建筑鋼結構高強鋼高效焊接工藝研究與應用

摘 要 近年來，我國的建筑工程建設有了很大進展，其對鋼結構的應用也越來越廣泛。在鋼結構施工作業中，高強鋼焊接工藝尤為關鍵，其是推動建筑工程持續發展的關鍵，可為建筑工程整體質量提供保障。本文以建筑工程為背景，針對鋼結構高強鋼焊接工藝展開探討，總結相關技術要點，以供相關人員參考。

關鍵詞 鋼結構;高強鋼;焊接工藝

引言

鋼結構行業是國民經濟發展的重要行業，我國用鋼量逐年遞增，而在鋼結構建筑中焊接技術應用十分廣泛，焊接質量對工程安全和使用功能影響巨大。伴隨著我國建筑鋼結構技術的逐步發展，鋼結構建筑的結構形式復雜多樣，同時面臨著焊接工人減少的現狀和成本節約、施焊高效、高質量建造、作業環境環保、技術創新和進步、數字化和工業化建造等需求對焊接技術提出了更高要求。

1建筑鋼結構高強鋼高效焊接難點

高強鋼焊接實際操作時，會遇到很多困難，焊接技術需要不斷打破原狀，所以需要努力克服。首先是受到高強鋼焊接的特點影響，焊接時可能出現脆化現象。若是焊接接頭出現了脆化現象，焊接的性能將會受到很大影響;其次在進行焊接操作時，在熱影響區的晶體可能會長大，晶體變大到一定程度之后，也會出現焊接熱影響區范圍內的組織出現脆化現象，這一區域內的組織會軟化進而降低焊接結構的穩定性。所以在進行高強鋼焊接時，要注意這兩點現象發生，進行焊接操作時注意臨界粗晶熱影響區、亞臨界粗晶熱影響區、過臨界粗晶熱影響區這三個區域，避免出現脆化現象[1]。

2焊接工藝確定

根據工程實際情況，鋼材截面尺寸相對較大，并設置較深的坡口，同時鋼板厚度較大，在焊接作業時伴隨有明顯的應力，極容易引發應力變形現象。對此，需充分考慮多種焊接溫度施工狀況，探尋在不同條件下焊接工藝的應用效果。具體在本工程中，采取的是橫焊與平焊的方式，施工中遵循多層多道焊接的原則。鋼板厚度相對較大，經焊接作業后易形成寬度較大的焊縫，相較之下以始端、終端兩部分的焊縫長度最大，在缺乏合理技術措施的情況下，將在面層與根部差產生明顯的溫差現象。對此，在負溫度情況下，結束焊接作業后需要展開自檢。關于后熱溫度的檢測，此處采取的是溫測儀檢測的方式，以便獲得較為準確的檢測結果[2]。

3厚板高強鋼焊接技術

3.1 焊接材料

和普通的低合金鋼進行比較的話，高強鋼在使用結構方面的優勢是比較顯著的，但是其存在的一些問題也是不容忽視的，其對于焊接材料的使用有著比較苛刻的要求，當應用焊接技術用于具體工作當中時，材料的選擇一般為ER55，ER50級的焊接材料，一旦材料本身的強度增加的話，強度配比也要根據實際的發展狀況來進行解決，如果出現強度配比級別不相符的狀況，那么便需要采取一定的措施，材料的合理選擇對于高強鋼焊接而言會起到積極的作用[3]。

3.2 焊接層道

板材正反面需得到有效處理，對該處打底焊，此項作業時需調節好焊絲位置，應與坡口中心保持相對齊的狀態，此處對于焊縫的形成系數提出較高要求，以1.3～2為宜，滿足此條件后，存在于熔池中的雜物能夠完全浮現至表面。遵循多層多道焊的原則，除了經過打底焊處理的區域，其余的焊道分布都要具有一致性，在坡口兩邊依次交替排列，嚴格控制焊接線的能量，較為可行的是薄層焊的方式，此舉可避免母材邊緣咬邊現象。

3.3 焊接速度

以焊接速度滿足熱輸入、冶金過程、焊縫質量等要求為評判指標。冷絲填充埋弧焊接過程中，電弧產生的熱量除熱損失和焊劑消耗外，都傳給了母材和熔池，冷絲從熔池中獲取熱量而熔化，其填充速度可根據熔池熱量動態平衡方程確定。

3.4 變形控制

確定合適的施焊順序，各環節施工作業有序推進，為避免焊接變形與應力現象，合理的施焊順序尤為關鍵。關于對角變形現象，需針對焊縫正反面多次焊接，在同一裂縫的焊接處理中，采取的是分兩個時段焊接的方式。在其他鋼結構建筑工程中，若存在厚板焊接需求，技術人員要準確認知施工要求，明確施工難點，選擇合適的焊接技術，針對各焊接環節采取可行的質量控制措施，為最終的焊接質量提供保障[4]。

3.5 技術應用

實際的技術應用過程當中，所選擇的常用焊接方式主要有釬焊、熔焊和壓力焊這三種形式，根據這三種焊接方式之間的異同點，又可以相應的細分為二十多種焊接方法，根據相關的鋼結構焊接規范當中的相關要求，適合高強鋼高效焊接技術的方式有電渣焊、埋弧焊、自保護電弧焊等多種方式，在具體的施工過程當中，需要結合著相關的建筑需求狀來對這些焊接方法進行有機組合，通過一步步的對比分析等來對這些熔焊類型進行分析，從而更充分地將焊機技術的優勢發揮出來，通過更加適合建筑需求的焊接技術，能夠切實的實現建筑質量的提升，使我國建筑行業相應的取得進一步的發展，并且更好地滿足當前可持續發展的相關需求，在新的發展形勢下就要不斷進行創新探索才可以取得更進一步的發展，如果只是單純的滿足于傳統發展形式的話，那么對于建筑鋼結構未來的發展來說也會起到一定的不利影響[5]。

4結束語

綜上所述，建筑鋼結構高效焊接新技術已成功在多個工程項目得到應用，取得了豐富的科技成果和顯著的效率提升。技術的研發和創新對我國建筑鋼結構的建造技術進步具有深遠意義，可實踐指導我國大批工程項目鋼構件制造和安裝，對建筑業向工業化、智能化和綠色化方向邁進具有重要意義。

參考文獻

[1] 夏佐龍.關于建筑鋼結構高強鋼高效焊接技術的分析[J].江西建材，2019（9）：120-121.

[2] 姜珅.建筑鋼結構高強鋼高效焊接技術探討[J].環球市場，2019 （17）：370.

[3] 陳文祥.建筑鋼結構高強鋼高效焊接技術[J].建筑工程技術與設計，2018（3）：209-210.

[4] 屈朝霞，李自剛.建筑結構用抗層狀撕裂特厚板的焊接[J].寶鋼技術，2012（4）：52-54.

[5] 楊政.高強鋼高效焊接與切割技術在建筑鋼結構中的運用[J].金屬加工（熱加工），2015（20）：13-14.

作者簡介

王海川，男;職稱：中級工程師，現就職單位：中國核工業二三建設有限公司，研究方向：焊接方面。