浙江盛达铁塔有限公司 浙江杭州 311232
摘要：随着国家电网建设的飞速发展，特大角钢在特高压输电铁塔应用中承担着越来越重要的作用，特大规格角钢肢宽与肢厚均较大，对原材料的检验、下料、钻孔、制弯、焊接、镀锌等工序提出了更高的要求，为确保铁塔产品检验在生产过程中的得到有效控制，提高特高压输电铁塔的产品质量，规范、统一质量检验方法、检测手段，文章阐述了特大角钢加工工艺和质量控制。
关键词：铁塔；特大角钢；加工工艺；质量；检验
前言
国内L250及以下规格角钢生产质量和供应已能满足各工程要求，经调研，300mm肢宽特大角钢生产主要受制于轧机和矫直机，部分厂家需要对钢胚模具、轧机、矫直机、锯切设备、钻孔设备进行改造。国内能够生产L250及以下大规格角钢的厂经改造是可以生产L300及以上规格特大角钢的。
与普通规格角钢塔生产加工方法上具有相似性，特大角钢加工难度和加工艺及精度较普通规格角钢塔加工工艺、加工技术装备要求高许多。特大角钢加工效率高，成本低。目前，大中型铁塔的加工工艺、加工技术装备能够满足L250及以下大规格角钢塔的生产要求。能够控制大角钢生产加工的质量，但对L300及以上肢宽的特大角钢塔，还需要升级改造或购置大型的数控角钢钻孔生产线，并研制相应能满足特大角钢开角、火曲制弯机等设备。上述改造或研制设备在技术上难度不大，对L300及以上特大规格角钢的加工是没有问题的。
1 原材料的质量控制
1.1 特大角钢进货后首先应目视观察外观表面有无重皮、叠层、扭曲、不等边以及锈蚀程度等外观质量，然后使用游标卡尺测量轧制尺寸。检验测量肢宽、肢厚应在距角钢端面500 mm以上进行测量，每肢面取3～5点，在任何点上测量的厚度不得超过GB/T709—2006允许偏差范围。
1.2对外观及尺寸检验合格的钢材，按规定进行理化试验，检验结果如不能满足规定要求时，应再从同一检验批次中抽取双倍的样本重新进行同一项目的检测，结果仍不能满足规定要求时，判定该批采购物资不合格。
1.3下料前必须验证材料的材质和规格。材质通过观察油漆标识，绿色为Q420材质，白色为Q345材质，红色为Q235材质；材料规格利用游标卡尺来测量。
2 加工工艺及质量控制
2.1下料
2.1.1角钢下料采用4030带锯床和采用数控角钢生产线完成，其中数控角钢生产线对角钢挠曲度f＞2/1000（mm）的角钢必须先矫正，符合要求后，方可下料。
2.1.2角钢切断后，其断口上不得有裂纹和大于1.0 mm的边缘缺棱，切断处切割面平面度为0.05 t（t为厚度）且不大于2.0 mm，割纹深度不大于0.3 mm，局部缺口深度允许偏差1.0 mm切断的允许偏差范围。
2.2钻孔
2.2.1 特大角钢一般都采用Q420钢材，而Q420材料，虽然具有较高抗拉、抗压强度，但韧性、塑性较低。冷热加工性综合性较好，但缺口敏感性较大。正是由于这方面的原因，在《输电线路铁塔制造技术条件》GB/T 2694-2010中规定，Q420材料厚度大于12mm采用钻孔工艺，通过钻孔来减弱缺口敏感性。从而来提高材料的使用机械性能。
2.2.2 钻孔表面不得有明显的凹面缺陷，大于0.3 mm的毛刺应清除打磨。
2.3制弯
2.3.1角钢制弯有两种形式，单面制弯和双面立体制弯，当Q420特大角钢用于塔身变坡处主材或者包角铁时，都属于双面立体制弯。
2.3.2 加热方式主要采用氧—乙炔火焰加热，制弯线两侧以 60°扇形范围内为加热区域，加热温度应控制在900～1000℃，并在工件温度降到800℃之前结束加工；
加热温度与炽热颜色对照表 单位：°C
2.3.3在制弯操作平台上仅能用角度板尺测量制弯面角，面角度数对高度影响非常大，由于通过面角度数测量，误差较大，无法精确判断制弯角度是否正确，所以必须测量制弯后高度H值，具体见下图：
2.3.4 零件制弯后，Q420B钢材热变形后应自然冷却，热变形加工后，角钢边厚最薄处不得小于原厚度的70%，不允许出现裂纹等缺陷，对热变形加工工件进行全检，其边缘应圆滑过度，表面不应有明显的褶皱、凹面和损伤、划痕深度不应大于0.5 mm。
2.4 焊接
2.4.1 点装操作前必须对上道加工好的内容进行检验，其中包括零件规格，孔距尺寸是否符合要求，是否有外观缺陷（翘皮、重皮、裂纹、弯曲、严重锈蚀）等。若有一项不符退回上道工序。
2.4.2焊接的部件，应按设计图所要求的焊缝质量级别进行焊接，其技术要求和质量标准，应符合《钢结构工程施工质量验收规范（GB50205—2001）》中关于“焊接”部分的有关规定。材质Q420构件用E55系列焊条，Q345构件用E50系列焊条，Q235构件用E43系列焊条；点装用焊条直径不得大于4mm；焊丝直径不得大于1.2 mm。焊接前对平整度超差的焊接件进行矫正。
2.4.3凡与主角钢连接的焊接件必须采用胎模定位进行点装，每一接触面采用定位销子且销子不得少于两只，接触面3-4孔用1套锁紧螺栓，后每200 mm-250 mm增加一套锁紧螺栓，焊接双排及以上孔时销子须采取对角定位，当锁紧螺栓锁紧时，焊接件与胎膜具之间间歇大于1 mm时，焊接件必须矫正。
2.4.4焊接过程中，应随时观察成型缝变化情况、焊缝外观质量、酸蚀试样检查情况等，并根据情况及时、合理调整焊接规范和焊点位置，保证焊缝质量达到标准要求。
2.4.5施焊时，应特别注意焊缝接口和收弧的质量，收弧时应将熔池填满，对多层道的焊缝接口应错开，并在施焊焊缝的层间或道间进行处理，仔细检查并确认无裂纹和其他焊接表面缺陷后，方可继续施焊。不得在同一焊道上连续多道施焊，焊接时应遵循先短后长一个循环的焊接原则。
2.4.6焊缝外观检查，具有平滑的细鳞形表面，无褶皱；焊缝金属应细密无裂纹、夹渣、气孔、咬边等缺陷。
2.4.7焊接件分部件和焊道两部分进行检测，部件检验主要检测材料规格、零件尺寸、孔形、孔位、装配偏差等项目。
立体制弯示意图 单面制弯示意图
2.5 镀锌
2.5.1热浸镀锌件应控制酸洗和浸镀质量，镀件经酸洗后，目测检验镀件表面，若存在过酸洗现象，以及原材料重皮、锈蚀麻坑严重，应报废处理。
2.5.2热浸镀锌后，检验镀锌件外观表面质量和锌层测试。①外观表面质量用目测或手感触摸检验。镀锌件表面要有完整的镀层，不允许有露铁、气泡和外来夹杂物等缺陷；镀锌层均匀且表面光洁，不带毛刺、锌瘤。②锌层厚度用覆层测厚仪进行测试，角钢镀锌件测试4个面，每个面上在两端和中间各测一点，共计12点；取12点平均值计算锌层厚度。
2.5.3 均匀性和附着性按照GB/T2694—2003规定方法进行试验，其中有一项不符合要求则判定该批镀锌件不合格。经最终检验后的产品规定分类统计项次合格率。
3 结论
高压输电铁塔使用Q420材质的特大角钢，在我国的应用也有一段时间，具有明显的经济效益，但随着我国高压输电铁塔电压等级的不断提高，致使铁塔的荷载也在不断提高，常规的角钢已不能满足工程要求，Q420特大规格角钢的应用，给加工企业带来挑战，促使加工工艺和质量控制得以重大发展。
论文作者:周丛永,徐烈龙,姚军良,陈卫波
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：角钢论文; 铁塔论文; 规格论文; 镀锌论文; 质量论文; 钻孔论文; 加工论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;