钢结构的节点工艺—铸钢节点

yingfeng201973

铸钢节点除了在机场、车站、体育场等建筑钢结构中被广泛使用外，近几年越来越多的钢结构雨棚、连廊、天桥也在支撑钢柱柱顶的分叉部位采用铸钢节点，来实现雨棚的兼具美观和结构稳定。

7 h; g+ [1 E% g3 L* g膜结构建筑由于外形美观的需要，通常膜结构钢骨架的很多交叉节点处都是不规则空间结构，通常采用的钢结构加工形式很难满足设计要求。由于铸钢节点的设计自由度大，强度高，不失为一种好的选择，铸钢节点将复杂的不规则空间结构节点一体铸造而成，再去和其他结构分管焊接，从而可以最大程度的还原设计师的设计要求。

; |5 E8 a- x- g% A3 q: o9 T2 F# C钢结构的节点工艺—铸钢节点
1.铸钢节点的生产工艺
钢结构铸钢节点的生产工艺主要包括铸钢件的铸造、热处理、后处置三个方面。
) ?3 O2 b8 P$ i0 w! c1铸钢节点的铸造工艺

( m0 ~7 l' ^. B% _) b% p铸造工艺的基本过程为制模→造型→冶炼→浇注。模型的设计与制作是节点铸造的关键方法。模型的制作过程中，应严格控制模型各部分的尺寸、角度及外表光洁度。为提高铸件的尺寸精度及易于清理，通常采用外表稳定性较高的型砂造型工艺。同时为了增加型砂抵抗金属液的冲刷和侵蚀作用，防止铸件外表发生粘砂，对铸型外表应涂刷合适的涂料。
7 D5 M& z* L9 O8 [
4 }! S" {$ b. L7 `目前铸钢件的材质牌号通常参照德国规范，该标准对SP含量限制非常严格。为确保材质的化学成份符合设计要求，冶炼过程中不只需控制炼钢原料的质量，采用优质中小废钢，而且炼钢熔清后，应抓紧造渣、流渣，以利于低温去磷；同时需加强还原期的脱S操作。
# x* u9 x7 u& R- Z& A( p3 g
5 |8 a1 [. K5 _1 o5 |, g& K5 i# U钢水的浇注要确保进入型腔的钢液平稳，有合适的上升速度，不出现涡流现象。对于铸件中厚度较薄部位，应将钢水浇遍，以防钢水凝固后出现空洞，严重影响节点的受力性能。

5 N5 T, N! X8 n& O2铸钢节点的热处理

. [+ r- P/ V3 o为了提高铸钢件的机械性能以及消除铸造过程中引起的铸造应力，对铸钢件应进行热处理。铸钢件的热处置主要受温度和时间的影响。
& T7 b* _: H4 n
  c0 ]% L5 U! A0 G: V3铸钢节点的后处理

铸钢件的后处置过程主要包括：清砂→切割浇冒口→补焊→打磨→抛丸→防锈处理等。
3 c6 z& D. |6 C1 a" k% G
. b9 y5 k% @  g, s9 |2铸钢节点的质量控制与焊接

2 o# X$ |, t' y) u4 C1 j1铸钢节点的质量控制
: g3 p' |7 }' u& @
: y; `1 _4 t4 H7 |  Y0 K质量控制是生产合格铸件的基本保证。为确保铸钢节点的质量，节点的生产及装置过程中主要进行以下几方面的检测。
* h. P. o" {9 L- j' ?- \" K3 G1 _+ J
a.目前，国选用铸钢材质时所遵循的规范为德国DIN17182制作时采用国内钢材，因此对其化学成份应进行严格检验，并提供相应的化学成份演讲。
1 F# T0 ~' [+ E7 ?6 `
b.将浇铸钢件的同炉铁水制成规范试件，进行力学性能检验，提供机械性能演讲。

$ ~( o" k; ^- dc.对铸件进行无损探伤检测，方法主要为磁粉探伤与射线探伤。
+ d9 n# p6 K$ h0 a2 G8 T/ g8 M4 j
d.用二维坐标仪对铸钢节点的几何尺寸及空间位置进行检测，并根据丈量结果在铸钢件上标出定位线，以利十节点的装置。
1 R- Q# Q; ?6 m2 |' a) s1 L! K
. ?# i# b- u! m0 j( w$ D) `- ~e.对铸钢件的铸造内外侧倒角、外表粗糙度进行检测。
3 ~2 ^  s$ r* n7 s
2铸钢节点的焊接

9 X7 ]: ~1 p* F! |: P! u' M, b0 K5 r铸钢节点与钢管的焊接为两种不同材质的焊接，为了确保焊接质量，不只要严格控制铸钢材质中C/S/P含量，而且对焊条选择、焊接工艺都要进行严格评定。焊条主要根据铸钢节点与钢管的材质性能选择，焊条在使用前应进行烘干处置。焊接工艺主要从试件组对、试件校正、预留焊接收缩量、焊接定位、焊前防护、清理、预热、焊接、保温、检验等工序进行严格控制。
# k8 K( m; K/ Q) G- d
铸钢节点的优势已被国内外的大量工程实践所证实。铸钢节点由于在厂内整体浇铸，可根据建筑与结构的需求铸造出各种复杂的外形，而且可免去相贯线切割及重叠焊缝焊接引起的应力集中，因此节点在不同结构形式、不同跨度的钢结构建筑中被广泛应用。