焊接球节点加工工艺
空心球焊接方法大全【干货技巧】
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大型网架则在现场地面进行球管小拼焊接,并成片,尽量减少高空焊接工作量。
网架形状为空间曲面时,往往各球.管随标高各异,则宜部外采用高空散装方案。
二、球制作焊接工艺1、空心球制作焊接接头坡口形状与尺寸网架结构的空心球一般用热压工艺制作,首先将钢板下料后加热至850~900℃,然后采用上、下模具热压成半球形,经检验圆度合格后,修切边缘及坡口、装配定位焊接内环肋,最后进行成品球的焊接。
图1所示为《网架设计与施工规程》规定的不肋空必球与加肋空心球的焊接接头坡口形式及尺寸。
2、空心球制作焊接接头的焊接方法可用药皮焊条手工电弧焊或二氧化碳保护半自动或自动焊，球体则放在转胎上转动。
壁厚大于16mm的大型空心球制作焊接时宜用埋弧自动焊，但可先用二氧化碳气焊或手工电弧焊小直径焊条打底, ,以保证焊透同时避免烧穿,然后再用自动埋弧焊填充、盖面。
其焊接参数与平板焊接相近,大规模生产时还可以采用机床式球体自动焊接设备。
空心球不转动手工和半自动焊接顺序，一般采用180度对称焊接法,见图2.节点焊接时应采取对称焊接法保证杆件轴线角度的准确性,并减小焊接应力,图3所示为球-管节点焊缝的分区焊接顺序。
在地面小拼时尽量使球体在下，钢管在上而处于俯焊位置，在高空焊接时，图2中的1、2焊缝则尽可能采取立焊或斜立焊位置。
焊接空心球节点承载能力的有限元分析
焊接空心球节点承载能力的有限元分析摘要：对承受单向轴压的焊接球节点，本文在现有文献资料工作的基础上进一步通过有限元分析的方法分析了承载能力的影响因素。
通过对大量计算结果的数值分析，对现有的承载力计算公式提出建议性的改进。
关键词：焊接空心球节点；承载能力；有限元分析1 引言随着现代建筑立面多样化的市场需求,钢筋混凝土坡屋面的应用越来越多。
一般将坡度小于5%的屋面称为平屋面，坡度大于10%的屋面称为坡屋面。
坡屋面根据坡面组织的不同可以分为单坡屋面、双坡屋面、四坡屋面及多坡屋面等。
单坡屋面多用于房屋为外走廊,进深比较小的建筑;双坡屋面及多坡屋面则用于建筑立面要求比较丰富的别墅或其他建筑。
由于焊接空心球节点造价相对低廉、加工工艺较为简单，并且复杂节点中的所有汇交杆件轴线均通过球节点中心线，可以有效避免节点偏心受力，因此球节点在国内得到了广泛的应用。
在我国焊接空心球节点的应用和研究已经展开多年，但随着新型结构形式的出现以及更为复杂的结构体系的诞生，关于焊接空心球节点的研究理论也应该日臻成熟，因此关于焊接空心球节点的研究仍然十分必要。
2单向轴压作用下焊接空心球节点的承载能力由于单向轴压作用的焊接空心球节点受力较为简单，现有研究较多较成熟，并且我国网架和网壳结构规程均给出了轴力作用下圆钢管焊接球节点的承载力计算公式，但随着试验研究的进行，目前仍有各种新的计算公式陆续提出。
此外，根据实际工程经验，目前的规程公式对于直径较大且壁厚较薄的焊接空心球节点设计安全储备不足，这可能是由于球体壁厚对节点的破坏模式有较大影响。
为了进一步了解轴压作用下焊接球节点承载能力的影响因素，本章对140个节点进行有限元分析(详见表2-1~表2-5)，节点的几何参数变化范围为:空心球直径300mm≤D≤900mm，球径与壁厚之比为25≤D/t≤45，球径与钢管直径之比为2.4≤D/d≤4.0。
2.1有限元模型本文通过有限元软件ABAQUS进行分析，采用理想弹塑性应力-应变关系和Von-Mises屈服准则，考虑几何非线性，不考虑焊缝和残余应力的影响，利用弧长法迭代跟踪节点的荷载位移全过程影响。
钢网架螺栓球节点、焊接球节点、焊接钢板节点的钢网架结构地面拼装工程
1范围本工艺标准适用于钢网架螺栓球节点、焊接球节点、焊接钢板节点的钢网架结构地面拼装工程。
2施工准备2.1材料：2.1.1钢网架拼装的钢材与连接材料、高强度螺栓、焊条等材料应符合设计要求，并应有出厂合格证明。
2.1.2螺栓球、空心焊接球、加助焊接球、锥头、套筒、封板、网架杆件、焊接钢板节点等半成品，应符合设计要求及相应的国家标准的规定。
2.1.2.1制造钢结构网架用的螺栓球的钢材，必须符合设计规定及相应材料的技术条件和标准。
螺栓球严禁有过烧、裂纹及付种隐患，成品球必须对最大的螺孔进行抗拉强度检验。
螺栓球的质量要求以及检验方法应符合表5-14的规定。
r2.1.2.2拼装用高强度螺栓的钢材必须符合设计规定及相应的技术标准。
钢网架结构用高强度螺栓必须采用国家标准〈〈钢结构用高强度大六角头螺栓》规定的性能等级8.8S或10.9S,并应按相应等级要求来检查。
检查高强度螺栓出厂合格证，检查试验报告，检查复验报告。
在拼装前还应对每根高强度螺栓进行表面硬度试验，严禁有裂纹和损伤。
高强度螺栓的允许偏差和检验方法应符合表5-15的规定。
2.1.2.3拼装用的焊接球材料品种、规格质量，必须符合设计要求和有关标准的规定。
焊接用的焊条、焊剂、焊丝、保护气体等应符合相应的技术要求和规定。
焊接球应有出厂合格证和钢球承载力检验报告。
拼装用焊接球应符合表5-16的规定。
5-162.1.2.4钢网架拼装封板、锥头、套筒的钢材，必须符合设计要求及相应的技术标准。
封板、锥头、套筒外观木得有裂纹、过烧及氧化皮。
封板、锥头、套筒的质量要求和检验方法应符合表5-17的规定。
注1胡械、粮头、蓼筒应分别进行检敦评走.2 F为琴19的外援照半役.2.1.2.5钢网架拼装焊接用钢板，必须符合设计要求及相应的技术标准。
焊接材料应有出厂合格证及相应的技术标准。
钢板节点的拼装焊缝应达到设计要求。
其质量要求及检验方法应符合表5-18的规定。
2.1.2.6钢网架拼装用杆件的钢材品种、规格、质量，必须符合设计规定及相应的技术标准。
钢结构施工方案
钢结构施工方案1 钢结构工程概况本工程钢结构主要行政楼报告厅与多功能厅、训练馆屋面和看台罩棚区域，另外行政楼主楼塔楼风亭为钢制八角亭。
1）运动场看台屋面承重结构采用双层弧形悬臂螺栓球网架，正放四角锥，网架下弦支撑，支撑点标高分别为9.3m、10m。
平面投影尺寸为108.34m*12m。
屋面板采用浅灰色压型钢板。
涂装两遍防锈漆，防火涂料采用薄涂型，耐火极限为1.5小时。
2）行政楼屋顶承重结构采用双层螺栓球网架，正放四角锥，网架上弦支撑，支撑点标高约为13.3m。
平面投影尺寸为(27.7+27.7)m*27m。
屋面板采用GRC网架板。
涂装两遍防锈漆，防火涂料采用薄涂型，耐火极限为1.5小时。
3）训练馆屋顶承重结构采用双层焊接球网架，正放四角锥，网架上弦支撑，支撑点标高为14.3m。
平面投影尺寸为43.6m*41m,与一般传统网架不同，上弦杆不成水平状态，从而构成了折线性屋面效果，屋面板为压型钢板。
涂装两遍防锈漆，防火涂料采用薄涂型，耐火极限为1.5小时。
4）行政楼主楼风亭塔楼延伸至六层，其中混凝土结构屋面顶至标高为38.400m，上部钢制风亭塔尖顶标高为59.00m。
2 网架构件加工制作方案2.1 工艺编制网架生产流程：杆件下料编号→检验→组焊→检验→焊接→检验→涂装前处理→检验→涂装→编号→检验→入库→发运；支座板料下制→检验→制孔→检验→支座体、过渡板组焊→检验→焊接→检验→支座球组焊→检验→焊接→检验→涂装前处理→检验→涂装→编号→检验→入库→发运；支托管、板下料→检验→组焊→检验→焊接→检验→涂装前处理→检验→涂装→编号→检验→入库→发运。
2.2 螺栓球节点网架加工制作（1）网架螺栓球节点制作工艺流程（2）螺栓球节点制作工艺方法序号工序名称简图示意工艺说明简述1圆钢下料1.球节点材质要求为45#，材料主要为圆钢。
2.圆钢下料采取锯床机械锯割。
圆钢锯床下料2钢球初压1.首先将圆钢在加热炉中加热至1150℃~1200℃。
焊接球节点钢网架制作拼装
中铁三局集团建安公司施工工艺标准QB/SJ－SG1105－2005焊接球节点钢网架制作拼装━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━1 适用范围本工艺标准适用于焊接球节点的钢网架制作拼装工程。
2 施工准备2.1 材料2.1.1 钢材、钢铸件的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。
应有质量合格证明文件和检验报告。
钢材表面的锈蚀、麻点或划痕等缺陷，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1／2；钢材的端边断口处不应有分层、夹渣等缺陷。
对属于下列情况之一的钢材，应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。
1）国外进口钢材；2）钢材混批；3）板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板；4）建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；5）设计有复验要求的钢材；6）对质量有疑义的钢材。
2.1.2 连接材料焊接材料、螺栓的品种、规格、性能等应符合国家现行产品标准和设计要求。
有质量合格证明文件和检验报告。
焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷；焊剂不应受潮结块。
锈蚀、碰伤或混批的高强螺栓不得使用。
2.1.3 涂装材料防腐涂料、防火涂料的品种、规格、性能等应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。
有质量合格证明文件和检验报告。
2.1.4 焊接球及制造焊接球所采用的原材料，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
2.2 机具电焊机、氧乙炔切割设备、砂轮锯、杆件切割车床、杆件切割动力头、钢卷尺、钢板尺、卡尺、水准仪、经纬仪、超声波探伤仪或磁粉探伤仪、倒链、铁锤、钢丝刷、烤箱、保温箱等。
2.3 作业条件2.3.1 焊工必须经考试合格，并取得有相应焊接材质及焊接部位的资格证书。
2.3.2 按设计要求和工程特点编制网架施工技术方案，熟悉图纸，做好安全和技术交底。
2.3.3 拼装前应对拼装胎模进行检测，防止胎位移动和变形。
大跨度焊接球钢网架屋面施工方案
目录1、工程概况 (1)2、编制依据 (1)3、工程目标 (2)3.1质量目标 (2)3.2工期目标 (2)3.3安全生产目标 (2)3.4文明生产目标 (2)4、施工总体部署 (2)4.1 现场施工条件及施工安排 (2)4.2 施工人员及设备配置 (3)5、脚手架搭设方案 (4)5.1 搭设方案选择 (4)5.2脚手架材料选择 (5)5.3 脚手架设计计算 (5)5.4 脚手架的搭设 (10)6、钢网架施工方案 (10)6.1 工程特点 (10)6.2施工顺序 (11)6.3 施工工艺 (11)6.4 网架验收 (15)6.5 网架结构防腐涂装 (17)7、网架质量控制措施 (19)7.1 质量控制难点 (19)7.2 保证大跨度焊接球网架安装精度的施工措施 (20)7.3控制焊接变形量和焊接质量 (23)8、钢网架涂装质量控制措施 (24)9、工期保证措施 (25)10、安全保证措施 (26)站房钢结构施工方案1、工程概况兰州新区职教园区省级统建“三校一区”--甘肃商贸职业学院位于位于兰州新区。
本工程主要是甘肃商贸职业学院大型焊接球网架屋面工程。
本工程房屋盖采用钢网架结构，共有一块网架屋面，采用轻钢屋面。
平面形状为四边形。
网架型式为焊接球节点正放四角锥网架。
支承形式为下弦多点支承（网架平面图中标"口"为支座位置）。
2、编制依据（1）房结构施工图、建筑图。
（2）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001；（3）《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002；（4）《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91；（5）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002；（6）《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78-91；（7）《钢网架螺栓球节点》JG10-1999；（8）《钢网架焊接球节点》JG11-1999；（9）《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》GB/T16939；（10）《钢结构防火涂料应用技术规范》CECS24:90。
焊接球节点加工工艺
1焊接球节点加工制作方案本工程主楼屋盖采用加强层（双层）网架结构和焊接空心球节点，钢屋盖采用万向球铰支座与柱顶连接；北指廊钢屋盖采用焊接球网架结构，钢屋盖采用钢球铰支座与柱顶连接。
根据受力情况，采用了不加肋空心球（WR）和加肋空心球（WSR）两种，焊接球共计约3.7万个。
根据焊接球成型特点，采用热压成型，其加工制作重点在于如何控制球体壁厚的减薄以及怎样保证球体的直径、圆度和表面质量、焊缝质量等。
对于球体壁厚的减薄量的控制，根据以往类似工程施工经验，热成型焊接球球体壁厚的减薄量约为（-0.015~0.05t，t为壁厚），球体坯料经过热成型后，整体发生变形，半球壁厚近坡口处不但不会减薄反而略有增加（1.015t），半球底部减薄则不明显，减薄后壁厚约为0.95t，本工程焊接球壁厚最厚为30mm，为此，正式加工制作前将选用32mm、30mm两种厚度钢板进行减薄量试验，根据实验结果选定制作焊接球坯料厚度，从而保证焊接球减薄量符合招标文件、设计图纸及规范标准的要求。
拟选择Y字柱柱顶球节点阐述其加工制作工艺。
另外，柱顶球节点下部与Y字柱连接处的耳板厚度达100mm，且通过销轴与Y字柱进行连接，轴类零件的技术要求主要是支承轴颈和配合轴颈的尺寸精度和形位精度，几何形状精度主要是圆度和圆柱度，一般要求限制在直径公差范围之内。
相互位置精度主要是同轴度和圆跳动；保证配合轴颈对于支承轴颈的同轴度，是轴类零件位置精度的普遍要求之一，因此，此耳板销轴孔的加工精度是此节点加工制作的一个重点。
1.1焊接球加工制作工艺流程原材料检验肋板下料半球坯料下料热压成型打磨尺寸检查脱模坡口处理球体组装焊接无损检测整形、除锈检测报告检查、编号整形、除锈运输1.2 焊接球节点加工制作流程制作流程一：•采用数控切割机进行球半坯料的切割下料。
•切割后清除熔渣、鳞屑、不规则及过度硬化部位；气割边缘和尖角打磨至2mm左右的倒角。
端部垂直度：Δ≤2制作流程二：坯料加热•热压时，温度越高，壁厚的减薄量将增大，加热不均匀也会使球瓣局部减薄量增大，为了保证热压质量，必须控制加热温度，其温度高低由材料的成分和板厚决定，对于厚度在10~50mm之间的低合金钢材通常加热温度取900~1000℃，脱模时的温度应控制在650℃±50℃，过程中全程采用红外线测温仪测试温度。
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编制:审核:审批: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 x 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？3.2mm 〜？4.0mm;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。