U型肋的加工质量直接影响其力学性能和工程安全性。从钢板切割到最终检测,每道工序都需严格把控。本文以桥梁用U肋为例,解析其加工工艺的关键环节。
工艺流程:五步打造“高精度U肋”
前处理:选用Q345qD桥梁钢作为原料,通过抛丸除锈去除表面氧化皮,确保钢板与焊缝的金属结合率≥95%。某企业采用8台抛丸机串联作业,单张钢板处理时间从30分钟缩短至8分钟,效率提升73%。
切割:采用光纤激光切割机,以2000W功率切割钢板边缘,切口粗糙度Ra≤6.3μm,减少后续焊接缺陷。对比传统等离子切割,激光切割的热影响区缩小50%,变形量降低80%。
成型:辊弯成型是U肋加工的核心工艺。某19机架辊弯机组通过多道次小变形(每道次≤15°)逐步弯曲钢板,使角部应力降低40%,消除开裂风险。与折弯成型相比,辊弯U肋的直线度保持性提升2倍,适合12米以上超长桥梁应用。
焊接:U肋与桥面板的焊接采用埋弧自动焊,焊丝直径4mm,焊接速度1m/min,熔深达8mm。通过红外测温仪实时监控焊缝温度,确保层间温度控制在150-200℃,避免冷裂纹产生。
检测:采用超声波相控阵技术检测焊缝内部缺陷,检测灵敏度达φ1.6mm当量,比传统射线检测提升3倍。同时,对U肋进行三点弯曲试验,加载至设计荷载的1.5倍时,变形量≤L/250(L为U肋跨度),确保结构安全。
技术创新:破解“超长U肋”加工难题
随着桥梁跨度突破2000米,U肋长度需从传统的6米延伸至12米以上。然而,超长U肋在运输和安装中易发生变形,成为行业痛点。某企业通过“分段加工+现场拼接”技术破解难题:
分段加工:将12米U肋分为3段,每段长度4米,采用辊弯机组独立成型,直线度误差≤1mm/4000mm。
现场拼接:通过高强螺栓连接分段U肋,螺栓孔径公差控制在±0.1mm以内,确保拼接精度。拼接后,U肋整体刚度与连续加工产品相当,但运输成本降低60%。
此外,3D打印技术开始应用于U肋模具制造。某企业采用金属3D打印制作U肋成型辊轮,模具寿命从传统的5000次提升至20000次,且可快速修改设计参数,满足个性化需求。