焊接球节点网架焊接专项方案

中航通用飞机有限责任公司205总装厂房

网

架

焊

接

专

项

方

案

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一、工程概况

本工程为205号总装厂房主厂房屋面网架的安装。主厂房平面尺寸180m×111m，跨度54m+57m（两个区域）；区域一（54m跨，A轴线～B轴线）下弦标高18m，区域二（57m跨，B轴线～C轴线）下弦标高12m。

屋盖采用单层正放四角锥网架结构，焊接球节点，下弦周边支撑。支承系统为钢筋混凝土柱加柱间支撑系统，区域一和区域二在两侧分别为A轴线和C轴线上的混凝土框架柱支撑，B轴线混凝土框架柱为两个区域共用。结构A、B、C轴线框架柱柱距为12m。主厂房屋盖设有多台10t、3t多支点悬挂吊车。

屋面网架安装区域为横向180m，纵向为111m，结构安装高度最高达22m。结构自重较大，且杆件众多。

建设地点：珠海机场西

二、焊接材料要求

（1）钢网架安装的钢材、连接材料、焊条、焊丝、焊剂等，应符合设计的要求，并应有出厂合格证。

（2）钢网架安装用的空心焊接球、加肋焊接球、半成品小拼单元、杆件，以及橡胶支座等半成品，应符合设计要求及相应的国家标准的规定。

三、网架焊接操作工艺

该工程焊接以全位置焊缝为主，部分接头存在俯焊，竖焊和仰焊相结合，根据我们单位多年来对网架施工经验，决定采用手工电弧焊封底和盖面。

采用上述焊接工艺的目的是由于手工电弧焊,在高空作业方便灵活。

焊接工艺流程图

1、焊接机具

手工电弧焊机，磨光机，焊条烘箱，碳弧气刨。

2、焊接材料

焊条：E5016，直径ø3.2mm～ø4.0mm;

3、网架上下弦管对接焊接工艺

（1）网架上下弦及腹杆材质为Q345B钢材，焊接方式为手工电弧焊，上下弦杆对接及网架杆件与焊接球焊接是该工程焊接的

重点，必须从焊前清理、组对、校正复验、预留焊接收缩量、定位焊、焊前防护、焊前清理、焊前预热、焊接、焊后处理与无损检测等工序严格控制，才能确保焊接质量全面达标。

（2）具体方法如下述

1)清理、组对

组对前用卡具对钢管同心度、圆率、纵向曲度认真复查核对，确认合格后，采用锉刀和砂布将坡口处管内外壁处仔细磨去锈蚀及污物。组对时不得在接近坡口处管壁上点焊夹具或硬性敲打，以防四周出现凹凸不平圆弧不顺滑。

2)校正复检、预留焊接收缩量

根据管径大小，壁厚预留焊接收缩量，校正后固定，确保整个网架系统的几何尺寸不因焊接收缩而引起改变。

3)定位焊

定位焊对管口的焊接质量有直接影响，本工程网架的对接焊时采用对称点焊接方式，可避免焊接产生的收缩变形不均的问题发生。先对称的在管周圈进行3-4处定位点焊，确保钢管与焊接球位置定位准确，并在后续焊接时不至于发生偏差。

4)焊前防护

网架上下弦杆件接头处焊前搭设平台或吊篮，焊接作业平台或吊篮距离管的高度为应适合工人进行焊接操作，操作面宽度应能满足工人操作需求，如果是木跳板则其上要采取相应措施防止火灾发生，焊接位置用彩条布密闭围护，以免作业时有风雨侵扰。跳板搭设要稳定牢固，确保焊接作业人员具有良好的作业环境。

5)焊前清理

正式焊接前将定位置，对接口处的焊渣、飞溅雾状附着物、油污、灰尘等认真清涂。

6)焊前预热

当环境温度低于+10℃且空气湿度大于80%时，采用氧、乙炔中性焰对焊口进行加热除湿处理，使对接口两侧100ｍｍ范围温度均匀大100℃左右。

7)焊接

上弦杆的对接焊采用左右两焊口同时施焊的方式，操作者采用外侧起弧逐渐移动到内侧施焊，每层焊缝均按此顺序实施,直至节点焊接完毕。

8)焊后清理与外观检查

认真除去焊道上飞溅、焊瘤、咬边、气孔、夹渣未溶合、裂纹等缺陷，对于角焊缝，焊脚尺寸应符合设计要求。

9)无损检测与缺陷返修

用角向磨光机作UT检验前清理，注意不得出现深刻磨痕，经UT检验焊缝符合规范及设计要求，方允许拆除防护措施。探伤不合格的焊缝采用碳弧气刨对缺陷部分进行刨除，并用角向磨光机打磨清除渗碳及熔渣，确认缺陷清除后，采用与正式焊接相同的工艺进行补缝，24h后进行UT复探，并出具返修复探伤记录，同一部位返修次数不得超过2次。

四、网架焊接工艺顺序

1、总体焊接顺序

如下图所示：中心区四棱锥体先行焊接后开始扩散拼装，待拼装完第三格下弦后开始焊接第二格下弦，然后依次为：第二格下弦、第二格上弦、第三格下弦。焊接与拼装速度应基本协调一致。

焊接顺序示意图

2、单个球节点的焊接工艺

（1）定位焊

构件就位后先点焊固定，定位焊采用￠3.2焊条，如下图所示，定位焊一般为3～4处，定位焊位置沿钢管圆周均匀分布，定位焊前应检查管端是否完全吻合，坡口两侧是否有油污杂质，应清理干净后方可点焊，定位焊缝必须焊透，长度一般为30mm左右，根据管径大小而定，定位焊缝不宜过厚。

球－杆定位焊方法示意图

（2）成型焊缝焊接顺序

每个节点的焊接顺序如下图所示，先焊弦杆、后焊腹杆，球节点上全部焊缝第一遍打底焊采用￠3.2焊条，全部焊完后进行各焊缝的成型焊接，成型焊接根据壁厚采用￠3.2或￠4.0进行焊接。以防止焊接应力集中，使网架产生变形。不允许在同一条焊缝中一半成型后再焊另一半的打底焊。

单个焊接球节点各焊缝的焊接顺序

（3）成型焊缝焊接工艺

如下图所示，环形焊缝是以钢管的垂直中心将环形焊口分成

对称的两个半圆形焊口，按照仰一立一平的焊接顺序，各进行仰一立一平焊，在仰焊及平焊处形成两个接头，此方法能保证铁水与熔渣很好地分离，熔深也比较容易控制。

(3)焊缝分层接头半半部部

前后

(2)焊缝高度与宽度

焊接球焊条

(1)全位置管焊焊条角度变化 球－弦杆对接焊缝焊接方法

为了防止仰焊与平焊部位出现焊接缺陷，焊接前一半时，仰

焊位置起点及平焊位置的焊点必须超过管子的半周，超越中心线