新時期鋼結構建筑焊接工藝技術

袁國科

摘 要：隨著社會主義市場經濟地迅猛發展，我國建筑領域也實現了飛速進步。在建筑行業中，鋼結構建筑發揮著不可或缺的作用。而對鋼結構建筑造成影響的質量及安全性的因素主要涉及鋼結構建筑的焊接工藝技術。本文就鋼結構建筑焊接工藝的特點及其變形防治等方面進行了深入細致的探討與分析。

關鍵詞：新時期；鋼結構；焊接工藝技術；防治

焊接是一項能夠制作和連接鋼結構的工藝技術，在現代鋼結構工程建筑中得到廣泛應用。雖然焊接技術在鋼結構建筑中具有極大的優勢，但是在焊接過程出現的變形問題卻使焊接技術美中不足。焊接變形等問題不僅會在一定程度上影響到鋼結構建筑的美觀，還有可能造成焊接物體的報廢，進而給企業或者個人帶來一定的經濟損失。為此，我們必須進一步認識焊接工藝的類型及其發生變形的原因，進而做好相關的防治工作。

1 焊接工藝技術的簡介

1.1 焊接材料

鋼結構焊接工藝技術中運用的主要工具有電焊條和引弧板。選擇焊接條時，其型號一定要嚴格按照設計要求進行，之后按照相關說明書將焊接條進行烘焙后，放入保溫桶內以供之后取用。除此之外，在鋼結構建筑的焊接工作中，嚴格禁止使用那些焊芯生銹的焊條，同時含有酸堿性質的焊條也不能進行混合使用。最后，在焊接鋼結構建筑中的重點位置時要選擇適用的堿性焊條。在焊接鋼結構建筑零件的過程中，需要采用坡口進行連接時，可以運用引弧板，而選擇引弧板材質的時候一定要和所焊接部件的材質相同。

1.2 主要工具

鋼結構建筑工程中使用焊接工藝技術時所需要的機具主要有焊鉗、焊條保溫桶、烘箱和電焊機等。

1.3 焊接條件及要求

在進行焊接工作時，如果溫度較低就會使熱量快速消散，為此，當建筑鋼材達到一定厚度時，可以適當地采取多層焊接技術。另外，為了阻止溫度快速降低，在焊接某條縫隙的時候，一定要保證一次性完成，徹底避免焊接中斷的現象發生。

2 焊接變形的原因探討

2.1 焊接變形的主要類型

焊接變形主要是指鋼結構在焊接中因高溫引起的變形和焊接結束后在鋼結構構件中出現的殘余變形問題。在以上兩種焊接變形中，最影響焊接質量的莫過于焊接殘余變形。焊接殘余變形對鋼結構建筑的影響具體可分為整體和局部變形，而依據變形的形狀特點又可分為角變形、波浪變形和扭曲變形。整體變形包括扭曲變形，局部變形則包括角變形以及波浪變形。在焊接鋼結構建筑的過程中，最容易發生整體變形。

2.2 焊接變形的主要原因

焊接變形的主要影響因素包括鋼結構的剛度。鋼結構建筑的剛度是針對結構體拉伸和彎曲等變形抵抗力而確定的。而剛度的強弱則取決于鋼結構的尺寸大小以及截面表部。另外，焊接縫隙的位置和數量也對焊接變形造成影響。當鋼結構的剛度低于一定標準時，必須要將鋼結構體的對稱位置作為焊接的連接縫，這時若焊接順序合理的話，結構體就只能產生線性變形，而不可能產生彎曲變形。

3 防治鋼結構焊接技術造成的變形問題

3.1 控制焊接結點

為了優化和改進焊接變形的問題，在設計鋼結構焊接結點的時候，必須要注意幾個原則：（1）首先，要嚴格控制焊接縫隙的數量和大小，當鋼結構中存在的縫隙數量較多且尺寸較大時，就會出現更多的焊接變形。所以，在設計鋼結構焊接結點時，應該盡量控制焊縫的數量和大小，進而改善焊接變形的狀況；（2）其次，要盡可能選擇適當的焊縫坡口大小及形狀。對焊縫坡口的大小和形狀進行合理科學的選擇，不僅可以在一定程度上保證鋼結構的承載能力，同時還可以在某種程度上減少截面積，進而對焊接變形數量起到一定的控制作用；（3）此外，在鋼結構焊接過程中，應盡可能使焊接結點的位置處于物體截面的對稱處。而對于中性軸焊接結點的選擇，應盡可能使焊接節點靠近中性軸，同時避免處于或接近高應力區；（4）最后，節點形式的選擇，應盡可能選擇剛性較小一些的節點形式。同時，節點不應設置在多向交叉位置，只有這樣才能避免因焊縫高溫集中而造成的變形現象。

3.2 改進鋼結構焊接工藝技術

合理優化和改進鋼結構焊接技術能夠有效地避免焊接變形，具體的操作方式主要體現在以下幾個方面：（1）首先是組裝鋼結構的順序和焊接順序。對于鋼結構建筑的組裝和制作，應該要嚴格按照相關規定和要求進行操作。只有在這種情況下，才能在相應程度上確保自重壓力承受狀況，進而盡量滿足鋼結構組裝的標準和要求。在焊接鋼結構建筑的過程中，對于以下小型部件的焊接工作，可以一次性焊接完成，之后可以再對焊接順序進行適當組裝。而對于那些大型部件的焊接工作，應該首先完成小型部件的焊接，然后再進行相對應的組裝和焊接。為了避免構件在組裝的時候產生變形的狀況，零部件型號的選擇一定要符合相關的規定和要求，此外，組裝時應盡可能避免過度的外力強制性拼接。最后，在構件焊接和組裝過程中，應盡可能保持焊接接頭的熱量均勻性和溫度適當性，防止因熱量不均造成的焊接變形。（2）其次，要做好相應的反變形工作。鋼結構的焊接工藝過程中，由于冷卻后的收縮原理，焊縫會發生一定的收縮反應，這也就在一定程度上減小了構件原有的尺寸大小。為此，在焊接過程中人們常常采用反變形的方式來進一步彌補因熱脹冷縮而出現的變形問題。反變形方法就是在進行焊接工作前期首先人為使構件發生一定的變形，其變形方向與后來的焊接變形方向相反，變形程度與后來的變形程度相同。（3）最后，要具備相應的焊接夾具。對于一些較大型構件的焊接而言，要想更好地固定其構件不僅僅需要具備相應的焊接平臺，同時還應準備相應的焊接夾具。

參考文獻

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（作者單位：河北德鵬機械設備有限公司）