怎麼焊接鳥巢

① 鳥巢用的是什麼鋼材呀~那麼結實

是Q460說起「Q460」鋼材，大多數人可能都不了解。但就是這種不為人知的鋼材，成為北京奧運會主體育場「鳥巢」鋼結構的主要用材。為「鳥巢」量身定做的Q460，在國內從未生產，更沒有應用在建築結構上。我國科研人員經過攻關，終於研製出Q460來。

2008年奧運會主體育場「鳥巢」結構設計奇特新穎，而這次搭建它鋼結構的Q460也有很多獨到之處：這是國內在建築結構上首次使用Q460規格的鋼材;而這次使用的鋼板厚度達到110毫米，是以前絕無僅有的，在國家標准中，Q460的最大厚度也只是100毫米……

那麼，Q460到底是一種怎樣的鋼材？為什麼以前國內建築沒有使用過？在種類繁多的鋼材中，「鳥巢」為什麼單單選中它作鋼結構的材料？它的科研過程又怎樣的？帶著諸多問題，記者來到為「鳥巢」研發生產Q460的河南舞陽鋼鐵公司一探究竟。

什麼是Q460

舞陽鋼鐵公司位於河南省舞鋼市，前臨水庫，背靠大山，風景宜人。如果事前不了解的話，很難把大名鼎鼎的「鳥巢」的建築結構用鋼和這樣一個山清水秀的地方聯系在一起。

舞陽鋼鐵公司科技部主任工程師韋明介紹說，在建築用鋼方面，舞陽鋼鐵廠在國內處於領先地位,起草過行業標准和國家標准。奧運工程的建設者希望能實現用鋼國產化，舞鋼也希望通過奧運用鋼來提高產品的檔次和質量等級，所以雙方都有攜手的意願，並最終達成了這次合作。

舞鋼科技部的李玉謙工程師解釋說，Q460是一種低合金高強度鋼。Q代表鋼材的強度，460代表460兆帕，兆是10的6次方，帕是壓強單位帕斯卡。Q460就是鋼材受力強度達到460兆帕時才會發生塑性變形，也就是當外力泄掉後，鋼材只能保持受力的形狀而無法回復原形，這個強度要比一般鋼材大。

這次「鳥巢」使用的Q460厚達110毫米，以前在國內從來沒有過，生產難度很大。以前我國在工程機械方面使用Q460的比較多，比如製造挖掘機等，而在建築結構用鋼上還沒有使用過Q460這個級別的鋼材。這是因為，在設計時主要考慮到強度比較低的鋼材延伸率高，能像彈簧一樣在受到強大外力比如地震時，通過變形吸收地震的能量、防止斷裂，更有利於提高抗震性能。

既然如此，那麼 「鳥巢」為何青睞Q460

任何事情都有兩面性。

李玉謙說，鋼材在要求強度大的同時，用低合金冶煉也很重要，這主要是考慮鋼材的可焊性。高合金的鋼材雖然強度大，但可焊性差，並且在低溫下對壓力的承受力不如低合金鋼材。

「鳥巢」的跨度很大，如果使用低強度的鋼材，將使鋼材的斷面增大，在受力比較復雜的情況下，會帶來一系列的問題。比如，110毫米厚的高強度鋼材，如果換成低強度鋼材，厚度至少要達到220毫米，而鋼板越厚，焊接越難。而且，鋼材在焊接的部位很容易出現問題，尤其是斷面增大之後，在焊接過程中容易產生缺陷。

除了焊接不便，低強度鋼材體積和負重大是另外一個不足之處。韋明介紹說，鋼材出廠後並不是直接使用到建築上，而是要焊成方形柱或矩形柱來使用，如果用低強度的鋼，需要把柱子焊的很大，大尺寸的鋼結構不利於加工製作，如果用高強度鋼，柱子就可以焊得很小，重量和佔地面積都要小，更加方便加工製作。

鑒於這些情況，「鳥巢」的建設者們最終選擇了高強度的Q460。那麼以前只在機械結構上使用過的Q460，能否承擔建築結構的重任？

韋明說，建築結構用鋼和工程機械用鋼不盡相同。建築結構用鋼應該具有幾個特點：首先它要具有良好的抗震性；另外還要求具有防止鋼材焊接後一層層裂開的性能；還有就是好的抗低溫性能，因為鋼材在低溫情況下會變脆，溫度越低、鋼材越碎，越容易斷裂，具有很好的抗低溫性的鋼材就不容易發生脆化；因為「鳥巢」的鋼結構最後要進行焊接，所以還要求鋼材具有良好的可焊性。

既然Q460增添了這些功能，而且鋼材厚度和使用范圍都是前所未有的，人們不禁想了解這專為「鳥巢」定製的鋼材的研發過程。

Q460是怎樣煉成的

為了給「鳥巢」提供「合身」的Q460，從2004年9月開始，舞鋼的科研人員開始了長達半年多的攻關之路，前後3次試制方獲成功。由於以前就有很好科研基礎，所以李玉謙認為，這次攻關比較順利。

2004年9月，第一次試制開始進行。首次試制的結果是除了強度不盡如人意外，其他各項指標全都合格。

如何提高強度，成了擺在科研人員面前的一道關。

科研人員通過改進工藝，在保證低碳當量的基礎上，適當的增加了微合金元素的含量。良好的焊接性能要求鋼材碳當量低，而微合金元素的增加在增加鋼材強度的同時，也會增加鋼材的碳當量。但好在增加的碳當量很少，所以不會影響鋼材的可焊性。

改進工藝後，2005年的3、4月間，科研人員進行了第二次試制。這次試制，強度和其他指標達到了要求，但沖擊韌性實驗的結果卻不能令人滿意。

沖擊韌性實驗是用一塊樣品鋼板，打開一個小缺口，放置在低溫的環境下，用擺錘撞擊鋼板，看它能夠吸收多少能量。做這個實驗的目的是試驗鋼材在低溫的環境能夠承受多大外力的打擊。如果鋼材在低溫的環境下沒有問題，高溫就更沒問題。這次實驗Q460，是在零下40攝氏度的環境下進行的沖擊韌性並不理想。

2005年的5月份，第三次試制實驗開始，主攻方向是解決低溫沖擊韌性的問題。研究人員採取的辦法是改進工藝、細化晶粒。

晶粒是鋼材的組織或者成分，晶粒越細，鋼材的韌性越好。細化的手段一個是降低軋制溫度，另一個是增加壓下量。

降低軋制溫度對細化晶粒非常有益。比如，原先晶粒是一個球狀，經過軋制，鋼板變長，晶粒也會隨之相應變長並且表面積增大，在適宜的溫度條件下，晶粒表面會再結晶，形成許多新的晶粒，這樣就將晶粒細化了。

而增加壓下量可以使晶粒進一步細化。壓下量就是將鋼坯壓薄時壓下的尺寸，比如鋼坯開始的厚度是100毫米，用機器將它壓到80毫米，那壓下量就是20毫米。通過增加壓下量這個參數，在其他條件不變的情況下，可以使晶粒的表面積更大，這樣可以形成更多的結晶，使晶粒更加細化。

通過改進工藝，終於使Q460達到了「鳥巢」的使用要求。2005年7月，為「鳥巢」准備的Q460開始批量生產，為奧運工程服務。

現在，「鳥巢」已經完成混凝土施工，開始進行鋼結構施工。它使用的幾百噸自主創新、具有知識產權的國產Q460鋼材，將為它撐起驕傲的鐵骨鋼筋。當2008年北京奧運會舉辦時，「鳥巢」向全世界展示的不僅是寶貴的奧運建築遺產，還有中國人民的創新成果。

② 焊接鳥巢用的什麼焊機

奧太焊機

③ 鳥巢用過哪些焊接方法

網路文庫有一篇關於鳥巢焊接技術的文章，你去看看，網址如下。

④ 鳥巢中的鋼結構的連接方式

鳥巢的耗資31億多，「鳥巢」外形結構主要由巨大的門式鋼架組成，共有24根桁架柱，現已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊裝。國家體育場建築頂面呈鞍形，長軸為332.3米，短軸為296.4米，最高點高度為68.5米，最低點高度為42.8米。在保持「鳥巢」建築風格不變的前提下，新設計方案對結構布局、構建截面形式、材料利用率等問題進行了較大幅度的調整與優化。原設計方案中的可開啟屋頂被取消，屋頂開口擴大，並通過鋼結構的優化大大減少了用鋼量。大跨度屋蓋支撐在24根桁架柱之上，柱距為37.96米。主桁架圍繞屋蓋中間的開口放射形布置，有22榀主桁架直通或接近直通。為了避免出現過於復雜的節點，少量主桁架在內環附近截斷。鋼結構大量採用由鋼板焊接而成的箱形構件，交叉布置的主桁架與屋面及立面的次結構一起形成了「鳥巢」的特殊建築造型。主看台部分採用鋼筋混凝土框架一剪力牆結構體系，與大跨度鋼結構完全脫開。 「鳥巢」是2008年北京奧運會主體育場。由2001年普利茨克獎獲得者赫爾佐格、德梅隆與中國建築師合作完成的巨型體育場設計，形態如同孕育生命的「巢」，它更像一個搖籃， 寄託著人類對未來的希望。設計者們對這個國家體育場沒有做任何多餘的處理，只是坦率地把結構暴露在外，因而自然形成了建築的外觀。 說起Q460鋼材，大多數人可能都不了解。「鳥巢」結構設計奇特新穎，而這次搭建它的鋼結構的Q460也有很多獨到之處：Q460是一種低合金高強度鋼，它在受力強度達到460兆帕時才會發生塑性變形，這個強度要比一般鋼材大，因此生產難度很大。這是國內在建築結構上首次使用Q460規格的鋼材；而這次使用的鋼板厚度達到110毫米，是以前絕無僅有的，在國家標准中，Q460的最大厚度也只是100毫米。以前這種鋼一般從盧森堡、韓國、日本進口。為了給「鳥巢」提供「合身」的Q460，從2004年9月開始，河南舞陽特種鋼廠的科研人員開始了長達半年多的科技攻關，前後3次試制終於獲得成功。如今，為「鳥巢」准備的Q460鋼材已經開始批量生產。2008年，400噸自主創新、具有知識產權的國產Q460鋼材，將撐起「鳥巢」的鐵骨鋼筋。 此外，屋頂內環主桁架吊裝和立面次結構安裝已全面展開。「鳥巢」鋼結構所使用的鋼材厚度可達11厘米，以前從未在國內生產過。另外，在「鳥巢」頂部的網架結構外表面還將貼上一層半透明的膜。使用這種膜後，體育場內的光線不是直射進來的，而是通過漫反射，使光線更柔和，由此形成的漫射光還可解決場內草坪的維護問題，同時也有為座席遮風擋雨的功能。 許多看過「鳥巢」設計模型的人這樣形容：那是一個用樹枝般的鋼網把一個可容10萬人的體育場編織成的一個溫馨鳥巢！用來孕育與呵護生命的「巢」，寄託著人類對未來的希望。 整個體育場結構的組件相互支撐，形成網格狀的構架，外觀看上去就仿若樹枝織成的鳥巢，其灰色礦質般的鋼網以透明的膜材料覆蓋，其中包含著一個土紅色的碗狀體育場看台。在這里，中國傳統文化中鏤空的手法、陶瓷的紋路、紅色的燦爛與熱烈，與現代最先進的鋼結構設計完美地相融在一起。 整個建築通過巨型網狀結構聯系，內部沒有一根立柱，看台是一個完整的沒有任何遮擋的碗狀造型，如同一個巨大的容器，賦予體育場以不可思議的戲劇性和無與倫比的震撼力。這種均勻而連續的環形也將使觀眾獲得最佳的視野，帶動他們的興奮情緒，並激勵運動員向更快、更高、更強沖刺。在這里，人，真正被賦予中心的地位。 更為匠心獨具的是，「鳥巢」把整個體育場室外地形微微隆起，將很多附屬設施置於地形下面，這樣既避免了下挖土方所耗的巨大投資，而隆起的坡地在室外廣場的邊緣緩緩降落，依勢築成熱身場地的2000個露天座席，與周圍環境有機融合，並再次節省了投資。 評審委員會主席、中國工程院院士關肇鄴評價說，這個建築沒有任何多餘的處理，一切因其功能而產生形象，建築形式與結構細部自然統一。 評審委員會和許多其他建築界專家都認為，「鳥巢」將不僅為2008年奧運會樹立一座獨特的歷史性的標志性建築，而且在世界建築發展史上也將具有開創性意義，將為21世紀的中國和世界建築發展提供歷史見證。 設計並搭建「鳥巢」不易，要讓「鳥巢」在未來的日子裡充滿生機與活力更為不易。據介紹，「鳥巢」設計之初和深化設計的過程中，一直貫穿著節儉辦奧運和可持續發展的理念，在滿足奧運使用功能的前提下，充分考慮永久設施和臨時設施的平衡。按照要求，「鳥巢」共設10萬個座席，其中8萬個是永久性的，另外兩萬個是奧運會期間臨時增加的。 在此基礎上，設計中將「鳥巢」的功能與周圍地區日後定位乃至整個城市的中長遠發展規劃結合起來考慮。根據已確定的規劃方案，「鳥巢」所在的奧林匹克公園中心區賽後將成為一個集體育競賽、會議展覽、文化娛樂、商務和休閑購物於一體的市民公共活

⑤ 鳥巢的主要鋼結構是什麼鋼，又是哪的

「鳥巢」所來用鋼材強度自是普通鋼的兩倍，是由中國自主創新研發的特種鋼材，集剛強、柔韌於一體，從而保證了「鳥巢」在承受最大460兆帕的外力後，依然可以恢復到原有形狀，也就是說能抵抗唐山大地震那樣的地震波。

國家體育場在建設中採用了先進的節能設計和環保措施，比如良好的自然通風和自然採光、雨水的全面回收、可再生地熱能源的利用、太陽能光伏發電技術的應用等。"鳥巢"的外觀之所以獨創為一個沒有完全密封的鳥巢狀，就是考慮既能使觀眾享受自然流通的空氣和光線，又盡量減少人工的機械通風和人工光源帶來的能源消耗。

"巢"內使用的光源，都是各類高效節能型環保光源。在行人廣場等室外照明中也盡可能地採用太陽能發電照明系統。在"鳥巢"中足球場地的下面是312口地源熱泵系統井。它通過地埋換熱管，冬季吸收土壤中蘊含的熱量為"鳥巢"供熱；

夏季吸收土壤中存貯的冷量向"鳥巢"供冷，能節省不少電力資源。在「鳥巢」的頂部裝有專門的雨水回收系統，被收集起來的雨水最終變成了可以用來綠化、沖廁、消防甚至是沖洗跑道的回收水。諸多先進的綠色環保舉措使國家體育場成為了名副其實的大型"綠色建築"。

⑥ 鳥巢的焊接長度是多少

鳥巢」鋼結構焊縫長度近320公里，經檢測，合格率為100％。

⑦ 鳥巢施工難點及解決方案

鳥巢施工抄特點及難點：

1、構件體型大，單體重量重作為屋蓋結構的主要承重構件，桁架柱最大斷面達25m×20m，高度達67m，單榀最重達500噸。而主桁架高度12m，雙榀貫通最大跨度145.577+112.788m，不貫通桁架最大跨度102.391m，桁架柱與主桁架體型大、單體重量重。

2、節點復雜由於本工程中的構件均為箱型斷面桿件，所以，無論是主結構之間，還是主次結構之間，都存在多根桿件空間匯交現象。加之次結構復雜多變、規律性少，造成主結構的節點構造相當復雜，節點類型多樣，製作、安裝精度要求高。

3、工期緊本工程量大，但安裝工期相當短，工程於2003年12月24日開工，預計於2007年底前完工，2008年3月底竣工。工期緊，與土建施工交叉作業，平面場地緊張。

4、焊接量大本工程工地連接為焊接吊裝分段多，現場焊縫長度長，加之厚板焊接、高強鋼焊接、鑄鋼件焊接等居多，造成現場焊接工作量相當大，難度高，高空焊接仰焊多。

5、冬雨季施工本工程主結構吊裝時間需跨越冬季和春節，所以存在冬雨季施工，施工難度較大。

⑧ 鳥巢焊接大約多少米焊條

一根直徑4.0的焊條400毫米，一包大約有一百根，接起來就是40米長，一噸焊條有兩百包，換算出來就有8公里長，鳥巢那麼龐大的工程也不中的詠了多少噸的焊條，如果知道就可以換算出來的。

⑨ 鳥巢是人工焊接的嗎

鳥巢42000噸的鋼鐵身軀上沒有一處螺栓螺母，通體均由焊接連成，採用Q460E鋼，厚度從10毫米到110毫米不等。焊縫全長30萬米，相當於繞北京二環路九圈的長度