建筑钢结构高强钢高效焊接工艺研究与应用

摘 要 近年来，我国的建筑工程建设有了很大进展，其对钢结构的应用也越来越广泛。在钢结构施工作业中，高强钢焊接工艺尤为关键，其是推动建筑工程持续发展的关键，可为建筑工程整体质量提供保障。本文以建筑工程为背景，针对钢结构高强钢焊接工艺展开探讨，总结相关技术要点，以供相关人员参考。

关键词 钢结构;高强钢;焊接工艺

引言

钢结构行业是国民经济发展的重要行业，我国用钢量逐年递增，而在钢结构建筑中焊接技术应用十分广泛，焊接质量对工程安全和使用功能影响巨大。伴随着我国建筑钢结构技术的逐步发展，钢结构建筑的结构形式复杂多样，同时面临着焊接工人减少的现状和成本节约、施焊高效、高质量建造、作业环境环保、技术创新和进步、数字化和工业化建造等需求对焊接技术提出了更高要求。

1建筑钢结构高强钢高效焊接难点

高强钢焊接实际操作时，会遇到很多困难，焊接技术需要不断打破原状，所以需要努力克服。首先是受到高强钢焊接的特点影响，焊接时可能出现脆化现象。若是焊接接头出现了脆化现象，焊接的性能将会受到很大影響;其次在进行焊接操作时，在热影响区的晶体可能会长大，晶体变大到一定程度之后，也会出现焊接热影响区范围内的组织出现脆化现象，这一区域内的组织会软化进而降低焊接结构的稳定性。所以在进行高强钢焊接时，要注意这两点现象发生，进行焊接操作时注意临界粗晶热影响区、亚临界粗晶热影响区、过临界粗晶热影响区这三个区域，避免出现脆化现象[1]。

2焊接工艺确定

根据工程实际情况，钢材截面尺寸相对较大，并设置较深的坡口，同时钢板厚度较大，在焊接作业时伴随有明显的应力，极容易引发应力变形现象。对此，需充分考虑多种焊接温度施工状况，探寻在不同条件下焊接工艺的应用效果。具体在本工程中，采取的是横焊与平焊的方式，施工中遵循多层多道焊接的原则。钢板厚度相对较大，经焊接作业后易形成宽度较大的焊缝，相较之下以始端、终端两部分的焊缝长度最大，在缺乏合理技术措施的情况下，将在面层与根部差产生明显的温差现象。对此，在负温度情况下，结束焊接作业后需要展开自检。关于后热温度的检测，此处采取的是温测仪检测的方式，以便获得较为准确的检测结果[2]。

3厚板高强钢焊接技术

3.1 焊接材料

和普通的低合金钢进行比较的话，高强钢在使用结构方面的优势是比较显著的，但是其存在的一些问题也是不容忽视的，其对于焊接材料的使用有着比较苛刻的要求，当应用焊接技术用于具体工作当中时，材料的选择一般为ER55，ER50级的焊接材料，一旦材料本身的强度增加的话，强度配比也要根据实际的发展状况来进行解决，如果出现强度配比级别不相符的状况，那么便需要采取一定的措施，材料的合理选择对于高强钢焊接而言会起到积极的作用[3]。

3.2 焊接层道

板材正反面需得到有效处理，对该处打底焊，此项作业时需调节好焊丝位置，应与坡口中心保持相对齐的状态，此处对于焊缝的形成系数提出较高要求，以1.3～2为宜，满足此条件后，存在于熔池中的杂物能够完全浮现至表面。遵循多层多道焊的原则，除了经过打底焊处理的区域，其余的焊道分布都要具有一致性，在坡口两边依次交替排列，严格控制焊接线的能量，较为可行的是薄层焊的方式，此举可避免母材边缘咬边现象。

3.3 焊接速度

以焊接速度满足热输入、冶金过程、焊缝质量等要求为评判指标。冷丝填充埋弧焊接过程中，电弧产生的热量除热损失和焊剂消耗外，都传给了母材和熔池，冷丝从熔池中获取热量而熔化，其填充速度可根据熔池热量动态平衡方程确定。

3.4 变形控制

确定合适的施焊顺序，各环节施工作业有序推进，为避免焊接变形与应力现象，合理的施焊顺序尤为关键。关于对角变形现象，需针对焊缝正反面多次焊接，在同一裂缝的焊接处理中，采取的是分两个时段焊接的方式。在其他钢结构建筑工程中，若存在厚板焊接需求，技术人员要准确认知施工要求，明确施工难点，选择合适的焊接技术，针对各焊接环节采取可行的质量控制措施，为最终的焊接质量提供保障[4]。

3.5 技术应用

实际的技术应用过程当中，所选择的常用焊接方式主要有钎焊、熔焊和压力焊这三种形式，根据这三种焊接方式之间的异同点，又可以相应的细分为二十多种焊接方法，根据相关的钢结构焊接规范当中的相关要求，适合高强钢高效焊接技术的方式有电渣焊、埋弧焊、自保护电弧焊等多种方式，在具体的施工过程当中，需要结合着相关的建筑需求状来对这些焊接方法进行有机组合，通过一步步的对比分析等来对这些熔焊类型进行分析，从而更充分地将焊机技术的优势发挥出来，通过更加适合建筑需求的焊接技术，能够切实的实现建筑质量的提升，使我国建筑行业相应的取得进一步的发展，并且更好地满足当前可持续发展的相关需求，在新的发展形势下就要不断进行创新探索才可以取得更进一步的发展，如果只是单纯的满足于传统发展形式的话，那么对于建筑钢结构未来的发展来说也会起到一定的不利影响[5]。

4结束语

综上所述，建筑钢结构高效焊接新技术已成功在多个工程项目得到应用，取得了丰富的科技成果和显著的效率提升。技术的研发和创新对我国建筑钢结构的建造技术进步具有深远意义，可实践指导我国大批工程项目钢构件制造和安装，对建筑业向工业化、智能化和绿色化方向迈进具有重要意义。

参考文献

[1] 夏佐龙.关于建筑钢结构高强钢高效焊接技术的分析[J].江西建材，2019（9）：120-121.

[2] 姜珅.建筑钢结构高强钢高效焊接技术探讨[J].环球市场，2019 （17）：370.

[3] 陈文祥.建筑钢结构高强钢高效焊接技术[J].建筑工程技术与设计，2018（3）：209-210.

[4] 屈朝霞，李自刚.建筑结构用抗层状撕裂特厚板的焊接[J].宝钢技术，2012（4）：52-54.

[5] 杨政.高强钢高效焊接与切割技术在建筑钢结构中的运用[J].金属加工（热加工），2015（20）：13-14.

作者简介

王海川，男;职称：中级工程师，现就职单位：中国核工业二三建设有限公司，研究方向：焊接方面。