网架结构球—管焊接施工要点分析

廖志勇

河南省第一建筑工程集团有限责任公司（450014）

目前，在大中跨度的工业与公共建筑中，多应用网架结构，其中焊接球接点网架应用广泛。但建筑物的安全度和网架的球管焊接质量有极大关系，通过工程实践，针对球管焊接总结出行之有效的焊接工艺,使其保证焊接质量，保证拼装、安装质量，减轻劳动强度，节约人力物力，提高生产率。

1 作业条件与准备工作

1）熟悉图纸和有关焊接质量标准及设计特殊要求。

2）制定焊接工艺，包括冬、夏季施工措施。

3）焊接机具、劳保用品完好。

4）焊工要有技术合格证书方可上岗工作。

5）吊点计算，因吊装时改变原设计杆件受力状态，会出现压杆失稳，必须进行杆件的调整。

6）根据需要将管壁切成U型或V型坡口，并检查有无反坡口情况。如出现反坡口，将使超声探测无法判断是否焊透，故坡口必须返工。

7）在坡口和球管相交的焊接边缘要除去锈蚀和污物。

8）焊条的直径大小、牌号、物理化学性能与焊接焊件尺寸、材质相匹配，使用前按规定烘干。

9）不同种类钢材焊接，必须做焊接工艺性能试验，合格后方可施焊。

10）技术质料齐全。

11）焊缝收缩值的测定:在同环境条件下，每种试件不少于10件，取其平均值或做回归分析。

2 施工工艺和制作要点

2.1 工艺流程

焊接材料准备→调整焊接参数→点焊→底层焊接→打渣→中间层焊接→罩面→检查。

2.2 点焊定位

球—管焊接时，需要先点焊定位，然后分底层焊接、中间层焊接和加强面焊接三步完成球管焊接。点焊定位时，钢管直径为¢76～140时,点焊 3～4点；¢180～219时,点焊 5～6点。点焊固定焊缝长度为15～30 mm，焊缝高度为3～5 mm。如果高度太大，会导致焊缝易开裂，影响底层焊接，影响球管焊接质量。

2.3 底层焊接

点焊定位以后，为保证焊缝根部焊透和充分熔合，保证球管焊接质量，无论管壁采用何种坡口形式，焊接采用多层焊接方式，底层焊接最为重要关键，焊条采用¢3.2，一般球壁厚度大于管壁厚度，故球的温度低。所以起弧点是从球到管开始，从管底部向管顶部运弧，前半部焊完，接着焊后半部。搭接长度为5～10 mm。注意接口处不得有夹渣或焊瘤，采用直线运行焊条法，也可稍加摆动或用灭弧控制其温度。运行焊条动作非常重要，用一个电源一次焊完，焊工必须有熟练技术，才能使底层焊接，而且两端要熔合好。

2.4 中间层焊接

网架结构管壁厚度一般为5～16 mm，壁厚5 mm无中间层，壁厚16 mm焊两层中间层。实践证明，中间层缺陷较少，但若工艺不当，焊工责任心不强，同样会出现缺陷。

2.5 加强面焊接

球—管焊接是对接焊缝和贴角焊缝相组合的焊缝形式，而加强面的焊接是贴角焊缝的一部分。焊缝高度定位5 mm，目的是为了减少焊接热影响区。通过计算组合焊缝要满足与母材等强度。焊缝要注意表面不存在咬肉缺陷并保证球上焊缝的高度等。

1）球—水平管杆焊接

实际是全方位焊接，操作比较困难，通常采用两个半焊接法,焊接顺序为仰焊→立焊→平焊，焊完一半再焊另一半。

2）球—垂直管杆焊接

与水平焊接不同处是运行焊条时焊条有两个倾斜角度，即前进方向的水平倾斜角和向下部的垂直倾斜角。焊接时电流要略大一些。直线运条，要使焊道间充分熔化，焊接速度不宜过快。焊道自上而下，紧密排列。焊接过程中，要保持熔池清晰，如有混合不清，采用将弧往后带的办法，使熔渣与铁水分离。表面加强焊前后各一道，焊条垂直，倾角要小，以消除咬边现象。

3）球—斜管件焊接

焊接介于水平与横焊之间。当从管底部向管顶部焊接时，温度过高，铁水会下淌。应采取灭弧法控制温度，焊缝搭接处要薄一些，便于加强面焊接。加强面焊条始终保持在垂直位置，在水平线上左右摆动，以获得较平整的加强面，同时要防止咬边和不平等缺陷。

2.6 焊接参数

要确保焊缝熔合良好，选择相应适配的焊接工艺参数至关重要。手工电弧焊的焊接规范通常包括焊条牌号、焊条直径、电源种类、极性、焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊接层数等。其中主要规范参数是焊条直径、焊接电流、电弧电压和焊接速度。焊接规范选择得正确与否，会直接影响焊缝的成形，产品的质量和生产效率，因此选择合适的焊接规范是生产中一个重要的环节。

3 质量检查标准

所有焊缝外观均按GBJ50205-2001二级焊缝外观检查，并做出记录。对大中跨度钢管网架的拉杆对接焊缝应做无损检验，遵照GB11345-89有关规定进行。

球—管焊接节点是对接焊缝和贴角焊缝相结合的焊缝，单面焊接双面成型，对球—管焊接质量重点是：裂纹、未熔合、咬边、加渣、气孔等。

根据《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》（GB11345—89），本标准使用于母材厚度不小于8 mm的铁素体类钢的全焊透熔化焊对焊缝脉冲反射法手工超声波检验，A级检验适用于普通钢结构8 mm＜T＜25 mm的探测条件为单侧（T为管壁厚）。对于球—管和管—管对焊接，可参照曲面探伤，探头要做曲面处理，探伤方法祥见“CB11345-89”编制说明中有关曲面探伤进行。

4 效益分析

采用以上施工措施，便于安装控制尺寸，生产效率高，易于保证拼接质量。施焊时容易焊透，确保焊接质量，大大减少返修率。