大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)與無縫鋼管焊接技術(shù)探究

田艷

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的規(guī)模不斷的擴(kuò)大，對(duì)鋼的使用也在不斷的增加，大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)與無縫鋼管焊接的技術(shù)是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接的關(guān)鍵。不僅在一定程度上解決了目前工程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的鑄鋼節(jié)點(diǎn)與無縫鋼管節(jié)點(diǎn)形式的選取問題，以及一些在設(shè)計(jì)上的弊端，另外還有焊接環(huán)境，焊接參數(shù)的選擇等等問題，對(duì)于提高整個(gè)工程的質(zhì)量和穩(wěn)定性都有一定的積極作用。本文從工程概況、鑄鋼節(jié)點(diǎn)與鋼管焊接、焊接的主要控制點(diǎn)以及變形控制方法幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)；無縫鋼管焊接；技術(shù)

大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)已經(jīng)作為我國(guó)新型的鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)大型空間中得到非常廣泛的應(yīng)用，但是結(jié)構(gòu)中的許多構(gòu)件及構(gòu)件之間點(diǎn)的連接則變得越來越復(fù)雜。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的節(jié)點(diǎn)連接模式很難在現(xiàn)代大型空間結(jié)構(gòu)上受力，而且一旦節(jié)點(diǎn)的連接出現(xiàn)問題，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的受力及結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生較大的影響，因此隨著鑄鋼技術(shù)的不斷提高以及一些工藝的不斷完善，國(guó)內(nèi)外在進(jìn)行大型工程建設(shè)中，基本上是使用鑄鋼節(jié)點(diǎn)這種措施的。本文就從大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)與無縫焊接的方面進(jìn)行分析。

一、工程概況

1、鑄鋼節(jié)點(diǎn)

鑄鋼節(jié)點(diǎn)是比較特殊的，鑄鋼節(jié)點(diǎn)主要是獨(dú)特的樹狀空間結(jié)構(gòu)，其主要組成部分為主枝、中枝和端枝組成，這三個(gè)組成部分的連接方式都是采取鑄鋼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。鑄鋼節(jié)點(diǎn)在連接上是非常復(fù)雜的，是由4-6根分枝進(jìn)行不同的空間角度交匯。在節(jié)點(diǎn)的行程上也具有多樣性。在進(jìn)行鑄鋼節(jié)點(diǎn)與無縫鋼管焊接的過程中需要注意以下幾個(gè)方面：首先，對(duì)鑄鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)分析，一般在選擇鑄鋼材質(zhì)上都要有一定的標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)在這方面也有相應(yīng)的規(guī)定，只有符合相應(yīng)的規(guī)定才能保證鋼材的質(zhì)量；其次，要進(jìn)行化學(xué)分析，在進(jìn)行化學(xué)分析的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的偏差，一定要將偏差控制在合理的范圍之內(nèi)，不能允許偏差過大；最后，力學(xué)性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、外形檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、磁粉探傷及缺陷定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，這幾種檢測(cè)在我國(guó)都有比較詳細(xì)的規(guī)定，一定要按照規(guī)定的章程進(jìn)行檢測(cè)，這樣才能保證整個(gè)的鑄鋼節(jié)點(diǎn)與無縫鋼管焊接能夠順利地進(jìn)行，保證整個(gè)大型工程的質(zhì)量。

2、鑄鋼節(jié)點(diǎn)與無縫鋼管焊接

在進(jìn)行鑄鋼節(jié)點(diǎn)與無縫焊接的過程中一定要對(duì)整個(gè)的大型工程進(jìn)行綜合考慮，要綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)及焊接受力情況，而且在實(shí)際的施工過程中還要考慮到鑄鋼鑄造及施工環(huán)境的問題，在進(jìn)行鑄鋼節(jié)點(diǎn)與無縫焊接中一定考慮到施工的環(huán)境，這樣才能在實(shí)際建設(shè)過程中減少阻力，一般在進(jìn)行鑄鋼節(jié)點(diǎn)的過程中采取半空心和半實(shí)心的節(jié)點(diǎn)模式，這樣無論是在適應(yīng)性上還是在焊接上都能夠做到方便和快捷。

其次，要對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)與鋼管接頭進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的原則要遵循以下的規(guī)定，首先要考慮到鑄鋼的不同材質(zhì)和不同的壁厚，其次是在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中考慮到有沒有V形坡口，然后還要對(duì)是否出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象進(jìn)行分析，分析了以上的原則之后才能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接。

二、鑄鋼節(jié)點(diǎn)與鋼管焊接

在進(jìn)行鑄鋼節(jié)點(diǎn)與鋼管焊接的過程中主要有以下幾個(gè)步驟：首先，對(duì)焊接的工藝進(jìn)行評(píng)價(jià)，在進(jìn)行工程初次時(shí)一定要對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行工藝評(píng)定，這樣才能夠保證材質(zhì)的質(zhì)量并憑借對(duì)工藝的評(píng)定結(jié)果保證現(xiàn)場(chǎng)安裝；第二，材料成分及力學(xué)性能分析，鑄鋼節(jié)點(diǎn)與鋼管對(duì)接是全方位的焊接，在進(jìn)行選擇鋼管材料以及焊接材料上一定要考慮力學(xué)性能和焊接性能，這樣才能保證將誤差控制在合理的范圍之內(nèi)；第三，對(duì)焊接材料及焊接機(jī)的選擇，一般采用手動(dòng)電弧進(jìn)行焊接，一定要按照相應(yīng)的規(guī)定進(jìn)行焊接，要使用高空作業(yè)和滿足焊接的電流和電壓要求，對(duì)焊接接頭的定位主要是采用小直徑的焊條進(jìn)行，焊條的烘烤必須嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行烘烤才能保證整個(gè)焊接的長(zhǎng)度；第四，焊接的場(chǎng)所的確定，要保證一定的風(fēng)力，禁止在露天進(jìn)行工作，要提前采取相應(yīng)的防雨措施，清楚一些比較容易易燃的物品，對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行全方位的保護(hù)，解決一些外在因素對(duì)焊接的影響。

三、焊接的主要控制點(diǎn)

在進(jìn)行鑄鋼和無縫鋼管對(duì)接的過程中，到達(dá)底部時(shí)，要注意焊口的最低點(diǎn)要離中線大約為10mm左右的距離，在這個(gè)地方完成封底焊才是最好的。另一半的焊接前，應(yīng)先將焊接部分與未焊接部分用磨光機(jī)進(jìn)行打磨，在磨成緩坡狀之后，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)沒有融合顯像的出現(xiàn)才能完成整個(gè)的焊接工作。整個(gè)的焊接的過程都要注意到襯板與無縫鋼管之間連接的部分。

進(jìn)行焊接的過程中還要注意到幾點(diǎn)因素：首先，嚴(yán)禁在構(gòu)建上調(diào)試電流和電壓一定要在起弧的坡口內(nèi)進(jìn)行，焊條接正極直流則相反；第二，在進(jìn)行燃弧時(shí)采用擦拉弧法主要是為了方便在短弧的地方進(jìn)行焊接：第三，運(yùn)燃弧的焊接手法主要是復(fù)式運(yùn)焊手法，這種方法主要是在兩側(cè)稍微停留，達(dá)到平緩過度要求；最后，在填充層進(jìn)行焊接，在填充層進(jìn)行焊接主要要保證在蓋面時(shí)看清坡口的邊緣；第四是進(jìn)行面層焊接，進(jìn)行面層焊接時(shí)要保證小直徑的焊條，電流要適中，防止焊道太厚而造成焊接電壓偏大現(xiàn)象的出現(xiàn)。

四、整體焊接變形控制方法

整體焊接的控制方法主要由以下幾種：首先，節(jié)點(diǎn)的焊接順序，節(jié)點(diǎn)的焊接順序主要是從下到上從四周到中間的步驟，這種方式可以有效減少焊接造成的約束，焊接的應(yīng)力能夠順利的釋放自由，減少造成的過大的約束力，導(dǎo)致整體變形的出現(xiàn)：其次，對(duì)稱的進(jìn)行施焊，施焊的過程中一定要注意先焊粗桿再焊細(xì)桿，在進(jìn)行焊接節(jié)點(diǎn)前要提前制定測(cè)量報(bào)告，根據(jù)測(cè)量報(bào)告制定每隔分枝焊的施焊順序；第三，對(duì)于兩個(gè)半圓形的管對(duì)接的話，進(jìn)行焊接都要仰焊起手以平焊收尾，這樣在焊接上比較方便和快捷；第四，在接頭過程中要注意的事項(xiàng)，在接頭時(shí)要注意到水平方向的變形控制，要采取多層多道的對(duì)稱焊，將接頭水平方向進(jìn)行焊接，這樣可以有效減少焊接變形狀況的出現(xiàn)；最后，對(duì)于在焊接過程中出現(xiàn)的焊接部位收縮率不同的問題，一般來講上管壁的收縮要大于下管壁，在焊接的時(shí)候要格外注意。

五、焊接后外觀檢查和清理

在完成焊接后要對(duì)焊接后的外觀進(jìn)行檢查和清理，因?yàn)樵谶M(jìn)行焊接的過程中會(huì)出現(xiàn)焊波不均勻的現(xiàn)象，這種不均勻現(xiàn)象會(huì)造成一些裂紋和夾渣以及缺陷的出現(xiàn)，而且在進(jìn)行焊接的過程中還會(huì)出現(xiàn)一些雜物，這些雜物以及問題單憑肉眼有時(shí)候很難分辨，因此在焊接完成后要結(jié)合放大鏡等器具對(duì)焊接的外觀進(jìn)行仔細(xì)的檢查和清理，對(duì)于出現(xiàn)的凹痕和裂紋的等現(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)的清理，并對(duì)這些清理都要做好相應(yīng)的記錄，在整個(gè)的檢驗(yàn)完成并合格之后才能按上符合質(zhì)量檢查的標(biāo)簽。在檢查完成后還要進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量測(cè)試，作出相應(yīng)的方針報(bào)告仿真報(bào)告，為了減少在焊接后出現(xiàn)的撕裂現(xiàn)象要對(duì)焊接后的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行跟蹤觀察，對(duì)一些受焊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)查和監(jiān)控，并按照規(guī)定時(shí)間定期提交相應(yīng)的實(shí)踐報(bào)告，保證整個(gè)工程的順利進(jìn)行。

六、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著大型公共設(shè)施建設(shè)的逐漸增多，大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)及無縫鋼管焊接以其特有的優(yōu)點(diǎn)在工程中運(yùn)用的越來越廣泛，這種技術(shù)在一定程度上解決了目前一些技術(shù)的漏洞和弊端在一定程度上提高了工程的進(jìn)度和效率，因此得到廣泛應(yīng)用。但是這種技術(shù)相對(duì)來說也比較復(fù)雜，有許地方值得在焊接中進(jìn)行考慮和探究，特別是在使用中容易忽略后期的檢查和清理環(huán)節(jié)，忽略一個(gè)細(xì)小的環(huán)節(jié)，很容易出現(xiàn)工程事故。