关于桁架式整体节点钢结构焊接变形控制问题的探究(2)
5、整体节点采取先组装成箱体,焊完并矫正,这时完成大量焊接变形。再重新上施工平台,画出杆件的系统线,确定出杆件的实际长度,用孔群样板钻出杆件腹板上的桥纵向的孔群即后孔法。上下盖板上的孔群利用系统线和腹板的关系线及小孔群样板钻出。
6、直腹杆和斜腹杆的非杆件腹板面的孔群采用先钻孔后安装定位(先孔法),定位时利用专制的模具和腹板面孔群定位。考虑焊缝收缩的影响留出 2~5mm 的收缩余量。根据焊接规范和是插入还是对接等连接方式而定。上平联和桥面板横梁都是采用此方法完成。
7、尽量减少焊缝的数量、尺寸。焊接多变形大因此在设计钢结构节点构造时,应力求减少焊缝数量和尺寸。
8、合理选用焊缝的坡口形状和方法。整体节点钢结构焊接工艺试验时,应在满足设计的条件下,尽量采用变形小的的坡口形状和尺寸,以减少焊缝截面积。选择线能量低的焊接方法,如打底填充用气体保护焊,盖面用埋弧焊。
9、避免焊缝集中和双向、三向相交。可减少焊缝交叉点处或焊缝集中处的热量及应力。如避免不了采取减少层间温度的方法,从而减少焊接变形和应力。 焊缝位置应避开高应力区,焊缝区的应力越大,则钢结构越容易产生焊接变形及焊接裂纹。如插入式整体节点腹板焊缝处焊缝高度集中、拘束度特别大,因此不仅从焊接工艺上采取办法,还可以焊后对焊缝趾部采取超声波消除应力的办法。
10、不同的位置采用不同的焊接要求。
五、控制整体节点钢结构焊接变形的工艺措施
1、采用合理的装配焊接顺序,将结构尽可能的先装配成整体再施焊,以箱型杆件为例,先整体装配再焊接横隔板的焊缝,再盖盖板,随后对称焊接四周棱角焊缝。其焊后的变形,要比边装边焊顺序所产生的变形小得多。
2、对称焊缝应采用对称焊接法。对截面形状、焊缝布置均匀对称的钢结构件,应采用对称焊接施工。
3、不对称焊缝先焊焊缝少的一侧。
4、采用不同的焊接顺序控制焊接变形。对于钢结构中的长焊缝,在可能的情况下将连续焊改成分段焊,并适当地改变焊接方向,可使局部焊缝造成的变形适当减少或相互抵消,以减少结构总体变形。
5、采用反变形。焊前将钢构件装配成具有与焊接变形方向相反、大小相等的预先反变形,以抵消结构焊后形成的变形。例如厚腹板对接。还可以采取刚性固定、合理地选择焊接方法和焊接工艺参数等方法减少焊接变形。
6、提高整体节点钢结构板材平整度和构件组装精度。对于较长整体节点钢结构的扭曲,主要靠提高钢结构板材平整度和构件组装精度,如橫隔板四周采取铣边的方法加工来使坡口角度和间隙准确,以使焊缝角变形和盖板及腹板纵向变形值与钢结构长度方向一致,以减少钢结构的扭曲变形。
六、结束语
总的来说,影响整体节点钢结构焊接变形的因素较多,钢结构有时出现焊接变形是难以避免的。因此在平台钢结构制造与安装中,焊后对钢结构焊接变形的矫正(机械矫正或火焰矫正)也是一种必不可少的工艺措施。
参考文献:
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