专利名称：金属复合网架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属复合网架，属于建筑网架结构物。
建筑业中已大量采用大跨度高强度的金属网架结构。目前所用的金属网架有两种，第一种是用碳钢管和碳钢球焊接而成；第二种是用不锈钢管和不锈钢球焊接而成。第一种网架的优点是强度高、成本低、焊接工艺性好，缺点是耐腐蚀寿命低，外观装饰性差；第二种网架的优点是耐腐蚀寿命高，外观装饰性好，缺点是强度低、成本高、焊接工艺性差。为了提高第一种网架的耐腐蚀性，在焊接成型后采用涂料涂装防护，但是涂料防护的耐久性差，尤其在工业大气环境中以及沿海地区，一次涂料涂装防护的寿命远远低于金属网架结构的设计寿命，经常性地重新清理与涂装不仅使成本增加，而且高空作业难度很大，涂装质量难以保证，一旦出现局部腐蚀产生应力集中，便会潜伏下极大隐患，另外刷涂涂料的外观装饰档次低。采用纯不锈钢管和纯不锈钢球焊接而成并经抛光的网架外观装饰档次高，在各种环境中均有很高的耐腐蚀寿命，在使用过程中不需要任何防腐蚀维护，不会因局部腐蚀产生隐患，但是不锈钢的焊接难度大，焊缝强度难保证，不锈钢的抗拉强度低于碳钢，不能做成大跨度的网架结构，使用范围受到限制，而且纯不锈钢网架的造价很高，一般用户难以承受。本专利申请人在申请号为96248502.0、名称为“一种金属网架结构复合球”的实用新型专利中提出了一种在低碳钢或低合金钢的网架连接球体外面紧密包覆一层不锈钢或有色金属板材构成复合球的结构，但是未涉及到金属复合网架整体结构。
本专利的目的在于发明一种具有低成本、高强度、优良耐腐蚀性与装饰性的金属复合网架。
该金属复合网架主要是由包覆优良耐腐蚀性与装饰性外层的低碳钢或低合金钢的复合管与复合球连接而成。
本发明的优点是该金属复合网架既具有低碳钢或低合金钢材料的低成本、高强度与优良的焊接性能，又具有不锈钢、有色金属、塑料等材料的优良耐腐蚀性与装饰性，同时加工制造方法简便，使用维护费用低。
下面结合附图详细说明本发明的结构与加工制造方法。
图1为复合网架结构中有代表性的一根网架管状杆件和与之焊接在一起的一个作为网架结点的空心连接球体的剖面图，网架结构中的其余部分与图1是完全相同的，可依次类推。
图例说明(1)-低碳钢或低合金钢网架承载杆；(2)-杆件的外包覆层；(3)-低碳钢或低合金钢网架结点连接球；(4)-连接球的外包覆层；(5)-低碳钢或低合金钢焊缝金属；(6)-焊缝区的外包覆层。
图1所示的金属复合网架可以用以下方法实现第一种方法是先分别制造出包覆外层的复合管与复合球，再用焊接或螺栓连接的方法将复合管与复合球牢固连接在一起，焊缝或接缝处进行防腐蚀处理。
复合管的制造方法为在壁厚为1-50mm的低碳钢管或低合金钢管的外壁紧密完整地包覆厚度为0.1-5mm的外包覆层，经外表面精整或抛光后按照所需长度切割，制成复合管。包覆的方法为(1)板包覆法按照被包覆碳钢或低合金钢管的外径选取相应宽度尺寸的不锈钢、有色金属或塑料板带，紧密包覆在钢管外壁，在一定的外包覆压紧力下将接缝焊牢，金属板带焊接的方式为氧乙炔焊、电弧焊、电阻焊、氩弧焊、等离子弧焊或钎焊，焊后修磨焊缝并抛光；塑料板带焊接的方式为塑料焊枪焊或热压焊。(2)喷涂法在经过前处理的碳钢或低合金钢管外表面喷涂一层铝及铝合金、锌及锌合金或塑料，金属喷涂方式为丝材或粉末热喷涂，包括氧乙炔火焰喷涂、电弧喷涂或等离子喷涂，喷涂后用有机涂料进行封闭处理；塑料喷涂方式为粉末氧乙炔焰喷涂或静电喷涂。(3)套管法在钢管外壁套装相应内径尺寸的塑料管。复合球的制造方法为先将厚度为1-50mm的低碳钢板或低合金钢板冲压成半球体，将两个半球体焊接成空心球体，修磨焊缝，然后包覆厚度为0.1-5mm的外包覆层，包覆的方法为(1)板包覆法对应于被包覆低碳钢或低合金钢空心球体的外径尺寸，将不锈钢、有色金属或塑料板冲压或热压成半球体，将两个这样的半球体紧密包覆在相应的低碳钢或低合金钢空心球体上，在一定的外包覆压紧力下将接缝焊牢，焊接及外表面处理方式与上述复合管一样。(2)喷涂法喷涂材料与喷涂方法与上述复合管一样。
按照建筑网架的设计要求，将上述方法制成的复合管与复合球牢固连接在一起，沿着焊缝或接缝的外表面再包覆外防腐装饰层，包覆的方法为用包覆材料的焊条堆焊、喷涂、电刷镀、用涂料涂覆、或者粘接塑料套圈。上述方法可以单独使用，也可以几种方法联合使用。粘接塑料套圈的方式为先将套圈套入复合管，待复合管与复合球连接后在连接缝处涂胶，再把塑料套圈压紧于连接缝处粘牢。包覆完成后进行表面清理或抛光。
第二种方法是先将壁厚为1-50mm的低碳钢或低合金钢材料制作的钢管与钢球按照建筑网架的设计要求用焊接或螺栓连接的方式牢固连接在一起，再进行整体外表面的喷涂，喷涂材料与喷涂的方法与上述复合管的喷涂方法一样。
权利要求
1.一种建筑结构用的金属复合网架，其特征是在低碳钢或低合金钢网架结构的管件、连接球及其连接缝的外表面紧密完整地包覆一层不锈装饰外层，外层材料为不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金、锌及锌合金、塑料或上述几种材料的复合层。
2.一种制造权利要求1所述复合网架的方法，其特征是先分别制造出包覆外层的复合管与复合球，再用焊接或螺栓连接的方法将复合管与复合球连接在一起，焊缝表面包覆一层不锈装饰层。
3.如权利要求2所述的复合网架的制造方法，其特征是1).复合管的制造方法有以下几种a).板包覆法用不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金或塑料板带包覆在钢管外壁，在包覆压紧力下将接缝焊牢，金属板带焊接的方式为氧乙炔焊、电弧焊、电阻焊、氩弧焊、等离子弧焊或钎焊，焊后修磨焊缝并抛光，塑料板带焊接的方式为塑料焊枪焊或热压焊；b).喷涂法在钢管外壁喷涂一层铝及铝合金、锌及锌合金或塑料，金属喷涂方式为丝材或粉末热喷涂，其中包括氧乙炔火焰喷涂、电弧喷涂或等离子喷涂，喷涂后用有机涂料进行封闭处理，塑料喷涂方式为粉末氧乙炔焰喷涂或静电粉末喷涂；c).套管法在钢管外面套装相应内径尺寸的塑料管；2).复合球的包覆方法是，将塑料板热压成半球体，将两个半球体包覆在相应尺寸的低碳钢或低合金钢空心球体上，在包覆压紧力下将接缝焊牢；或者用喷涂法，喷涂材料与喷涂方法与上述复合管一样。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于复合管与复合球连接处的焊缝或接缝的外表面包覆外防腐装饰层的方法是1).用包覆材料的焊条堆焊、喷涂、电刷镀；2).用涂料涂覆；3).粘接塑料套圈，先将套圈套入复合管，待复合管与复合球连接后在连接缝处涂胶，再把塑料套圈压紧于连接缝处粘牢；包覆完成后进行表面清理或抛光。
5.一种制造权利要求1所述复合网架的方法，其特征是先将壁厚为1-50mm的低碳钢或低合金钢材料制作的钢管与钢球用焊接或螺栓连接的方式连接在一起，再进行整体外表面的喷涂，喷涂材料与喷涂方法与上述复合管一样。
全文摘要
一种用于建筑结构的金属复合网架,是由外包覆不锈装饰层的低碳钢或低合金钢复合管件与复合球连接而成;制造时首先加工出复合管和复合球,然后根据建筑设计要求将其焊接或用螺栓连接在一起,连接缝处再包覆一层不锈装饰层。其特点是强度高、耐腐蚀和高档装饰性;具有较低的加工制造成本和维护费用。
文档编号E04B1/342GK1194322SQ9710573
公开日1998年9月30日 申请日期1997年3月20日 优先权日1997年3月20日
发明者李惠东, 李惠琪, 常官立, 李永正 申请人:山东矿业学院