重慶***客站無柱雨棚管桁架制作及焊接施工工藝[摘要]本文通過對(duì)新建***（***-***）鐵路重慶***客站無柱雨棚主桁架制作、相貫焊接工藝及施工中問題的解決方案，詳細(xì)闡述了管材相貫線切割及相貫線焊接施工工藝。[關(guān)鍵詞]相貫線切割相貫線焊接預(yù)熱溫度焊后熱處理無損探傷工程概況重慶***客站無柱雨棚主桁架設(shè)計(jì)為兩跨連續(xù)懸臂巨型空間鋼管桁架拱結(jié)構(gòu)形式，大跨度為47m，兩側(cè)懸臂長為24.25m。主桁架沿線路方向約20m設(shè)一榀，共計(jì)28榀，每榀重約40t，母材材質(zhì)為Q235。為了減輕自重，節(jié)省鋼材，設(shè)計(jì)上采用預(yù)應(yīng)力方法，每榀主桁架設(shè)置8根φ44斜拉索。主桁架焊縫質(zhì)量等級(jí)設(shè)計(jì)為二級(jí)。主桁架剖面及平面圖如下：主桁架的弦桿與腹桿的連接呈T、Y、K或復(fù)合形相貫節(jié)點(diǎn)形式，腹桿的端部應(yīng)切割馬鞍形曲線，馬鞍形邊緣管壁處必須切割出一定的坡口面角度以與弦桿表面之間形成適于焊透的坡口角度，所須切割的坡口面角度值還與各區(qū)位置以及腹桿與弦桿比相關(guān)。同時(shí)弦桿與腹桿每個(gè)節(jié)點(diǎn)空間坐標(biāo)位置均不相同，節(jié)點(diǎn)處焊接焊縫密集。因此腹桿端部馬鞍形曲線的切割及相貫節(jié)點(diǎn)的焊接是本工程的重難點(diǎn)。針對(duì)切割馬鞍形曲線采用數(shù)控多軸自動(dòng)馬鞍形曲線管子切割機(jī)；針對(duì)相貫節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜性，確保焊接質(zhì)量，制定了詳細(xì)焊接作業(yè)指導(dǎo)書。2．相貫焊接施工工藝2.1馬鞍形曲線的切割：依據(jù)主桁加工詳圖，將各相貫線接口的中心線位置、角度及其它有關(guān)參數(shù)輸入三維數(shù)相貫切割機(jī)，進(jìn)行馬鞍形相貫接口的切割。具體的程序編制過程如下：⑴、EXCEL中輸入切點(diǎn)坐標(biāo)，做成一定的文件格式，然后在AUTOCAD中調(diào)用自行開發(fā)的AUTOLISP程序，生成以各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)為端點(diǎn)的線框模型；⑵、線框模型建成后，轉(zhuǎn)換成DXF（標(biāo)準(zhǔn)圖形交換文件）文件輸入WIN3D設(shè)計(jì)軟件中；⑶、將WIN3D計(jì)算出的桿件角度、長度等參數(shù)輸入PIPE-COAST軟件的“切割數(shù)據(jù)單”，選擇正確的切割速度等工藝元素。并由專人負(fù)責(zé)對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行復(fù)查；⑷、PIPE-COAST接受數(shù)據(jù)后，即生成單根管件的加工指令。將加工的切割線與相貫的弦桿進(jìn)行相貫檢驗(yàn)，其間隙不得大于2mm。檢驗(yàn)合格后，采用專用設(shè)備進(jìn)行坡口加工，并對(duì)坡口表面進(jìn)行檢查、刨邊。2.2焊接工藝參數(shù)的確定：2.2.1焊接材料的選擇眨根據(jù)焊接接頭塞應(yīng)與母材等強(qiáng)賄的原則，手工笑電弧焊對(duì)接焊遠(yuǎn)縫采司用歸E431異5撇焊條，腹桿焊猜縫采醋用借E430渾6機(jī)（氣E431療6陪）焊條?；瘜W(xué)糠成分及力學(xué)性育能見下表：追焊條型號(hào)久熔敷金屬化學(xué)蝴萬分壺（塌%福）怨熔敷金屬力學(xué)熟性能梨C撤Mn佛Si遵S第P瓣σ貿(mào)b挎（移Mp乏a圍）般σ霞s遭（在Mp賄a翼）息δ抱5慕（據(jù)%餡）南Ψ番（汪%允）相AkvJ-3閥0拘0永E4315堤0.067輕1.12炮0.間24乓0.0蟻16箭0.01烤8玩470聞350票27滴180畜E4306封0.059觀0.76炕0.26循0.008和0.010繁140遺節(jié)點(diǎn)形式及焊勢(shì)接難點(diǎn)焰本設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)形罪式（見節(jié)點(diǎn)圖魄）是腹桿與弦緊桿相貫，其軸宅線夾角小瓦于嚼75聲0吼和大于等拉于哀30仙0殘，設(shè)計(jì)要求施在弓A暫、爽B撇區(qū)為焊透焊縫徑，霞C悔區(qū)可為貼角焊愚縫（分區(qū)方法經(jīng)見下相貫節(jié)點(diǎn)陵焊縫的區(qū)域劃勾分圖），焊接愉質(zhì)量等級(jí)為二境級(jí)。玉本工程中，由沾于壞T奧、埋K貍、置Y私節(jié)點(diǎn)處于三維峰曲面上，有相鉗當(dāng)一部分節(jié)點(diǎn)健的坡口在四個(gè)豈區(qū)域中的變化鉤完全不同，在苦實(shí)際工程中，綁坡口加工誤差消比理論值有較誰大的差距，給躺施工現(xiàn)場的安狹裝焊接帶來更舞的困難。代2叛.2.3淹焊接方法：手配工電弧焊。似2挽.2.4丟焊接電流：喬為了避免焊縫吐組織粗大，造壩成沖擊韌性下勿降，必須采用楚小規(guī)范焊接。全具體措施為：追選用小直徑焊特條、窄焊道、煉薄焊層、多層柿多道的焊接工細(xì)藝。焊道的寬付度不大于焊條暖的霜3充倍，焊層厚度吳不大于牌5mm音。第一層腫打底佳采歪用釣Ф壟3.瓣2偏電焊條，焊接墻電臨流青100止-130A培；第杜二、三今層采吳用襯Ф畏4.廊0化電焊條，焊接怒電液流南1燭2罪0幅-1務(wù)8坑0A耽。謊2芽.2.5藍(lán)預(yù)熱溫度：在產(chǎn)焊接前對(duì)鋼材計(jì)進(jìn)行預(yù)熱溫度始為怒80欣0多。媽焊后熱處理參辜數(shù)：為了降低劇焊接殘余應(yīng)力倉，減小焊縫中忌的氫含量，改策善焊縫的金屬承組織和性能，乓在焊后應(yīng)對(duì)焊攪縫進(jìn)行熱處理笑。熱處理溫度朱為襖：牲200院-25蛙0粘℃聲，去恒溫不小況于襯1幫小時(shí)。妻2抗.晶3勁撫焊接工藝改2嗓.緞3咬.1尼卻焊前預(yù)熱：院焊接前，首先挖對(duì)翼緣板進(jìn)行池預(yù)熱，恒在溫謀3債0協(xié)分鐘后開始焊抗接單。費(fèi)屆焊接的預(yù)熱、特層間溫度、熱扇處理由熱處理套控溫柜自動(dòng)控宜制，采用遠(yuǎn)紅縱外履帶式加熱病爐片，微電腦處自動(dòng)設(shè)定曲線把和記錄曲線，論熱電偶測量溫他度。野預(yù)熱時(shí)熱電隅紀(jì)的測點(diǎn)距離坡杜口菠15鮮mm密~掘20mm封。泥2蠟.搏3駱.1蜓遼焊接方法：神⑴特在地面上的胎嶺架上將上下弦呢桿按設(shè)計(jì)位置沸進(jìn)行精確調(diào)整纖，并用水平尺栗寸檢查其水平杏度，合格后將未上下弦桿固定扔在胎架上?？儮茊璋凑障群钢虚g清節(jié)點(diǎn)，再向桁叮架兩面三端節(jié)碌點(diǎn)擴(kuò)展的焊接網(wǎng)順序，以避免嬸由于焊縫收縮反向一端累積而驕引起桁架各節(jié)色點(diǎn)間尺寸誤差死。并且不在同勇一支管的兩端扮同時(shí)施焊。施撕焊過程中由兩懇個(gè)焊接作業(yè)班例組從中間向兩戚端對(duì)稱焊接。晝⑶犬對(duì)稱焊接：即源每個(gè)部位的對(duì)喬稱節(jié)點(diǎn)施焊時(shí)林兩面?zhèn)韧瑫r(shí)焊畢接同一種焊縫皇。同時(shí)兩名焊隨工在焊接時(shí)的汁沓接電流、焊賞接速度和焊接附層數(shù)保持一致川。怒⑷史焊接第二層時(shí)竭，應(yīng)與第一層慶方向相反，以司此類推，每層怖焊接接頭應(yīng)差描開縮15由mm~蠻20mm銜。書⑸造焊接時(shí)采用引潔弧板，嚴(yán)禁在睬焊縫以外的母譜材上引弧。多挺層多道焊時(shí)，集各層各道間的孔焊渣必須虜碳弧氣刨清根酒，瞞清根結(jié)束后，隙必須對(duì)焊縫進(jìn)剛行機(jī)械打磨，階清理焊縫榴表面渣碳，露涉出金屬光澤，蛾防止表層碳化窮嚴(yán)重造成裂紋腫。案徐焊后熱處理：耐焊口焊接完成做后應(yīng)臣在懼1籮2裝小時(shí)內(nèi)進(jìn)行熱石處理。如不能逢及時(shí)進(jìn)行熱處諒理應(yīng)采取保溫湯、緩冷違措施。在進(jìn)行難焊后熱處理時(shí)孝，慨應(yīng)采用兩根熱拿電偶測溫，熱記電偶點(diǎn)焊在焊悅口的里外側(cè)。妄2梁.囑4誕卸焊接質(zhì)量檢驗(yàn)井⑴勢(shì)按《鋼結(jié)構(gòu)工烘程施工驗(yàn)收規(guī)還范》有關(guān)條款是進(jìn)行焊縫外觀辰及尺寸檢驗(yàn)，共如需修補(bǔ)要及專時(shí)進(jìn)行，并一冒定要注意保證術(shù)焊接時(shí)的溫度桌?；@⑵悅無損探