鋼結(jié)構(gòu)施工的焊接技術(shù)研究

邵永濤

摘要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在工程實(shí)際施工中占據(jù)著非常重要的問題當(dāng)，鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方式也越來越被各類施工認(rèn)可。焊接工藝技術(shù)則是鋼結(jié)構(gòu)的靈魂，精密焊接，每一個(gè)焊接縫隙，每一個(gè)焊接接點(diǎn)都要做到安全無誤，這樣才能保證安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);焊接;技術(shù)

引言

目前，鋼結(jié)構(gòu)建筑規(guī)模越來越大，比如一些工廠的廠房、橋梁建筑等，這些建筑大多數(shù)都采用的是鋼結(jié)構(gòu)，作為建筑鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)支撐，鋼結(jié)構(gòu)能夠有效地發(fā)揮自身的優(yōu)勢，但是要想保障整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定，需要進(jìn)一步提升焊接技術(shù)水平。因此，在未來的發(fā)展當(dāng)中，要高度重視焊接技術(shù)的創(chuàng)新，從而利用新型的焊接技術(shù)來提升建筑鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

1鋼結(jié)構(gòu)焊接施工工藝的特點(diǎn)和難點(diǎn)

1.1鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

建筑結(jié)構(gòu)造造型的變化，促使鋼結(jié)構(gòu)類型也變得多種多樣，例如，當(dāng)前存在大量的由較為復(fù)雜的大跨度組成的結(jié)構(gòu)，逐漸以管狀結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，并逐漸成為一種趨勢?，F(xiàn)階段的鋼結(jié)構(gòu)自身的結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜，并加大其鋼板自身的厚度，促使其全面發(fā)展，在優(yōu)化過程中，從傳統(tǒng)的低碳鋼等發(fā)展為新型的材料。

1.2焊接施工難點(diǎn)

①成品返修困難、工作量大;②施工環(huán)境危險(xiǎn)系數(shù)大;③施工中天氣因素影響大;④施工中輔助工作任務(wù)量較大;⑤焊接過程中工件容易發(fā)聲變形;⑥施工空間限制施工進(jìn)行;⑦在實(shí)際的焊接過程中，可能出現(xiàn)焊接撕裂情況，并引發(fā)更嚴(yán)的情況。

2鋼結(jié)構(gòu)施工的焊接技術(shù)

2.1高強(qiáng)鋼焊機(jī)技術(shù)

在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)中，高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)所生產(chǎn)出來高強(qiáng)鋼具有以下特性：（1）合金化強(qiáng)：高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)利用微合金元素的析出強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化，有效提高鋼板的韌性和強(qiáng)度;并通過正火均勻組織、細(xì)化晶粒等措施，進(jìn)一步強(qiáng)化鋼板的韌性和塑性。中厚板（國產(chǎn)鋼板）就是利用這種技術(shù)制作出來的。（2）強(qiáng)化組織：強(qiáng)化組織的原理就是調(diào)質(zhì)處理，將冷卻結(jié)晶生成的強(qiáng)度、硬度較高的不穩(wěn)定組織（淬火過飽和固溶體）進(jìn)行回火，軟化分解后強(qiáng)化鋼板的韌性和塑性。（3）TMCP（控軋控冷工藝）：嚴(yán)格控制鋼板厚度下降和冷卻的時(shí)間，在開始生成鐵素體（Ar3910℃）的溫度下完成終軋。由于無法利用熱處理獲得高強(qiáng)鋼力學(xué)性能和顯微組織，而這種方法能夠有效彌補(bǔ)這一缺陷，獲得焊接性好、強(qiáng)度高的鋼板。（4）QST（淬火+自回火控制軋制）：新保利大廈工程中所使用的Gr60鋼，利用控軋控冷工藝的特殊應(yīng)用，使鋼板在淬火后利用截面中部溫度散熱并開始自回火，不僅焊接性好，鋼板強(qiáng)度也高。

2.2低溫焊接技術(shù)

目前很多鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的研究都改進(jìn)了建筑鋼結(jié)構(gòu)在冬季施工的短板，但外界環(huán)境溫度對建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接作業(yè)所帶來的影響仍然無法避免，低溫焊接技術(shù)就在此環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生，其主要措施如下：（1）選擇焊材：低氫或超低氫焊材更適用于低溫環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)，并要嚴(yán)格執(zhí)行焊材的保溫措施和烘焙措施;（2）焊前防護(hù)：為了減少焊接過程中熱量的損失，在可以在有條件的情況下搭建防護(hù)棚;若無搭建條件也可以利用其他措施進(jìn)行防護(hù)，采用一定的措施進(jìn)行焊接氣瓶的保溫是也是氣體保護(hù)焊的重要措施;（3）增大定位焊時(shí)的熱輸入：適當(dāng)增加定位焊的熱輸入，采用與正式焊接一樣的預(yù)熱條件，加大焊縫的長度和截面，在熄弧時(shí)填滿母材上的弧，不僅能夠減少收縮裂紋在定位焊接操作時(shí)的產(chǎn)生，還能夠強(qiáng)化鋼板的強(qiáng)度;（4）應(yīng)用合理的焊接工藝：嚴(yán)格控制焊接操作時(shí)的層間溫度、盡可能采用多層多道焊以及窄擺幅;（5）焊接后的熱保溫處理：為了避免鋼板由于冷卻速度過快產(chǎn)生冷裂紋，提高氫氣的溢出和擴(kuò)散，可以采用熱保溫處理焊接接頭，不僅在一定程度上降低預(yù)熱溫度，還能夠有效優(yōu)化建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)。

2.3厚鋼板焊接技術(shù)

在鳥巢（國家體育館）的建筑施工過程中，所使用的鋼板厚度達(dá)到了110mm，在北京新保利大廈的建造中也使用了厚度達(dá)到125mm的軋制H型鋼翼板，由此可見，厚鋼板的應(yīng)用是建筑鋼結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要組成部分。厚鋼板在大量鋼結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用一方面拓寬了建筑用鋼的途徑;另一方面推動了厚鋼板焊接技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化。在厚鋼板焊接技術(shù)中，為了減少鋼板變形和焊接作業(yè)中裂紋的產(chǎn)生，應(yīng)當(dāng)從以下方面進(jìn)行考慮：①選擇合理的坡口形式。盡可能選擇用X坡口或是雙U坡口，若是單面焊接，則利用窄間隙、小角度坡口，盡可能降低焊接的殘余應(yīng)力、增強(qiáng)工作效率、減小焊接收縮量。②合理控制層間和預(yù)熱溫度。③后熱和保溫處理。

3鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的措施

1）加強(qiáng)對鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的管理。成立專門的施工質(zhì)量管理小組，總經(jīng)理為組長，進(jìn)行總體質(zhì)量管理工作，同時(shí)將管理工作合理劃分為多個(gè)板塊，每個(gè)板塊都由專人負(fù)責(zé)，制定相應(yīng)的工作崗位和責(zé)任制度，做好清晰的權(quán)責(zé)劃分，責(zé)任落實(shí)到人。同時(shí)還要加大管理巡查力度，保證對焊接施工的全面質(zhì)量管理。

2）加強(qiáng)對員工的培訓(xùn)，提高員工的專業(yè)技能素養(yǎng)。要求施工作業(yè)人員必須要持證上崗，有效避免因施工人員安全意識薄弱或?qū)I(yè)技能水平較低等因素而導(dǎo)致質(zhì)量問題的產(chǎn)生。

3）加強(qiáng)施工現(xiàn)場的安全檢查力度。在鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量管理工作中，對施工現(xiàn)場的安全檢查具有非常重要作用。必須加強(qiáng)安全檢查力度，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的施工管理規(guī)定，杜絕習(xí)慣性違章事故的發(fā)生。

4）加強(qiáng)現(xiàn)場施工技術(shù)管理措施。對現(xiàn)場的施工技術(shù)措施必須也要嚴(yán)重進(jìn)行相關(guān)檢查，保證施工要點(diǎn)設(shè)計(jì)方案的要求，嚴(yán)禁違規(guī)施工，更要避免因使用錯(cuò)誤的焊材而導(dǎo)致焊點(diǎn)不合格的情況發(fā)生。

5）加強(qiáng)施工現(xiàn)場設(shè)備材料管理。必須要在施工現(xiàn)場配置齊全的施工材料和施工設(shè)備，既要避免施工時(shí)材料或設(shè)備短缺問題，同時(shí)還要有效避免對材料或設(shè)備的浪費(fèi)。做好物資管理工作，同時(shí)還要建設(shè)物資管理賬目，要做到賬目清晰，嚴(yán)格按照實(shí)際的物資使用情況進(jìn)行賬目記錄。

6）加強(qiáng)施工合同管理。合同管理也是鋼結(jié)構(gòu)焊接管理中的重要工作，同時(shí)也是最核心、最關(guān)鍵的部分。合同具有有力的約束力，是確保施工承包單位保證施工質(zhì)量，配合施工質(zhì)量管理的有力約束措施。因此，必須要由專業(yè)人員對合同進(jìn)行審核，嚴(yán)禁工程違約問題，一旦發(fā)生違約，立即由法律事務(wù)部進(jìn)行相關(guān)處理，防止不利影響擴(kuò)大化。

結(jié)語

綜上所述，隨著焊接技術(shù)水平的不斷提升，使得鋼結(jié)構(gòu)建筑群體不斷擴(kuò)大，同時(shí)也受到社會廣泛的關(guān)注。但與此同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)建筑中的焊接技術(shù)水平要求不斷提升，隨著國內(nèi)焊接技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，很多關(guān)鍵性技術(shù)已經(jīng)處在世界的前列當(dāng)中，但依照實(shí)際的情況來分析，很多焊接技術(shù)依舊存在不足點(diǎn)。對此，相關(guān)行業(yè)要進(jìn)一步加強(qiáng)焊接技術(shù)的研究力度，不斷提升焊接技術(shù)的水平，解決焊接技術(shù)當(dāng)中存在的問題，同時(shí)要加大焊接設(shè)備研發(fā)力度，增加焊接設(shè)備研發(fā)的資金投入，這樣才能為建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用提供技術(shù)和資金保障，從而進(jìn)一步提升建筑行業(yè)的發(fā)展水平。

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