實芯焊絲在建筑鋼結構中的應用及發展方向

姜殿忠 何志濤 張發榮 程登 金欣

精工鋼構主要以加工制作高層、超高層、體育場館及桁架等大型鋼結構工程為主，多年的施工制作經驗使其在鋼結構行業中贏得了良好的信譽和口碑。目前主要加工的工程有北京體育場館“鳥巢”工程、深圳灣體育中心“春繭”工程，上海世貿中心及廣州電視塔“小蠻腰”工程等，如圖1~圖4所示。

在鋼結構加工制作和現場安裝過程中， CO2實芯焊絲氣體保護焊以其焊接效率高、生產成本低、操作靈活及易于觀測熔池等優點而被廣泛應用。CO2實芯焊絲焊接主要缺點是焊接飛濺大，這也是困擾焊接行業的一大難題，通常焊接飛濺只能盡量減少而無法完全消除。為了克服CO2實芯焊絲氣體保護焊飛濺大、難于控制的特點，結合我公司生產的實際情況，主要通過采用以下方法來降低因焊接飛濺大而帶來的生產成本增加。

（1）選用合理的焊接參數能有效減少焊接飛濺 在規范要求內合理選用焊接參數是減少焊接飛濺的方法之一，在焊接過程中盡量選用小電流、小電壓進行焊接，能適當減少焊接飛濺。

圖1 國家體育館“鳥巢”

圖2 廣州電視塔“小蠻腰”

圖3 深圳灣體育中心“春繭”

圖4 廣州東塔

（2）防飛濺劑等新工藝新方法應用于工程實踐 最近幾年，市場上為了降低人工清理焊接飛濺的生產成本，研發了焊接防飛濺劑。我公司在焊接防飛濺劑的試驗和應用中發現了如下特點：使用焊接防飛濺劑焊接后，焊接飛濺易于清除，可以有效降低工人勞動強度，達到節約成本的目的；但是對于有防腐要求的構件，在應用焊接防飛濺劑后，構件防腐涂裝的附著力下降，出現油漆脫落或油漆流掛現象，因此，不宜應用于有防腐要求的構件。針對上述特點，我公司要求對于核心筒鋼骨柱、梁等不需要做防腐涂裝的構件，采用防飛濺劑進行焊接，對于有防腐要求的構件，嚴禁使用防飛濺劑焊接。

（3）采用新型材料無鍍銅實芯焊絲應用于工程焊接 鍍銅實芯焊絲如圖5所示，首先，鍍銅實芯焊絲在加工過程中會形成鍍銅液，在焊接應用時會產生大量酸堿霧氣體和顆粒粉塵，對環境影響比較大。其次，鍍銅實芯焊絲在焊接后的焊縫外觀質量差，表現為：焊接后焊縫凸起，顏色偏暗。另外，鍍銅實芯焊絲在保存過程中易于生銹。國家倡導節能環保，鼓勵新型材料的研發與應用。針對上述問題，目前我公司采用無鍍銅實芯焊絲對構件進行焊接，如圖6所示。無鍍銅實芯焊絲在焊接的過程中減少了焊接飛濺，同時保證了焊縫外觀質量，并減少了焊接過程中粉塵氣體等對工人身體健康的危害。

圖5 鍍銅焊絲

圖6 無鍍銅焊絲

（4）采用CO2+Ar混合氣體進行焊接 通常純CO2氣體在焊接時可以保障焊縫的熔深但是電弧不穩定，產生大量的飛濺和較差的焊縫外觀；純Ar焊接電弧穩定，但熔深較小。結合上述兩種氣體焊接的特點，通過采用80% CO2+20%Ar的混合氣體焊接，能夠有效減少焊接飛濺，目前被廣泛應用于鋼結構焊接工程中，如圖7所示。

圖7 80%CO2+20%Ar實芯焊絲應用于工程焊接

（5）采用目前國內先進的無飛濺快速壓縮電弧焊機進行焊接 四川瑪瑞焊機型號為DSP—500可以有效減少焊接飛濺，如圖8、圖9所示。

圖8 四川瑪瑞無飛濺焊機

圖9 瑪瑞焊機焊接的試件（未做表面處理）

隨著國家節能減排的號召，鋼結構工程作為綠色建筑被廣泛應用于人們的生產生活中，在鋼結構的制作加工過程中，在保證焊縫質量的前提下，實芯焊絲采購成本低廉且應用范圍廣的特點，所占的比例必將越來越大；同時，無鍍銅實芯焊絲等綠色焊材在一定時間范圍內將在焊材中占有一席之地，并將引領一場“綠色”焊材革命。

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瑪瑞DSP數字化高脈沖逆變MIG焊機主要特點：

瑪瑞公司在第一代普通脈沖MIG焊機的基礎上研發了第二代高速脈沖MIG焊機，解決了脈沖MIG焊厚、中、薄碳鋼板的工藝，同時進一步提升了焊鋁及其合金、不銹鋼的工藝。

1.適用于高強鋼、高合金鋼、低合金鋼、碳鋼、不銹鋼、鋁及其合金、黃銅、紫銅、鍍鋅板、釬焊鉻鎳板等多種金屬。

2.幾乎無飛濺。

3.高速脈沖使大電流自動形成壓縮電弧，熔深更大，坡口可變小，提高生產效率，降低成本。

4.小電流具有冷弧焊工藝。

5.可以替代TIG打底焊，并且速度是氬弧焊的4~5倍。

6.送絲更平穩，弧長控制穩定。

7.雙脈沖立向上焊接，速度快，成形美觀。