品牌:盈丰铸钢
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砂型铸造
主要采用水玻璃砂铸造工艺,其能够获得优质的铸件质量,且无毒无害,比较适合铸钢节点这种大型铸钢件的生产。但是该工艺一般采用木模造型,随着节点形状多样化,木模造型、造芯比较困难,并且铸钢节点大都是单件生产,木料浪费严重;节点形状复杂,浇注工艺参数设计不当容易出现废品。
消失模铸造
该工艺不需要制芯、分型、取模等步骤,适合生产复杂铸件。但是模样的燃烧产物中C原子会向铸件表面渗透,使铸件表面产生增碳或碳夹杂等缺陷,而铸钢节点要求具有可焊接性,这对表面质量和化学成分要求很高,消失模铸造不易满足此要求;再者,泡沫模样在造型、紧实等过程中,容易变形;并且消失模砂型的强度弱,铸造大型铸件时砂型由于重力作用可能会造成铸件变形。
因此,单纯的消失模铸造并不能很好地满足铸钢节点的生产要求。 复合铸造工艺
是将砂型铸造与消失模铸造结合起来,发挥两种铸造工艺的优势、避免各自的不足,可以很好地适应于铸钢节点的铸造。具体原理是原节点薄壁部位用木模制作砂芯,节点外轮廓模样用泡沫代替木模来制作;实心泡沫按照水玻璃砂造型,硬化后将泡沫取出,之后将木制砂芯下入就可以合箱浇注了。
复合铸造工艺既利用了泡沫模样的成本低、设计自由度高的优势,也保留了砂铸充型平稳的优点,所铸的铸钢节点成分和尺寸稳定,避免了变形和碳夹杂等缺陷。复合铸造工艺是近年生产铸钢节点比较受关注的一种铸造工艺。
铸钢节点比焊接节点有诸多优势,相对而言,使用范围更广。但是铸钢节点生产难度较大,选择合理的铸造工艺非常重要。以上是铸钢节点的常见的铸造方式,希望可以帮您更加了解铸钢节点
索鞍是指供悬索或斜拉索通过塔顶的支承结构。它的上座由肋板式的弧形铸钢块件制成,上设有索槽,安放悬索或斜拉索
索鞍是专供悬索绕过塔顶的支撑并使主缆平顺地改变方向的结构。索鞍的上座由肋形的铸钢块件组成,上设有索槽安放悬索。在刚性桥塔中的索鞍,一般还在上座下设一排辊轴,辊轴下设下座底板,把辊轴传来的集中载荷更好地分布在塔柱上。在摆柱式或柔性桥塔中的索鞍,仅设铸钢的上座,并通过螺栓与塔柱固定。索鞍铸件较重,例如金门大桥索鞍重150吨,长6.58 m,宽3.05 m,高3.22 m。为了便于制造,分三段浇铸。为了在安装时便于调整,在上座下往往设一排辊轴,当调整完哔后将其封死,仍然使它固结在塔顶。有的吊桥为了减轻索鞍重量不采用铸件,而采用焊接的钢结构索鞍,圆弧半径一般为主索直径的8~12倍,以此减少主索钢丝的二次应力。
索鞍一般分为主索鞍和散索鞍,主索鞍主要是将主缆传来的巨大压力传递到主塔,散索鞍主要是改变主缆的传力方向,并将主缆分散为索股分别锚固在锚碇上。
主索鞍
主索鞍由座板、座体两部分组成,多为铸钢件制造,也有用钢板组焊加工的。安放索股的鞍槽要加工成精确的阶梯形圆弧曲面。以适应主缆索股在鞍内的设计形状、排列,主缆与鞍座为有足够的摩擦力,在索槽加设形状复杂的钢板垫片,以克服相对滑动。
由于鞍体承受主缆的张力,要求曲面圆弧半径为主缆直径的8~10倍,为此鞍座体大质重。为便于铸造和吊装,将鞍体分为几段浇铸,先加工结合面,再合口钻孔安装连接螺栓,最后冉进行整体加工,安装定位销和打上对位刻度线。以便解体运输和保证安装对接精度。
鞍座随安装荷载增加,缆力增大,边跨缆增长鞍座在座板上位移,使主缆在塔顶两端内力相等而减小对塔身的弯矩。鞍座与座板的相对滑动(也有用滚轴的)即可实现此功能。
散索鞍
散索鞍多为铸钢件,主要由座板、盆式橡胶支座、鞍体三部分组成,为便于铸造、运输安装,将鞍体分成几段加工,组装成整体。散索鞍形状复杂,鞍体主要有两个功能(即两部分组成),一是将主缆索股六边形整形为矩形,压紧在鞍槽内;二是将主缆索殷顺鞍内弧形槽散开。
如果主缆在展束过程巾轴线方向不变(无转折)就不设散索鞍,而用展束套。展束套呈漏斗状,其构造沿内壁纵向是曲线,曲率半径由大变小,从母线处分为两半,用铸钢制造。
大型铸钢节点在超高层建筑结构中的应用
铸钢节点部位多个杆件交汇,与之连接杆件均为厚板构件,其中伸臂桁架弦杆使用的钢板最厚,为130毫米,材质为低合金高强钢Q420GJC,焊接熔敷量大,焊接残余应力大;铸钢件匀质性差,结构较轧制钢板疏松,厚度方向受力较弱,不能用厚度方向性能Z向指标对铸钢件衡量;厚度60~130毫米的钢板焊接于铸钢件的表面,过大的焊接收缩应力增大了铸钢件厚度方向层状撕裂倾向,一旦出现此结果,修复将很困难;铸钢件晶粒粗大,如果焊接材料、焊接工艺不当,容易产生冷裂纹;铸钢件由于本身生产特点决定了晶间存在低熔点偏析,且杂质较多,高的热应力作用情况下可能导致铸钢件内部热裂纹;铸钢件本身存在疏松气孔,焊接过程中内部气体的分解,增加了熔池中气体的成分,易产生气孔;铸钢节点分支杆件多,个别杆件相对于柱身存在双向的倾斜角度,空间定位困难,增加了制作精度控制难度。
铸钢节点设计与节点构造优化
铸钢焊接节点设计计算时,铸钢受力计算截面为与之连接的钢板对应的截面积,材质、节点构造如不满足规范条件,将会给铸钢节点的制作和受力带来极大风险,给结构安全带来严重隐患。所以节点的设计不仅须满足承载能力要求,同时还应考虑铸造、制作及焊接工艺方面的要求。
为保证深圳京基蔡屋围金融中心工程良好的焊接性能,铸钢节点与其他构件连接时,受拉控制为主的焊缝连接应采用对接全熔透焊缝。在节点构造上,要尽量避免铸钢本体直接与构件T形焊透连接。采用铸钢本体伸阶与厚板部件连接,伸出的台阶壁厚不得急剧变化,其壁厚变化斜率应小于1:5。铸钢节点细部设计应避免尖角或直角,且有利于气体的排出。由于伸臂桁架铸钢节点焊接熔敷量大,焊接后易产生焊接变形,焊接应力可能导致裂纹。对此可采取合理的焊接工艺措施,从根本上减小或消除焊接问题是保证铸钢节点质量的关键所在。
为确保铸钢件接头的焊接质量,焊接之前对铸钢件母材焊接接头的台阶部位150毫米区域进行超声波检测,检测标准为:GB7233-87《铸钢件超声波探伤及质量评级方法》,质量等级为II级。