网架钢结构的连接与焊接工艺介绍！

连接工艺

• 焊接连接
  • 原理：通过电弧产生热量，使焊条和焊件局部熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将管件连接成一体。
  • 优点：任何形式的构件一般都可直接相连，无需在构件上打孔钻眼，省工且不减少钢材截面，能充分利用材料。加工程序方便，连接刚度大，密封性能好，可采用全自动或半自动作业，能提高生产效率。
  • 缺点：焊缝附近钢材在高温下形成热影响区，可能使材质局部变脆。焊接过程中钢材受不均匀加温和冷却，会产生焊接残余应力和残余变形，影响钢材的承载力、刚度和使用性能。局部裂缝易扩展到整体，低温冷脆问题较突出。
• 螺栓连接
  • 普通螺栓连接：操作相对简单，安装时将螺栓穿过被连接件的孔，然后拧紧螺母即可实现连接。常用于对连接强度要求不特别高、需要经常拆卸或调整的部位。
  • 高强度螺栓连接：靠螺栓的预拉力和连接件接触面间的摩擦力来传递力。安装时需使用专门工具施加规定的预拉力，能提供较高的连接强度和可靠性，广泛应用于网架钢结构中承受动荷载、重要的连接部位。
• 铆钉连接
  • 原理：网架构件所用铆钉由顶锻性能好的铆钉钢制成，先在被连接构件上制比钉径大 1.0-1.5mm 的孔，将一端有半圆钉头的铆钉加热至樱桃红色塞入孔内，再用铆钉枪或铆钉机铆合，使铆钉填满钉孔并打成另一铆钉头。
  • 特点：韧性和塑性较好，但费工耗材，构造复杂，目前只用于承受较大动力荷载的大跨度钢网架结构，在工厂几乎被焊接代替，在工地几乎被高强度螺栓连接所代替。

焊接工艺

• 焊前准备
  • 材料检查：确保所用钢材符合设计要求，检查焊接材料如焊条、焊丝的质量和规格，是否有受潮、变质等情况，必须符合相应标准。
  • 节点与杆件加工：对球形节点等进行加工，保证其表面光滑、无缺陷，按设计图纸准备好与节点连接的杆件，确保尺寸精度。
  • 清理与防护：清理焊接区域，去除油污、锈蚀、水分等杂质，避免影响焊接质量，同时准备好必要的安全防护装备。
  • 定位与夹具：使用夹具将杆件与球形节点等固定在正确位置，保证焊接时的精度，防止焊接过程中发生位移或变形。
• 焊接操作
  • 焊接工艺选择：根据网架结构的特点、钢材材质、焊接位置等因素，选择合适的焊接工艺，如气体保护焊、弧焊等。气体保护焊具有保护效果好、焊缝质量高、焊接速度快等优点；弧焊设备简单，适应性强。
  • 焊接参数确定：根据材料厚度、焊接位置等选择合适的电流、电压和焊接速度等参数。厚板焊接或平焊位置可选用较大的电流和电压，以保证焊缝的熔深和成型；薄板焊接或仰焊位置则需采用较小的参数，防止烧穿或焊缝成型不良。
  • 焊接顺序控制：合理安排焊接顺序，以减少焊接变形和应力集中。如先焊主要受力构件，后焊次要构件；先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝等。
• 焊后处理
  • 焊缝检查：焊接完成后，先进行外观检查，查看焊缝表面是否有气孔、夹渣、裂纹、咬边等缺陷，焊缝尺寸是否符合设计要求。然后进行无损检测，如超声波检测、X 射线检测等，检测焊缝内部是否存在缺陷。
  • 清理与防锈：对焊接部位进行清理，去除焊渣和氧化物等，根据需要进行防锈处理，如喷涂防锈漆、热镀锌等，防止钢材生锈腐蚀，影响结构的使用寿命。