輕鋼結構構件的制作工藝和焊接質量控制

白銀市水電勘測設計院，甘肅 白銀 730900

1 輕鋼結構構件的特點

在實際的輕鋼結構構件制作過程中，結合不同的建筑施工特點，選擇合適的鋼結構形式。在輕鋼結構構件的制作過程中，要對其各種影響因素進行充分分析，比如結構特點、荷載特點和表現(xiàn)形式等，對相應的鋼種牌號進行合理選擇。在大多數(shù)的建筑施工過程中，需要選擇焊接性較為優(yōu)質的鋼材，比如Q345和Q253 牌號。該牌號是目前輕鋼結構構件中的主要應用鋼材，其中Q345 牌號的鋼材性能更加優(yōu)異，在焊接過程中對于焊接技術要求較低，能夠幫助工作人員對焊接厚度進行良好的控制。

2 輕鋼結構構件制作工藝分析

2.1 切割

2.1.1 腹板切割

針對輕鋼結構構件的腹板切割，整體厚度較薄，大多數(shù)表現(xiàn)為楔形結構。在切割過程中可以通過等離子切割方式，對整體的輕鋼結構構件進行切割分離。在腹板切割過程中，如果工作人員不能對切割過程進行良好的控制，會導致眾多切割問題的出現(xiàn)，比如腹板變形、腹板殘余應力等，導致腹板切割的精度降低，不利于整體輕鋼結構構件制作質量的提升。除此之外，為了對腹板切割邊緣質量進行良好的控制，需要工作人員對切割方法和工藝進行有效地控制，采取相應的保護措施，在提高輕鋼結構構件制作過程安全效果的同時，減少腹板切割變形問題的發(fā)生概率。

2.1.2 翼板切割

針對輕鋼結構構件的翼板切割可以采用門式火焰切割法進行，比如丙稀切割、丙烷切割、LGP 燃氣切割方法等。一般切割過程中可以利用壓縮空氣等離子切割工藝，對翼板進行快速化、質量化的切割。在使用火焰切割法時，容易發(fā)生局部過熱的問題，受熱脹冷縮效應影響使得翼板切割發(fā)生曲線變形。因此，工作人員需要對切割流程進行準確掌握，避免鋼板發(fā)生變形問題，為后續(xù)焊接流程埋下安全隱患。

2.2 焊接

焊接過程作為輕鋼結構構件制造的重要工序之一，對整體的輕鋼結構構件性能產(chǎn)生重要的影響。同時，良好的焊接質量能夠提高輕鋼結構構件后期安裝進度，提升輕鋼結構構件與實際施工安裝需求之間的匹配程度。需要注意的是，在輕鋼結構構件焊接過程中，需要合理的選擇焊接方法。

2.2.1 焊條電弧焊

目前在輕鋼結構構件制作過程中，應用最為廣泛的方法是焊條電弧焊法。該方法的操作設備較為簡便，靈活性較強，與實際的是制作環(huán)境匹配度較高，對于制作工作人員的技術要求較低。但是，該焊接方法的整體效率低下，容易受外部環(huán)境以及產(chǎn)品質量的差異影響。

2.2.2 埋弧焊

埋弧焊方法可以分為半自動埋弧焊和全自動埋弧焊兩種焊接工藝。其中全自動埋弧焊方法主要運用焊劑和熔渣保護層，對于厚度較大的輕鋼結構構件進行焊接，整體焊接過程通過自動化的操作技術，將電弧熱量進行集中處理，具有較大的熔化度。該技術目前在我國應用條件良好，能夠有效保證輕鋼結構構件的焊縫質量，具備優(yōu)異的塑性和韌性。但是該方法主要適用于焊接長度較長的直線焊縫中，具有一定的局限性。其中半自動埋弧焊方法主要應用于曲線或其他任意形狀的輕鋼結構構件焊接過程中，整體焊接工藝需要與高操作水平的工作人員進行有效的配合。隨著我國現(xiàn)代化科技的不斷進步，全自動埋弧焊和半自動埋弧焊方法應用的過程更為簡便，促使我國輕鋼結構構件制作效率明顯提升。

2.2.3 氣體保護焊

氣體保護焊接方法主要通過噴槍噴出氣體對電弧、熔池、大氣進行直接隔離，從而達到焊接目的。該方法的焊接過程較為穩(wěn)定，且焊接速度較快，電弧加熱效果集中，焊漿的熔深深度大。其他焊接工藝相比，發(fā)生焊接變形問題的概率較小，且焊縫強度與手工焊接相比更加優(yōu)異，具備明顯的抗銹能力。

2.3 表面處理工藝

在輕鋼結構構件制作和焊接完成后，根據(jù)不同的施工需要，會對輕鋼結構構件進行堆放、運輸及安裝過程，在過程中容易發(fā)生生銹、氧化等問題。為了對這些問題進行有效的處理，需要對輕鋼結構構件進行表面的二次處理，對其底部進行噴漆處理。目前越來越多的輕鋼結構企業(yè)使用拋丸工藝對其進行表面處理，有效提升了構件的防腐效果，為后續(xù)相關施工工作打下良好基礎［1］。

3 提高輕鋼結構構件焊接質量的措施和建議

3.1 做好施工前的準備工作

輕鋼結構構件的焊接質量對于整體構件性能具有重要影響。因此，為了有效地對焊接質量進行控制，工作人員首先要在焊接前做好相關準備工作，比如檢查構件是否具備相應的制作與焊接資質等。

3.2 加強反變形焊接控制

在輕鋼結構構件的拼裝過程中，為了提高焊接質量，需要開展相應的焊接工藝實驗，使得其發(fā)生變形問題的概率明顯降低。一般使用反變形焊接方法，即對輕鋼結構構件向焊接變形的反方向進行提前的變形測量，該方法能夠對輕鋼結構構件的焊接標準進行有效的控制和調理，在不同的焊縫設計管理要求下，選擇相應的輕鋼結構構件進行焊接實驗。在焊接過程中，對輕鋼結構構件焊角高度、焊接形式、焊縫形式等進行充分認識，等待其冷卻結束后，對翼板變形量進行精準測量，為壓制反變形參數(shù)提供參考。然后在翼板中心線通過壓力機對變形量的具體數(shù)值進行壓力實驗，使其兩端呈現(xiàn)上翹狀態(tài)，為后期可能會形成的變形量進行抵消［2］。

3.3 合理控制放樣和下料過程

針對輕鋼結構構件制作和焊接過程中可能會發(fā)生的線性收縮變形問題，可以在桁架、鋼梁等受彎構件放樣過程中對高度進行提前拱起，使下料過程中對收縮余量進行充分的預留。一般輕鋼結構構件的收縮量與周圍環(huán)境因素影響較大，當受彎構件長度在24m以內時，收縮量通常為5mm，當長度超過24m時，收縮量則為8mm。

4 結語

綜上所述，為了有效控制輕鋼結構構件的制作和焊接質量，相關管理人員需要對整體的制作流程進行嚴格管理，選擇不同的制作方法和焊接技術，降低焊接過程中發(fā)生變形問題的概率。同時，開始制作和焊接時進行充分的準備工作，從而最大限度地保障輕鋼結構構件整體制作水平。