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Vues : 0 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2026-09-30 Origine : Site
Les composants en acier en forme de boîte sont largement utilisés dans les bâtiments industriels, les structures de grande hauteur, les structures en acier de grande portée, les constructions en acier lourdes et d'autres projets nécessitant une capacité portante élevée et une précision dimensionnelle.
La fabrication d'éléments en forme de boîte implique plusieurs processus, notamment la préparation des tôles d'acier, la découpe CNC, le nivellement des tôles, l'assemblage des composants, le pointage, le soudage sous laitier électrique, l'inspection dimensionnelle, le fraisage en bout et le traitement de surface..
Un contrôle précis à chaque étape est essentiel pour garantir la géométrie requise, la qualité du soudage, les tolérances dimensionnelles et les performances structurelles finales.
Vous trouverez ci-dessous un processus de fabrication typique pour les composants en acier de construction en forme de boîte.
Avant la découpe, les tôles d'acier sont prétraitées selon les dessins du projet et les exigences de fabrication.
Le but du prétraitement est de préparer la surface de l’acier aux opérations ultérieures de découpe, d’assemblage, de soudage et de revêtement.
Selon les exigences du projet, le prétraitement peut inclure le nettoyage de la surface et d'autres procédures de préparation spécifiées par le processus de fabrication.
Une bonne préparation des plaques contribue à améliorer la cohérence de la production et fournit une base appropriée pour la fabrication ultérieure.
Après prétraitement, les tôles d'acier sont nivelées avant découpe.
Les principaux objectifs du nivellement des plaques sont les suivants :
Améliorer la planéité des plaques
Garantir la précision de la coupe CNC
Réduire la déformation lors de la fabrication ultérieure
Minimiser les contraintes résiduelles dans la plaque
Améliorer la précision de l'assemblage
Une bonne planéité des plaques est particulièrement importante pour les éléments en forme de boîte, car les écarts dimensionnels des plaques individuelles peuvent s'accumuler lors de l'assemblage.
Les plaques d'acier sont découpées aux dimensions requises des composants selon les dessins de fabrication.
Avant la coupe, l'équipement de coupe doit être correctement réglé et inspecté.
Les principaux travaux de préparation comprennent :
Sélection de la buse de coupe appropriée
Contrôler la pression du gaz de coupe
Confirmation du fonctionnement stable de l'équipement
Vérification des dimensions de coupe
Préchauffer la zone de coupe si nécessaire
Pendant la coupe, la vitesse de coupe doit être soigneusement contrôlée pour maintenir la qualité des bords et la précision dimensionnelle.
Les composants typiques coupés au cours de cette étape comprennent :
Plaques à bride
Plaques Web
Diaphragmes internes
Raidisseurs
Plaques de connexion
Autres pièces en acier fabriquées
Une fois les plaques découpées en parties individuelles, un nivellement secondaire est effectué si nécessaire.
Ce processus aide à corriger la déformation causée par la découpe et améliore encore la précision dimensionnelle des pièces en acier individuelles.
Le nivellement secondaire est important pour garantir :
Assemblage précis
Un bon aménagement
Distorsion de soudage réduite
Corriger la géométrie de la section finale
Pour les grands composants en forme de boîte, même de petits écarts dans les plaques individuelles peuvent affecter les dimensions finales des éléments.
Avant le début de l'assemblage, un gabarit ou un dispositif d'assemblage et la disposition de positionnement grandeur nature requise sont préparés.
Le dispositif de montage doit avoir suffisamment :
Rigidité
Force
Stabilité dimensionnelle
Niveau
La surface supérieure du gabarit d'assemblage doit rester de niveau pour fournir une référence fiable pour le positionnement des composants.
Le gabarit et la disposition de positionnement doivent être inspectés et approuvés avant d'être utilisés pour la production.
Cette étape fournit la référence dimensionnelle pour l’ensemble du processus d’assemblage des éléments de boîte.
La plaque de bride inférieure est positionnée avec précision selon le schéma de fabrication.
Des lignes à plomb, des lignes de référence, des outils de mesure ou d'autres méthodes de positionnement appropriées sont utilisées pour vérifier son emplacement.
Le positionnement correct de la plaque inférieure est essentiel car elle devient la référence pour l'installation ultérieure de :
Diaphragmes internes
Plaques Web
Plaque de bride supérieure
Toute erreur de positionnement initiale peut affecter la géométrie de la section de boîte terminée.
Avant d'installer les membranes internes, leurs lignes de positionnement sont marquées sur la plaque à bride inférieure.
La rouille superficielle et les contaminants à proximité des zones de positionnement doivent être éliminés à l'aide d'outils de meulage appropriés.
Les diaphragmes sont ensuite positionnés selon le tracé et temporairement fixés par pointage.
Lors du montage, il convient de prêter attention à :
Espacement des diaphragmes
Verticalité
Précision du positionnement
Contact avec les plaques adjacentes
Accessibilité au soudage
Un positionnement précis du diaphragme est important à la fois pour les performances structurelles et pour l'assemblage ultérieur de la plaque d'âme.
Une fois les diaphragmes correctement positionnés et inspectés, les plaques d'âme sont installées.
Des outils d'assemblage appropriés, y compris des vérins hydrauliques ou mécaniques si nécessaire, peuvent être utilisés pour amener les plaques d'âme en contact étroit avec les diaphragmes.
Une fois l’ajustement correct confirmé, les plaques d’âme sont soudées par pointage en position.
Au cours de cette étape, l'équipe de fabrication doit surveiller en permanence :
Largeur de section
Verticalité du Web
Dimensions diagonales
Alignement global
Écarts locaux entre les composants
Le contrôle de ces dimensions lors de l'assemblage permet de réduire les travaux correctifs après le soudage final.
Une fois les plaques d'âme et les diaphragmes internes assemblés, la plaque à bride supérieure est installée.
La plaque est positionnée avec précision à l'aide des références de fabrication établies puis fixée temporairement par pointage.
Avant de passer au soudage final, la section globale du caisson doit être vérifiée pour s'assurer que :
Les dimensions de la section sont correctes
Le membre reste hétéro
Les dimensions diagonales sont dans la tolérance
Les diaphragmes internes restent correctement positionnés
L'aménagement des plaques répond aux exigences de soudage
Cette inspection est importante car la correction des erreurs dimensionnelles devient plus difficile après un soudage complet.
Les diaphragmes internes peuvent être soudés par soudage sous laitier électrique (ESW) lorsque cela est spécifié par la procédure de fabrication.
Pour le procédé décrit, le soudage sous laitier électrique sur un seul côté est utilisé.
Des dispositifs de démarrage et d'arrivée en cuivre appropriés sont installés au niveau des ouvertures supérieure et inférieure des trous de soudage sous laitier électrique pour faciliter l'initiation et la terminaison de l'arc.
Pendant le soudage, les paramètres clés doivent être soigneusement contrôlés, notamment :
Courant de soudage
Tension de soudage
Stabilité du soudage
Pénétration de soudure
Apport de chaleur
Les opérateurs doivent également surveiller l'état de la plaque d'âme autour de la zone de soudage sous laitier électrique pendant le processus de soudage.
Un contrôle correct du processus est essentiel pour obtenir des soudures membrane-âme saines.
Après assemblage et soudage, la pièce en acier subit un contrôle dimensionnel global.
Les éléments d’inspection importants comprennent :
Longueur totale du composant
Dimensions transversales
Dimensions diagonales
Rectitude
Géométrie finale
Alignement des plaques
Dimensions de l'assemblage soudé
Toutes les dimensions dépassant les tolérances de fabrication autorisées doivent être corrigées avant que le composant ne passe à l'étape de production suivante.
L’inspection dimensionnelle constitue un point de contrôle qualité important entre la fabrication et la finition.
Une fois que le composant en forme de boîte a passé avec succès l'inspection d'assemblage et de soudage, les extrémités des éléments sont fraisées si nécessaire.
Le fraisage en bout fournit une surface d'extrémité précise et plate pour les connexions structurelles et l'installation ultérieures.
Lors du fraisage en bout, une attention particulière doit être portée à :
Niveau de membre
Planéité des extrémités
Précision de fraisage
Alignement entre la face d'extrémité et la fraise
Longueur de la barre finale
Un fraisage en bout précis est particulièrement important pour les composants structurels nécessitant des surfaces d'appui en contact étroit ou une installation précise sur site.
Une fois le soudage et la fabrication acceptés, le composant en acier terminé est préparé pour le traitement de surface.
Le sablage abrasif est effectué conformément à la conception du projet et aux exigences de fabrication applicables.
Le processus supprime :
Rouiller
Balance de moulin
Résidus de soudure
Contaminants de surface
Une fois la préparation de la surface terminée et acceptée, le composant peut passer au processus de revêtement ou de peinture spécifié.
Le système de traitement de surface final doit être sélectionné en fonction de l'environnement du projet et des exigences de protection contre la corrosion.
Outre le processus de fabrication principal, la qualité de l'assemblage et du pointage a une influence majeure sur la précision dimensionnelle et la qualité du soudage des composants en acier en forme de boîte.
Lors de l'assemblage, des mesures de retenue appropriées doivent être utilisées pour contrôler la déformation du soudage.
En fonction du procédé de fabrication, il convient également de prendre en compte :
Surépaisseur de retrait de soudage
Déformation prédéfinie
Retenues d'assemblage
Séquence de soudage
Contrôle dimensionnel des composants
L’objectif est de conserver la géométrie correcte et les dimensions finales après soudage.
Les tolérances d'assemblage et les tolérances dimensionnelles des composants finis doivent être conformes aux exigences applicables du projet et aux normes pertinentes, y compris GB 50205 lorsque cela est spécifié pour le projet.
Le soudage par pointage pendant l'assemblage est effectué à l'aide du soudage à l'arc sous gaz métallique (GMAW) avec un fil de soudage solide semi-automatique.
Les soudures de pointage doivent fournir une retenue temporaire suffisante pour maintenir l'alignement des composants avant le soudage de production.
Cependant, le pointage lui-même ne doit pas introduire de défauts inacceptables dans le joint soudé final.
Le personnel effectuant le pointage doit détenir les qualifications de soudage appropriées conformément aux procédures de soudage applicables et aux exigences du projet.
Lorsque le projet adopte les normes chinoises, la qualification des soudeurs doit être conforme aux exigences pertinentes du JGJ 81..
Les soudeurs qualifiés contribuent à garantir que les soudures de pointage répondent aux mêmes attentes fondamentales en matière de qualité que les soudures structurelles permanentes.
Les points de soudure doivent être positionnés avec soin.
Dans la mesure du possible, les points de soudure doivent éviter :
Le point de départ de la soudure finale
Le point final de la soudure finale
Arêtes des composants
Coins
Fin du membre
Endroits où une concentration de stress peut se produire
Un positionnement correct des points de soudure réduit le risque de défauts affectant la soudure finale.
Pour les joints en T, le pointage doit généralement être effectué symétriquement des deux côtés, le cas échéant.
Cela aide :
Maintenir la position des composants
Réduire la déformation asymétrique
Améliorer la stabilité de l'assemblage
Dans la mesure du possible, les points de soudure ne doivent pas être placés directement à l’intérieur des zones critiques de soudure sur rainure, sauf si la procédure de soudage approuvée l’exige.
Pour les soudures sur rainure à pleine pénétration nécessitant un gougeage arrière, les soudures de pointage doivent être disposées de manière à pouvoir être retirées ou incorporées de manière appropriée pendant le gougeage arrière et le processus de soudage final.
L'agencement du pointage ne doit pas gêner l'obtention d'une pénétration complète ou d'une bonne qualité de soudure.
Les plaques d'appui et les languettes d'écoulement/d'écoulement doivent être assemblées et soudées conformément aux procédures et normes de soudage applicables.
Leur positionnement doit permettre des conditions de soudage stables au début et à la fin de la soudure.
Ceci est particulièrement important pour les soudures structurelles nécessitant une pénétration constante de la soudure dans tout le joint.
Les consommables de soudage utilisés pour le pointage doivent généralement être compatibles avec ceux utilisés pour la soudure de production finale.
Les consommables sélectionnés doivent être adaptés à :
Qualité du métal de base
Type de joint
Processus de soudage
Résistance de soudure requise
Lorsque des aciers de différentes qualités de résistance sont assemblés, les consommables de soudage doivent être sélectionnés conformément à la procédure de soudage approuvée. Dans le processus décrit ici, la sélection des consommables est basée sur la nuance d'acier à faible résistance.
Le contrôle qualité ne doit pas se limiter à l’inspection finale.
L’inspection devrait plutôt être intégrée tout au long du processus de production :
Préparation de la plaque d'acier
↓
Nivellement
↓
Découpe CNC
↓
Nivellement secondaire
↓
Configuration du gabarit d'assemblage
↓
Positionnement de la bride inférieure
↓
Assemblage du diaphragme
↓
Assemblage de l'âme
↓
Assemblage de la bride supérieure
↓
Soudage
↓
Inspection dimensionnelle
↓
Fraisage en bout
↓
Sablage abrasif et traitement de surface
L'inspection du processus à chaque étape permet d'identifier les problèmes dimensionnels ou de soudage avant qu'ils n'affectent la fabrication ultérieure.
La fabrication de composants en acier de construction en forme de boîte nécessite un contrôle précis tout au long de la préparation des matériaux, de la découpe CNC, du nivellement, de l'assemblage, du soudage, de l'inspection dimensionnelle et du traitement de surface..
En particulier, un positionnement précis de l'assemblage, un pointage qualifié, un contrôle de la déformation du soudage et une inspection dimensionnelle sont essentiels pour obtenir une qualité de fabrication constante.
Pour les projets de construction en acier personnalisés, un processus de fabrication intégré peut contribuer à garantir que les composants fabriqués répondent aux dessins du projet, aux spécifications techniques et aux exigences d'installation avant expédition.
ZSJH STEEL fournit des services personnalisés de fabrication de structures en acier pour les projets industriels, commerciaux et d'ingénierie, couvrant la fabrication basée sur des dessins, la fabrication de composants en acier, le soudage, l'inspection qualité, le traitement de surface, l'emballage et le support à l'exportation.
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