鋼結構箱體柱的應力處理是確保結構安全和延長使用壽命的關鍵步驟。以下是進行鋼結構箱形柱應力處理的一般步驟：，，1. 識別應力源：需要確定導致應力的主要因素，例如風荷載、地震作用、溫度變化、材料疲勞等。，，2. 設計分析：基于應力源和預期的使用條件，進行詳細的結構分析，包括靜力分析和動力分析。這有助于預測結構在不同工況下的行為。，，3. 選擇合適的材料：根據應力分析的結果，選擇能夠承受相應應力的材料。對于高強度鋼或特殊合金鋼，應考慮其疲勞性能和耐久性。，，4. 設計截面尺寸：優化截面尺寸以最小化應力集中區域。這通常涉及調整梁的高度、寬度以及支撐位置。，，5. 施加預應力：在某些情況下，通過施加預應力可以顯著減少結構的應力水平。這可以通過使用拉索、預應力鋼筋或其他預應力技術來實現。，，6. 施工質量控制：在施工過程中，確保所有操作符合設計規范和標準，以避免不必要的應力集中。，，7. 監測和維護：定期對結構進行監測，以確保其持續處于安全狀態。必要時進行維護或修復工作，以應對任何潛在的損傷或退化。

以下是一些鋼結構箱形柱應力處理的方法：

一、熱處理消應力

1. 定位構件
   • 首先要對待處理的箱形柱構件進行定位，這是進行后續操作的基礎。
2. 全面熱處理
   • 使用熱處理裝置對構件進行全面的熱處理消應力操作。例如一種工藝中的設備包括固定座，固定座內通過雙向驅動機構對稱固定連接有兩個側夾持板，固定座的上端對稱固定連接有兩個電動滑軌，兩個電動滑軌內滑塊的上端固定連接有同一個U形立板，U形立板的水平部下端通過往復機構連接有加熱處理頭，U形立板的上端一側固定安設有用于驅動往復機構的驅動機構，U形立板的上端對稱固定連接有兩個供電觸發機構。雙向驅動機構包括雙軸電機等部件，通過這些部件的協同工作來實現對構件的全面熱處理。
3. 翻面處理
   • 對構件進行翻面再次進行熱處理消應力操作，這樣可以確保構件的各個面都能得到應力消除處理，保證應力消除的全面性和質量。
4. 完成應力消除
   • 經過上述步驟，完成構件每個面的應力消除操作。

二、振動時效與局部控制加熱相結合（適用于類似鋼結構柱的參考方法）

1. 振動時效設備準備
   • 采用如聚航科技生產的JH - 300A全功能頻譜振動時效設備，采用頻譜諧波時效技術，具有噪音低、工藝簡單的特點，并且可在線打印時效曲線。同時要準備好托架（用20 - 25mm厚鋼板焊接而成，外圍尺寸約1800500400mm）、振動時效設備專用橡膠墊（用薄鋼板圍框焊接在斜面上固定橡膠墊，框架邊高要低，保證橡膠墊被鋼管壓時鋼管與框架無接觸）、激振器墊塊（內弧、外弧各一塊，用厚鋼板制成，以確保偏心塊旋轉面與鋼管端面平行，墊塊平面尺寸應與激振器固定面相當，一面為平面，另一面為柱面；柱面半徑為875mm）等設備和部件。
2. 鋼管放置與設備固定
   • 將鋼管放在托架上，保證4個橡膠墊壓縮均勻，鋼管固定端口平面距支架厚板平面10 - 20mm。激振器用C形夾固定在鋼管振動端上方，激振器端面與鋼管端面齊平，設定偏心距為32%（可以按實際效果在25% - 40%范圍調節），加速度傳感器放在激振器下方鋼管內。設備供電為AC220V - 20A，并保證電壓穩定，干擾低，運行過程中不允許斷點，放置設備前應首先切斷電源。
3. 振動時效處理
   • 掃頻：得到振動幅值 - 電機轉速曲線，轉速變化范圍應保證觀察到2個振動幅值30m/s2的共振峰F1、F2。
   • 工藝振動：
     • 在最低共振峰F1的亞共振范圍內進行工藝振動，連續振動預定18min；手動條件下可以每3min調節一次轉速，以確保工藝在最大振幅下進行，記錄每次調節后的振幅與頻率。
     • 在次低共振峰F2的亞共振范圍內進行第2次工藝振動，連續振動12min；手動條件下可以每3min調節一次轉速，以保證工藝在最大振幅狀況下進行，記錄每次調節后的振幅和頻率。
   • 再次掃頻：再次掃頻，獲工藝后的振動幅值 - 電機轉速曲線，轉速變化范圍應保證與第1次掃頻相同。最后打印自動評定結果、2次掃頻曲線和振幅 - 時間曲線（手動控制時應把記錄數據填入工藝執行報告相應欄內）。
4. 局部控制加熱
   • 對鋼管局部烘烤釋放應力，即構件完工后在其焊縫背部或焊縫兩側進行烘烤。例如利用電加熱板對焊縫加熱到65℃左右，保溫1 - 1.5h，緩慢冷卻，相關局部烘烤工作將安排在制管階段進行。

三、箱形柱焊接過程中的應力控制（從焊接注意事項角度減少焊接應力）

1. 電渣焊過程控制
   • 環節連續：為保證電渣焊過程穩定和焊接質量，應使安裝和設備調整、引弧造渣、正常焊接及焊縫收尾等五個關鍵環節連續完成，中間盡量不要停止。
   • 熔嘴孔要求：在箱形梁（柱）組對前，劃線鉆熔嘴孔（φ30mm），并要求上下必需垂直對正。熔嘴長度 = 焊口長度+150mm左右。
   • 熔池檢查：施焊中要注意檢查熔池熔化是否充分，渣量與深度是否合適。渣池深度控制在30 - 40mm為宜，渣池深度靠聽覺也可判斷，渣池深度適中發出的聲音像煮粥，發出“咕嘟”聲，觀察焊口外鋼板接觸面燒紅的顏色與寬窄也可判斷內部熔合情況，熔合良好的外鋼板燒紅顏色均勻，比焊口稍寬，且寬窄較均勻。當需要添加焊劑時，要防止一次加入量太大，要徐徐不斷，少量加入。
   • 電流控制：電渣焊熱量主要取決于電流，如電流過大，熔池沸騰嚴重，焊縫成形不好，易造成熔合不良等缺陷；而電流小，電渣過程也不穩定，也容易產生未熔合、夾渣等缺陷。
   • 電壓影響：電渣焊是一種電阻性負載，一般來說，焊接電壓高低直接影響焊縫的熔寬（就電渣焊而言即指熔池與渣池的面積），電壓越高，熔寬越大，反之越小。
   • 觀察手段：熔嘴在焊口內的對準中心及施焊中渣池的狀況，可借助小水銀玻璃鏡來觀察。

鋼結構箱體柱熱處理溫度控制

振動時效設備的操作要點

電渣焊過程中的質量監控

鋼結構焊接應力控制技巧