大型鑄鋼節點與無縫鋼管焊接技術探究

田艷

摘要：隨著經濟的發展，城市的規模不斷的擴大，對鋼的使用也在不斷的增加，大型鑄鋼節點與無縫鋼管焊接的技術是進行現場焊接的關鍵。不僅在一定程度上解決了目前工程中經常會出現的鑄鋼節點與無縫鋼管節點形式的選取問題，以及一些在設計上的弊端，另外還有焊接環境，焊接參數的選擇等等問題，對于提高整個工程的質量和穩定性都有一定的積極作用。本文從工程概況、鑄鋼節點與鋼管焊接、焊接的主要控制點以及變形控制方法幾個方面進行分析。

關鍵詞：大型鑄鋼節點；無縫鋼管焊接；技術

大型鑄鋼節點已經作為我國新型的鋼結構在我國大型空間中得到非常廣泛的應用，但是結構中的許多構件及構件之間點的連接則變得越來越復雜。這是因為傳統的節點連接模式很難在現代大型空間結構上受力，而且一旦節點的連接出現問題，會對結構的受力及結構的安全產生較大的影響，因此隨著鑄鋼技術的不斷提高以及一些工藝的不斷完善，國內外在進行大型工程建設中，基本上是使用鑄鋼節點這種措施的。本文就從大型鑄鋼節點與無縫焊接的方面進行分析。

一、工程概況

1、鑄鋼節點

鑄鋼節點是比較特殊的，鑄鋼節點主要是獨特的樹狀空間結構，其主要組成部分為主枝、中枝和端枝組成，這三個組成部分的連接方式都是采取鑄鋼節點進行連接。鑄鋼節點在連接上是非常復雜的，是由4-6根分枝進行不同的空間角度交匯。在節點的行程上也具有多樣性。在進行鑄鋼節點與無縫鋼管焊接的過程中需要注意以下幾個方面：首先，對鑄鋼結構的材質進行相應的化學分析，一般在選擇鑄鋼材質上都要有一定的標準，我國在這方面也有相應的規定，只有符合相應的規定才能保證鋼材的質量；其次，要進行化學分析，在進行化學分析的時候會出現相應的偏差，一定要將偏差控制在合理的范圍之內，不能允許偏差過大；最后，力學性能試驗標準、外形檢測標準、磁粉探傷及缺陷定級標準，這幾種檢測在我國都有比較詳細的規定，一定要按照規定的章程進行檢測，這樣才能保證整個的鑄鋼節點與無縫鋼管焊接能夠順利地進行，保證整個大型工程的質量。

2、鑄鋼節點與無縫鋼管焊接

在進行鑄鋼節點與無縫焊接的過程中一定要對整個的大型工程進行綜合考慮，要綜合考慮安全、經濟及焊接受力情況，而且在實際的施工過程中還要考慮到鑄鋼鑄造及施工環境的問題，在進行鑄鋼節點與無縫焊接中一定考慮到施工的環境，這樣才能在實際建設過程中減少阻力，一般在進行鑄鋼節點的過程中采取半空心和半實心的節點模式，這樣無論是在適應性上還是在焊接上都能夠做到方便和快捷。

其次，要對鑄鋼節點與鋼管接頭進行設計，設計的原則要遵循以下的規定，首先要考慮到鑄鋼的不同材質和不同的壁厚，其次是在進行設計的過程中考慮到有沒有V形坡口，然后還要對是否出現應力集中現象進行分析，分析了以上的原則之后才能進行現場焊接。

二、鑄鋼節點與鋼管焊接

在進行鑄鋼節點與鋼管焊接的過程中主要有以下幾個步驟：首先，對焊接的工藝進行評價，在進行工程初次時一定要對焊接參數進行工藝評定，這樣才能夠保證材質的質量并憑借對工藝的評定結果保證現場安裝；第二，材料成分及力學性能分析，鑄鋼節點與鋼管對接是全方位的焊接，在進行選擇鋼管材料以及焊接材料上一定要考慮力學性能和焊接性能，這樣才能保證將誤差控制在合理的范圍之內；第三，對焊接材料及焊接機的選擇，一般采用手動電弧進行焊接，一定要按照相應的規定進行焊接，要使用高空作業和滿足焊接的電流和電壓要求，對焊接接頭的定位主要是采用小直徑的焊條進行，焊條的烘烤必須嚴格按照說明書進行烘烤才能保證整個焊接的長度；第四，焊接的場所的確定，要保證一定的風力，禁止在露天進行工作，要提前采取相應的防雨措施，清楚一些比較容易易燃的物品，對焊接區域進行全方位的保護，解決一些外在因素對焊接的影響。

三、焊接的主要控制點

在進行鑄鋼和無縫鋼管對接的過程中，到達底部時，要注意焊口的最低點要離中線大約為10mm左右的距離，在這個地方完成封底焊才是最好的。另一半的焊接前，應先將焊接部分與未焊接部分用磨光機進行打磨，在磨成緩坡狀之后，經過檢查發現沒有融合顯像的出現才能完成整個的焊接工作。整個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。

進行焊接的過程中還要注意到幾點因素：首先，嚴禁在構建上調試電流和電壓一定要在起弧的坡口內進行，焊條接正極直流則相反；第二，在進行燃弧時采用擦拉弧法主要是為了方便在短弧的地方進行焊接：第三，運燃弧的焊接手法主要是復式運焊手法，這種方法主要是在兩側稍微停留，達到平緩過度要求；最后，在填充層進行焊接，在填充層進行焊接主要要保證在蓋面時看清坡口的邊緣；第四是進行面層焊接，進行面層焊接時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象的出現。

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，節點的焊接順序，節點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，焊接的應力能夠順利的釋放自由，減少造成的過大的約束力，導致整體變形的出現：其次，對稱的進行施焊，施焊的過程中一定要注意先焊粗桿再焊細桿，在進行焊接節點前要提前制定測量報告，根據測量報告制定每隔分枝焊的施焊順序；第三，對于兩個半圓形的管對接的話，進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，在接頭時要注意到水平方向的變形控制，要采取多層多道的對稱焊，將接頭水平方向進行焊接，這樣可以有效減少焊接變形狀況的出現；最后，對于在焊接過程中出現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

在完成焊接后要對焊接后的外觀進行檢查和清理，因為在進行焊接的過程中會出現焊波不均勻的現象，這種不均勻現象會造成一些裂紋和夾渣以及缺陷的出現，而且在進行焊接的過程中還會出現一些雜物，這些雜物以及問題單憑肉眼有時候很難分辨，因此在焊接完成后要結合放大鏡等器具對焊接的外觀進行仔細的檢查和清理，對于出現的凹痕和裂紋的等現象進行及時的清理，并對這些清理都要做好相應的記錄，在整個的檢驗完成并合格之后才能按上符合質量檢查的標簽。在檢查完成后還要進行相應的質量測試，作出相應的方針報告仿真報告，為了減少在焊接后出現的撕裂現象要對焊接后的鋼結構進行跟蹤觀察，對一些受焊節點進行復查和監控，并按照規定時間定期提交相應的實踐報告，保證整個工程的順利進行。

六、結語

綜上所述，隨著大型公共設施建設的逐漸增多，大型鑄鋼節點及無縫鋼管焊接以其特有的優點在工程中運用的越來越廣泛，這種技術在一定程度上解決了目前一些技術的漏洞和弊端在一定程度上提高了工程的進度和效率，因此得到廣泛應用。但是這種技術相對來說也比較復雜，有許地方值得在焊接中進行考慮和探究，特別是在使用中容易忽略后期的檢查和清理環節，忽略一個細小的環節，很容易出現工程事故。