十字柱-箱型柱轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)的加工制作工藝

吳德勝

1. 節(jié)點(diǎn)形式

十字柱-箱型柱轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)是由下節(jié)十字柱過(guò)渡到上節(jié)箱型柱的轉(zhuǎn)換段，采用柱中套柱結(jié)構(gòu)，且截面為變截面，鋼柱內(nèi)部還匹配大量的T形加勁肋，外部設(shè)有環(huán)板和加勁板。

2. 鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)主要由十字柱、箱型柱、環(huán)板及加勁板等組成。外形尺寸為9 750mm×3 350mm×2 800mm，質(zhì)量高達(dá)47t多。節(jié)點(diǎn)最大鋼板厚度60mm。

鋼板材質(zhì)：十字柱及與其相連的加勁肋采用Q390B鋼材，箱型柱采用Q420GJC鋼材，其余零部件均采用Q345B鋼材；當(dāng)鋼板厚度≥40mm時(shí)，均需滿足Z15的Z向性能要求。

轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)為全焊接結(jié)構(gòu)，構(gòu)造復(fù)雜，組裝、焊接難度大。區(qū)別于一般鋼構(gòu)件，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)零件板采用了Q345B、Q390B、Q420GJC低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，鋼板最大厚度60mm，焊接時(shí)，冷裂紋傾向性大。②除T形加勁肋與箱型焊接采用角焊縫外，其余焊縫均要求全熔透一級(jí)，質(zhì)量等級(jí)要求高，對(duì)焊工提出了更高的要求。③轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)零件板數(shù)量高達(dá)170塊，故焊縫數(shù)量多，易造成焊接變形，變形后難矯正。④根據(jù)構(gòu)件結(jié)構(gòu)形式及焊接工藝要求，節(jié)點(diǎn)組裝焊接時(shí)，要進(jìn)行多次翻身。⑤大量的K形接頭焊縫導(dǎo)致易出現(xiàn)層狀撕裂。

3. 制作工藝

（1）零部件加工 在下料前，對(duì)鋼板進(jìn)行矯平，以達(dá)到消除鋼板內(nèi)應(yīng)力、矯平鋼板平面度的要求。根據(jù)零件尺寸要求，同時(shí)考慮一定的焊縫收縮余量，采用數(shù)控火焰直條切割機(jī)（如十字柱的翼腹板）和數(shù)控火焰切割機(jī)（如加勁板、環(huán)板）進(jìn)行切割下料。下料后先矯正火焰切割造成的變形，再采用半自動(dòng)火焰切割機(jī)進(jìn)行坡口加工（見(jiàn)圖1、圖2）。……