《珠江新城西塔x型钢管节点制作及残余应力消减工艺》由会员分享，可在线阅读，更多相关《珠江新城西塔x型钢管节点制作及残余应力消减工艺（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第八届全国现代结构工程学术研讨会 焊接时严格按照焊接工艺评定确认的焊接方法、焊接材料以及焊接位置选择相应的焊接参数 ( 1 ) 实芯气保焊焊接工艺参数，见表2 、表3 、表4 焊接直径 保护保护气流焊接速度 道次焊丝牌号电流( )电压( V ) 方法( 珊) 气体( 1 m i n ) ( 锄b i n ) 打底层 G 姒WE R 5 0 - 60 1 2C 0 2 2 0 2 5 2 8 0 3 0 02 8 3 22 0 2 5 中问层 G M A W E R 5 1 ) - 6中1 2C 0 22 0 2 5 2 8 0 3 2 03 0 3 3 3 0 3 8 盖面层 G M A W
2、 E R S O - 6中1 2C 魄2 0 2 52 8 0 3 0 02 6 3 04 0 4 5 表3 实芯气保焊横焊焊接工艺参数 焊接直径保护保护气流焊接速度 道次焊丝牌号电流( )电压( V ) 方法( 珊)气体( 1 m i n )( m r a i n ) 打底层 G M A WE R 5 0 - 60 1 2c 0 22 0 2 52 8 0 3 0 02 8 3 02 0 2 5 中间层 G M A W E R S O 一60 1 2C 0 2 2 0 2 52 6 0 3 0 02 8 3 23 l k 3 8 盖面层G l I A -E R 5 0 - 6中1 2C 0
3、22 0 2 52 4 0 2 8 02 6 3 04 0 4 5 表4 实芯气保焊立焊焊接工艺参数 焊接直径保护保护气流焊接速度 道次焊丝牌号电流( A )电压( v ) 方法( 哪)气体( 1 i n )( m s i n ) 打底层 G M A 霄E R 5 0 - 6中1 2C 0 22 0 2 51 2 0 2 2 2 51 4 1 9 中间层 G M 冒E R 5 06中1 2C 0 22 0 2 5 1 2 0 1 4 0 2 2 2 5 1 2 1 6 盖面层 G l l A W E R 5 06中1 - 2 c 0 2 2 0 2 51 4 02 2 2 51 6 2 l (
4、 2 ) 预热、后热 a 预热温度 节点板厚在4 0 6 0 咖范围时预热温度6 0 ，预热时间3 0 4 0 分钟，板厚 6 0 m z , 时预热温度1 0 0 ，预 热时间6 0 - 8 0 分钟。预热范围为焊道两侧1 5 倍板厚且不小于l O O i m 的范围。预热温度采用远红外线测温仪在 钢材加热的反面距离焊缝中心5 0 m 处测定。预热方式采用火焰及电加热器两种方式。 b 层问温度控制： 层间温度控制在1 0 0 2 2 0 ，焊接过程中，随时对焊接点的前后方向、侧面进行测温： c 后热处理 。 预热焊接部位焊后应立即采用保温棉覆盖焊道缓冷当连接处板厚大于4 0 m 时应进行后热
5、处理，后热温度 2 5 0 3 5 0 C ，后热加热采用电加热或火焰加热，后热时间按每2 5 m 板厚l 小时，采用保温棉覆盖缓冷。 3 、焊接顺序及焊接位置 ( 1 ) 相贯线焊缝要求 趾部区域：为对接接头，坡口形式采用前述C 大样；采取单面V 形坡口，在外侧进行焊接。 侧部区域：当钢管规格较大，操作工人能进入内部清根时，采取正面焊接，反面清根的办法，具体见F 大样 当内部空间不足时，采用反面加垫板的方法。 过渡区域：采用F 大样的坡口形式，正面焊接，反面清根。 根部区域：由于拉板和钢管之间形成的夹角太小，按常规的方法，外侧的焊枪难以进入或摆动，因此在拉板 上也开一定的坡口，便于施焊，具体
6、见E 大样的坡口形式，焊接时先在外侧焊接，再内侧清根，焊接 ( 2 ) 焊接顺序 宏观方面：宏观焊接顺序为多层多道对称焊接，翻身五次。具体为支管与拉板定位点焊后一刚性固定一焊接 钢管间的对接焊缝一1 、2 ( 除根部外) 打底焊接( 3 板厚) 一翻身1 8 0 。焊接3 、4 ( 除根部外) 1 2 焊缝高度 工业建筑2 啷增刊 第八届全国现代结构工程学术研讨会 法( V S R ) 的有效性。 选择钢管纵向对接焊缝附近( 1 号测试截面) 、中间环板与钢管对接焊缝附近( 2 号测试截面) 和纵向拉板与 钢管对接焊缝附近( 3 号测试截面，三个焊缝位置进行测量，如图2 2 。测量三个测试截面
7、位置的消残前后残余应 力测量结果及分析如图2 3 图2 5 p 鼻对 2 0 0 趟 番 j 鹫1 型 翼瑚 目 磊 O 图2 2 测试截面及测点布置 0副t000 1 5 0 02 0 0 0 2 印姗 测点沿钢管环向离焊缝距离( 单位：，咖) 1 、号测试截面测试结果分析： 残余应力在靠近钢管直缝处为拉应力，远离直缝位置为压应力，消残前各测点残余应力除个别测量位置( 3 号测点) 外均较小，不超过I O O M P a ，消残后各测点的残余应力得到调整均化，高峰应力下降，v s R 后测点最大峰 值应力强度下降达8 0 ( 3 号测点) 。 图2 31 号截面V S R 前后等效应力强度及
8、分析 工业建筑2 0 0 8 增刊 第八届全国现代结构工程学术研讨会 鲫 ，、3 0 0 山 蔓 2 5 0 翅 雹枷 趔 篝懈 R 恻佃 劂5 0 O 0湖1 0 0 01 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 03 0 0 0 测点沿钢管环向离1 号测点距离( 单位：m m ) 2 、号测试截面测试结果分析： 残余应力均为拉应力，消残前各测点残余应力均较大，各测点应力强度值从1 4 3 1 M P a ( 2 号澳4 点) 到3 1 8 7 M P a ( 4 号测点) ，消残后应力分布得到均化，大部分测点应力值下降，各测点应力强度值从1 2 7 1 M n ( 8 号测点) 到2 2
9、5 8 M P a ( 3 号测点) ，V S R 后测点最大峰值应力强度下降达4 4 5 ( e 号测点) 。 图2 42 号截面V 蜊前后等效应力强度及分析 0 5 0 )1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0龇3 0 0 0锄 测点沿拉板纵向离节点中央环向焊缝距离( 单位：姗) 3 号测试截面测试结果分析：， 残余应力均为拉应力，消残前各测点残余应力除l O 号、1 1 号测点外均较大，各测点应力强度值从4 9 2 M P a ( 1 1 号测点) 到3 3 9 8 胛a ( 1 号测点) ，消残后应力分布得到均化，大部分测点应力值下降，各测点应力强度值 从4 6 8 M P a
10、 ( 1 1 号测点) 到2 7 1 3 M P a ( 1 号测点) ，V S R 后测点最大峰值应力强度下降达2 0 2 ( 1 号测点) 。 图2 53 号截面V S R 前后的等效应力强度及分析 工业建筑2 0 0 8 增刊 一 鲫 珊 瑚 伽 ，伽 o 令垒。趟井一趔型嘿R遐嚣 第八届全国现代结构工程学术研讨会 六、结论 X 型钢管节点是珠江新城西塔外框筒关键组成，地位重要且形位尺寸复杂，对节点的制作精度以及承载能力、 稳定性要求均极高，加工制作难度大，通过对节点首件( J C I I l - - 2 ) 的制作跟踪及验收检测，以及后续节点制作 资料均表明，X 型钢管节点制作及残余应
11、力消减工艺具有极强的针对性和实用性，依据本工艺所制作的节点在精 度、强度及残余应力消减效果上均满足珠江新城工程的要求和需要。 ( 一) 节点的制作精度 对首件节点及后续节点的控制点的三维测量及主控项目的形位尺寸的实测，与节点控制点坐标( 如图9 ) 及 西塔钢结构工程施工质量验收标准对节点的验收要求相对比，节点的实测值在验收要求允许偏差之内，节点 制作精度满足工程需要。 ( 二) 节点的焊缝质量 通过对首件节点总计1 1 9 7 m 熔透焊缝的超声波检测，自检一次合格率为9 9 5 2 ，第二方( 广州市检测中 心) 检测合格率为1 0 0 ，第三方( 穗检) 检测合格率1 0 0 。对首件节
12、点中总计1 2 9 m 角焊缝进行1 0 的磁粉 探伤，检测1 3 m ，所检测的焊缝表面质量符合J B T 6 0 6 1 - 1 9 9 2 的I 级要求。 ( 三) 残余应力消减效果 综合检测试验的三个截面测试结果。对比残余应力消减前后的分布和大小，V S R 消减残余应力后，焊缝附近 的残余应力分布得到均化调整，整体下降，下降幅度达到振动消残前的2 0 5 0 的预计。 七、结束语 两塔x 钢管节点的加工制作，通过工艺分析抓住影响节点制作质量的关键所在，通过各工序的精度控制和有 效的装配、焊接工艺及措施，确保了装配精度和焊接质量，控制了焊接变形，保证了X 型钢管节点的制作精度与 强度。
13、焊后残余应力的消减，进一步稳定了构件的外形尺寸和提高了构件承载能力、稳定性以及抗疲劳强度。西 塔x 型钢管节点的成功制作是我司专家和工艺人员智慧与经验的结晶，是我司继“鸟巢”、“广博”“广电”等工 程的又一经典力作，弥补了公司在超高层空间领域上大管径厚壁钢管构件制作业绩的空白，为公司积累了大管径 厚壁钢管节点的成功制作经验。 参考文献 ( 1 ) 建筑钢结构焊接技术规程，J G J 8 1 - 2 0 0 2 ，北京：中国建筑工业出版杜。2 0 0 2 ( 2 ) 陈祝年焊接上程师手册。北京：机械工业出版社，2 0 0 2 ( 3 ) 钢结构工程旅工质量验收规范，6 8 5 0 2 0 5 2 0 0 1 ，北京：中国计划出版社，2 0 0 1 ( 4 ) 广州珠江新城西塔钢结构工程施工质量验收标准，2 0 0 7 ( 5 ) 王国凡钢结构焊接制造，北京；化学工业出版社，2 0 0 4 ( 6 ) 振动时效工艺参数选择与技术要求，J B T 5 9 2 6 2 0 0 5 北京：机械工业出版社，2 0 0 5 工业建筑2 0 0 8 增刊
