建筑鋼結構的焊接工藝與性能分析

曲明

大連地拓重工有限公司 遼寧大連 116000

現階段對于建筑鋼結構而言，由于自身性質的影響，它的結構特點是，形式多樣，使用范圍廣，施工便利。在鋼結構施工過程中，焊接工作量大，同時質量要求高，而且焊接難度大，所以，想要使用戶需求得以滿足，使鋼結構焊接質量提升，就要對焊接方案給予重視，從而使當前鋼結構焊接質量得到提升。

1 鋼結構工程焊接質量管理存在的主要問題

1.1 素質水平不齊

基于鋼結構工程行業勞動強度、以及薪資待遇所限制，導致鋼結構工程行業缺乏專業型人才。同時諸多方面的人員不愿意投身此工作中，致使鋼結構工程焊接質量管理人員整體素質偏低，缺乏較強的工作能力，整體水平參差不齊。此外，鋼結構焊接環節較為復雜化，焊接工序較為繁瑣，對于從業人員要求相對較高。尤其在高層建筑鋼結構焊接時，其焊接難度系數較高，需要各部門相互配合才能夠完成。

1.2 管理因素

對于鋼結構工程來說，焊接質量的管理因素有兩個：①決策因素；②組織因素。其中組織因素有兩個方面：①管理組織工程項目的實施；②工程項目實施的任務組織。自質量控制視角出發，工程項目管理體系的健全，組織方式的合理，必然會對鋼結構工程焊接質量有著直接的作用[1]。

1.3 建筑鋼結構焊接技術及焊接材料

建筑鋼結構焊接技術發展至今，歷經了焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊、螺旋焊等多個技術時期，在對以上多種焊接技術優點加以提煉應用的基礎上，適用于建筑鋼結構實踐的現代化焊接技術逐漸成形。現代鋼結構焊接技術針對鋼結構鋼鐵材料用量多的特點，綜合采用各種焊接技術，融合多種焊接工藝及技術之所長，具備了焊接工期更短，焊接質量更高的優點，如SMAW單面焊雙面成形技術等。

2 建筑鋼結構工程焊接技術分析

2.1 鋼結構變形預防

在焊縫的布置過程中，需要嚴格控制焊縫與焊縫之間的距離，避免其彼此之間距離過近。當零件尺寸與材料尺寸出現不符的情況下，盡可能的減少拼接焊縫，或者不進行拼接焊縫。與此同時，焊縫布置需要與軸線兩側保持對稱，以此來減少焊接變形，或者焊接應力集中等現象。在零件與構件進行連接過程中，盡可能的規避不同截面，或者不同厚度截面進行連接。為了保證連接處截面或者厚度相同，則需要在構件與零件進行連接過程中，根據緩坡形式改變截面厚度和形狀，避免因應力過大而增加其變形的幾率。電焊機選擇是否合理，在很大程度上有助于預防鋼結構變形具有重要的意義，在電焊機的選擇過程中，要保證電焊機電流電壓的穩定性，或者其負荷用量。在普通鋼結構的焊接過程中，焊接人員可選擇交流焊機進行焊接。對于焊接要求較高的鋼結構來講，此時可選擇直流焊機進行焊接操作。同時可運用埋孤自動焊對鋼結構中角焊接的對角進行焊接。此外，可使用二氧化碳保護焊對要求較高的厚薄鋼結構焊縫進行焊接。鋼結構的組裝平臺、放樣、以及制作等，需要具備標準的水平面。對于平臺的支撐剛度來說，通常情況下主要運用拉線法或者儀表進行測量，以此來保證構件不會因自重作用而導致失穩下沉。

2.2 水平角縫多層焊

水平角焊時，當焊腳超過8mm時應采用多層焊。此時應注意焊道排列方式和各層之間的良好熔和，最終焊縫應盡量保持等焊腳，而且焊縫表面平滑。倘若要焊二層，焊首層的過程中，焊槍和立板的夾角要小一些，同時與根部距離在2-3mm。電流要大一些，以左焊法為主，也就要帶有小小的擺動。再進行第二層焊接時，焊槍對準首層的凹坑位置，以左焊法為主，結合具體的情況以直線法為主，這時電流要小一些，速度要快一些，對于腳長在8-12mm的焊縫是適用的。倘若焊腳大一些的情況下，要將三層焊接法進行應用，以于首層來說，結合單道焊來進行焊接，其焊腳長度在六到七毫米間。對于第二層來說，焊槍對準產層焊接和底板的交叉位置，以直線焊接為主。同時要對水平板的腳長進行重視，使其焊趾整潔。如果腳長要求較小，為8-12時，第二層焊二道即可；如果腳長為12-14mm，則第二層需焊三道。針對更大的腳長要求，可以按上述要領進行三層以上的焊接。但要注意，焊接層數越多，熱量積累越多，故此焊道易下淌。所以層數越多時，焊接電流和焊接電壓都要相應的適當減小，而焊速卻要相應增加[2]。

2.3 焊接應力集中的控制措施

（1）設計過程中要使不連續、不均勻以及缺口等問題進行避免，要盡量使焊縫的交叉得以避免，在焊縫間，保持最小距離超過100mm。同時，對于不等厚板的對稱焊接頭來說，不管中心線有沒有對齊，都要把厚板形成坡度，再進行對齊。此外，焊縫的布置地點要合理，通過最少的焊接，使最優的效果實現。（2）焊縫位置選擇要考慮到焊接、檢查的便利性，對于焊縫的連接板的過渡要平緩一些。同時將筋端的銳角切去，板的端部要包角處理。布置焊縫時要保持對稱，同時與中心軸相接近。（3）焊縫布置要與應力集中處避開，對于動載結構要格外注意。此外，在應力最大處不能布置焊縫[3]。

3 結語

鋼結構焊接作為保障鋼結構建筑安全穩定性能的重要技術支撐，在技術發展上大有空間，在焊接技術上創新余地較大。本文簡要探討了鋼結構焊接技術的現狀及措施，以供參考。