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2023-06-15
高层建筑施工：常用边缘加工方法及优势
【摘要】：常用的边缘加工方法主要有铲边、刨边、铣边、碳弧气刨和气割坡口等。如起重机梁、桥梁等接头部分，钢柱或塔架等金属抵撑部位，能使其力由承压面直接传至底板支座，以减少连接焊缝的焊脚尺寸，其加工质量优于刨边的加工质量。此种铣边加工，一般是在端面铣床或铣边机上进行的。铣边机的结构与刨边机相似，但加工时用盘形铣刀代替刨边机走刀箱上的刀架和刨刀。
为了保证焊缝质量、焊透以及装配的准确性，不仅需要将钢板边缘刨成或铲成坡口，还需将边缘刨直或铣平。
常用的边缘加工方法主要有铲边、刨边、铣边、碳弧气刨和气割坡口等。
1.铲边
对加工质量要求不高，并且工作量不大的边缘加工，可采用铲边。铲边有手工铲边和机械铲边（风动铲锤）两种，手工铲边的工具有手锤和手铲等，机械铲边的工具有风动铲锤和铲头等。风动铲锤是用压缩空气作动力的一种风动工具。它由进气管、扳机、推杆、阀柜和锤体等主要部分组成，使用时将输送压缩空气的橡皮管接在进气管上，按动扳机，即可进行铲削工作。
用手工铲边应将零件卡在老虎钳上，施工人员需戴平光眼镜和手套以防铁片弹出伤目和擦破手指，但拿小锤的手不宜戴手套。进行铲边时在铲到工件边缘尽头时，应轻敲凿子，以防凿子突然滑脱而擦伤手指。
一般手动铲边和机械铲边的构件，其铲线尺寸与施工图纸尺寸要求不得相差1mm。铲边后的棱角垂直误差不得超过弦长的1/3000，且不得大于2mm。
铲边时应注意以下事项：
（1）开动空气压缩机前，应放出储风罐内的油、水等混合物。
（2）铲前应检查空气压缩机设备上的螺栓、阀门是否完整，风管是否破裂漏风等。
（3）铲边时，铲头要注机油或冷却液，以防止铲头退火。
（4）铲边结束后应卸掉铲锤，并妥善保管，冬期施工后应盘好铲锤风带放入室内，以防止带内存水冻结。
（5）铲边时，对面不应有人或障碍物。
（6）高空铲边时，施工人员应系好安全带。
2.刨边
刨边要在刨边机上进行。将需切削的板材固定在作业台上，由安装在移动刀架上的刨刀来切削板材的边缘。刀架上可以同时固定两把刨刀，以同方向进刀切削，也可在刀架往返行程时正反向切削。
刨边加工有刨直边和刨斜边两种。刨边加工的加工余量随钢材的厚度、钢板的切割方法的不同而不同，一般的刨边加工余量为2～4mm，下料时可参考表7-4预放刨削余量，并应用符号注明刨斜边或刨直边。
表7-4 刨边加工余量
被刨削的钢板放上机床后，可用刀架上的划线盘测定其刨削线，并予调整，然后用千斤顶压牢钢板。刨刀的中心线应略高于被刨钢板的中心线，这样可在刨削时，使刨刀的力向下压紧钢板而不使钢板颤动，以防止损坏刨刀和机床。刨直边的钢板可以将数块叠在一起进行，以提高生产效率。
刨边机的刨削长度一般为3～15m，当构件较薄时，可采用多块钢板同时刨边。如果构件长度大于刨削长度，可用移动构件的方法进行刨边。如果条形构件的侧弯曲较大，刨边前应先校直。必须将气割加工的构件边缘的残渣消除干净再刨边，从而减少切削量并提高刀具寿命。刨削时的进刀量和走刀速度可参考表7-5。
表7-5 刨削时的进刀量和走刀速度
3.铣边
对于有些构件的端部，可采用铣边（端面加工）的方法代替刨边，铣边是为了保持构件的精度。如起重机梁、桥梁等接头部分，钢柱或塔架等金属抵撑部位，能使其力由承压面直接传至底板支座，以减少连接焊缝的焊脚尺寸，其加工质量优于刨边的加工质量。
此种铣边加工，一般是在端面铣床或铣边机上进行的。端面铣削也可在铣边机上进行。铣边机的结构与刨边机相似，但加工时用盘形铣刀代替刨边机走刀箱上的刀架和刨刀。其生产效率较高。刨边与铣边的加工质量标准比较见表7-6。
表7-6 刨边与铣边的加工质量标准比较
4.碳弧气刨
碳弧气刨的切割原理是直流反接（工件接负极），通电后电弧将工件熔化，压缩空气将熔化金属吹掉，从而达到刨削或切削金属的目的。碳弧气刨专用碳棒用石墨制造，为提高导电能力外镀纯铜皮。碳棒的规格主要有φ6、φ7、φ8、φ10及
5mm×15mm等。
碳弧气刨就是把碳棒作为电极，与被刨削的金属间产生电弧。此电弧具有6000℃左右高温，足以把金属加热到熔化状态，然后用压缩空气的气流把熔化的金属吹掉，达到刨削或切削金属的目的。
碳弧气刨的应用范围：用碳弧气刨挑焊根，比采用风凿生产率高，特别适用于仰位和立位的刨切，噪声比风凿小，并能降低劳动强度；采用碳弧气刨翻修有焊接缺陷的焊缝时，容易发现焊缝中各种细小的缺陷；碳弧气刨还可以用来开坡口，清除铸件上的毛边和浇冒口，以及铸件中的缺陷等，同时还可以切割金属如铸铁、不锈钢、铜、铝等。
当用碳弧气刨方法加工坡口或清焊根时，刨槽内的氧化层、淬硬层、顶碳或铜迹必须彻底打磨干净。但碳弧气刨在刨削过程中会产生一些烟雾，如施工现场通风条件差，对操作者的健康就会有影响，因此，施工现场必须具备良好的通风条件和通风措施。
5.气割坡口
气割坡口包括手工气割和用半自动、自动气割机进行坡口切割。其操作方法和使用的工具与气割相同。所不同的是，气割坡口将割炬嘴偏斜成所需要的角度，对准要开坡口的地方运行割炬。由于此种方法简单易行、效率高，能满足开V形、X形坡口的要求，所以已被广泛采用，但要注意切割后需清理干净氧化铁残渣。气割机切割坡口时割嘴的位置见表7-7。
表7-7 气割机切割坡口时割嘴的位置
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