体育馆网架钢结构焊接的问题及处理方法详细讲解

    1焊接中的局部变形

    1.1产生原因

    1)加工件的刚性小或不均匀，焊后收缩，变形不一致。

    2)加工件本身焊缝布置不均，导致收缩不均匀，焊缝多的部位收缩大、变形也大。

    3施工人员操作不当，未对称分层、分段、间断施焊，焊接电流、速度、方向不一致，造成加工件变形的不一致。

    4)焊接时咬肉过大，引起焊接应力集中和过量变形。

    5)焊接放置不平，应力集中释放时引起变形。

    1.2预防措施

    1)设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置，对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。

    2)制定合理的焊接顺序，以减少变形如先焊主要焊缝后焊次要焊缝，先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝，先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝，先焊对接焊缝后焊角焊缝。

    3)对尺寸大焊缝多的工件，采用分段、分层、间断施焊，并控制电流、速度、方向一致。

    4)手工焊接较长焊缝时，应采用分段进行间断焊接法，由工件的中间向两头退焊，焊接时人员应对称分散布置，避免由于热量集中引起变形。

    5)大型加工件如形状不对称，应将小部件组焊矫正完变形后，再进行装配焊接，以减少整体变形。

    6)工件焊接时应经常翻动，使变形互相抵消。

    7)对于焊后易产生角变形的零部件，应在焊前进行预变形处理，如钢板V形坡口对接，在焊接前应将接口适当垫高，这样可使焊后变平。

    8)通过外焊加固件增大工件的刚性来限制焊接变形，加固件的位置应设在收缩应力的反面。

    1.3处理方法

    对已变形的构件，如变形不大，可人工用卡具矫正。如变形较大，可用火炮矫正，对局部变形可用火烤外部位。角变形可用边烤边用千斤顶的方法矫正。

    2工件侧弯

    2.1产生原因

    1)构件组未搭设平台，基准面出现侧弯，焊接后产生弯曲。

    2)构件节点间隙不均，焊接后收缩向间隙大的一侧弯曲。

    3)组焊与焊接工艺顺序不当，或强行组装，焊接后还存在较大残余应力或焊后放置不平、支点太少、或位置不正确而产生弯曲。

    4)运输、堆放、起吊点不当，导致工件向一侧弯曲。

    2.2预防措施

    1)构件组装应在找平的钢平台上进行，焊接前挂通线检查。

    2)构件节点间隙应保持均匀一致，按工艺设计焊接顺序焊接，避免不对称焊接。

    3)工件运输、堆放、起吊点应保持受力一致，不使侧向出现大应力造成侧弯。

    2.3处理方法

    采用火焰法在侧弯的一侧用三角加热法矫正，或辅用千斤顶顶正。

    3构件扭曲

    3.1产生原因(对桁架类构件有)

    1)节点角钢拼接不严密，间隙不均或节点尺寸不符合要求，焊接后收缩不一。

    2)组装工艺与焊接顺序不当，未对称分层、分段、间断施焊，而是一个节点或一个面一次焊完，从而引起扭曲变形。

    3)构件拼装在地面上进行，基准面高低不平，造成工件焊接后尺寸不准、扭曲不平。

    4)对刚度差的工件，翻身时未进行加固，翻身后未检查找平就进行焊接。

    3. 2预防措施

    1)下料前对节点放样，按放样尺寸下料。

    2)拼接节点的连接角钢与母材之间用夹紧器或者卡口卡紧，点焊固定，再进行拼装。

    3)构件在平台上拼装，尺寸大者可设马登找平，作为主装基准面，构件全长应拉通线或用水平仪找平，确认符合设计尺寸后将始点焊固定，再进行焊接。

    4)焊接时人员要对称分散分布，使收缩应力分散，以借自身的刚性抵消部分变形。

    5)组对焊接位置要垫平，使支点正确，以避免焊接应力释放时产生变形。

    6)隔板加工时，应控制对角线误差在1~2mm范围。

    7)吊运或翻身时应防止乱摔受猛烈冲击，对侧向刚度差的物件翻身前要加固，翻身后要找平。

    8)拼装节点应有反变形措施。

    3.3处理方法

    一般扭曲采用千斤顶顶压和火焰烘烤加热相结合的方法矫正，可视扭曲变形情况，用火焰打开翘曲处的主焊缝，将腹扳或翼板分别用火焰校正后再焊上矫正。

    4构件下挠

    4.1产生原因

    1)制作时未按设计和规范要求拱度起拱。

    2)制作角度不准确或构件尺寸不符合设计要求。

    3)放线错误，未考虑起拱数值过小。

    4)连接处未用卡具卡紧。

    5)屋架立拼装中间支(顶)点下沉或变曲。

    4.2预防措施

    1)构件放线拼装时按设计规范规定的拱度值起拱。

    2)严格按网架钢结构构件制作允许偏差进行检验。发现拼装节点角度有误应及时处理。

    3)在小拼过程中严格控制累计偏差。

    4)屋架立拼装时，支承点、支架应经计算有足够的强度和刚度，支点处夯实。

    4.3处理方法

    已下挠的构件采取割开中间节点焊缝，按要求起拱后要新焊接处理。

    5焊缝开裂

    5.1产生原因

    1)焊件的含碳量过高或硫、磷成分过高及分布不均匀。

    2)焊条质量差或采用于母材强度、性能相差悬殊的焊条焊接，造成强度不够被拉裂。

    3)定位点焊数量太少或零件本身存在较大误差，组装不上，采取强制变形不定位、焊接造成应力过大将焊缝拉裂。

    4)刚度大的构件焊接范围顺序和方向选用不当。

    5)厚度大的焊件未进行预热或在低温下焊接使焊缝冷脆。

    6)由于结构本身构造或存在缺口，引起严重应力集中。

    7)构件焊接后受到强烈的冲击振动。

    5.2预防措施

    1)严格检查焊件的材质，控制硫磷的含量在允许的范围内。

    2)正确选用与母材相适应的焊条、焊剂。

    3)合理设置定位点焊接的数量,避免在强制变形下定位焊接，不使焊接应力过大。

    4)根据结构情况，正确选定焊接顺序和方向，先焊收缩量大的焊缝。

    5)在低温下焊接厚焊件，应将母材进行预热，焊后保温缓冷却。

    6)改进设计构造，避免缺口,减少应力集中。

    7)已焊构件在运输、堆放、吊装过程中，严防强烈碰撞、振动。

    8)适当提高焊缝形状系数。采用对称、分段、多道多层、间断焊法，消除焊缝应力，提高焊缝强度。

    6结语

    焊接作为网架钢结构构件加工的基本方法，在机械加工行业用途十分广泛正确的操作方法是保证工件质量的前提。因此，必须在现有研究的基础上，理论联系实际，不断摸索、总结，进一步热悉和掌握焊接操作要点提高焊接水平。

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