桁架层转角柱的装焊方法与流程

1.本发明涉及大型锻造钢结构构件的安装技术领域，具体是一种桁架层转角柱的装焊方法。


背景技术：

2.当前，超高层建筑越来越多，而这些超高层建筑往往具有较多的大型复杂桁架构件；这其中，此类构件的代表是桁架层转角柱一般，该构件主材板材厚度较大，对于较厚钢板材料焊接变形后极难矫正，焊接量大可能导致钢板的纵向层状撕裂。再者，焊缝存在集中甚至重叠现象，较大的焊接量导致焊接变形极难控制，加大了制作班组工的作量，也增加了工厂制作成本，对实际生产影响很大。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述缺陷，提出一种能够提高桁架层转角柱或类似其他大型锻造钢构件的装焊质量及效率的方法。
4.为了达到上述目的，本发明是这样实现的：一种桁架层转角柱的装焊方法，所述桁架层转角柱包括箱型锻件（1）、锻件（1）的端部设置箱体端头（2），还包括牛腿（3），牛腿（3）通过箱体端头（2）而与箱型锻件（1）连接，在牛腿（3）上还设有牛腿腹板（4），其中，箱型锻件（1）为不规则造型，其中有两个面与牛腿（3）焊接的位置伸出两个凸起，箱型锻件（1）的另外两个面为平面且没有凸起；桁架层转角柱的装焊方法包括：步骤1、将箱型锻件（1）分别与箱体端头（2）焊接，箱体端头（2）与箱型锻件（1）的连接处装配间隙为10mm，箱型锻件（1）开设单面坡口反面加设pl6*30的垫板进行焊接，坡口角度为28
°
，焊接前对焊接位置进行预热处理，预热温度为120℃，预热采用电加热的方法进行预热；步骤2、根据箱型锻件（1）与牛腿（3）的装配斜度及设计图纸的要求搭设胎架，胎架的最顶端用于支撑牛腿（3）的板材的斜度与牛腿（3）的斜度保持一致，步骤2.1、将牛腿（3）按上、中、下三个顺序分别编号为1号牛腿、2号牛腿、3号牛腿、4号牛腿；步骤2.2、将上部的1号牛腿、下部的4号牛腿与锻件的凸起位置进行装配，装配间隙为10mm,坡口形式为双v坡口，角度为28
°
，步骤2.3、装配前，分别在1号牛腿、4号牛腿上设置挡板（5），挡板（5）用于固定胎架上的1号牛腿、4号牛腿，防止牛腿滑动，焊接前需要对焊接位置进行预热处理，预热温度为120℃，预热采用电加热的方法进行预热；步骤3、将2号牛腿和3号牛腿与箱型锻件（1）另外的两个面位置进行装配，装配间隙为10mm，坡口形式为单v坡口，角度为28
°
，焊接前需要对焊接位置进行预热处理，预热温度为120℃，预热采用电加热的方法进行预热、焊接；
步骤4、对于箱体端头（2）以及牛腿（3）与箱型锻件（1）的焊接焊缝进行退火处理。
5.所述的桁架层转角柱的焊接方法，步骤4的退火处理用于消除焊接应力，具体步骤包括：步骤4.1、焊缝消除应力区域温度在达到400℃之前，自由升温；步骤4.2、温度处于为400-560℃之间升温时，每小时升温速率vs=55℃/h；步骤4.3、当温度达到560℃时，保温2.5小时，保温期间加热区域中任何两点温差不得大于85℃；步骤4.4、升温和保温期间控制加热区气氛，防止焊件表面过度氧化；步骤4.5、焊缝消除应力区域温度处于400-560℃之间降温时，每小时降温速率vj=65℃/h；步骤4.6、当温度降到400℃时，停止加热，进行空冷；步骤4.7、对于热处理区域用保温棉进行保温，减少温度梯度。
6.本发明所提出的装焊方法适用于大型锻件构成的钢结构节点形式，与常规转角柱相比，避免了常规柱子本体箱体的组立焊接量；同时，本发明对构件的焊缝进行规划，避免了焊缝过于集中的现象，提高了结构的安全性；同时，本装焊方法中将连接牛腿翼缘板的腹板改为通透性腹板，不但厚度较薄，而且是间断连接，既减少了牛腿本身的焊接量，也节省了材料和制作成本，提高了工作效率。
附图说明
7.图1 为本发明方法中所示两端头箱体与锻件焊接示意图。
8.图2 为本发明方法中所示两端头箱体与锻件焊接细节示意图。
9.图3 为本发明方法中所示牛腿与锻件装配示意图。
10.图4 为本发明方法中所示牛腿与锻件凸起对接焊接坡口示意图。
11.图5 为本发明方法中所示牛腿与锻件凸起对接焊接整体示意图。
12.图6 为本发明方法中所示牛腿与锻件另外两侧装配示意图。
13.图7 为本发明方法中所示牛腿与锻件另外两侧对接焊接示意图。
14.图8 为本发明方法中所示退火曲线图。
15.图9 为本发明方法中所示焊缝消应力退火加热示意图。
具体实施方式
16.以下通过具体实施例进一步说明本发明。
17.如图1~图9所示，一种桁架层转角柱的装焊方法，所述桁架层转角柱包括箱型锻件（1）、锻件（1）的端部设置箱体端头（2），还包括牛腿（3），牛腿（3）通过箱体端头（2）而与箱型锻件（1）连接，在牛腿（3）上还设有牛腿腹板（4），其中，箱型锻件（1）为不规则造型，其中有两个面与牛腿（3）焊接的位置伸出两个凸起，箱型锻件（1）的另外两个面为平面且没有凸起；桁架层转角柱的装焊方法包括：步骤1、将箱型锻件（1）分别与箱体端头（2）焊接，箱体端头（2）与箱型锻件（1）的连接处装配间隙为10mm，箱型锻件（1）开设单面坡口反面加设pl6*30的垫板进行焊接，坡口角度为28
°
，焊接前对焊接位置进行预热处理，预热温度为120℃，预热采用电加热的方法进行
预热；步骤2、根据箱型锻件（1）与牛腿（3）的装配斜度及设计图纸的要求搭设胎架，胎架的最顶端用于支撑牛腿（3）的板材的斜度与牛腿（3）的斜度保持一致，步骤2.1、将牛腿（3）按上、中、下三个顺序分别编号为1号牛腿、2号牛腿、3号牛腿、4号牛腿；步骤2.2、将上部的1号牛腿、下部的4号牛腿与锻件的凸起位置进行装配，装配间隙为10mm,坡口形式为双v坡口，角度为28
°
，步骤2.3、装配前，分别在1号牛腿、4号牛腿上设置挡板（5），挡板（5）用于固定胎架上的1号牛腿、4号牛腿，防止牛腿滑动，焊接前需要对焊接位置进行预热处理，预热温度为120℃，预热采用电加热的方法进行预热；步骤3、将2号牛腿和3号牛腿与箱型锻件（1）另外的两个面位置进行装配，装配间隙为10mm，坡口形式为单v坡口，角度为28
°
，焊接前需要对焊接位置进行预热处理，预热温度为120℃，预热采用电加热的方法进行预热、焊接；步骤4、对于箱体端头（2）以及牛腿（3）与箱型锻件（1）的焊接焊缝进行退火处理。
18.所述的桁架层转角柱的焊接方法，步骤4的退火处理用于消除焊接应力，具体步骤包括：步骤4.1、焊缝消除应力区域温度在达到400℃之前，自由升温；步骤4.2、温度处于为400-560℃之间升温时，每小时升温速率vs=55℃/h；步骤4.3、当温度达到560℃时，保温2.5小时，保温期间加热区域中任何两点温差不得大于85℃；步骤4.4、升温和保温期间控制加热区气氛，防止焊件表面过度氧化；步骤4.5、焊缝消除应力区域温度处于400-560℃之间降温时，每小时降温速率vj=65℃/h；步骤4.6、当温度降到400℃时，停止加热，进行空冷；步骤4.7、对于热处理区域用保温棉进行保温，减少温度梯度。
19.本发明所提出的装焊方法适用于大型锻件构成的钢结构节点形式，与常规转角柱相比，避免了常规柱子本体箱体的组立焊接量；同时，本发明对构件的焊缝进行规划，避免了焊缝过于集中的现象，提高了结构的安全性；同时，本装焊方法中将连接牛腿翼缘板的腹板改为通透性腹板，不但厚度较薄，而且是间断连接，既减少了牛腿本身的焊接量，也节省了材料和制作成本，提高了工作效率。