大型铸钢节点与无缝钢管焊接技术探究

摘要：随着经济的发展，城市的规模不断的扩大，对钢的使用也在不断的增加，大型铸钢节点与无缝钢管焊接的技术是进行现场焊接的关键。不仅在一定程度上解决了目前工程中经常会出现的铸钢节点与无缝钢管节点形式的选取问题，以及一些在设计上的弊端，另外还有焊接环境，焊接参数的选择等等问题，对于提高整个工程的质量和稳定性都有一定的积极作用。本文从工程概况、铸钢节点与钢管焊接、焊接的主要控制点以及变形控制方法几个方面进行分析。

关键词：大型铸钢节点；无缝钢管焊接；技术

大型铸钢节点已经作为我国新型的钢结构在我国大型空间中得到非常广泛的应用，但是结构中的许多构件及构件之间点的连接则变得越来越复杂。这是因为传统的节点连接模式很难在现代大型空间结构上受力，而且一旦节点的连接出现问题，会对结构的受力及结构的安全产生较大的影响，因此随着铸钢技术的不断提高以及一些工艺的不断完善，国内外在进行大型工程建设中，基本上是使用铸钢节点这种措施的。本文就从大型铸钢节点与无缝焊接的方面进行分析。

一、工程概况

1、铸钢节点

铸钢节点是比较特殊的，铸钢节点主要是独特的树状空间结构，其主要组成部分为主枝、中枝和端枝组成，这三个组成部分的连接方式都是采取铸钢节点进行连接。铸钢节点在连接上是非常复杂的，是由4-6根分枝进行不同的空间角度交汇。在节点的行程上也具有多样性。在进行铸钢节点与无缝钢管焊接的过程中需要注意以下几个方面：首先，对铸钢结构的材质进行相应的化学分析，一般在选择铸钢材质上都要有一定的标准，我国在这方面也有相应的规定，只有符合相应的规定才能保证钢材的质量；其次，要进行化学分析，在进行化学分析的时候会出现相应的偏差，一定要将偏差控制在合理的范围之内，不能允许偏差过大；最后，力学性能试验标准、外形检测标准、磁粉探伤及缺陷定级标准，这几种检测在我国都有比较详细的规定，一定要按照规定的章程进行检测，这样才能保证整个的铸钢节点与无缝钢管焊接能够顺利地进行，保证整个大型工程的质量。

2、铸钢节点与无缝钢管焊接

在进行铸钢节点与无缝焊接的过程中一定要对整个的大型工程进行综合考虑，要综合考虑安全、经济及焊接受力情况，而且在实际的施工过程中还要考虑到铸钢铸造及施工环境的问题，在进行铸钢节点与无缝焊接中一定考虑到施工的环境，这样才能在实际建设过程中减少阻力，一般在进行铸钢节点的过程中采取半空心和半实心的节点模式，这样无论是在适应性上还是在焊接上都能够做到方便和快捷。

其次，要对铸钢节点与钢管接头进行设计，设计的原则要遵循以下的规定，首先要考虑到铸钢的不同材质和不同的壁厚，其次是在进行设计的过程中考虑到有没有V形坡口，然后还要对是否出现应力集中现象进行分析，分析了以上的原则之后才能进行现场焊接。

二、铸钢节点与钢管焊接

在进行铸钢节点与钢管焊接的过程中主要有以下几个步骤：首先，对焊接的工艺进行评价，在进行工程初次时一定要对焊接参数进行工艺评定，这样才能够保证材质的质量并凭借对工艺的评定结果保证现场安装；第二，材料成分及力学性能分析，铸钢节点与钢管对接是全方位的焊接，在进行选择钢管材料以及焊接材料上一定要考虑力学性能和焊接性能，这样才能保证将误差控制在合理的范围之内；第三，对焊接材料及焊接机的选择，一般采用手动电弧进行焊接，一定要按照相应的规定进行焊接，要使用高空作业和满足焊接的电流和电压要求，对焊接接头的定位主要是采用小直降暮柑踅行，焊条的烘烤必须严格按照说明书进行烘烤才能保证整个焊接的长度；第四，焊接的场所的确定，要保证一定的风力，禁止在露天进行工作，要提前采取相应的防雨措施，清楚一些比较容易易燃的物品，对焊接区域进行全方位的保护，解决一些外在因素对焊接的影响。

三、焊接的主要控制点

在进行铸钢和无缝钢管对接的过程中，到达底部时，要注意焊口的最低点要离中线大约为10mm左右的距离，在这个地方完成封底焊才是最好的。另一半的焊接前，应先将焊接部分与未焊接部分用磨光机进行打磨，在磨成缓坡状之后，经过检查发现没有融合显像的出现才能完成整个的焊接工作。整个的焊接的过程都要注意到衬板与无缝钢管之间连接的部分。

进行焊接的过程中还要注意到几点因素：首先，严禁在构建上调试电流和电压一定要在起弧的坡口内进行，焊条接正极直流则相反；第二，在进行燃弧时采用擦拉弧法主要是为了方便在短弧的地方进行焊接：第三，运燃弧的焊接手法主要是复式运焊手法，这种方法主要是在两侧稍微停留，达到平缓过度要求；最后，在填充层进行焊接，在填充层进行焊接主要要保证在盖面时看清坡口的边缘；第四是进行面层焊接，进行面层焊接时要保证小直径的焊条，电流要适中，防止焊道太厚而造成焊接电压偏大现象的出现。

四、整体焊接变形控制方法

整体焊接的控制方法主要由以下几种：首先，节点的焊接顺序，节点的焊接顺序主要是从下到上从四周到中间的步骤，这种方式可以有效减少焊接造成的约束，焊接的应力能够顺利的释放自由，减少造成的过大的约束力，导致整体变形的出现：其次，对称的进行施焊，施焊的过程中一定要注意先焊粗杆再焊细杆，在进行焊接节点前要提前制定测量报告，根据测量报告制定每隔分枝焊的施焊顺序；第三，对于两个半圆形的管对接的话，进行焊接都要仰焊起手以平焊收尾，这样在焊接上比较方便和快捷；第四，在接头过程中要注意的事项，在接头时要注意到水平方向的变形控制，要采取多层多道的对称焊，将接头水平方向进行焊接，这样可以有效减少焊接变形状况的出现；最后，对于在焊接过程中出现的焊接部位收缩率不同的问题，一般来讲上管壁的收缩要大于下管壁，在焊接的时候要格外注意。

五、焊接后外观检查和清理

在完成焊接后要对焊接后的外观进行检查和清理，因为在进行焊接的过程中会出现焊波不均匀的现象，这种不均匀现象会造成一些裂纹和夹渣以及缺陷的出现，而且在进行焊接的过程中还会出现一些杂物，这些杂物以及问题单凭肉眼有时候很难分辨，因此在焊接完成后要结合放大镜等器具对焊接的外观进行仔细的检查和清理，对于出现的凹痕和裂纹的等现象进行及时的清理，并对这些清理都要做好相应的记录，在整个的检验完成并合格之后才能按上符合质量检查的标签。在检查完成后还要进行相应的质量测试，作出相应的方针报告仿真报告，为了减少在焊接后出现的撕裂现象要对焊接后的钢结构进行跟踪观察，对一些受焊节点进行复查和监控，并按照规定时间定期提交相应的实践报告，保证整个工程的顺利进行。

六、结语

综上所述，随着大型公共设施建设的逐渐增多，大型铸钢节点及无缝钢管焊接以其特有的优点在工程中运用的越来越广泛，这种技术在一定程度上解决了目前一些技术的漏洞和弊端在一定程度上提高了工程的进度和效率，因此得到广泛应用。但是这种技术相对来说也比较复杂，有许地方值得在焊接中进行考虑和探究，特别是在使用中容易忽略后期的检查和清理环节，忽略一个细小的环节，很容易出现工程事故。