網架結構球—管焊接施工要點分析

廖志勇

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450014）

目前，在大中跨度的工業與公共建筑中，多應用網架結構，其中焊接球接點網架應用廣泛。但建筑物的安全度和網架的球管焊接質量有極大關系，通過工程實踐，針對球管焊接總結出行之有效的焊接工藝,使其保證焊接質量，保證拼裝、安裝質量，減輕勞動強度，節約人力物力，提高生產率。

1 作業條件與準備工作

1）熟悉圖紙和有關焊接質量標準及設計特殊要求。

2）制定焊接工藝，包括冬、夏季施工措施。

3）焊接機具、勞保用品完好。

4）焊工要有技術合格證書方可上崗工作。

5）吊點計算，因吊裝時改變原設計桿件受力狀態，會出現壓桿失穩，必須進行桿件的調整。

6）根據需要將管壁切成U型或V型坡口，并檢查有無反坡口情況。如出現反坡口，將使超聲探測無法判斷是否焊透，故坡口必須返工。

7）在坡口和球管相交的焊接邊緣要除去銹蝕和污物。

8）焊條的直徑大小、牌號、物理化學性能與焊接焊件尺寸、材質相匹配，使用前按規定烘干。

9）不同種類鋼材焊接，必須做焊接工藝性能試驗，合格后方可施焊。

10）技術質料齊全。

11）焊縫收縮值的測定:在同環境條件下，每種試件不少于10件，取其平均值或做回歸分析。

2 施工工藝和制作要點

2.1 工藝流程

焊接材料準備→調整焊接參數→點焊→底層焊接→打渣→中間層焊接→罩面→檢查。

2.2 點焊定位

球—管焊接時，需要先點焊定位，然后分底層焊接、中間層焊接和加強面焊接三步完成球管焊接。點焊定位時，鋼管直徑為￠76～140時,點焊 3～4點；￠180～219時,點焊 5～6點。點焊固定焊縫長度為15～30 mm，焊縫高度為3～5 mm。如果高度太大，會導致焊縫易開裂，影響底層焊接，影響球管焊接質量。

2.3 底層焊接

點焊定位以后，為保證焊縫根部焊透和充分熔合，保證球管焊接質量，無論管壁采用何種坡口形式，焊接采用多層焊接方式，底層焊接最為重要關鍵，焊條采用￠3.2，一般球壁厚度大于管壁厚度，故球的溫度低。所以起弧點是從球到管開始，從管底部向管頂部運弧，前半部焊完，接著焊后半部。搭接長度為5～10 mm。注意接口處不得有夾渣或焊瘤，采用直線運行焊條法，也可稍加擺動或用滅弧控制其溫度。運行焊條動作非常重要，用一個電源一次焊完，焊工必須有熟練技術，才能使底層焊接，而且兩端要熔合好。

2.4 中間層焊接

網架結構管壁厚度一般為5～16 mm，壁厚5 mm無中間層，壁厚16 mm焊兩層中間層。實踐證明，中間層缺陷較少，但若工藝不當，焊工責任心不強，同樣會出現缺陷。

2.5 加強面焊接

球—管焊接是對接焊縫和貼角焊縫相組合的焊縫形式，而加強面的焊接是貼角焊縫的一部分。焊縫高度定位5 mm，目的是為了減少焊接熱影響區。通過計算組合焊縫要滿足與母材等強度。焊縫要注意表面不存在咬肉缺陷并保證球上焊縫的高度等。

1）球—水平管桿焊接

實際是全方位焊接，操作比較困難，通常采用兩個半焊接法,焊接順序為仰焊→立焊→平焊，焊完一半再焊另一半。

2）球—垂直管桿焊接

與水平焊接不同處是運行焊條時焊條有兩個傾斜角度，即前進方向的水平傾斜角和向下部的垂直傾斜角。焊接時電流要略大一些。直線運條，要使焊道間充分熔化，焊接速度不宜過快。焊道自上而下，緊密排列。焊接過程中，要保持熔池清晰，如有混合不清，采用將弧往后帶的辦法，使熔渣與鐵水分離。表面加強焊前后各一道，焊條垂直，傾角要小，以消除咬邊現象。

3）球—斜管件焊接

焊接介于水平與橫焊之間。當從管底部向管頂部焊接時，溫度過高，鐵水會下淌。應采取滅弧法控制溫度，焊縫搭接處要薄一些，便于加強面焊接。加強面焊條始終保持在垂直位置，在水平線上左右擺動，以獲得較平整的加強面，同時要防止咬邊和不平等缺陷。

2.6 焊接參數

要確保焊縫熔合良好，選擇相應適配的焊接工藝參數至關重要。手工電弧焊的焊接規范通常包括焊條牌號、焊條直徑、電源種類、極性、焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊接層數等。其中主要規范參數是焊條直徑、焊接電流、電弧電壓和焊接速度。焊接規范選擇得正確與否，會直接影響焊縫的成形，產品的質量和生產效率，因此選擇合適的焊接規范是生產中一個重要的環節。

3 質量檢查標準

所有焊縫外觀均按GBJ50205-2001二級焊縫外觀檢查，并做出記錄。對大中跨度鋼管網架的拉桿對接焊縫應做無損檢驗，遵照GB11345-89有關規定進行。

球—管焊接節點是對接焊縫和貼角焊縫相結合的焊縫，單面焊接雙面成型，對球—管焊接質量重點是：裂紋、未熔合、咬邊、加渣、氣孔等。

根據《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果的分級》（GB11345—89），本標準使用于母材厚度不小于8 mm的鐵素體類鋼的全焊透熔化焊對焊縫脈沖反射法手工超聲波檢驗，A級檢驗適用于普通鋼結構8 mm＜T＜25 mm的探測條件為單側（T為管壁厚）。對于球—管和管—管對焊接，可參照曲面探傷，探頭要做曲面處理，探傷方法祥見“CB11345-89”編制說明中有關曲面探傷進行。

4 效益分析

采用以上施工措施，便于安裝控制尺寸，生產效率高，易于保證拼接質量。施焊時容易焊透，確保焊接質量，大大減少返修率。