当前建筑钢结构焊接施工工艺的探讨

袁加伟

（克孜勒苏柯尔克孜自治州第一建筑安装工程有限责任公司 845350）

当前建筑钢结构焊接施工工艺的探讨

袁加伟

（克孜勒苏柯尔克孜自治州第一建筑安装工程有限责任公司 845350）

随着现今社会的建筑逐渐朝着更高更大的方向发展，对于建筑结构施工技术的要求也会相应的提高。为了确保技术的先进性、经济的合理性以及安全的适用性，就应该不断地提高钢结构的施工水平，特别是对于钢结构的焊接施工工艺这一个方面，需要格外的注重。本文首先从钢结构焊接存在的问题与解决措施入手，再分析了高强钢焊接施工工艺，以及低温状态下的焊接施工工艺，希望能够通过本文的探讨，让今后的建筑钢结构焊接施工工艺更为合理，也能够为今后的钢结构焊接施工给出一点引导性建议。

建筑；钢结构；焊接；施工工艺

钢结构房屋拥有灵活可变的空间以及良好的抗震性，再加上材料的环保、节能以及可持续循环利用等方面的特点，在最近几年建筑行业中得到了广泛的利用，但是在利用的同时，还需要注意钢结构本身的焊接施工工艺，如此才能够让钢结构房屋整个的稳定性与安全性得到保障。

1 建筑钢结构焊接之中存在的问题以及解决措施

在进行建筑钢结构的焊接中，多多少少会出来各种各样的小问题。通过多年以来的实践来看，其主要的问题包含了三个方面，分别是钢结构出现局部变形以及角变形、构件发生扭曲、存在焊缝开裂现象。①针对局部变形于角变形问题，可以利用堆成焊缝设置的方法，确保构件各个部分的刚度于焊缝都能够均匀的布置，这样就可避免密集焊缝以及交叉的现象出来。通过焊接顺序的合理制定，也可以将变形进一步控制。针对构件出现扭曲这一问题，需要做好相应的预防工作。在下料之前需要做好焊件节点的放样处理，能够根据放样的实际尺寸来做好下料处理。在拼装节点的母材与连接角钢之间，可以使用卡口或者是夹紧器卡紧，使用点焊同定，然后再进行拼装。在平台上拼装构件，如果尺寸较大，可以设置马凳做好找平处理，作为主装的基准面，其构件的全场需要拉通线或者是使用水平仪进行找平。等待符合设计的尺寸确定之后，还需要对始点定位进行点焊同定后再进行焊接。在加工隔板的过程中，对角线的误差必须控制在1～2mm之内[1]。吊运与翻身焊件，要避免出现强烈的冲击，在侧向刚度相对偏差的构件翻身之前，需要加固处理，翻身之后还需要进行找平。②拼装节点焊接应该具备反变形的措施。一般的扭曲变形，可以通过火焰烘烤于千斤顶顶压相互结合的方式来予以矫正。根据扭曲变形的实际情况，利用火焰将翘曲处的主焊缝打开，利用翼板或者是腹板使用火焰矫正厚方可焊接。③在焊接施工环节中，焊接开裂很难避免。针对这一问题，可以采取针对性的预防处理：如焊件本身材料中的硫磷的含量不能超出设计范围；定位点焊接的数量需合理设置；做好焊件设计构造的持续改进，避免缺口的出现；在运输、堆放以及吊装构件时，应避免强烈的震动与碰撞；尽量消除焊缝的应力，确保焊缝本身强度不受影响；通过分段、多道、对称、间断的焊接方法，提高强度焊缝强度；对于焊接裂缝部位，可以选择气弧刨所在消除了裂缝厚，再进行焊接；按照焊接构件的具体情况，需要选择好焊接的顺序与实际的方向；在低温状态下，还要预热母材，在焊接之后做好保温处理，进行缓慢的冷却。所以，在焊接施工中，需要注意的方面很多，之下，针对高强钢以及低温的焊接施工工艺做出具体的探讨分析。

2 高强钢焊接的施工工艺

2.1 材料的选择及匹配

①强匹配。选择强节点弱杆件，也就是相比母材最低的规定标准，其焊接材料熔敷金属的塑性、强度以及韧性都要高于标准；另外，对于焊接接头部位的各项基本的性能指标，也不能够低于材料所对规定的最低标准限度。②焊缝的塑性。在厚板的焊接过程中，可以根据厚度基本效应之后的强度来做好焊材的选择，一般来说，如果节点本身的拘束度偏大，就可以在1/4板厚之后选择强度稍微偏低的焊材。③满足冲击韧性提出的要求。对于整体的焊接而言，选择好焊材的韧性是不能忽视的一道工序，拥有良好韧性的焊材，能够让焊缝以及其热影响区域的韧性都满足钢结构本身提出的规定。例如：在无裂纹钢种的焊接过程中，就可以选超低H的或者是低H的焊接材料[2]。另外，如果温度在0℃之上或者是钢板的厚度低于了50mm，就不必进行预先的热处理工作。使用这样的方式其最明显的特点在于力学指标非常的突出，尤其是区强逼较为强力的冲击性能方面表现的更为出色。

2.2 性能评价方法

目前，在建筑施工当中采用的评价方法包含了热影响最高硬度试验评定法、碳当量计算评定法以及插销试验临界断裂盈利评定法。

2.3 常用的最低预热温度的确定法

①在控制中利用裂纹实验，也就是通过斜Y破口的试样抗裂方面的试验来确认最低的预热温度。②通过硬度来对预热温度加以控制，一般在方法的选择中主要是根据刚才的碳含量，按照不同的板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到了350HV之后，其所对应的冷却温度在540℃，通过查表的方式，就可以确定其接线的能量。③按照裂纹本身的的敏感直属、拘束度的等级、板厚的范围以及最低的预热温度来进行。④按照接头的热输入、刚才的特定曲线以及相应的冷却时间来确定其预热的最低温度。

2.4 控制焊接质量的方法

①控制热输入以及冷却速度。这样的方法主要是通过控制焊接时候产生的电流与电压以及焊接时候选择的速度，再加上800～500℃区间内熔敷金属所需要的冷却时间来加以实现，这样才能满足焊接质量的全面控制。②做好焊缝之中各个元素质量百分比的相对控制，主要包含了氢、氧、碳、硫等。为了满足这一要求，在材料的选择中需要靠近质量优越的低氢焊接材料，并且对操作人员自身的手法要求较高，这样才能够跟好的保护熔池金属。③控制好应力与变形。在焊接中选择低热输入以及高能量密度的方法，如使用小线能量，进行多层多道焊接；气体保护焊；利用对称破口，利用对称于轮流焊接的方式；尽可能将破口的焊接角度与间隙控制好，这样可以避免出现过多的熔敷金属填充量；对于长焊缝，可以选择多人同时焊接或者是分段焊接的方式；通过跳焊法的使用，可以避免出现应力集中与变形的问题[3]。

在高强钢焊接作业的实施过程中，需要根据供货时的所处特征以及刚才聊本身的强化极力，对各项性能指标要求进行全面的考察，这样才能够对后续的生产要求加以指导。在这一刚才的焊接施工中，为了避免出现冷裂现象，就可以采取相应的补救措施。另外，避免接头的位置出现弱化的问题，在焊接的过程中也需要严格的筛选层间温度以及焊接线的能量，并且做好相应的控制。总而言之，应该在最大限度控制成本的前提下，确保焊接任务能够高质量、高标准的完成。

3 低温焊接时的施工工艺

3.1 选取焊接材料

考虑到焊接施工处于低温环境，为了确保焊接任务能够按照要求完成，可以选择氢含量较低的焊接材料，然后对于焊接材料做好相应的烘焙与保温处理。

3.2 做好焊接前的防护

为了避免出现过多的热量损失的现象，就可以在需要焊接操作的部位建立相应的保护房，这样就可以为焊接施工形成一个相对密闭的空间。但是，假如当地的条件不允许保护房的构建，也可以选择其他一些补救方式，避免热量流失过快。在部分气体保护焊接的操作过程中，对于气瓶也需要做好相对应的保温处理。

3.3 控制焊接质量

①预热与层间温度。相比常温之下的焊接工艺，低温状态之下的预热温度要略微高点，并且所需要进行预热的区域也会增大，一般来说，低温状态之下的焊接点周围应当大于或者是等于两倍钢厚度范围，并且范围不得低于100mm。在焊接温度的选择中，也需要高出预热温度，或者是与规定的最低温度的差异不得超过20℃，在两者之间选择温度较高的一方[4]。②选择合理的焊接措施。尽可能选择多层多道焊接的方式，做好层间温度的合理控制。③焊接之后的后热保温。在焊接施工完毕之后，对于焊接的接头部位需要做好相应的后热保温处理。这样不仅有利于扩散氢气，同时也可以避免因素急速的冷却导致裂纹的出现，当然，适当的后热温度也有利于预热温度的降低控制。

4 结语

随着社会经济不断发展，越来越多的建筑企业会选择使用钢结构，特别是作为建筑行业发展黄金阶段的今天，钢结构的使用拥有非常光明的前景。但是，钢结构的使用，也让更多的人认识到钢结构焊接施工质量问题必须引起重视。在建筑行业的发展中，施工人员就应该保护好先机，掌握相应的焊接工艺方法，确保能够与前世界最先进的焊接施工技术相互的融合，才能够在焊接的施工过程中做好钢结构精度的完美控制，真正地做到防范于未然。另外在焊接施工中，还需要放眼于全局，严格把好施工工序的关卡，紧紧抓住细节部位的处理，才能够满足事前的控制、事中的监督以及收工之后的质量达标。

[1]赵荣岐.浅谈建筑钢结构焊接质量控制[J].赤子（上中旬），2014，19：314～315.

[2]刘锡山.浅析高层钢结构的施工及焊接技术[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011，05：152.

[3]谢静.钢框架结构的焊接模拟与施工工艺研究[D].浙江工业大学，2013.

[4]段斌，孙少忠.我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势[J].焊接技术，2012，05：1～7.

TU758.11

A

1673-0038（2015）37-0051-02

2015-8-22