钢结构现场作业焊接机器人研究与应用

综述钢结构在我国建筑工程中的飞跃发展,分析由钢结构带动的焊接技术和焊接装备的发展情况.针对建筑钢结构现场安装施工的焊接作业,系统阐述了笔者团队研究的系列作业焊接机器人的研究成果和现场推广应用情况,开发出适合于现场施工作业的移动式焊接机器人,采用焊缝轨迹示教、焊接参数数据管理、焊接电源联动控制以及高效双枪和全数字化等技术,解决了诸多困扰现场焊接问题,并在国家标志性工程上获得成功推广应用.     

合龙技术在“鸟巢”主体钢结构的应用用研究

从确定主体钢结构的合龙温度入手,设计了合龙工艺,明确合龙技术要求.实践表明,国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程的成功合龙,不仅为大型的建筑钢结构焊接工程的合龙技术积累了丰富经验,也提供了合龙技术在“鸟巢”主体钢结构运用的一种科学分析方法,同时也为我国大型建筑钢结构合龙技术的焊接规程提供了有力的技术支持.     

海中钢结构焊接工程技术

杭州湾跨海大桥海中平台由观光平台和观光塔两部分组成,主体结构采用钢框架支撑结构体系。该工程钢结构要求焊接质量高、无应力腐蚀裂纹、控制焊接变形。焊接施工的难点在于焊接变形及残余应力的控制以及焊接质量要求高。在此介绍了该工程中焊接变形及应变控制的整体思想,根据现场情况确定平台、网架、观光塔的焊接原则;详细介绍了该工程中涉及到的圆管柱对接、H型钢梁对接焊缝、铸钢件与异种钢等焊接工艺。经工程实践证明,该技术方案在保证结构精度、强韧性的前提下,将结构的焊接应力降到最小,并对焊接残余应力均匀分布,有效地防止了应力腐蚀裂纹的产生。可以为建筑钢结构工程的焊接施工提供技术参考。     

建筑钢结构高强钢焊接对信息化技术的需求

焊接生产信息化除了包括一条优质焊缝形成过程的信息化以外,还包括焊接结构生产全过程的信息化.如焊接结构件装焊计算机辅助工艺规划(WCAPP)、焊接生产施工管理、焊接生产质量管理等.结合建筑钢结构制作、施工的实际,阐述了焊工培训、取证,高强钢焊接性试验,弧焊工艺规程制定系统,焊接结构件装焊计算器辅助工艺规划(WCAPP),建筑钢结构应实现机器人自动焊对信息化管理技术的需求.论述建筑钢结构焊接工程中的技术方向、存在的问题,并提出了要求.     

奥运(鸟巢)工程焊接机器人研究与应用

分析了国家体育场馆(鸟巢)工程铜结构焊接的特点和要求,研发了一种用于"鸟巢"工程钢结构焊接的轨道式焊接机器人.该机器人机构设计新颖,具有焊缝轨迹示教、焊接参数存储记忆、焊接电源联动控制等功能,可解决厚壁长焊缝、多种焊接位置钢结构的焊接,可满足钢结构现场焊接施工需求,已在奥运"鸟巢"工程中得到应用.     

奉化桥钢结构桥位焊接工艺与质量控制

钢结构桥粱桥位焊接不同于工厂制造,其施工环境严酷,现场焊接及其质量拉制十分关键.本文主要结合奉化桥钢结构工程实际,重点叙述了该桥桥面系和拱肋结构的桥位焊接特点与难点、焊接工艺、焊接变形控制以及焊缝质量控制技术措施.     

奥运工程铭记着唐山松下的光彩和奉献

北京奥运会国家体育场"鸟巢"工程,以其独特的全焊接重型钢结构、高空大跨度马鞍形建筑、焊接质量之高、焊接难度之大,令世人瞩目.通过专家考察和对焊接设备的性能进行评定,唐山松下CO2/MAG焊机被奥运工程专家组指定为"鸟巢"专用焊机,唐山松下的专业焊接工艺技术人员全程参与了焊接工艺评定、焊工强化培训、CO2焊接防风试验、现场安装施工提供全程技术服务等各阶段的工作,获得了丰富的焊接工程案例和第一手焊接资料.     

钢结构工程冬季低温焊接技术

国家体育场(鸟巢)钢结构工程是奥运工程的突出代表,结构用钢总量约42 000 t,涉及6个高强钢钢种,且为全焊接结构,造型独特新颖,为双曲面马鞍型结构,应力应变控制复杂.在国家体育场钢结构施工中的一个突出难点就是实现结构的合拢和整体卸载,设计单位给定的合拢温度为14±4 ℃.根据历年气象资料和工期安排,对结构初始应力控制工程的有重要影响的合拢温度期在5～6月,也就是说占结构总量约1/2的桁架柱需在冬季施工,且多为厚板焊接.钢结构冬季焊接技术的成功实施保证了工程正常进行,确保了工程质量,总结国家体育场“鸟巢”钢结构焊接工程冬季焊接经验具有较大的参考应用价值.     

大型厂房钢立柱的现场焊接拼装

1工程概况台山发电厂首期工程拟建2台600MW亚临界国产燃煤发电机组。电厂主厂房钢结构由广东火电工程总公司广州南方管道有限公司安装,工程主厂房钢结构总量约8000多t,其中大型钢立柱约3000多t。钢立柱材质均为Q345B,由钢板拼焊成工字钢,长度23～27m,横截面尺寸如图1所示。焊接按JGJ81—91《建筑钢结构焊接规程》执行,按GB50205—95《钢结构工程施工及验收规范》Ⅰ级焊缝标准验收。32～604～54～540～60110065045°45°图1钢立柱因工件壁厚以及结构尺寸较大,控制焊接变形,保证焊透,避免产生裂纹等焊接缺陷,是现场拼装焊接的难点。为制定…     

“十”字型钢构件焊接制作工艺研究

在高层建筑钢结构中,尤其在大型工业建筑钢结构工程中,越来越多地采用十字型钢构件。此类钢构件在工程主体结构中作为重要受力构件,制造质量要求较高。另外由于其为十字型焊接结构,结构形状较复杂,制作工序多,在焊接过程中控制焊缝质量和焊接变形较困难,应在制作过程中严格控制工序质量,以保证十字型钢构件的总体制作质量。本文通过邯峰电厂工程多层十字柱的制作,总结出一套较完整的制作及焊接工艺方法,为今后类似构件施工制作提供可借鉴的经验。     

建筑钢结构高强钢不适合大线能量焊接

在建筑钢结构焊接工程中,钢材是焊接的第一对象,所有的焊接工艺必须从钢材的特性,尤其是焊接性岀发。因此,建筑钢结构焊接工程所采用的钢材是钢结构焊接工程的第一质量要素。针对目前建筑钢结构高强钢焊接技术准备不足的现状,阐述了建筑钢结构高强钢不适合大线能量焊接的道理。从高强钢的基础知识到高强钢焊接技术的具体讨论进行了详细的论证。目的在于引起设计、施工焊接从业人员的注意和思考,迅速调整思路,进入到符合客观规律的正轨,从而保证工程质量和进度。     

杭州万银双子中心2号楼焊接关键技术

以某超高层项目钢结构施工为例,分析超高层项目钢结构施工过程中的焊接技术。针对其重难点及特殊性施工进行分析,对现场采取的解决方法进行详细描述,从而总结出类似超高层焊接工程的焊接手段。     

大型水轮发电机圆盘式转子支架电站组焊工艺

针对水电站大型水轮发电机组圆盘式转子支架电站现场组焊容易产生焊接变形的特点,通过分析转子支架主要结构尺寸之间的相互关系及其影响因素和焊接过程中的变化规律,制定了合理的焊接程序.通过三峡、龙滩等大型水利水电工程现场实际焊接和检验,不仅保证了焊缝本身的焊接质量,同时有效地控制了焊接变形、确保结构尺寸满足施工技术规范要求,为今后同类型发电机圆盘式转子支架电站组焊积累了宝贵的经验.     

建筑钢结构球形节点与圆管杆件的机器人焊接

采用移动式焊接机器人对北京新机场航站楼屋盖的球节点和圆管杆件进行现场焊接。焊前针对球节点和圆管杆件的机器人焊接进行了工艺评定,采用移动式焊接机器人对试样进行焊接,焊后进行了拉伸、弯曲和冲击等力学性能检测并验证合格,在此基础上,将移动式焊接机器人用于球节点和圆管杆件的现场焊接施工,焊后超声检测结果均合格。结果表明,移动式焊接机器人应用于建筑钢结构球形节点与圆管杆件焊接所获得焊缝力学性能满足要求,适用于建筑钢结构的现场焊接施工。     

钢结构全位置焊接机器人的研究与开发

介绍了一组适用于钢结构焊接的GDC型全位置焊接机器人.该焊接机器人具有在线焊缝轨迹示教、在线全位置焊接参数示教、离线焊接参数设置等智能控制手段,可适应不规则焊缝的轨迹跟踪,实现多层多道焊及全位置焊的自动化焊接,并可灵活方便地完成多台焊接机器人的焊接参数设置.GDC-1型焊接机器人已成功应用于"奥运鸟巢工程"现场焊接,可在建筑铜结构焊接工程中推广应用.     

国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程焊接技术

国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程焊接技术有:Q460-Z35焊接性试验研究新技术;大规模采用电加热预(后)热技术;厚板采用SMAW-GMAW-FCAW-G复合新工艺技术;大面积采用仰焊技术;GMAW、FCAW-G大流量防风技术;钢结构低温焊接技术;铸钢及其异种钢焊接技术;防止冷、热裂纹技术等14项.在此主要介绍了钢结构埋设件压力埋弧焊新工艺的开发与应用;柱脚拼装焊接技术理论依据阐述分析;控制应力应变具体实施;低温焊接技术;"鸟巢"钢结构焊接工程仰焊技术;厚焊接将成为建筑钢结构的主要焊接技术;异种钢焊接技术;"鸟巢"钢结构焊接工程合拢技术.这些技术在国家体育场(鸟巢)工程焊接中的运用,为建筑钢结构焊接工程施工提供了有益的参考.     

北京新机场航站楼C形柱箱形结构的机器人焊接

采用移动式焊接机器人对北京新机场航站楼C形柱箱形梁进行了现场焊接。焊前针对C形柱对接V形坡口横焊及K形坡口立焊进行了机器人焊接工艺评定,在此基础上,将移动式焊接机器人用于C形柱箱形梁的现场焊接施工,焊后超声波检测结果均合格。应用表明,移动式焊接机器人可以应用于建筑钢结构的现场焊接施工。     

大型青铜雕塑艺术工程设计安装及内部钢结构

大型青铜雕塑工程,不仅是中国艺术铸造行业主要的产品门类,而且在城市建设和文旅融合发展方面发挥着重要的作用。大型青铜雕塑艺术工程,涉及到建筑、钢结构、铸造、焊接、表面处理等多种技术,是综合技术的特殊工程。大型青铜雕塑工程体量较大,而且是长久置放的艺术景观工程,所以其安全性和稳定性尤为重要。大型雕塑艺术工程。内部设计有钢筋混凝土和钢结构,以保证安全性和稳定性。本文以杭州良渚遗址公园的高20 m的大型青铜艺术工程《良月流晖》的制造安装为例,介绍了大型复杂雕塑的结构设计与安装。     

大型钢结构工程的高空焊接技术

某工程铜结构的现场焊接量大,又属于高空环境作业,焊接效率将直接影响到钢结构安装以至整个工程的施工进度.由于采取了可靠的工艺及控制措施,每个环节的焊接进度都比计划略有提前,在确保焊接质量的同时促进了整个工程的进度.     

建筑基坑支护结构设计与施工研究

基坑是桥梁、公路、房屋等建筑的基础构造,基坑结构性能对地面建筑结构性能有很大影响。随着现代建筑工程思想逐渐转变,对基坑工程建造质量提出了严格标准,加强基坑支护与改造是不可缺少的。基于安全角度考虑,强化基坑工程改造力度,对维持建筑结构性能具有重要意义。本文结合贵州某体育中心项目,总结基坑结构支护特点,提出结构设计与施工的可行性对策,为现场作业提供借鉴性指导。