建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接主要技術(shù)探析

黃云云

【摘?要】伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及建筑行業(yè)的飛速前進(jìn)，鋼結(jié)構(gòu)建筑可以說在建筑行業(yè)中起著舉足輕重的作用。而影響鋼結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量及安全性的因素主要涉及到鋼結(jié)構(gòu)建筑的焊接工藝技術(shù)。本文就鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接工藝的特點及其變形防治等方面進(jìn)行了深入細(xì)致的探討與分析。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);焊接;技術(shù)

Abstract：with the rapid development of China's economy and the rapid progress of the construction industry，steel structure construction can be said to play an important role in the construction industry.The factors that affect the quality and safety of steel structure buildings are mainly related to the welding technology of steel structure buildings.

焊接作為一項制作和連接鋼結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑相關(guān)工程中。盡管焊接技術(shù)運(yùn)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑中具有相當(dāng)多的優(yōu)勢，但焊接中的變形問題卻始終是焊接工藝中的美中不足。焊接過程中出現(xiàn)的變形等問題不僅會在一定程度上影響到鋼結(jié)構(gòu)建筑的美觀，還有可能造成焊接物體的報廢，進(jìn)而給企業(yè)或者個人帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。為此，我們必須進(jìn)一步認(rèn)識焊接工藝的類型及其發(fā)生變形的原因，進(jìn)而做好相關(guān)的防治工作。

一、鋼結(jié)構(gòu)建筑簡述

鋼結(jié)構(gòu)因為其具有的施工周期短、受外在環(huán)境影響小、擴(kuò)大空間面積、可重復(fù)利用性、抗震性能優(yōu)越、施工方便等優(yōu)點所以廣泛的應(yīng)用在高層建筑、空間鋼結(jié)構(gòu)工程、廠房、倉庫、碼頭、橋梁當(dāng)中，而且慢慢形成了具有自身施工特點的施工工藝。然而鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)對于鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展起著關(guān)鍵性作用，由于有了焊接技術(shù)的進(jìn)步才有今天鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，所以在重視鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展的同時也要注重鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。

二、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)現(xiàn)狀分析

1建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

焊接設(shè)備的選用關(guān)系到建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，所以注重焊接技術(shù)的同時也要注重焊接設(shè)備的發(fā)展。目前我國的很多焊接設(shè)備都是從國外進(jìn)口的或者是國外技術(shù)中國制造，不選我國的焊接設(shè)備的主要原因是我國的焊接技術(shù)發(fā)展時間不長，生產(chǎn)的焊接設(shè)備的技術(shù)還落后于外國。但是我國的鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)在引進(jìn)外國先進(jìn)焊接設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)的同時也在積極的開發(fā)屬于咱們中國自己的焊接設(shè)備，所以相信不久之后我國生產(chǎn)焊接設(shè)備技術(shù)一定會趕上世界的步伐。

2焊接技術(shù)人員的培養(yǎng)現(xiàn)狀

鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作是一個技術(shù)性非常強(qiáng)的工作，它對焊接技術(shù)人員的技術(shù)水平以及綜合素質(zhì)都有著較高的要求。雖然我國的鋼結(jié)構(gòu)建筑正蓬勃發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)從業(yè)人員也與日俱增，但是由于我國的優(yōu)秀技術(shù)人員比較欠缺，焊接技術(shù)的理論發(fā)展還不是很完善，所以就造成了我國焊接技術(shù)人員的技術(shù)水平以及綜合素質(zhì)會相對較低。和發(fā)達(dá)國家相比較，我國在對焊接技術(shù)人員的培訓(xùn)、管理、資質(zhì)考核等方面的工作還不是很全面，甚至有時會出現(xiàn)市場混亂的局面，不同種技術(shù)人員從事的工作參差不齊，這樣根本不能夠保證我國焊接技術(shù)的發(fā)展。

三、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢

新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用

建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛的一個重要原因是鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，焊接新技術(shù)的不斷出現(xiàn)保證了建筑鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)類型的多樣性。建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接新技術(shù)主要包括高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)、低溫焊接技術(shù)、厚鋼板焊接技術(shù)、鑄鋼和鑄鋼節(jié)點焊接技術(shù)、組合樓板栓釘穿透焊技術(shù)及其他新技術(shù)等，下面就列舉幾種新的焊接技術(shù)來說明建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。

1高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)

北京新保利大廈是我國首次把高強(qiáng)鋼應(yīng)用到實際建筑工程當(dāng)中來，經(jīng)過近幾年的發(fā)展高強(qiáng)鋼在鋼結(jié)構(gòu)工程當(dāng)中的應(yīng)用越來越廣泛，而高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)也得到了很好的發(fā)展。高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)當(dāng)中焊材的選配要遵循強(qiáng)匹配、滿足沖擊韌性以及兼顧焊縫塑性等原則。在高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)當(dāng)中確定預(yù)熱溫度的主要方法包括裂紋試驗控制方法;硬度控制方法;根據(jù)裂紋的敏感值、拘束度等級、板厚范圍等來確定最低預(yù)熱溫度;根據(jù)鋼材的特定曲線圖來確定等。高強(qiáng)鋼焊接質(zhì)量的控制內(nèi)容主要有三方面，首先要控制好焊接電壓、電流、焊接速度以及冷卻時間等;接著控制好焊縫當(dāng)中碳氧等元素的配置比例，盡量選擇堿性低的優(yōu)質(zhì)焊材;最后要控制好應(yīng)力和變形，盡量選擇低熱及高能量密度的焊接方法，采取多層道進(jìn)行焊接，還有就是減少焊接坡口的間隙以及角度，減少熔敷金屬的填充量。在高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)的材料選擇方面一定要選擇合理含碳量的鋼材，含碳量為0.36%的QST工藝強(qiáng)化高強(qiáng)鋼就很適合這種焊接技術(shù)，它在新保利大廈工程當(dāng)中得到了很好的驗證。

2組合樓板栓釘穿透焊技術(shù)

由于組合樓板在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中的大量使用，所以也給栓釘穿透焊技術(shù)的發(fā)展提供了平臺，穿透焊技術(shù)指的是在進(jìn)行焊接時通過電弧的燃燒使得栓釘穿透壓型鋼板并焊接在鋼梁的表面上，這時候栓釘起到的兩個關(guān)鍵性作用為水平方向的抗剪和垂直方向的抗掀起。通過對國內(nèi)外實際工程當(dāng)中上萬個焊接參數(shù)的收集分析研究之后，把組合樓板栓釘穿透焊的過程分為起弧、不穩(wěn)定燃燒、穩(wěn)定燃燒和熄弧頂鍛這四個階段，并在焊接的過程控制當(dāng)中引入了能量控制法，穿透焊技術(shù)在國內(nèi)外都得到了廣泛的質(zhì)量驗證，比如說我國北京LG大廈工程項目當(dāng)中所采用的樓板為閉口型鍍鋅鋁鋅壓型板，板的厚度達(dá)到了1.5mm，樓板的安裝施工的指導(dǎo)思想就是能量控制法，安裝之后樓板的合格率高達(dá)98%，比普通焊接技術(shù)及普通施工的合格率高了15個百分點。

目前我國的鑄鋼節(jié)點已經(jīng)在很多實際工程中得到應(yīng)用，比如國家體育場鳥巢的桁架柱采用的就是鑄鋼節(jié)點，還有廣州會展中心的桁架鑄鋼支座，特別是天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的標(biāo)志性建筑雕塑，創(chuàng)造了鑄鋼件最大板厚的記錄，該工程從設(shè)計、安裝施工及焊接等方面形成了一套新的技術(shù)工藝，填補(bǔ)了我國超厚鋼板鑄件的空白。

四、結(jié)論

總而言之，在大多數(shù)的情況下，通過采取正確的鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)，可以有效地控制鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形，以達(dá)到確保工程質(zhì)量的目的。但由于材料、結(jié)構(gòu)以及焊接施工現(xiàn)場環(huán)境等因素的復(fù)雜多變，還應(yīng)該在實踐中不斷總結(jié)和積累焊接經(jīng)驗，提高控制焊接應(yīng)力和焊接變形技術(shù)水平。

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