建筑鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接施工技術(shù)

朱君

（尚志市騰飛建筑安裝工程有限責(zé)任公司，黑龍江尚志150600）

建筑鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接施工技術(shù)

朱君

（尚志市騰飛建筑安裝工程有限責(zé)任公司，黑龍江尚志150600）

建筑鋼結(jié)構(gòu)的普遍應(yīng)用推動了焊接技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是低溫焊接技術(shù)的發(fā)展。筆者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，理論聯(lián)系實(shí)際，分析了建筑鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接技術(shù)的研究背景以及影響因素，并且提出了合理化的建議，以推動低溫焊接技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。

建筑鋼結(jié)構(gòu)；低溫焊接；施工技術(shù)

1 低溫焊接的背景

1.1 低溫焊接的由來

工程上的低溫焊接主要是指在實(shí)際焊接操作過程中，焊接處的附近0.5 m的工位溫度低于環(huán)境溫度。換句話說，實(shí)際焊接點(diǎn)溫度偏低于外界氣象溫度。如果當(dāng)這個(gè)溫度差達(dá)到一定的溫度界限時(shí)，這樣的焊接操作通常在工程上被稱作鋼結(jié)構(gòu)的低溫焊接。這里的低溫并不是通常人們所理解的寒冷，是一個(gè)相對溫度偏低的概念，但是就是因?yàn)檫@樣一個(gè)溫度差的存在，會加大施工的技術(shù)要求和質(zhì)量要求。

1.2 低溫焊接的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

由于各國的建筑標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際參考的參照物不同，所以每個(gè)國家對鋼結(jié)構(gòu)焊接的標(biāo)準(zhǔn)與定義不盡相同，但是有一點(diǎn)是相同的，就是結(jié)合本國的實(shí)際情況，定義了自己的低溫焊接溫度與施工要求。《建筑工程冬季施工規(guī)程》是這樣規(guī)定我國鋼結(jié)構(gòu)最低焊接溫度的，對于低碳鋼材料規(guī)定的最低焊接溫度是-30℃，對于低合金鋼材料規(guī)定的最低焊接溫度是-26℃。但是在《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》一書中有著不同的解釋，這部參考文獻(xiàn)充分結(jié)合了我國各地的實(shí)際施工環(huán)境的不同以及施工工況的復(fù)雜多變性而編著?？紤]了現(xiàn)階段我國在鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接上的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)并不是很成熟，所以將實(shí)際焊接工況的參數(shù)提高了很多，保證施工質(zhì)量?？梢栽趯?shí)際焊接作業(yè)中積累更多的經(jīng)驗(yàn)，以確定更符合我國實(shí)際的鋼結(jié)構(gòu)焊接參數(shù)。

2 低溫焊接的施工工藝

建筑鋼結(jié)構(gòu)一般是在低溫環(huán)境中進(jìn)行焊接的，為了有效完成相關(guān)焊接任務(wù)，最好選擇氫含量相對比較低的焊接材料，此時(shí)還要對焊接材料提供有效的保溫以及烘焙措施。為了減少熱量的損失，焊接作業(yè)的地方最好構(gòu)建相應(yīng)的保護(hù)房，形成密閉的空間。如果條件不允許時(shí)，也可以采取一些措施來降低熱量的損失。在進(jìn)行氣體保護(hù)焊接操作過程中，要對氣瓶提供相應(yīng)的保溫措施。與低溫條件下的焊接預(yù)熱相比，低溫焊接過程中所需要的預(yù)熱溫度要高一些，并且需要較大范圍的區(qū)域預(yù)熱，一般情況下焊接點(diǎn)范圍≥2倍鋼厚度，該范圍一般＞100 mm。焊接層溫度的控制一般要高于規(guī)定中的最低溫度20℃或者是高于預(yù)熱溫度，而實(shí)際情況下是取二者之間的較高溫度。焊接方法的選取，一般是多層多道焊接，盡量使用窄擺幅，對層間溫度進(jìn)行科學(xué)、合理的控制。

3 鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接的影響因素

3.1 鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接的實(shí)際溫度

在鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際焊接作業(yè)中，溫度始終是影響低溫焊接的主要因素，貫穿著整個(gè)低溫焊接技術(shù)研究的的始終，筆者在這里將其看作是一個(gè)重要的影響因素加以分析。鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接的工藝隨著溫度界限的不同而采取的實(shí)際工藝不同，實(shí)際焊接過后的焊接質(zhì)量也會有所不同。不同的焊接工位溫度與環(huán)境溫度差會導(dǎo)致焊縫的冷卻時(shí)間和冷卻程度不同，這樣就會導(dǎo)致焊接工位的局部應(yīng)力變化不統(tǒng)一，對鋼結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度要求有著很嚴(yán)格的要求，同時(shí)應(yīng)力的存在也會影響到鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量或者是使用壽命。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接的鋼材種類

在我國的《建筑工程冬季施工規(guī)程》這部參考文獻(xiàn)中，明確規(guī)定了我國的鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接的最低溫度界定，不同的焊接材料對鋼結(jié)構(gòu)的低溫焊接有著不同的影響。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)材料的不同，在顯微鏡下觀察到的鋼材內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)也不同，這就需要我們進(jìn)一步認(rèn)識不同材料鋼材所具有的焊接特性。

4 建筑鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接施工工藝的具體操作

4.1 合理選擇焊接材料

在實(shí)際施工過程中選擇的材料一定要符合鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，并且需要充分考慮到這些焊接材料在熔化后所產(chǎn)生的液態(tài)金屬會不會影響焊縫的連接強(qiáng)度，按照慣例需要在焊縫處盡可能地得到我們所需要的鐵素體，因?yàn)殍F素體的強(qiáng)度相對于其他的更高。

4.2 對低溫焊接工位進(jìn)行預(yù)熱處理

對低溫焊接工位進(jìn)行預(yù)熱處理是鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接工藝的主要環(huán)節(jié)，對于不同厚度的鋼結(jié)構(gòu)采取的預(yù)熱方式也有所不同。具體就是在厚度小于40 mm時(shí)通常采取火焰預(yù)熱的方式，在大于40 mm時(shí)通常采取電加熱的方式。根據(jù)所需焊接鋼體材料的不同，在實(shí)際所需預(yù)熱焊接工位的溫度也是不同的，具體需要視情況而定（見表1）。與此同時(shí)，我們需要合理地控制好焊縫之間的溫度，因?yàn)楹缚p之間的溫度直接影響著鋼體焊接工位的冷卻速度以及產(chǎn)生的應(yīng)力強(qiáng)度，對鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有著直接的影響，值得我們在實(shí)際焊接過程中加以有效的控制。

表1 鋼結(jié)構(gòu)局部預(yù)熱溫度Tab.1 Local preheating temperature of steel structure

［1］趙梅.建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝［J］.科技傳播，2014，（16）：174.

Construction Technology of Low Temperature Welding for Building Steel Structure

ZHUJun
(Shangzhi CityTengfei Construction and Installation EngineeringCo.,Ltd.,Shangzhi 150600,China)

The general application of building steel structure has promoted the development of welding technology,especially the development of low temperature welding technology.In this paper,the author combined with their actual work experience,theory with practice,analysis of the construction steel structure of low temperature welding technology research background and influence factors,and put forward reasonable suggestions,in order topromote the development oflowtemperature weldingtechnology.

Buildingsteel structure;Lowtemperature welding;Construction technology

TU974

A

1674-8646（2015）10-0142-02

2015-06-27