桁架节点焊接顺序:为什么先焊主杆后焊腹杆
桁架节点焊接顺序:为什么先焊主杆后焊腹杆
焊接顺序是个容易被忽略的问题,但顺序不对,焊接残余应力和变形会很大,甚至把节点拉裂。广告牌桁架节点杆件多,焊缝密集,更要讲究顺序。
很多现场焊接不注意顺序,想焊哪焊哪,焊完节点变形,尺寸不对,或者产生焊接裂纹。
一、焊接残余应力怎么来的
焊接时局部加热到熔化,焊缝和热影响区金属膨胀,周围冷金属约束它,产生塑性压缩。冷却时焊缝收缩,又受到约束,就产生了残余拉应力。
残余应力峰值能达到钢材屈服强度,和工作应力叠加,可能使构件提前破坏。焊接变形还会造成构件初弯曲、初偏心,降低稳定承载力。
节点焊缝越多越密集,残余应力越大。合理的焊接顺序可以让焊缝自由收缩,减小残余应力和变形。
二、正确的焊接顺序原则
总体原则:先焊收缩量大的焊缝,后焊收缩量小的;先焊主杆件对接焊缝,后焊腹杆角焊缝;对称施焊,从中间向两边焊。
具体到桁架节点:
1. 先焊弦杆对接焊缝(如果有),让主要杆件先成型;
2. 再焊腹杆和弦杆连接的角焊缝,从节点中间向两端对称焊;
3. 另外焊加劲肋、连接板等次要零件;
4. 同一根杆件两端的焊缝不要同时焊,先焊一端,冷却后再焊另一端,避免两端约束产生大的拉应力。
本项目现场焊缝质量良好,从焊接成型看,施工单位是按合理顺序焊接的,没有明显焊接变形和裂纹。
三、不按顺序焊的后果
先焊腹杆后焊主杆,主杆焊缝收缩时受到腹杆约束,残余应力大,甚至把腹杆焊缝拉裂。
不对称焊接,焊完一边再焊另一边,节点会向先焊的一侧弯曲变形。
连续焊完所有焊缝不冷却,热量集中,节点区域温度过高,钢材晶粒粗大,韧性下降,还可能产生热裂纹。
现场高空焊接,焊工图省事,一个位置蹲那把周围焊缝全焊了,这是最不好的,焊接变形和残余应力都大。
四、减少焊接残余应力的措施
除了合理顺序,还有几个措施:
焊前预热,尤其是厚板和环境温度低的时候,预热到100~150℃,减小温度梯度,降低残余应力。四川冬季施工,温度低于5℃,Q235钢厚度大于16mm就要预热。
采用小参数多层多道焊,不要一次焊满,每道焊完冷却一些再焊下一道,热量分散。
焊后可以做消应力处理,重要节点用锤击法,每道焊完用小锤轻敲焊缝,释放应力。现场一般不做热处理,条件不允许。
已经产生焊接变形的,不要强行校正,冷校正会产生新的残余应力。可以用热校正,或者分析变形对受力的影响,影响不大的可以接受。
涉及房屋安全问题时,建议委托具有相应检测资质及CMA资质的正规检测机构开展现场检测,并结合检测结果制定维修或加固方案。

