钢结构房屋建筑工程中螺柱焊接技术现状和展望

赵安生

x摘要】目前钢结构房屋建筑工程中的手动螺柱焊接技术已经不能满足未来建筑业发展的需求，人们要求科研部门开发出多型号、自动化、优质化的螺柱焊接设备，提高螺柱焊接施工的质量。本次对钢结构房屋建筑中螺柱焊接技术现状进行分析，并对未来发展的前景进行展望。

【关键词】房屋建筑；接筑施工；焊接技术

在上世纪30年代，英国的一名工程师提出混凝土材料在连接上存在缺陷，而金属材料在抗压的性能上存在缺陷，如果能应用焊接技术把两者结合起来，使它们形成一个整体，这种被融合的材料就能同时发挥混凝土材料和金属材料的优势。这一技术提出来后，立即被美国的工程师进一步研究，提高了该技术的实用性，然后该技术被广泛的应用。这是一种能快速的实现材料复合的焊接技术，其焊接稳定性较高。

一、钢结构房屋建筑工程中螺柱焊接技术应用的原理

钢结构房屋建筑工程中螺柱焊接技术的应用原理为将螺柱作为金属电极，通过高温热量的作用融化螺柱和材料，螺柱被送入熔池中，作为焊接接头，让金属与混凝土材料形成一个整体的焊接方法。这种焊接方法主要应用于房屋工程建设中的铜+混凝土结构的焊接中。它能把金属材质与混凝土材料结合起来，让金属材质改变混凝土材料不易接合的特点；应用混凝土材料加强建筑抗压性的特点。

在钢结构房屋建筑工程中最常应用以下几项螺柱焊接技术：应用螺柱焊接技术完成抗剪连接，这是在组合楼板施工的环节中，为了把钢骨与钢筋混凝土结合起来，应用螺柱技术的连接；应用螺柱焊接技术完成栓钉锚固件的连接，比如在支护施工中，如果要将锚固件打入现浇混凝土中，可应用这种技术；应用螺柱技术的连加固栓钉施工效果的连接，在房屋建筑工程建设中，需要加固栓钉的稳定性，此时可应用这种连接技术。

二、钢结构房屋建筑工程中螺柱焊接技术应用的现状

1，技术应用的现状

螺柱焊接技术是焊接技术的一个类别，目前我国的单项焊接技术已经比较成施，以螺柱焊接技术为例，该项焊接技术可结合周围的环境、材质的特点完成焊接工艺流程，让螺柱焊接技术达到房屋建筑施工的要求。以螺柱焊接技术的非穿透施工工艺演变到穿透施工工艺为例。非穿透焊接工艺为以螺柱为煤介，应用电流带来的高温把螺柱与混凝土结合起来，让螺柱成为接头的技术，这种技术目前稳定性较高，施工人员只要在施工时保证螺柱与混凝土材料的清洁，便能顺利的完成施工。可是这种施工存在一些问题，比如以混凝土为梁柱，应用非穿透施工工艺流程时，梁柱的质量决定施工人员是否能够稳定的完成该项施工。穿透施工工艺流程为将压型钢板铺设在混凝土材料上，螺柱受到电流高温的作用，穿透压型钢板，变成混凝土材料的接透。由于压型钢板的表面比混凝土材料的表面易控制，因此这种技术提高了施工的稳定性。

2，设备应用的现状

螺柱焊接设备的性能能够影响螺柱焊接工程的质量。我国目前的螺柱焊接设备通常应用国外已经淘汰掉的螺柱焊接设备，施工人员应用这些施备时，只能手动完成焊接过程，而不能实现焊接自动化。目前我国的相关企业已经意识到研发国有螺柱焊接设备的问题，通过科研部门的研究及科研转化，我国已经拥有具备自动化焊接功能的螺柱料接设备，然而整体性能与国外的设备有差距。

3，人员素质的现状

施工人员的素质影响着螺柱焊接技术的应用。螺柱焊接技术是一门对专业技能水平要求较强的一种技术。以螺柱焊接质量的判断为例，它涉及到伸出长度、提升高度、熔化量、焊接電流、焊接时间等多项参数，如果施工人员不能稳定的控制施工参数，就有可能出现焊接质量的问题。目前我国的房屋建筑施工人员素质参差不齐，大量的建筑施工人员没有接受过专业培训，他们难以完成该类专业性较强的建筑施工工艺流程。这意味着，即使我国拥有较为先进的螺柱焊接技术，施工人员无法付诸予实践，这项施工技术也难以被推广。

三、钢结构房屋建筑工程中螺柱焊接技术未来的展望

1，综合施工工艺的应用

目前我国的螺柱焊接技术的优化主要为施工技术与施工材料上。螺柱焊接技术的质量与多种因素有关，比如焊接工艺与切割工艺有紧密的联系，如果施工人员在切割材料时，无法控制切割质量，可能会影响后续的施工质量，带来螺柱焊接的裂纹、弯曲等问题。目前人们从集成化的思路优化螺柱焊接工艺，未来人们能应用智能切割与智能焊接一体化技术，该种施工技术能够提高施工质量的问题性。

2，自动施工工艺的实现

如果要应用螺柱焊接自动化技术，就需要用自动化的设备施工，目前我国的螺柱焊接自动化设备还未普及，施工人员主要使用手动瓷环保护电弧螺柱焊接，手动焊接的质量容易出现参差不齐的问题。对照德国应用的协同式螺柱焊接设备，该设备能根据施工人员的需求，给出智能化的参数设置建议，施工人员可用自动化的方法完成焊接施工，这种自动化的焊接施工设备能精准的控制下送插入速度与深度上，施工时产生的磨擦较小，施工人员可以比较容易的完成螺柱焊接施工。以德国的自动化焊接设备为方向，我国也开始尝试开发自动化螺柱焊接设备，微来设备发展的方向为应用模糊技术智能的调展参数，即能实现德国自动化螺栓焊接设备的全部功能；加强大直径，即的螺柱焊机的研究，未来该种焊接机能完成大型的螺柱焊接工程；加强轻型化螺柱焊接设备的研究，我国的主流螺柱焊接设备体积大、重量大，施工人员难以应用该种螺柱焊接设备稳定的施工，未来我国将开发出小型、轻型的螺柱焊接设备；拓宽螺柱焊接技术范围，比如将来要开发微型的螺柱焊接技术，将它应用在珠宝行业的加工中。

3，专业施工技术的推广

如果能够应用螺柱自动化焊接技术，未来施工经验不太多、没有太多专业技术的施工人员也能应用智能化设备开展螺柱焊接施工，即未来能够应用螺柱焊接施工技术的施工人员将会增多。这种施工技术如果能被广泛的应用，就能够从螺柱焊接施工的角度推动我国房屋建筑行业的发展。

总结：

我国在上世纪80年代才开始在房屋建筑行业中引进螺柱焊接施工技术，那时，我国的技术主要参考美国、日本等国家的先进技术，其设备为通过研究这些国家的研究资料，及当时的设备，结合我国旧有的焊接设备特点，改装而成的，在施工的过程中，科研人员根据螺柱焊接施工的特点优化施工设备和技术，使我国的手动螺柱焊接质量较为稳定。然而，目前钢结构房屋建筑工程中的手动螺柱焊接技术已经不能满足未来建筑业发展的需求，人们要求科研部门开发出多型号、自动化、优质化的螺柱焊接设备，提高螺柱焊接施工的质量。本次对钢结构房屋建筑中螺柱焊接技术现状进行分析，并对未来发展的前景进行展望。

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