試析建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展趨勢與創(chuàng)新

高彥麗

（中化二建集團(tuán)有限公司山西華晉巖土工程勘察有限公司，山西 太原 030011）

建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展有賴于整體建筑行業(yè)施工技藝的成熟完善，從當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展態(tài)勢看，鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑型式開始更多地應(yīng)用于建筑實踐當(dāng)中[1]。相應(yīng)地，作為建筑鋼結(jié)構(gòu)施工核心關(guān)鍵技術(shù)形式，鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)也要適應(yīng)形勢發(fā)展，在焊接材料、焊接設(shè)備、焊接工藝及操作步驟上精益求精，促進(jìn)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展。

1 當(dāng)前建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)基本現(xiàn)狀

1.1 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)及焊接材料

建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展至今，歷經(jīng)了焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊、螺旋焊等多個技術(shù)時期，在對以上多種焊接技術(shù)優(yōu)點加以提煉應(yīng)用的基礎(chǔ)上，適用于建筑鋼結(jié)構(gòu)實踐的現(xiàn)代化焊接技術(shù)逐漸成形?，F(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)針對鋼結(jié)構(gòu)鋼鐵材料用量多的特點，綜合采用各種焊接技術(shù)，融合多種焊接工藝及技術(shù)之所長，具備了焊接工期更短，焊接質(zhì)量更高的優(yōu)點，如SMAW 單面焊雙面成形技術(shù)等。

1.2 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接設(shè)備

建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的應(yīng)用需要焊接設(shè)備的有效輔助，在選用鋼結(jié)構(gòu)焊接設(shè)備時，考慮鋼結(jié)構(gòu)建筑安全穩(wěn)固的使用需求，通常以國外先進(jìn)的焊接設(shè)備為主。我國目前在鋼結(jié)構(gòu)施工中，某項技術(shù)可能處于領(lǐng)先地位，但相比國外鋼結(jié)構(gòu)焊接設(shè)備，我國生產(chǎn)的設(shè)備在自動化水平及整體技術(shù)可靠性上尚有差距。在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)不斷學(xué)習(xí)成熟的同時，也要在鋼結(jié)構(gòu)焊接設(shè)備上加以改進(jìn)。

1.3 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)人員

建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的實施，除了在焊接技術(shù)形式及焊接設(shè)備上予以更新外，還要考慮到建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的復(fù)雜及專業(yè)屬性，對鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)人員操作技能進(jìn)行強(qiáng)化。當(dāng)前從事建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接的人員數(shù)量眾多，但掌握專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的人員數(shù)量不多，在焊接技術(shù)人員隊伍建設(shè)及培養(yǎng)上也存在管理及認(rèn)證考核方面的短板缺陷，由此增加了建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量隱患。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程實踐數(shù)量及規(guī)模不斷增加

建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工數(shù)量的增多帶動了鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)工程的深入發(fā)展和不斷完善，高效的焊接技術(shù)應(yīng)日趨增多。在焊接熔敷率要求提高的同時，高性能焊接質(zhì)量不可或缺，尤其是在11kg/h-15kg/h 單位間及以上的熔敷率要求下，要加大對高效焊接技術(shù)方法的研究。在國內(nèi)建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程實踐中，本著提高我國自主焊接技術(shù)含量的目的，可適時引入多絲焊接、旋轉(zhuǎn)噴射電弧焊接等技術(shù)形式，對其加以分析研究[2]。在鋼結(jié)構(gòu)焊接工程質(zhì)量及效益的獲取上，借助接頭焊接填充量控制的方式能夠得以實現(xiàn)。站在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用上看，建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的研究重心以氬弧激光焊為主?？紤]到焊接技術(shù)操作中的輔助操作項多而耗時，要對建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接時間，主要是持續(xù)焊接時間加以提升，然后補(bǔ)充以連續(xù)送絲功能為主的自動焊接技術(shù)裝備。

2.2 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接材料向優(yōu)質(zhì)化方向發(fā)展

建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的進(jìn)步對焊接材料也提出了更高要求，焊接材料作為焊接行業(yè)的一個重要市場，在后期研發(fā)上主要向焊接材料的優(yōu)質(zhì)化方向發(fā)展，以匹配建筑鋼結(jié)構(gòu)高效焊接技術(shù)。例如，在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接材料中，自動焊絲、氣電焊絲及保護(hù)焊絲等都已經(jīng)在性能上更富優(yōu)越性。隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)施工對用鋼型號有了新的技術(shù)規(guī)范要求，相應(yīng)地，建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接材料也在向著高抗震性、高強(qiáng)度表現(xiàn)、高純凈性及高耐火性方向演變。從今后一段時間看，研究及開發(fā)高性能建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接材料將成為建筑鋼結(jié)構(gòu)施工行業(yè)聚焦點所在。伴隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展與完善，實芯CO2 焊絲、藥芯CO2 焊絲、特種電渣焊材料以及氣電焊焊接材料的使用總量勢必會不斷擴(kuò)大的推升；激光、等離子弧、電子束等焊接能源及電弧跟蹤方法也將得以大幅改善，建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接材料技術(shù)升級前景無限。

2.3 強(qiáng)化建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)人員專業(yè)技能

在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工數(shù)量增多，鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)迎來新的發(fā)展契機(jī)的背景下，從事建筑行業(yè)施工作業(yè)人員的技術(shù)水平也逐漸成為制約鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)穩(wěn)續(xù)發(fā)展的重要因素之一。鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)屬于高技術(shù)工種之一，需要嚴(yán)格的管理操作制度加以保障，但當(dāng)前我國基于建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)人員的資質(zhì)評定未成系統(tǒng)，在認(rèn)證相應(yīng)的施工作業(yè)資格時不夠嚴(yán)格，缺乏統(tǒng)一專業(yè)的劃分，與新時期建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展及鋼結(jié)構(gòu)焊接市場的人才需求不相匹配。為此，強(qiáng)化建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)人員隊伍的統(tǒng)一考試及資格認(rèn)證體系建設(shè)極為重要。

例如，鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)的工作環(huán)境及作業(yè)條件趨于復(fù)雜化，相應(yīng)的焊接質(zhì)量要求也愈來愈高。在焊接工藝規(guī)程操作實施前、中、后等階段，涉及到對焊接材料（母材、焊條、焊絲等）、焊接接頭的質(zhì)量檢驗工作，確定焊接方法、工藝參數(shù)、焊接尺寸、坡口結(jié)構(gòu)形式，這些焊接作業(yè)技術(shù)要點需要焊接作業(yè)技術(shù)人員認(rèn)真操作。而隨著焊接設(shè)備自動化水平的逐步提升，鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)人員專業(yè)技能中還涵蓋了數(shù)字化技術(shù)操作內(nèi)容[3]。

3 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)創(chuàng)新趨勢

3.1 在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接與切割工藝上不斷創(chuàng)新

建筑鋼結(jié)構(gòu)建筑型式具備了建筑主體空間大、綠色環(huán)保特點突出、建筑跨度高、施工效率快等性能優(yōu)勢，在建筑實踐中應(yīng)用漸趨廣泛。建筑鋼結(jié)構(gòu)要確保主體的安全性，對鋼結(jié)構(gòu)連接技術(shù)進(jìn)行深入研究及技術(shù)更新至關(guān)重要。鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)是建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)揮自身功能作用的重要保障和技術(shù)支撐，建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接與切割工藝的創(chuàng)新空間巨大，市場前景廣闊[4]。例如，在鋼結(jié)構(gòu)切割和焊接上，隨著工業(yè)智能化技術(shù)的發(fā)展延伸，用于智能切割及焊接的設(shè)備已列入研發(fā)范圍，如大面積鋪展應(yīng)用，建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接及切割將更為便捷，還可同步減少焊接原材料使用量，從而為制造質(zhì)量及安全性能更好的建筑鋼結(jié)構(gòu)做好鋪墊。

3.2 在建筑鋼結(jié)構(gòu)自動焊接技術(shù)上加以創(chuàng)新

建筑鋼結(jié)構(gòu)施工中，工業(yè)水平發(fā)展較快的國家在焊接鋼結(jié)構(gòu)建筑時逐漸開始使用自動焊接技術(shù)形式，反映出其鋼結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)更具成熟度，與此同時也使鋼結(jié)構(gòu)建筑在質(zhì)量性及強(qiáng)度表現(xiàn)上更加具有優(yōu)勢，并實現(xiàn)了焊接效率的顯著提升。我國在鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接技術(shù)創(chuàng)新上也在將自動焊接技術(shù)作為一個重要方向加以研究，在建筑焊接結(jié)構(gòu)向大型化，重型化和高精度方向發(fā)展的同時，自動化焊接技術(shù)，如焊機(jī)程序自動控制，數(shù)字控制，數(shù)控焊接機(jī)械手及焊接機(jī)器人等將大范圍涌現(xiàn)，從而提高焊接生產(chǎn)水平，改善焊接安全條件。

4 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)焊接作為保障鋼結(jié)構(gòu)建筑安全穩(wěn)定性能的重要技術(shù)支撐，在技術(shù)發(fā)展上大有空間，在焊接技術(shù)上創(chuàng)新余地較大。本文簡要探討了鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，以供參考。