钢管杆制造工艺规程

钢管杆制造工艺规程

1．总则

1.1 本工艺规程适用于钢管杆的制造过程，对于本工艺规程未提及的内容应按GB/T2694《输电线路铁塔制造技术条件》、DL/T646《输变电钢管结构制造技术条件》、JGJ81《建筑钢结构焊接规程》、GB50205《钢结构工程施工质量验收规范》、CECS80《塔桅钢结构施工及验收规范》、GBJ233《110-500KV架空电力线路施工及验收规范》等标准及有关工艺文件的内容执行。

2．原材料控制

2.1 钢管杆所用的Q460、Q420、Q345、Q235等材料其材质和强度必须符合图纸设计要求和国家现行标准GB/T1591《低合金高强度结构钢》、GB700《碳素结构钢》之规定，有产品合格批次号，使用前必须经化学分析及强度试验合格后方准使用，并做到专料专用。

2.2 钢材厚度偏差必须符合GB709《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》、GB9787《热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》中的有关规定。

2.3 焊接过程所用的焊接材料其化学成分及机械性能必须符合GB/T5117《碳钢焊条》、GB/T5118《低合金钢焊条》、GB/T14957《熔化焊用钢丝》、GB/T 8110《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》、GB/T 5293《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》、GB/T 10045《碳钢药芯焊丝》GB/T 17493《低合金钢药芯焊丝》标准之规定。

2.4 气体保护焊及埋弧焊所用焊丝使用时不允许有局部弯折及锈蚀。

2.5气保焊所用CO2气体纯度＞99.5%，混合气的混合比例为80%Ar + 20%CO2，使用前作放水处理。3．人员控制

3.1各岗位工作人员必须经过公司或国家职能部门培训且取得合格资质，特别是焊工，必须经过专门的基本理论和操作技能培训，考试合格并取得焊工合格证书，其焊接的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符。

4．构件的加工

4.1主管的制作

4.1.1下料

4.1.1.1下料前板材的平面度标准为1毫米/米2，达不到标准的用W43-30×3000校平机校平，校平精度达到1毫米/米2，划线钢材的表面要光洁、平整、无麻点、裂纹、分层等缺陷，且不应有明显的凹凸和损伤，表面划痕深度不大于钢材厚度负偏差的一半，已经发现有缺陷的钢材，必须剔出，严防流入下工序。

4.1.1.2采用气割下料的钢材，划线时根据钢材的不同厚度预留合适的割线间隙。

4.1.1.3划线所用石笔或粉线，线宽不应超过1.0mm，切割线上宜在间距为150～200mm的地方打样冲印，划线时根据原材料实际尺寸进行合理套料划线，以提高材料的利用率，划线结束应进行复核,划线尺寸与设计尺寸的误差保持±1.0mm，对角线误差保持±1.5mm。

4.1.1.4复核完毕在规定位置打上产品代号及部件编号，钢号要求如下:

a)钢字排列整齐，深度在0.5～1.0mm之间。

b)长工件打钢号应在工件同一端离端部200mm左右的位置上。

c)钢号不要打印在钻、冲孔以及焊接的位置上。

d)有追溯要求的部件，要在规定部位打上标识号。

4.1.1.5根据样板划线时，样板紧密贴在钢板上，严禁翘起不平，划完复核结束在规定位置打印钢号。

4.1.2切割下料

4.1.2.1部件下料前,下料工首先根据图纸及材料表与原材料认真核对,确认无误后方可下料。当钢板厚度δ≤12mm时，且展开料长≤3900mm时，采用剪板机梯形下料；当钢板厚度18≥δ＞12mm 时，且展开料长≤3900mm时，采用半自动切割机梯形下料；当δ＞18mm时，或展开料长＞3900mm 时，采用扇形下料。

4.1.2.2采用剪板机剪切下料时,剪切线与号料线的允许偏差不得大于2.0mm,边缘斜度p要小于板厚的1/8且不大于 2.0mm,断口处的截面不得有裂纹和大于 1.0mm的缺棱，剪切拉角不要超过1.0mm。

4.1.2.3 采用半自动切割机下料时，首先将被切割钢材平稳放置在支架上,下面留有50-100mm的间隙，然后将切割线两边20mm范围内的氧化皮、污垢、油脂等清除干净，再运行气割机，使割嘴中线与号料线垂直，并根据坡口角度调节割咀角度，割嘴与割件表面距离为10～15mm。

4.1.2.4 气割质量要求，切割截面熔沟要均匀,?不允许出现0.5mm以上的气割熔沟；超差的要进行修磨，切割线与号料线的允许偏差为±1.5mm，气割结束，边缘上的溶渣及飞溅物要清除。

4.1.2.5采用手工气割割扇形弧时，其切割规范参见作业指导书。

4.1.2.6数控火焰切割机、等离子切割机下料时，先根据部件图进行编程，检查无误后输入CNC，再空运行设备，检测设备的运行情况及部件轮廓尺寸，运行良好、尺寸无误后方可进行切割操作。切割前应根据板厚预留割缝间隙，首件下料完毕，测量部件几何尺寸，无误后方可成批下料，下料结束，清除割缝溶渣及飞溅物。

4.1.2.7部件下料结束，根据要求制备坡口，若图纸有技术要求，按要求制备；图纸无技术要求时，按作业指导书制备；坡口制作完毕，转入下工序。

4.1.3卷管

4.1.3.1根据板料厚度及管体小端直径选用合适卷板机，具体选择见作业指导书；若卷制的单管超出卷板机的卷制范围，可用1600吨或4000吨数控折弯机折制圆管。

4.1.3.2 预弯时先将板料上的尘土、金属屑、气割熔渣等杂物清除干净，并根据板料坡口方向确定预弯方向，正反面不得颠倒，预弯长度为200～400mm，当板厚＞20mm时,要用预弯卡板检验其预弯弧度值。

4.1.3.3 卷制管体时，板料必须放正，保证其两端与滚轴轴线垂直，卷制过程中必须及时扫净剥落下的氧化皮，以防产生压坑和损坏设备，若成形后标识脱落不清，应重新进行标识移植。

4.1.3.4采用折弯机折圆时，在不超过设备加工能力的情况下，尽量细分折弯线，根据折弯线数量计算弯曲角度及上模行程，并采用卡板来校核圆度；用折弯机制成的圆管，需用400T校直机进行校圆。

4.1.3.5 单管卷制检验合格后可进行定位焊接，要求焊缝长为40～60mm,?焊层厚度为3～4mm，间距为200～300mm，，焊缝余高不超过1.5mm。

4.1.4 校圆、齐头

4.1.4.1 单管在矫正曲率下来回多次弯卷,着重滚卷焊接区附近，使整个筒节曲率均匀一致；局部可采用锤击打校圆,但须加垫板，且锤痕深度应不大于0.5mm。

4.1.4.2钢板卷管圆度要求：对接端头为±2.0mm；插接端头为±D/100；其它处为±

5.0mm。

4.1.4.3校圆后，焊缝在环向形成的棱角E≤δ/10+2mm,且不大于5mm。

4.1.4.4气割齐头

4.1.4.4.1首先根据管径调整割炬支架，使支架上的定距滚轮与管壁有一定的压力，安装割炬，并使割咀与单管轴线呈所需要的坡口角度，割咀倾斜角度以20～25o为宜，但单管与法兰连接处的环向坡口制备时，割咀倾斜角度须调节至50～55o，调节完毕后紧固割炬。

4.1.4.4.2齐头时，应保证单管两端同时进行，先用中性焰预热至亮红色，再送切割氧气，火焰严格采用中性焰，禁止使用碳化焰，防止切口边缘增碳，风线的形状为圆柱形，其长度一般大于所割工件厚度的1/3左右，割透后启动电机，适当调整切割速度，确保切割熔沟小于0.5mm。

ｍｍ。

4.1.4.4.3齐头结束，按照要求清除干净切割处的熔渣及飞溅物，齐头长度偏差要求为+1

-3

4.1.5组装单管

4.1.

5.1组装时，要先在底段单管小端安装焊缝内加强衬圈，上下两段单管对衬圈的装接尺寸分别为其宽度的一半，衬圈开口处应和钢管纵焊缝错开150±10mm，衬圈与管壁要求断焊，焊缝长度为40mm,间距为80mm，当管体直径Φ≥550mm时，内加强衬圈要求两边断焊。

4.1.

5.2衬圈焊好后，根据管体标识，分出上下段，按由底到顶顺序进行组装对接，上下两连接段要求纵焊缝旋转180°。

4.1.

5.3对接时用拉力机将上段单管套入衬圈，调节对接间隙，并用手锤矫正其直线度，矫正时要加垫锤垫，严禁留下锤痕，每组装完一段都要检测其直线度是否符合规定要求。

4.1.

5.4钢管的环焊缝对接尺寸要求执行作业指导书，坡口尺寸达不到要求的采用气割制备，加工完毕清除熔渣及飞溅。

4.1.6主管折弯

4.1.6.1采用1600吨或4000吨数控板料折弯机加工，板材在折弯前必须进行严格的尺寸检验，对不符合标准的板材不折弯，板料折弯前要进行校平(1mm/m2)，以保证尺寸精度及消除残余热内应力。

4.1.6.2根据不同厚度的板材调整模具，上模具采用R30的模具和圆模，下模具采用以下两种模具。

板材厚度为(25～16) 下模开口为130mm

板材厚度为(16～10) 下模开口为80mm

管直径为φ550～φ1300 下模开口为100～140mm

管直径为φ500、φ450 下模开口为220mm

管直径为φ400、φ350、φ299 下模开口为198mm

管直径为φ245、φ219 下模开口为180mm

4.1.6.3根据样杆号料，用对准板找正号料点，折弯点与号料点误差控制在2.0mm之内，压制板材时严禁一次压制过大，角度偏差为±1度，棱边宽度偏差≤4.0mm。

4.1.6.4为控制管的纵缝桃尖和凹陷现象，要严格控制折弯后的组合间隙尺寸，组合间隙保持在80mm以内。

4.1.6.5单管组装时，采用液压组装机进行，严格控制纵向和横向错边量，纵缝对接错边量不大于板厚的1/10且不大于3.0mm，纵缝纵向错边量不大于

5.0mm，超过该偏差的要进行修磨。

4.1.7主管纵缝焊接

4.1.7.1焊前,?必须将焊缝及两侧30-50mm区域内的油污、锈层及氧化皮清除干净。

4.1.7.2Q460钢焊条采用E60型焊条、Q420钢焊条采用E55型焊条，在使用前必须进行烘干,烘干

温度为350～450

℃,?烘干2h后取出放在电焊条保温筒内，随用随取；Q345(Q390)钢焊条采用E50型焊条，在使用前必须进行烘干,烘干温度为150～200℃,?烘干1～2h后取出放在电焊条保温筒内，随用随取；Q235钢焊条采用E43型焊条，在使用前必须进行烘干,烘干温度为150℃～200℃,?烘干1～2h后取出放在电焊条保温筒内,随用随取。

4.1.7.3焊接Q345以下等级钢材，焊接作业区环境温度不应低于-10℃，焊接Q345钢，焊接作业区环境温度不应低于0℃时，焊接Q345以上等级钢材，焊接作业区环境温度不应低于5℃时，否则应采取必要的提保温措施，达到相应原临界温度值以上。

4.1.7.4定位焊，定位焊的工艺及质量要求与正式焊缝相同，定位焊点要求两端呈缓坡形，点焊高度不宜超过设计焊缝高度的2/3。

4.1.7.5单管纵缝焊接，首先将定位焊点熔渣清除干净，对于未焊透及有裂纹、气孔的定位焊点应用角磨机清除重焊，采用气体保护焊，Q390材质焊丝为H10MnSi，Q345材质焊丝为ER50-6，Q460、Q420材质焊丝为ER55-D2。多层填充焊接时，层间温度不低于100℃。

4.1.7.6钢管直径大于或等于600mm时，?要在纵缝内部全部施焊一层；当钢管直径小于600mm时，从管纵缝两端各向里施焊大于500mm一层。焊接完毕清除内部熔渣及飞溅。

4.1.7.7盖面焊接时，主材为Q235焊丝用HO8A或HO8Mn；主材为Q390、Q345焊丝用H10Mn2 或H10MnSi，埋弧焊所用的焊剂为HJ350、HJ431，使用前必须进行烘干，烘干温度为250℃，保温时间为2h；主材为Q460、Q420焊丝用HO8MnMoA，埋弧焊所用的焊剂为HJ350，使用前必须进行烘干，烘干温度为250℃，保温时间为2h。焊接前在焊缝两端加引弧板，电弧中断时，不允许停顿时间太长，以防焊缝冷却重新起弧时产生裂纹。

4.1.7.8纵缝焊接完毕，采用400T校直机进行圆度、直线度校正，校正后圆度偏差±3.0mm，其直线度要求达到L‰。

4.1.7.9纵缝焊接必须按工艺规程操作，并进行严格的检测，除钢管的纵向焊缝等在设计图纸上标明允许可以不完全熔透外（焊缝的有效厚度不小于母材厚度的60%），钢管与钢管对接的环焊缝必须100%熔透且符合GB50205的Ⅱ级要求，经100%超声波探伤合格。

4.2成品管的制作

4.2.1 成品管下料宜采用锯床、数控管道切割机或砂轮切割机切割，长度误差保持在2mm，断面垂直度P＜D/100（D为管径），且小于3.0mm。

4.2.2 相贯管采用GGKW41-600型数控管道切割机下料，并准确、平滑地完成坡口加工，其组合角为550±50，对口间隙误差保持在2mm之内。

4.2.3 成品管采用400吨压力机校直，要求直线度达到L‰。

4.3附件的制作

4.3.1附件的下料工艺与主管下料工艺要求相同。

4.3.2 制孔

4.3.2.1 号料前先将样杆、样板与实料对照，确认无误后方可号料。

4.3.2.2 样板在号料前须先经平直，号料时将其紧紧卡在实料上，样冲必须对准点漆孔正中心且与工件表面垂直，冲印直径为ф1.5～2.0mm。

4.3.2.3 当钢板厚度大于孔径或者材质为碳素钢板且厚度大于16mm、材质为低合金钢板且厚度大于14mm时，不应采用冲孔，宜采用钻孔，Q420及以上材质钢板必须采用钻床钻孔。

4.3.2.4 制错位置的孔应补焊、磨平后再冲，但补冲的孔数不得超过零件设计总孔数的50%。

4.3.2.5 冲孔前应检查上模是否与下模对正，指针是否指在下模中心位，冲孔时，冲件要与冲头保持垂直，并经常检查冲下的铁柄中有无歪或马蹄形状。

4.3.2.6在同一部件冲孔，若孔径大小不一时，应先冲小孔后冲大孔。

4.3.2.7冲成的孔应整洁，断面没有裂纹和分层，并与冲件表面垂直，冲孔不允许出现马蹄形。

4.3.2.8对于板厚不能用冲床来完成或孔径Φ≤80mm的圆孔时，用钻床完成。

4.3.2.9钻孔工件必须有规印和梅花冲印。钻孔前应将工件垫平紧固，钻孔时钻头应与待钻件表面垂直。当孔将要钻透时，应减轻对钻头的压力。

4.3.2.10长形孔的制备

4.3.2.10.1板厚t≤14mm时，采用长孔模冲孔。但孔宽须大于板厚。

4.3.2.10.2超过冲孔能力或部件批量不大时，可以采用等离子切割机、数控火焰切割机割孔。割孔时，须先用小钻头钻引孔，然后再割孔。

4.3.2.10.3割孔结束，清除熔渣及飞溅。

4.3.3角钢切角

4.3.3.1切角前，先将加工卡、切角样板与实料的塔型、部件编号、规格、数量等相对照，确认完全相符后再进行切角。

4.3.3.2切角有机械剪切和火焰切割两种方式，优先采用机械剪切。

4.3.3.3当超过切角机床的剪切能力不能采用机械剪切时，采用火焰切割。

4.4法兰的组装、焊接

4.4.1法兰的组装，一是采用手工划线组装二是采用专用法兰组装台组装。

4.4.1.1手工划线组装

4.4.1.1.1手工划线组装时，首先在杆体端部划上互相垂直的十字形粉线，再在法兰面上划上互

相垂直的十字形粉线。组装时，法兰上的粉线与杆体端部粉线对齐，保证杆体端面与法兰端面同心。

4.4.1.1.2用直角尺或卡板对法兰进行找正，保证法兰与钢管轴线垂直，并仔细调节法兰与杆体端面的间隙。定位结束，点焊固定，之后组装法兰筋板。

4.4.1.1.3组装对接法兰时，要先将一对法兰用螺栓固定，然后按第1、2条的方法找正位置，然后进行定位焊。将两法兰用螺栓固定的目的是防止法兰对接间隙过大、轴向位移或塔体整体挠曲超差。

4.4.1.2专用法兰组装台组装

4.4.1.2.1组装杆体与法兰插接式连接的法兰时，首先将管体平放到组装台支架上，调节管体轴线水平，然后将待组法兰固定到组装台垂直卡盘上（要求法兰面与组装台垂直面贴合密实），并使法兰中心与管体中心同轴，调节结束利用液压油缸将法兰盘与管体组到一起。

4.4.1.2.2组装杆体与法兰T接式连接的法兰时，首先在法兰和杆体端面打上十字形粉线，组装时要求粉线对齐，其他操作同第1条规定。

4.4.1.2.3采用专用法兰组装台组装法兰，能够确保法兰面与管体轴线的垂直度，法兰中心与管体轴线的同心度。

4.4.1.3法兰组装要求：若图纸对法兰有装配尺寸要求，则按图纸规定执行；若图纸无规定，则装配间隙可采用1～3mm，法兰加强筋板厚δ≥8mm时应打坡口。

4.4.2法兰的焊接

法兰与杆体的环向焊缝为二级焊缝，焊接过程控制要求同环焊缝焊接(盖面焊可用手弧焊或气保焊)，要求内外双面焊接，焊脚尺寸不小于管体厚度，具体焊接要求见《环焊缝焊接作业指导书》。当劲板厚度δ≥10mm时，劲板焊脚尺寸为劲板厚度的一半；当劲板厚度δ＜10mm时，劲板焊脚尺寸为劲板厚度。焊脚尺寸偏差为0～3mm。

4.5横担座的组装、焊接

4.5.1横担座在组装时应先制胎模，横担座与胎模紧固好后进行组装，要求横担座开挡尺寸下口应比图纸尺寸宽3mm，上口比图纸尺寸大7mm。 4.5.2横担座组装应以纵焊缝为基准点，在钢管外表面均分4等份,然后顺管体划4条纵向线，以纵焊缝两侧纵向线为左右横担座中心线，再顺纵向线侧量出横担座上下中心位置，并安装定位，然后根据图纸尺寸组装加劲板，劲板要求与管体中心线垂直，复核无误后进行定位焊接。

4.5.3横担座板、劲板δ≥8mm时，按要求进行制备坡口，横担座板与杆身的焊缝为二级焊缝，焊接过程控制要求同环焊缝焊接(盖面焊可用手弧焊或气保焊)，要求内外双面焊接，焊脚尺寸不小于管体厚度，具体焊接要求见《环焊缝焊接作业指导书》。当劲板厚度

δ≥10mm时，劲板焊脚尺寸为劲板厚度的一半；当劲板厚度δ＜10mm时，劲板焊脚尺寸为劲板厚度。焊脚尺寸偏差为0～3mm。

4.5.4横担座质量要求:横担座中心偏移量△≤5mm；上下横担座中心距离偏差△为0，+10mm；横担座开挡尺寸偏差＋2～＋4mm。

4.6爬梯座的组装、焊接

4.6.1爬梯座在组装前首先在钢管杆杆体顺纵焊缝划一粉线，粉线粗度不要超过2mm，直线偏移不超过2mm。

4.6.2根据设计图纸尺寸划出爬梯座位置。

4.6.3 根据所标爬梯座的位置组装定位，检查合格后进行焊接，要求全体爬梯座直线偏移不超过3mm；上、下爬梯座位置偏差不超过5mm；焊脚尺寸不小于爬梯座板厚度。

4.6.4杆身挂线板、电缆支架的组装焊接同爬梯座的组装焊接。

4.6.5焊接完毕清除焊渣及飞溅物，并在焊缝附近打焊工钢印。

4.6.6根据设计要求，在规定部位焊接铭牌座板。

4.7试组装

4.7.1试组装采用卧式组装，组装前选择平坦、宽敞场地，组装时，将杆体垫稳固定，防止杆身滚动。

4.7.2试塔所用螺栓必须符合标准规定的规格，严禁用小螺栓代替大螺栓。

4.7.3试组装完毕，试组装工认真填写试装记录，经质检员验收合格，并在试组装记录上签字后方可拆塔。

5．附件

附件A：圆形钢管杆加工工艺流程图附件B：多边形钢管杆加工工艺流程图

说明：本工艺流程适用于输电线路钢管杆的加工过程，要求其加工过程严格按本工艺流程图进行，图中标有※的工序为特殊工序，标有Δ的工序为关键工序。

圆形钢管杆加工工艺流程图

多边形钢管杆加工工艺流程图