而且切割得整齊、無毛刺。利用砂輪僅能進行直線切割，但這對絕大多數(shù)用途來說已經(jīng)足夠了。 砂輪通常用來切割管材。加工廠也用砂輪磨不通長的槽。 現(xiàn)場修理通常采納手操作砂輪機。但是，使用手操作砂輪機工作時產(chǎn)生大量的粉塵和鋼屑，所以需要除塵或愛護裝置。生產(chǎn)廠內所用的砂輪機一般安有冷卻系統(tǒng)，這樣，既可以削減粉塵，又可以防止對材料造成熱損傷。 7.激光切割

6、 該技術采納激光束照耀到鋼板表面時釋放的能量來使不銹鋼熔化并蒸發(fā)。激光源一般用二氧化碳激光束，工作功率為5002500瓦。該功率的水平比很多家用電暖氣所需要的功率還低，但是，通過透鏡和反射鏡，激光束聚集在很小的區(qū)域。能量的高度集中能夠進行快速局部加熱，使不銹鋼蒸發(fā)。此外，由于能量特別集中，所以，僅有少量熱傳到鋼材的其它部分，所造成的變形很小或沒有變形。利用激光可以特別精確地切割簡單外形的坯料，所切割的坯料不必再作進一步的處理。 利用激光切割設備可切割4mm以下的不銹鋼，在激光束中加氧氣可切割810mm厚的不銹鋼，但加氧切割后會在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的最大厚度可增加到16mm，但切割部件

7、的尺寸誤差較大。 激光切割設備的價格相當貴，約150美元以上。但是，由于降低了后續(xù)工藝處理的成本，所以，在大生產(chǎn)中采納這種設備還是可行的。由于沒有刀具加工成本，所以激光切割設備也適用生產(chǎn)小批量的原先不能加工的各種尺寸的部件。目前，激光切割設備通常采納計算機化數(shù)字掌握技術(CNC)裝置，采納該裝置后，就可以利用電話線從計算機幫助設計(CAD)工作站來接受切割數(shù)據(jù)。 8.等離子弧切割 此法是將混合氣體通過高頻電弧。氣體可以是空氣，也可以是氫氣、氬氣和氮氣的混合氣體。高頻電弧使一些氣體分解或離子化，成為基本的原子粒子，從而產(chǎn)生等離子。然后，電弧跳動到不銹鋼工件上，高壓氣體把等離子從割炬燒嘴吹出，出口

8、速度為每秒8001000米(約3馬赫)。這樣，結合等離子中的各種氣體恢復到正常狀態(tài)時所釋放的高能量產(chǎn)生2700的高溫。該溫度幾乎是不銹鋼熔點的兩倍。從而使不銹鋼快速熔化，熔化的金屬由噴出的高壓氣流吹走。因此，需要用排煙和除渣設備。 此法可以用來切割3.080.0mm厚的不銹鋼。切割面被氧化，并且由于等離子的特性所致，切口呈八字形。 9.高壓水射流切割 這項新技術采納的是水的0.801.50mm射流，噴射速度為600800米/秒(速度大于2馬赫)。水壓為30004000巴(bar)，用水量每分鐘僅4升。 為了用磨料如氧化鋁或碳化硅等切割不銹鋼，在噴射水流抵達鋼材前，向水流內射入磨料顆粒?，F(xiàn)代化的

9、設備可切割20.0mm厚的不銹鋼。切邊精確、切面潔凈光滑。 切割作用所產(chǎn)生的熱由水帶走，金屬溫度僅為5060。這樣再加上由噴射水流在金屬上所產(chǎn)生的力，就可以防止變型，提高切割精度。 機加工 和利用鋸條進行切割一樣，防止奧氏體不銹鋼的摩擦和冷作硬化至關重要。在對某些不銹鋼種進行機加工時，為使機加工更加簡單，可添加硫(例如：切割303型鋼時)或 硒(例如：切割303Se型鋼時)。 這個工廠的用途僅僅是鉆孔，由于鉆孔是薄板或管材上所采納的主要機加工形式。 鉆孔 鉆孔首先是要盡可能削減冷作硬化。因此，在鉆孔前，建議不要沖孔，由于沖孔會使鉆孔的表面產(chǎn)生冷作硬化。最好采納中心鉆，假如不能使用中心鉆，就用樣

10、沖沖中心孔。同樣，當使用手動進給鉆進時，要緊的是不能使鉆進中斷，而且鉆壓要保持勻稱連續(xù)。 應使用高速鋼麻花鉆，為了防止產(chǎn)生摩擦，鉆頭要保持銳利，關于最佳切削角、前角、后隙角和切削速度應按制造廠說明。 成型 絕大多數(shù)成型技術通用于全部金屬。主要區(qū)分仍是不銹鋼強度更高和它的冷作硬化特性。和碳鋼不同的是愛護不銹鋼表面不受損傷至關重要。這需要加工廠做好各種幫助性工作。 此外，有些成型工藝使金屬間有滑動接觸，成型過程中的局部高壓會使愛護不銹鋼的鈍化膜破壞。假如發(fā)生這種狀況，就有可能發(fā)生把無愛護層的不銹鋼表面冷焊到工具表面的危急。該焊點在下一步滑動中斷裂時，已經(jīng)沾染的工具表面就會在不銹鋼表面上造成嚴峻劃傷

11、。這里還有修理工具及修理工具所造成的停機方面的時間損失。因此，對不銹鋼不熟識的加工廠家應就采納最佳工藝進行詢問。在很多狀況下，采納合適的塑料膜就可以對表面兼顧愛護和潤滑。 l.冷彎 冷彎廣泛用于用不銹鋼薄板和帶鋼制作部件。沖床基本上是開式單動、機械或液壓傳動的，有一個狹長的工作臺。該機僅能生產(chǎn)直線部件，但是嫻熟的工具設計人員也可用該機生產(chǎn)外形簡單的部件。明顯，該機所生產(chǎn)的部件長度取決于不銹鋼原料的類型和厚度，機器的功率和所能安裝工具的尺寸。有些大型沖床長11米，標準的900噸冷彎沖床、可生產(chǎn)長度為9m，厚度為8.0mm的奧氏體不銹鋼冷彎件。為了盡量降低不銹鋼的擦傷，冷彎沖床的工具通常用鉻含量為

12、12%的熱作模具鋼制造。而且還可使用塑料膜來進一步愛護。 利用冷彎沖床的通用模具生產(chǎn)小批量的通用部件是相當經(jīng)濟的。除上述緣由外，假如冷彎沖床還用于生產(chǎn)碳鋼部件，保持好冷彎沖床車間的環(huán)境是很重要的。 2.輥軋成型 輥軋成型方法是使用一組連續(xù)機架來把不銹鋼軋成簡單外形。輥子的挨次是這樣設計的，即：每個機架的輥型可連續(xù)使金屬變形，直到獲得所需的最終外形。假如部件的外形簡單，最多可用三十六個機架，但外形簡潔的部件，三、四個機架就可以了。 采納輥軋成型技術生產(chǎn)大批量的長型件最經(jīng)濟。帶鋼的寬度范圍是2.51500mm，厚度是 0.253.5mm。所加工部件的外形從簡潔的到簡單的、閉合的斷面。 一般來說，由

13、于刀具加工成本和安裝成本高，只有產(chǎn)量在30000米以上時采納輥軋成型工藝才經(jīng)濟。然而，對于用碳鋼型材的輥軋成型機來試生產(chǎn)不銹鋼的狀況現(xiàn)在還不清晰。在這種狀況下，必需當心謹慎，以防表面污染或擦傷，而且設備還需留有承受不銹鋼冷作硬化和較高的回彈余量。 3.沖壓成型 該技術采納沖床和模具來生產(chǎn)所需的外形。沖床既可以是機械傳動的，也可以是液壓傳動的，但是深沖時最好還是用液壓傳動的，由于在沖程全長上液壓沖床都能供應滿載壓力。 絕大多數(shù)傳統(tǒng)技術可用于不銹鋼的沖壓成型，但不要遺忘，沖壓不銹鋼所需的力要比沖壓低碳鋼所需的力大60%。明顯，沖床的機架應能承受這么大的力才行。而且，解決劃傷也很關鍵，特殊是沖壓不銹

14、鋼時的高摩擦力和高溫所造成的劃傷。常用的肥皂液或乳化液效果不好，應進行詢問。假如使用含有特高壓(EP)添加劑的油，應在沖壓成型以后把這種添加劑除掉，由于這種添加劑會造成腐蝕。 由于模具加工成本高，所以，只有進行大批量生產(chǎn)時才采納這種技術。 4.橡膠襯墊成型 采納橡膠襯墊成型大幅度降低了模具成本，可用來生產(chǎn)小批量的產(chǎn)品。 該技術采納的成型機構是用成本不高的材料制成的，例如，用硬木或鋼筋環(huán)氧樹脂來作陽模，利用橡膠墊作陰模。橡膠可以是實心橡膠塊，也可以是層狀橡膠塊，其深度要比成型機構高出30%左右。在成型機閉合時，橡膠塊將不銹鋼坯料擠壓成型，當成型機抬起時，橡膠墊復原，橡膠襯墊可以反復使用。 明顯，

15、利用這種工藝生產(chǎn)簡單的外形很困難，而且所生產(chǎn)的部件的最大深度也受限制，然而，通常使用該工藝來生產(chǎn)厚度在1.5mm以下的小批量的不銹鋼部件。 5.折邊機 折邊機為簡潔的彎曲機，既可以是手動的，也可以是機動的。最簡潔的方法是用有彎曲半徑的模型把鋼板堅固地固定在機床工作臺上。伸出的部分材料放在另一個工作臺上，該工作臺能沿彎曲半徑中心旋轉。當活動工作臺上升時，它把不銹鋼彎曲成所需的角度。很明顯，當進行彎曲時，不銹鋼在工作臺上滑動。所以，為防止劃傷不銹鋼，工作臺表面必需平滑。在實際加工過程中，通常用塑料膜愛護不銹鋼表面。 上梁片通常做成楔型以便形成間隙，這樣就可用適當外形的坯料折成四邊形箱或槽。 折邊機

16、曾經(jīng)用于生產(chǎn)大范圍外形簡潔的不銹鋼薄板制品，但是這些產(chǎn)品目前更多是用冷彎沖床生產(chǎn)。 6.筒體成型 通常采納彎板方法來生產(chǎn)各種用途的、用薄板制造的筒體或筒體段。 傳統(tǒng)的卷板機有一對可調輥，可依據(jù)鋼板厚度進行調整，第三個輥，即彎曲輥，掌握成型筒體的直徑。 還有一種這種機器的變型，采納的也是三個輥，輥的配置是寶塔形。底輥為傳動輥，頂輥是通過頂輥和工件間所產(chǎn)生的摩擦進行旋轉的。底輥直徑通常為頂輥直徑的一半。 采納上述兩種設備所生產(chǎn)的筒體的最小直徑為頂輥直徑加50mm。所生產(chǎn)的筒體最大直徑取決于來料的尺寸、機器設備的上方凈空高度及成型件的剛性。在特別狀況下需用外部支架來對筒體進行支撐。 回彈 回彈是用來

17、說明當去除成型工具的壓力時，成型的部件所產(chǎn)生的尺寸變化。其產(chǎn)生的緣由有兩點： 首先，當施加壓力時工具撓曲，但利用現(xiàn)代化設備這應當不成為問題。 其次，和很多材料一樣，不銹鋼也有一些彈性恢復。例如，假如對不銹鋼進行折邊，折的角度應比所需角度大一些，這樣，當去掉壓力時，就能使它回彈到所需角度。同樣，在設計冷彎沖床模具時，應包括回彈余量。例如為在不銹鋼上獲得90度的角，模具的坡口角度可能是80度。 焊接 可以把焊接看成為小型的局部煉鋼。有些焊接技術僅僅是熔化開口接頭面的金屬，形成共同的金屬熔池，在冷卻后形成固態(tài)的金屬接頭。這種焊接被稱為自熔焊接。另外一種技術采納的是較寬的開口接頭，為了填充接頭處，向金

18、屬熔池內添加不銹鋼。 由于在焊接過程中涉及到鋼液，愛護熔池表面防止和大氣接觸很重要。通過向熔池吹惰性氣體，例如，氬氣，使表面形成愛護渣，或在使用電阻焊的狀況下，利用機械壓力排解大氣，防止和大氣接觸。 由于奧氏體不銹鋼本身所固有的良好的塑性和韌性再加上沒有相變硬化產(chǎn)物，所以，其可焊性很好。同樣，鐵素體不銹鋼也具有良好的焊接性能，但是，在材料的焊縫金屬熱影響區(qū)厚度超過2.5mm時，會使韌性不足。所以，鐵素體不銹鋼的焊接僅限于薄材。 采納特地焊接技術來防止極高硬度和裂紋擴展所帶來的問題可以焊接馬氏體不銹鋼。但是，有些狀況例外，一般來說，馬氏體不銹鋼被認為是不行焊接的。 和焊接鋁材一樣，保持不銹鋼的原

19、有表面至關重要。所以，在運輸、存儲時要當心，防止雜散啟弧和削減飛濺是很重要的。對原先焊接碳鋼的焊工來說，這可能是一種文化沖擊，由于在焊接碳鋼后，假如有電弧點火條或飛濺，用漆蓋住就行了。同樣，在用鋼絲刷去除焊渣或用噴丸處理工件時，應防止碳鋼對不銹鋼表面造成污染。鋼絲刷應用不銹鋼制造，如進行噴丸處理，應使用未被碳鋼或鑄鐵污染的玻璃球。 1. TIG焊(惰性氣體鎢極愛護焊) 無論是手工焊接還是自動焊接0.54.0mm厚的不銹鋼時，最常用的就是TIG焊。TIG焊還用于較厚斷面根部焊道的焊接，主焊縫采納堆焊。 TIG焊的熱源為直流電弧，工作電壓為1015伏，但電流可達300安，把工件作為正極，焊炬中的鎢極作為負極。 惰性氣體一般為氬氣。 惰性氣體通過焊炬送入，在電弧四周和焊接熔池上形成屏蔽。為增加熱輸入，一般向氬內添加5%的氫。但是，在焊接鐵素體不銹鋼時，不能在氬氣內加氫。氣體耗量每分鐘約810升。在焊接過程中除從焊炬吹入惰性氣體外，最好還從焊縫下吹入愛護焊縫背面用的氣體。 假如需要，可以向焊縫熔池內填充與被焊奧氏體材料成分相同的焊絲，在焊接鐵素體不銹鋼時，通常使用316型填料。 2.MIG焊(惰性氣體愛護金屬極電弧焊) MIG焊接除用金屬絲代替焊炬內的鎢