浅谈建筑钢结构焊接技术发展研究

王健华

【摘要】20世纪40年代，钢结构行业引入焊条电弧焊接技术，钢结构焊接技术的应用开始引起部分工作人员的特别关注。50年代中期，引入埋弧焊接技术（该项技术自前苏联引进）。直至70年代后期，包括气体保护焊接技术、螺栓焊接技术以及熔嘴电焊焊接技术等焊接技术开始广泛应用于钢结构焊接过程当中。特别是在城市建设的规模化发展过程当中，大量的钢结构建筑物建设蓬勃兴趣，焊接技术的应用与发展备受各方特别关注与重视。

【关键词】建筑；钢结构；焊接技术

引言：

20世紀40年代，钢结构行业引入焊条电弧焊接技术，钢结构焊接技术的应用开始引起部分工作人员的特别关注。50年代中期，引入埋弧焊接技术（该项技术自前苏联引进）。直至70年代后期，包括气体保护焊接技术、螺栓焊接技术以及熔嘴电焊焊接技术等焊接技术开始广泛应用于钢结构焊接过程当中。特别是在城市建设的规模化发展过程当中，大量的钢结构建筑物建设蓬勃兴趣，焊接技术的应用与发展备受各方特别关注与重视。

1建筑钢结构焊接技术相关介绍

1.1建筑钢结构焊接难度简介

（1）焊接难度一般。主要是一些简单的对接和角接且能自由收缩不存在太多的拘束度，其受力状态则一般是静载拉、压且板厚小于30毫米钢材的碳含量小于0.38%。

（2）焊接难度较难。主要是复杂节点或者已经施工了限制收缩变形措施且动载是间接的，其板厚介于30毫米至80毫米且钢材的碳含量介于0.38%至0.45%。

（3）焊接难度很难。主要是复杂节点或者因为局部返修使得焊缝无法进行自由收缩且动载是直接的，而抗震的设防烈度也是大于8度，其板厚大于80毫米且钢材碳含量大于0.45%。

1.2建筑钢结构焊接要求简介

（1）在施工图中要明确规定结构构什使用的焊接材料和钢材类型以及焊缝质量等级高低，要标明焊接材料和钢材的品种和性能极其相关的现行标准等，对相应的焊接方法和要求作出详细的规定要求。

（2）焊接技术人员必须是受过专门培训且有一定实践经验才能胜任，而焊接技术责任人员则要对焊接上艺的评定进行组织并对施工过程中存在的焊接技术问题进行处理。此外焊接质检人员也要控制和检查焊接作业全过程，以此来及时采取相应的整改措施避免一些不规范行为产生。

（3）在选材上要符合设计图相关要求并具有检验报告或者质量说明书等，而钢材的化学成分和力学性能及其他质量要求都必须符合国家的现行规定和标准。如果选用新材料也必须经过鉴定才能使用，通过对其相关参数和数据等由专家进行评定。

2建筑钢结构焊接技术发展进程分析

在建筑钢结构箱型柱大量应用于建筑施工实践的背景作用之下，高效焊接技术支持下的栓钉焊接设备以及焊接材料得到了充分且深入的发展。与此同时，建立在CO2气体支持基础之上的气体保护焊接技术也成为了建筑钢结构焊接技术发展中的主流所在。大量的实践研究结果证实：在建筑钢结构大量应用CO2气体保护焊接技术的过程当中，焊接作业的生产效率得到了显著提升，同时也能够大量缩短建筑钢结构焊接施工的工作周期，有着极为显著的综合效益。在此基础之上，建筑钢结构焊接技术所对应的工作人员资质认证、培训有所完善，焊接设备有所发展，焊接材料更为多元。上述发展进程均在不同程度上推动着整个建筑钢结构焊接技术的稳妥前进。

3建筑钢结构焊接技术发展趋势分析

传统意义上的建筑钢结构焊接企业处于对自身发展的保障需求，势必需要在剧烈的市场竞争环境下，通过恰当且合理的技术改造与技术升级方式，谋求稳定的生存与发展。而实现这一要求的关键，即在于对建筑钢结构焊接技术的发展与推广。在此过程当中，需要重点关注以下几个方面的问题。

（1） 需要逐步加大对高效焊接方法及建筑钢结构焊接工程实践的应用：首先，需要相关工作人员不断针对焊接方法及焊接方式进行研究与完善，以提高焊接熔敷率为目的，加大对于15kg/h单位以上，高效焊接技术方法的研究。与此同时，还可以通过对国外成功焊接方法的引入方式，为自主技术的研制与成功应用提供一定的借鉴与经验；其次，可以通过适当控制接头焊接填充量的方式，一方面提高建筑钢结构焊接的工作质量，另一方面可提高工程应用中的经济效益。从当前技术发展趋势的角度上来看，应当将研究重点集中在对激光焊接技术以及氩弧激光焊接技术的应用方面；最后，需要从技术装备的角度上入手，在合理提升建筑钢结构持续焊接时间的基础之上，降低辅助操作时间。

（2）需要逐步加大对于高效且优质焊接材料的开发与应用：对于焊接材料的发展重点在于，研发与高效焊接技术相适应的，具备优越综合性能的自动焊丝、保护焊丝以及气电焊丝等。与此同时，结合我国现阶段建筑结构的用钢型号特点，需要将建筑钢结构用钢向着高强度、高耐火性、高纯净性以及高抗震性等多个方面发展。而高性能建筑钢结构焊接材料的规模性开发与应用也势必会在一定程度上推动建筑钢结构焊接技术的蓬勃发展。特别需要注意的一点是：伴随着建筑钢结构的进一步发展与完善，实芯CO2焊丝、药芯CO2焊丝、特种电渣焊材料以及气电焊焊接材料的使用总量势必会不断扩大的推升，由此也带动着上述建筑钢结构焊接材料的国产化发展与升级。

（3）需要逐步加大对于焊接设备生产商的发展与进步：独立的单纯性焊接设备生产商受到整个建筑钢结构焊接市场覆盖面较窄、在工作人员、作业资金以及应用技术等多个方面存在的缺陷问题影响，导致整个行业的发展前景不容乐观。为更好的建筑钢结构焊接技术的发展趋势相适应，需要在充分联合焊接材料以及焊接设备的基础之上，通过对现代化焊接技术工艺以及操作方式的有效综合，提高焊接设备生产商的综合性优势，为焊接技术的发展提供可靠驱动动力。

4结合建筑钢结构窄间隙焊接技术进行简要分析

就窄间隙焊接技术而言减少焊缝金属截面积是其核心所在，而由于钢结构厚板焊接的难度较高且工程量较大的问题存在，因而要在坡π有所减少的同时应用组合焊接新工艺和多层多道焊接技术进行辅助从而得到不断的发展。以下就组合焊接新工艺进行一些介绍：

组合焊接新工艺大致分为打底焊、填充焊、盖面焊这三种，打底焊采用的是焊条电弧焊用来解决伸出过长的干丝影响焊接的质量的问题目。其拥有相对较低的焊缝稀释率，在对焊缝成形质量有所提高的同时也有利于焊缝金属综合指标的达成；填充焊采用的是实芯CO2，气体保护焊利用自身相对较大的熔深对侧壁熔化可靠性进行了一定的保障，对焊接的效率和质量也有一定的提高；盖面焊采用的是药芯CO2，气体保护焊为焊缝表面质量的提高提供一定的保障，对观感效果也能起到一定的保障作用。

5结语

经过了几十年发展我国的建筑钢结构焊接技术有一定的进步之处，但和国外相比也存在一些不足，就文中提到的几个因素进行分析和研究，实现提高焊工职业技能以及职业道德素养、建立健全相关规定制度、小断开发新技术新设备等，为我国的建筑钢结构焊接技术的不断发展提供动力。

参考文献：

[1]张伟，杨双领，俞海涛，等."鸟巢"南区钢结构焊接工程施工安装全面焊接管理[C]中国工程建设焊接协会第十届年会论文集，2011：80-89.

[2]林错错，施刚，王元清，等.钢结构焊接截面轴心受压构件局部整体相关稳定受力性能研究[C]中国钢协结构稳定与疲劳分会第12届（ASSF-2010）学术交流会暨教学研讨会论文集，2010：530-541.