北京體育館鋼結(jié)構(gòu)工程焊接應(yīng)力應(yīng)變控制技術(shù)

國家體育場（鳥巢）鋼結(jié)構(gòu)工程焊接應(yīng)力應(yīng)變控制技術(shù)探討北京****鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司二00五年三月目錄TOC\o"1-3"\h\zHYPERLINK\l"_Toc98315899"一、工程概況2HYPERLINK\l"_Toc98315900"1.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計重量3HYPERLINK\l"_Toc98315901"2.鋼材型號厚度3HYPERLINK\l"_Toc98315902"3.鋼材性能4HYPERLINK\l"_Toc98315903"二、工程特點4HYPERLINK\l"_Toc98315904"1.工程規(guī)模大，構(gòu)件噸位重4HYPERLINK\l"_Toc98315905"2.節(jié)點復(fù)雜5HYPERLINK\l"_Toc98315906"3.施工難度大5HYPERLINK\l"_Toc98315907"4.工期要求緊6HYPERLINK\l"_Toc98315908"三、施工方案簡介6HYPERLINK\l"_Toc98315909"四、難點分析10HYPERLINK\l"_Toc98315910"五、鋼結(jié)構(gòu)焊接變形及殘余應(yīng)力的分析與對策11HYPERLINK\l"_Toc98315911"1.焊接變形與殘余應(yīng)力的基礎(chǔ)分析11HYPERLINK\l"_Toc98315912"六、焊接工藝評定13HYPERLINK\l"_Toc98315913"1.國家體育場（鳥巢）焊接技術(shù)歸類表（計劃1）13HYPERLINK\l"_Toc98315914"2.工藝評定（應(yīng)有的部份）13HYPERLINK\l"_Toc98315915"七、焊接坡口形式與尺寸15HYPERLINK\l"_Toc98315916"1、坡口形式與尺寸15HYPERLINK\l"_Toc98315917"2、焊材匹配與選用16HYPERLINK\l"_Toc98315918"八、焊接順序17HYPERLINK\l"_Toc98315919"1、焊接工程的總體思路17HYPERLINK\l"_Toc98315920"2、主結(jié)構(gòu)焊接的指導(dǎo)思想17HYPERLINK\l"_Toc98315921"九、超高強鋼特厚板焊接技術(shù)21HYPERLINK\l"_Toc98315922"十、層狀撕裂問題分析23HYPERLINK\l"_Toc98315923"十一、鑄鋼件焊接技術(shù)24HYPERLINK\l"_Toc98315924"十二、科技創(chuàng)新及攻關(guān)24一、工程概況國家體育場看臺的放射狀混凝土框架結(jié)構(gòu)與環(huán)繞它們并形成主屋蓋的空間鋼結(jié)構(gòu)完全分離?？臻g鋼結(jié)構(gòu)由24榀門式桁架圍繞著體育場內(nèi)部碗狀看臺區(qū)旋轉(zhuǎn)而成，其中22榀貫通或基本貫通。結(jié)構(gòu)組件相互支撐、形成網(wǎng)格狀構(gòu)架，組成體育場整體的“鳥巢”造型。所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成結(jié)構(gòu)及建筑外形。工程±0.000標高相對于絕對標高為43.500m，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋呈雙曲面馬鞍型，南北向結(jié)構(gòu)高度為40.746m，東西向結(jié)構(gòu)高度為67.122m。屋頂主結(jié)構(gòu)均為箱型截面，上弦桿截面基本為1000mm×1000mm，下弦桿截面基本為800mm×800mm，腹桿截面基本為600mm×600mm，腹桿與上下弦桿相貫，屋頂矢高12.000m。豎向由24根組合鋼結(jié)構(gòu)柱支撐，每根組合鋼結(jié)構(gòu)柱由兩根1200mm×1200mm箱型鋼柱和一根菱形鋼柱組成，荷載通過它傳遞至基礎(chǔ)。立面次結(jié)構(gòu)截面基本為1200mm×1000mm，頂面次結(jié)構(gòu)截面基本為1000mm×1000mm。1.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計重量主桁架：12720噸組合柱：12548噸次結(jié)構(gòu)：11670噸樓梯：4137噸馬道：800噸合計：41875噸2.鋼材型號厚度鋼板的最大厚度100mm。當鋼板厚度≤34mm時，采用Q345鋼材；當鋼板厚度≥36mm時，采用Q345GJ鋼材；少量厚鋼板采用Q460、S460ML鋼材。局部采用鑄鋼件。厚度分布：·組合鋼柱除少量棱形柱底部和頂部為90~100mm，其余為50~80mm，另外兩根方形斜柱板厚絕大多數(shù)為30、25、20mm。·桁架上弦桿個別段為50mm外，其余均在40mm以下，大多數(shù)為30、25、20mm。·桁架下弦桿個別段為50、42mm外，其余絕大多數(shù)為20mm?！じ箺U為20、14、10mm，多數(shù)為10mm?！ご谓Y(jié)構(gòu)板厚最大36mm，絕大部分為20mm以下。3.鋼材性能沖擊性能要求鋼材牌號主結(jié)構(gòu)次結(jié)構(gòu)Q345、Q3445GJD級，-2000CC時AK≥34JC級，00C時AKK≥34JQ460、S4660MLE級，-4000CC時AK≥34JZ向性能要求鋼板厚度(mm))T＜4040≤t≤6060＜t≤80t＞80Z向要求--Z15Z25Z35二、工程主要特點1.工程規(guī)模大，構(gòu)件噸位重·馬鞍形鋼屋蓋長軸約333m，短軸約280m；內(nèi)環(huán)長軸約182m，短軸約124m；矢高12m。·組合鋼柱最大重量約重520t，每延米最重約10t；主桁架每延米最重約3t。2.節(jié)點復(fù)雜·主結(jié)構(gòu)均為大截面箱型構(gòu)件，節(jié)點在空間匯交多根桿件；次結(jié)構(gòu)節(jié)點復(fù)雜多變、規(guī)律性少。組合鋼柱菱形柱轉(zhuǎn)換節(jié)點菱形柱頂節(jié)點主桁架典型K型節(jié)點三、施工方案簡介根據(jù)調(diào)整后的初步設(shè)計圖紙等技術(shù)條件,確定的最終安裝方案為地面拼裝高空散裝的施工方法，即在場內(nèi)布置78根支撐體系，主體結(jié)構(gòu)分片或分塊地面拼裝成型后，通過800T及600T吊車吊裝到臨時支撐頂部，分四大區(qū)八個階段對稱完裝及焊接，主結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)及立面次結(jié)構(gòu)完成后對78根支撐體系進行整體、同步卸載，最后安裝平面次結(jié)構(gòu)。四、層狀撕裂問題分析層狀撕裂風(fēng)險性分析：啟裂分類成因措施第Ⅰ類以焊根裂紋,焊趾趾裂紋為啟裂裂源,沿HAZ發(fā)展的層狀狀撕裂。影響冷裂的因素::Pcm、HD、RF；伸長的MnS夾雜雜物；角變形引起的應(yīng)變變集中。1.同防止冷裂紋的措措施；2.降低鋼中的S的含含量；3.改變接頭及坡口形形式,防止角變形形及應(yīng)力集中中。第Ⅱ類以軋制夾層為啟裂裂源,沿HAZ發(fā)展的層狀狀撕裂。伸長的MnS夾雜雜物及硅酸鹽鹽夾雜物；拘束度加大應(yīng)變時時效。減少拘束度；采用低氫焊材；改進接頭和坡口形形式；堆焊隔離層。第Ⅲ類以軋制夾層為裂源源,沿遠離HAZ的母材中心心發(fā)展的層狀狀撕裂。軋制的長條MnSS夾雜物及硅硅酸鹽夾雜物物；拘束度增加；應(yīng)變時效。減小拘束度；改進接頭或坡口形形式；堆焊隔離層；鋼板兩端機械加工工。由于焊接接頭的形成方式對鋼板板厚方向的拘束比較大，因此，從接頭方式角度來講存在一定的傾向性，根據(jù)層狀撕裂經(jīng)驗公式：LTR=INF（A）+INF（B）+INF（C）+INF（D）+INF（E）；INF（A）為焊腳尺寸S的影響，S值越大，LTR越大。所以不應(yīng)采用過大的焊腳尺寸。INF（B）為接頭形成方式的影響。INF（C）為承受橫向拘束時板厚δ對LTR的影響，δ越大，LTR越大。INF（D）為拘束度的影響，拘束度Rf越大，層狀撕裂傾向越大。INF（E）為預(yù)熱條件的影響，采用預(yù)熱有利。根據(jù)所計算的LTR值知道，板厚大于40mm其層狀撕裂的危險性很大，但產(chǎn)生層狀撕裂最主要是取決于鋼材的材質(zhì)，因此本工程所選用的鋼板其性能一定要滿足Z15～Z35的要求，同時在應(yīng)力應(yīng)變的控制上采用有力防止層狀撕裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。四、鋼結(jié)構(gòu)焊接變形及殘余應(yīng)力的分析與對策焊接變形與殘余應(yīng)力是鋼結(jié)構(gòu)工程中必須認真對待的重大課題，必須有嚴密的工藝規(guī)程及對策，在工程的進行過程中，還必須采用科學(xué)合理的管理，使之形成完整的系統(tǒng)管理工程，確保鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。1.焊接變形與殘余應(yīng)力的基礎(chǔ)分析國家體育場鋼結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)場焊縫主要分為兩大類型：角焊縫及對接焊縫。一般來說角焊縫的焊接變形不會太大，其殘余能量主要以焊接殘余應(yīng)力的形式存在于鋼結(jié)構(gòu)的焊縫和HAZ之中；角焊縫不是主要受力焊縫，控制焊接殘余應(yīng)力大小的關(guān)鍵是控制焊縫的最小焊腳尺寸。厚板對接焊縫的殘余能量以焊縫的收縮變形和焊接殘余應(yīng)力的形式存在于焊縫和HAZ之中；因此控制焊接變形及焊接殘余應(yīng)力必須綜合治理。實踐證明：焊接應(yīng)力及殘余應(yīng)力同時存在于同一焊件之中，既相輔相成又可以相互轉(zhuǎn)換，該結(jié)論的理論依據(jù)是能量守恒，見式（1），（2）。設(shè)焊縫焊接的總能量E總=1；E總=W有+W無+ε+σ=1（1）當焊接結(jié)束后：ε+σ=E總-W有-W無=C＜1ε+σ=C＜1（2）式中：W有參加冶金反應(yīng)的有用能量；W無所有無用能量的總和，包括：傳導(dǎo)；輻射；對流所損失的能量；ε焊接變形所需的能量；σ焊接殘余應(yīng)力所需的能量；C焊接變形及殘余應(yīng)力所需的能量，是小于1的常數(shù)。根據(jù)式（2），焊接變形和焊接殘余應(yīng)力不僅存在于同一焊縫和HAZ，而且可以互相轉(zhuǎn)化，在無外加能量的前提下，減少一方必須增大另一方。焊接變形以尺寸的誤差明顯表示在鋼結(jié)構(gòu)的實體上，焊接殘余應(yīng)力毫無外觀表示存在于構(gòu)件內(nèi)部之中：當焊接殘余應(yīng)力σ殘≥σs（母材屈服強度）時;鋼結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)失穩(wěn)狀態(tài)，嚴重時，會帶來災(zāi)難性的后果。在國家體育場鋼結(jié)構(gòu)工程中，希望屋頂鋼結(jié)構(gòu)不要太大的變形而影響鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度和美觀，又不希望有較大的焊接應(yīng)力而影響結(jié)構(gòu)的安全；所以控制焊接變形和焊接殘余應(yīng)力是該工程成功的關(guān)鍵。在對接焊縫中：焊接變形為收縮變形，其收縮量的定量計算可按（3）式進行。Fε=0.2Fn/δ(3)式中：Fε—焊接變形的收縮量；Fn—焊縫的橫截面積；δ—母材的板厚；該式在寶鋼及其他工程中發(fā)揮重要作用。來源曾樂《焊接工程學(xué)》。該式的具體意義是，當焊接變形（收縮量）完全實現(xiàn)時，焊接殘余應(yīng)力是一個非常小的安全值；當焊接變形因約束不能實現(xiàn)時，對接焊縫的兩端會產(chǎn)生極大的拉應(yīng)力場；拉應(yīng)力場的大小完全取決于焊縫橫截面積的大小。因此：根據(jù)式（3）可以作出對接焊縫控制焊接變形和焊接殘余應(yīng)力相互轉(zhuǎn)化的工藝方法。國家體育場工程對接焊逢關(guān)鍵控制焊接殘余應(yīng)力。根據(jù)式（2）、（3），對接焊縫的焊接變形及應(yīng)力控制主要有以下兩種方法：A.用自由端自由收縮的方法來減少焊接殘余應(yīng)力。在對接鋼構(gòu)件時（多數(shù)為水平對接），在焊縫的另一端不加任何約束；以焊接變形（收縮變形）為代價減少焊接殘余應(yīng)力，見下圖。該方法適合任何對接構(gòu)件，采用該法前都應(yīng)用（3）式進行計算，確定焊接變形的數(shù)值，必須在制作結(jié)構(gòu)中預(yù)留。（如變形小可不考慮預(yù)留）B.在固定焊縫的焊接時，用減少焊縫焊肉的截面積的方法來實現(xiàn)減少焊接殘余應(yīng)力的目的。在固定焊縫的焊接中，用焊接變形（自由收縮）的焊接方法來減少焊接殘余應(yīng)力已不可能實現(xiàn)，因為構(gòu)件兩端的剛性很大，產(chǎn)生變形必然形成兩端焊縫的強拉應(yīng)力場，對焊縫的安全不利，唯一的方法減少固定焊縫的焊肉截面積和采用能量密度相對較高的焊接方法（如熔化極氣體保護焊和藥芯焊絲自保護焊等），并采用較小的熱輸入（即小線能量E），這樣便可以達到控制焊接殘余應(yīng)力的目的，見下圖。六、焊接工藝評定1.國家體育場（鳥巢）焊接技術(shù)歸類表（計劃1）序號焊接技術(shù)焊接位置使用部位備注1SAWFBOX梁柱制作（工工廠）2SAW－DFBOX梁柱制作（工工廠）雙絲高速埋弧焊是是用于δ=8㎜的BOX梁柱的制作作（科技攻關(guān)關(guān)項目）3ESW－MNVBOX梁柱制作（工工廠）截面小于600××600BOOX梁柱角板焊焊接4ESW－WEVBOX梁柱制作（工工廠）截面小于600××600BOOX梁柱角板焊焊接5CO2GMAWF、HBOX梁柱制作（工工廠）6CO2FCAW--GF、V、HBOX梁柱對接（工工地）主要用于合攏焊縫縫7EGWV1200×12000棱形柱（工工地）（科研項目）8SAW(橫焊)H工地橫焊縫（科研項目）9FCAW－SSF、H工地焊縫小角度高空坡口焊焊接10SMAWF、V、H工地焊縫鑄鋼同鋼的焊接用用于仰焊11SWF工廠2.工藝評定（應(yīng)有的部份）2.1國家體育場工程需進行焊接工藝評定的鋼種組合有：（1）Q345＋Q345（2）Q345DGJ＋Q345DGJ（3）Q345CGJ＋Q345CGJ（4）Q460＋Q460（5）S460ML＋S460ML（6）GS16Mn5＋Q345CGJ（7）GS20Mn5＋Q345CGJ（8）Q460＋GS20Mn5（9）S460ml＋GS20Mn5（10）GS20Mn5＋Q345DGJ（11）GS16Mn5＋Q345DGJ（12）Q345＋MLO2.2焊接工藝項目評定表序號鋼種組合試件板厚SAWSAW－DESW－MNESW－WECO2GMAWCO2FCAWGGEGWSAW（H）FCAW－SSSMAWSW1（1）70，36，20331199111302（2）70，30，20331199111303（3）70，36，20331199111304（4）70，36220066000605（5）70，36220066000606（6）70，36000000000607（7）70，36000000000608（8）70，36000000000609（9）70，360000000006010（10）70，360000000006011（11）70，360000000006012（12）70，36，209合計1313333936333579∑=176七、焊接坡口形式與尺寸1、坡口形式與尺寸小角度V型坡口鑄鋼件與柱的對接焊縫坡口焊接坡口采用小角度V型坡口形式，如上圖。主要考慮在保證焊透的前提下采用小角度、窄間隙單面焊接坡口，可減少收縮量。柱與柱的現(xiàn)場吊裝對接坡口·焊接參數(shù)焊接方法焊接材料焊接工藝參數(shù)備注標準型號規(guī)格(mm)電流(A)電壓(V)氣流量(L/miin)GMAW實心焊絲絲ER50-6,7ER55-6,7φ1.2260～32030～3450～80FCAW藥性焊絲絲E50E55φ1.2260～30030～3450～80SMAWE5015，E55515φ3.290～12022～26/φ4160～18024～26/φ5200～24026～28/2、焊材匹配與選用焊材的選用遵循“等強匹配”原則。·母材設(shè)計采用Q345D或Q345GJD結(jié)構(gòu)鋼(局部采用Q460、S460ML鋼)，其厚度方向性能須符合設(shè)計及GB5313-85中規(guī)定的Z向性能的要求。根據(jù)以往工程經(jīng)驗，鑄鋼件建議使用GS－20Mn5V（DIN17182）。鑄鋼GS－20Mn5V的化學(xué)成分與Q345D相近，其碳當量極限值為0.42，與Q345D鋼材的可焊性較好?！ず覆母鶕?jù)母材及焊縫性能，鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接主要采用半自動二氧化碳氣體保護焊（GMAW），焊接位置困難之處如仰焊采用手工電弧焊（SMAW）。焊材選用見表一。表一：焊材選用序號母材焊接材料GMAW或FCAAW-GSMAW標準型號標準強度保證值標準型號標準強度保證值σsσbσsσb1Q345D72Q345GJD73GS－20Mn55V+Q345D、QQ345GJJD74SL7E551544054057八、焊接順序1、焊接工程的總體思路協(xié)同安裝，科學(xué)編程，六個統(tǒng)一，攻克難關(guān)；先主后次，先大后小，高能密度，較小輸入，分段跳焊，錘擊焊縫，應(yīng)變適當，工程全優(yōu)。協(xié)同安裝：同安裝工藝共同決定每一根主結(jié)構(gòu)的安裝順序，確認起始點和合攏點，合攏點嚴禁在構(gòu)件自重應(yīng)力的集中點。科學(xué)編程：以JGJ81-2002《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》為指導(dǎo)思想，以焊接應(yīng)力變形控制的理論為基礎(chǔ)，編制科學(xué)合理的焊接程序，有效的控制鋼結(jié)構(gòu)整體的應(yīng)力及變形，使焊接殘余應(yīng)力和變形相對合理的存在結(jié)構(gòu)之中，希望焊接應(yīng)力不至于過大而影響結(jié)構(gòu)安全（應(yīng)盡可能?。植幌Ｍ羞^大形變而影響美觀，使國家體育場工程既安全又美觀。六個統(tǒng)一：即執(zhí)行焊接程序的組織保證：（1）施工各單位必須統(tǒng)一嚴格執(zhí)行焊接程序；（2）統(tǒng)一焊接程序、焊接方案交底；（3）統(tǒng)一焊接技術(shù)（焊接方法）；（4）統(tǒng)一工藝評定；（5）統(tǒng)一焊工培訓(xùn)；（6）統(tǒng)一質(zhì)量檢測。攻克難關(guān)：重點抓好三個工藝評定：（1）Q460鋼的焊接工藝評定;(2)厚板焊接工藝評定（分層）；（3）抓好鑄鋼同鋼、異種鋼的焊接工藝評定。尚應(yīng)注意重要的焊縫先焊，次要的后焊，收縮量大的先焊，收縮量小的后焊，盡量采用如渣氣聯(lián)合保護焊和減少應(yīng)力的焊接工藝。2、主結(jié)構(gòu)焊接的指導(dǎo)思想A.焊接順序根據(jù)主結(jié)構(gòu)“分區(qū)安裝，分步進行，基本對稱，控制合攏”的思想，焊接程序應(yīng)當是：第一步：以柱為點，弧線同步，內(nèi)外并進，分頭進行，監(jiān)測應(yīng)變，謹慎合攏。第二步：扇形分中，多點同步，分向進行，異向合攏。主結(jié)構(gòu)總體焊接順序：第一階段：A，BA為內(nèi)圈節(jié)點，B為外圈節(jié)點；由內(nèi)向外的方向焊接標志及順序為A1、A2、A3、A4、A5；由外向內(nèi)的方向焊接標志及順序為B1、B2。第二階段：C，DC為內(nèi)圈節(jié)點，D為外圈節(jié)點；由內(nèi)向外的方向焊接標志及順序為C1、C2、C3、C4；由外向內(nèi)的方向焊接標志及順序為D1、D2、D3、D4。第三階段：E由內(nèi)向外的方向焊接標志及順序為A、C、E；由外向內(nèi)的方向焊接標志及順序為E1、E2。內(nèi)圈的焊接順序：由內(nèi)向外的方向焊焊接標志及順順序為A、C、E；由外向內(nèi)的方向焊焊接標志及順順序為E1、E2。在焊接方法上采用用氣體保護焊焊，渣氣聯(lián)合合保護，藥芯芯自保護等高高能密度的焊焊接方式和小小的焊接線能能量（即小的的E總），這樣樣可以獲得較較理想的焊接接變形和殘余余應(yīng)力狀態(tài)。在在具體消除應(yīng)應(yīng)力的措施上上，對長焊縫縫采用分段跳跳焊和錘擊焊焊縫的方法（用用錘擊法消除除中間焊層應(yīng)應(yīng)力時，應(yīng)采采用圓頭小錘錘和小型震動動工具進行，不不應(yīng)對根部焊焊縫，蓋面焊焊縫或焊縫坡坡口邊緣母材材進行錘擊）。可可以達到減少少焊縫殘余應(yīng)應(yīng)力的目的。因因此，實現(xiàn)焊焊接順序的總總體思路肯定定可以獲得鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件屋屋頂尺寸的穩(wěn)穩(wěn)定和合理焊焊接殘余應(yīng)力力，從而保證證工程的安全全可靠。B．合攏段焊縫的變變形及應(yīng)力控控制措施在屋頂整體焊接順順序中，最后后兩組（條）焊焊縫是合攏段段焊縫，是整整個工程的關(guān)關(guān)鍵焊縫，關(guān)關(guān)系到工程的的成敗。從圖（4）中可知知，合攏段焊焊縫的焊接有有相當難度，根根據(jù)我們的經(jīng)經(jīng)驗，要想達達到理想的質(zhì)質(zhì)量目標，必必須進行以下下工作：節(jié)點的優(yōu)化，在圖圖（1）中1－1、2－2截面中，要要求坡口為V型、X型；其位置為平焊和立立焊。并在安安裝過程中有有定位的約束束。在具體焊接順序上上必須遵守：：先焊1—1截面，再焊2－2截面。在同同一截面的焊焊接中，應(yīng)當當遵守由下而而上的焊接順順序。在焊接2－2截面面的過程中必必須做到：在保證焊透的前提提下，應(yīng)用小小的坡口；從從此來盡量減減少焊肉的截截面積（在制制作時加工完完成）；當坡口間隙過大時時，應(yīng)在一側(cè)側(cè)先堆焊，后后磨光；X型坡口不留間隙、頂頂緊（立焊）、V型坡口盡量不留間隙；V型坡口不留間隙難難以焊透，因因此反面應(yīng)清清根，并焊退退火焊道，X型坡口清根根后焊另一面面。遵守焊接順序的總總思路，應(yīng)用用對稱施焊，分分段跳焊和錘錘擊焊縫的工工藝進行（詳詳見作業(yè)計劃劃）。V型坡口經(jīng)堆焊間隙隙還大時；該該焊口為累積積收縮量的集集中體現(xiàn)，可可按圖（5）處理。說明：圖中1———先焊；2——墊板δ＝10mm；當間隙大于20mmm時，應(yīng)采取取堆焊工藝，應(yīng)應(yīng)用CO2氣體保護焊焊進行。在各階段內(nèi)圈桁架架吊裝就位后后，按照先焊焊接內(nèi)圈后焊焊接桁架的焊焊接順序，其其余桁架接縫縫采取按區(qū)沿沿軸線方向的的焊接順序，由由外向內(nèi)逐一一擴散同步焊焊接；各區(qū)之之間的連接采采用先封閉焊焊接內(nèi)圈，后后連接主桁架架的焊接順序序。立面次結(jié)構(gòu)的焊接接順序：按吊裝順序進行,,原則上先焊焊橫桿件后焊焊豎桿件。柱間次結(jié)構(gòu)的焊接接先于主桁架架，根據(jù)分段段安裝順序采采取逐段由下下往上，先焊焊橫向桿件予予以定位，后后焊豎向桿件件的順序。并并按照三柱間間兩小區(qū)同時時對稱施焊的的原則。典型型立面次結(jié)構(gòu)構(gòu)焊接順序如如下圖所示：：典型立面次結(jié)構(gòu)焊焊接順序示意意圖頂面次結(jié)構(gòu)焊接順順序：以主桁架為主干對對稱焊接，每每一焊接單元元由外向內(nèi)，由由兩端向中間間焊接。典型型頂面次結(jié)構(gòu)構(gòu)焊接順序如如下圖所示：：局部焊接順序：箱型梁由2名焊工工同步對稱施施焊，采用多多層多道焊，如如下圖示。同同一榀桁架上上下弦同時施施焊；一榀主主桁架兩端接接縫不可同時時焊接，構(gòu)件件連接避免隨隨裝隨焊，以以免收縮變形形累積而引起起節(jié)點移位；；菱形柱在拼拼裝時，由4名焊工同步步對稱施焊，采采用多層多道道施焊，如下下圖示。九、超高強鋼特厚厚板焊接技術(shù)術(shù)高強鋼焊接性試驗驗及焊接工藝藝評定工作流流程圖為解決國內(nèi)建筑鋼鋼結(jié)構(gòu)未曾使使用過的Q460和S460MML鋼特厚板（100mm）封閉斷面面構(gòu)件焊接裂裂紋傾向大的的難題，擬采采取以下技術(shù)術(shù)措施：通過國際通用的標標準試驗方法法了解和評估估該鋼種的焊焊接性，以制制定適當?shù)暮负附庸に噮?shù)數(shù)，然后以擬擬訂的參數(shù)按按相關(guān)規(guī)程要要求進行接頭頭焊接工藝評評定；工藝評定合格后制制定專項施工工焊接工藝規(guī)規(guī)程并嚴格執(zhí)執(zhí)行；S460ML為熱熱機械軋制（TMCP）鋼材，焊焊接性應(yīng)比正正火鋼好，但但是因板厚達達100mmm，原則上擬擬采用稍高的的焊前預(yù)熱溫溫度防止裂紋紋，同時還要要控制熱輸入入量上限，以以防止近縫區(qū)區(qū)軟化；選用強度匹配適當當并且塑性比比較好的焊材材，如E55155-C1，ER55--6，7以應(yīng)對超高高強鋼塑性差差，焊接殘余余應(yīng)力高引起起的裂紋敏感感性。Q460與Q345鋼的焊接采采用E50及ER50型焊絲；板厚達100mmm的S460MML鋼，EN101113-3標準未限定定其碳當量，沖沖擊韌性也未未達到設(shè)計要要求，擬尋求求同等級性能能更好的鋼材材，例如新日日鐵的BT-HTT440新一代抗震震結(jié)構(gòu)鋼，100mm厚板其當量量不大于0.47，可改改善焊接性，適適當簡化焊接接工藝，確保保接頭性能。十、層狀撕裂問題題分析層狀撕裂風(fēng)險性分分析：啟裂分類成因措施第Ⅰ類以焊根裂紋,焊趾趾裂紋為啟裂裂源,沿HAZ發(fā)展的層狀狀撕裂。影響冷裂的因素::Pcm、HD、RF；伸長的MnS夾雜雜物；角變形引起的應(yīng)變變集中。1.同防止冷裂紋的措措施；2.降低鋼中的S的含含量；3.改變接頭及坡口形形式,防止角變形形及應(yīng)力集中中。第Ⅱ類以軋制夾層為啟裂裂源,沿HAZ發(fā)展的層狀狀撕裂。伸長的MnS夾雜雜物及硅酸鹽鹽夾雜物；拘束度加大應(yīng)變時時效。減少拘束度；采用低氫焊材；改進接頭和坡口形形式；堆焊隔離層。第Ⅲ類以軋制夾層為裂源源,沿遠離HAZ的母材中心心發(fā)展的層狀狀撕裂。軋制的長條MnSS夾雜物及硅硅酸鹽夾雜物物；拘束度增加；應(yīng)變時效。減小拘束度；改進接頭或坡口形形式；堆焊隔離層；