桁架加工工藝有哪些方法（數(shù)控相貫線切割機焊接順序?qū)|(zhì)量的影響）

桁架加工工藝中，數(shù)控相貫線切割機在焊接順序上對最終質(zhì)量有著顯著影響。合理的焊接順序可以確保焊縫的均勻性，避免應(yīng)力集中，提高結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。通過優(yōu)化焊接順序，可以有效控制焊接變形，減少焊接應(yīng)力，從而提升桁架結(jié)構(gòu)的承載能力和使用壽命。在選擇和調(diào)整焊接順序時，需要綜合考慮材料特性、焊接設(shè)備能力以及設(shè)計要求等因素，以達到最佳的加工效果。

桁架加工工藝方法

一、放樣與切割

（一）放樣

分離桿件放樣
- 對于桁架屋面這種空間雙面彎曲構(gòu)件，在放樣前要確定制作方案。例如將桁架分為上下弦桿分別加工，先確定每根桿件的基準平面，建立方便控制桿件定位的坐標系，分別繪制桿件的俯視圖及正立面圖，并標注節(jié)點在新建坐標系中的尺寸。以1榀桁架的上弦桿為例，可將主管一端面圓心設(shè)為坐標原點，繪出xy平面（桁架俯視圖）和xz平面（正立面圖）視圖，標注節(jié)點相對于原點的坐標值，從而準確定位主管上各節(jié)點，再對節(jié)點的支管接頭及節(jié)點板分別繪出視圖并標注尺寸關(guān)系，確定各桿件的定位關(guān)系，最后繪出零件大樣圖，桿件定位關(guān)系也可用相對于新建坐標原點的坐標值表示。
深化設(shè)計與參數(shù)計算
- 在采用數(shù)控相貫線切割機進行機械自動切割時，深化設(shè)計人員需提供如不同平面內(nèi)管的相互關(guān)系（夾角）等數(shù)據(jù)。工程技術(shù)人員要消化工程圖紙，計算出各桿件相貫線形狀的各個參數(shù)，像各桿件管心間中心距、距母線偏轉(zhuǎn)角、相貫斜角角度、桿件坡口角度值、兩桿件偏心交貫時的相貫偏心距離、桿件開槽的槽口大小和位置等參數(shù)，將這些參數(shù)值輸入計算機生成機床可識別的加工代碼后進行機械切割。

（二）切割

手工切割
- 當(dāng)桁架結(jié)構(gòu)中桿件采用手工切割時，需要預(yù)先進行1∶1放實樣，用模板或樣桿按實際相交的角度及相貫線放出實際的斷面形狀，然后再根據(jù)此斷面形狀進行加工。
機械自動切割
- 利用數(shù)控相貫線切割機進行機械自動切割，需先由深化設(shè)計人員提供相關(guān)數(shù)據(jù)，工程技術(shù)人員計算各桿件相貫線形狀參數(shù)并輸入計算機生成加工代碼后進行切割，適用于桿件端頭斷面形狀復(fù)雜的桁架結(jié)構(gòu)加工。

二、焊接

焊接材料選用與復(fù)驗
- 鋼管所用焊接材料，應(yīng)按施工圖的要求選用，符合國家及行業(yè)相關(guān)標準、規(guī)范的規(guī)定，并有質(zhì)量證明書或檢驗報告。焊接材料進廠后應(yīng)進行復(fù)驗，檢驗員根據(jù)訂貨合同和有關(guān)技術(shù)標準進行，不得使用藥皮脫落或焊芯生銹的焊條和受潮結(jié)塊的焊劑及已經(jīng)熔燒過的渣殼。
焊接工藝評定
- 工藝評定的目的包括審定生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn)、對質(zhì)量保證可靠程度進行檢驗以及經(jīng)濟合理性分析等。
焊接順序確定
- 在一些桁架加工工法中，要合理確定焊接工藝和焊接順序，以保證筒體焊縫質(zhì)量，例如在大直徑鋼管桁架結(jié)構(gòu)加工中，需考慮到鋼管的結(jié)構(gòu)特點和加工流程來確定合適的焊接順序。

三、構(gòu)件組立

（一）桁架弦桿組立

定位放置
- 將冷彎好的桁架弦桿用吊車吊至胎架上，使弦桿的底部與胎架上的水平定位鐵條貼緊，側(cè)面與垂直定位鐵條貼緊。
坐標測量與調(diào)整
- 利用水準儀和線錘對弦桿軸線和牛腿管軸線的交點進行三維坐標測量。由于交點在弦桿內(nèi)部難測量，可通過控制交點在弦桿上表面的垂直投影點的三維坐標來調(diào)整弦桿位置。投影點的x，z坐標利用線錘與從胎架平面原點引出的交點x，z坐標來確定，y坐標用水準儀直接測量。若測量數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)不符，要調(diào)整弦桿位置直至吻合。

（二）牛腿管組立

牛腿管端部圓心定位
- 牛腿管端部的中心點在鋼管內(nèi)部無法直接測量控制其位置時，可以采用在牛腿管端部直徑方向上點焊一根輔助鐵條，取其中點作為牛腿管端部圓心進行測量定位。
軸線夾角確定與位置調(diào)整
- 牛腿管的軸線與胎架基準平面的夾角無法直接測量時，需將其軸線在垂直方向投影到牛腿管的上表面，利用角尺等工具測量其投影線與胎架基準平面的夾角，依據(jù)三維模型上的夾角標準值來調(diào)整牛腿管位置，定位完成后與弦桿點焊定位。

（三）牛腿耳板組立

牛腿管開槽
- 由于牛腿管在數(shù)控相貫線切割工序沒有加工出牛腿管的槽孔，在牛腿耳板組立前需要對牛腿管進行開槽處理。依據(jù)設(shè)計圖牛腿耳板的定位位置找出牛腿管的基準線，首先根據(jù)牛腿管端面圓心的坐標，利用角尺找出牛腿管端面上的象限點；其次由于牛腿管垂直于弦桿，在弦桿上用角尺找出牛腿管與弦桿相交的端點。
牛腿耳板定位
- 牛腿耳板粗定位等相關(guān)操作，按照設(shè)計圖要求進行定位。

四、鋼管成型

大直徑鋼管制作（直徑>1000mm）
- 采用鋼板卷制的方法，利用加工鋼管的“JCO”原理，即采用油壓設(shè)備配合適當(dāng)?shù)哪＞撸诔尚蜋C上將鋼板的一半經(jīng)過多次步進沖壓，壓成“J”形，再將鋼板的另一半同樣彎曲，壓成“C”形，最后壓成開口的“O”形。成型過程中，鋼板變形均勻，殘余應(yīng)力小，表面不產(chǎn)生劃傷。焊接成型后利用冷彎或中頻產(chǎn)生高溫進行彎曲加工。
小直徑鋼管制作（直徑≤1000mm）
- 可采用無縫鋼管或直縫鋼管經(jīng)過彎管制成，但具體工藝也需要考慮鋼管的壁厚、弧度等要求進行相應(yīng)的彎管操作。