建筑鋼結構的焊接工藝及其性能探究

安勇林 王海礁 陳建超

摘要：近些年來，我國建筑領域的發展正呈現出蓬勃的態勢，而在我國的建筑行業中，鋼結構已經占據著越來越重要的地位，其焊接工藝和性能一方面能夠直接決定著建筑物整體的美觀效果，另一方面，建筑鋼結構的性能和焊接工藝的質量還可以影響到建筑物的質量，這關乎著人民群眾的生命財產安全。基于此，本文對建筑鋼結構幾種常見的焊接工藝進行了探究，并分析了建筑鋼結構的性能。

關鍵詞：建筑鋼結構;焊接工藝;性能

引言：隨著社會經濟的飛速發展，越來越多的建筑工程項目涌入到我們的生活中，而在建筑工程中，鋼結構應用的范圍也越來越廣泛，在其應用期間會受到多種因素的影響，基于此，為了避免產生負面影響，鋼結構本身就需要具備優越的加工性能和力學性能。與此同時，鋼結構的焊接工藝也是鋼結構施工過程中的一項重點內容，只有應用了高質量的焊接工藝和高性能的鋼材，建筑鋼結構才能夠充分發揮自身的作用。

1建筑鋼結構的焊接工藝分析

1.1高強鋼焊接技術

對于材質不同的鋼結構而言，與之相匹配的焊接工藝也不相同，而差異化的焊接工藝所形成的連接效果也具備不同的特征。在選擇高強鋼焊接的焊材時，第一點就是要考慮焊材是否具備強匹配性，就細桿性質的建筑焊件而言，其節點焊接性能需要達到一個較高的水平，焊接材料熔敷金屬的強度、沖擊韌性以及韌性都要大于母材標準的最小值。與此同時，在兩段鋼結構材料的焊縫接頭處以及熱影響區域的每一項性能同樣需要高于母材標準的最小值，只有這樣，焊接后的鋼結構的連接效果才能夠達到建筑物的實際需求[1]。

高強鋼焊接工藝能否充分發揮其作用的關鍵在于焊接技術手法是否良好。在控制焊接質量時，首要任務就是對熱輸出和冷卻的速度進行嚴格地控制，要保證其速度處于標準電流電壓的范圍內，與此同時，還要控制好由熱轉換為冷卻這一過程的時間和效果。鋼結構的使用性能要求是決定鋼材焊接工藝的重要影響因素，同時還要盡可能地避免出現冷裂傾向現象，提升焊接效果。

1.2低溫焊接施工工藝

在低溫環境中展開建筑鋼結構的焊接工作時，最重要的一點就是要選用最為適宜的鋼結構材料，一般來說，低溫焊接施工工藝首選的兩種焊材類型為低氫或超低氫，這兩種類型的焊材可以與保溫的要求相匹配。在實際應用低溫焊接施工工藝展開鋼結構的焊接之前，首先需要對焊材進行防護，要最大限度地減少熱量的流失，保證其溫度。不僅如此，對于焊槍、焊接接頭以及焊接設備等，同樣需要對其進行保溫，這對于焊接效果的提升是比較有利的。在使用低溫焊接施工工藝時，為了保證最終焊接的質量，需要做到以下幾點：第一，合理控制焊件的層間溫度;第二;增加焊接過程中的熱輸入過程;第三;充分考慮環境溫度;第四增加焊縫長度和截面面積。

1.3厚鋼板焊接技術

在建筑鋼結構中，厚鋼板通常承擔著承重的作用。就當前我國建筑行業的鋼結構而言，厚鋼板應用的范圍愈發廣泛。一方面，這種情況推動了厚鋼板焊接技術的發展，另一方面，這也意味著建筑行業鋼材應用的類型越發多樣化，在應用厚鋼板焊接技術時，應當注重坡口選擇的科學性，避免因為焊接手段不佳出現變形或裂紋的情況。與其他類型的焊接工藝相比，厚鋼板焊接技術的難度相對較低，并且操作起來也較為容易，良好的厚鋼板焊接技術能夠實現工作效率的有效提升，并且還可以有效降低焊接施工結束之后所形成的焊接應力。總的來說，在建筑鋼結構的焊接施工中，應當根據施工需求選取最恰當的焊接工藝，并與優秀焊接操作手段進行深度融合，從而切實提升鋼結構焊接質量，保障鋼結構的性能。

2建筑鋼結構的性能特征分析

為了有效提升鋼結構焊接質量，并保證其他相關工作的順利開展，建筑鋼結構施工人員的首要任務就是要掌握鋼結構本身的性能特征。一般來說，鋼結構材料都具備較為良好的力學性能，并且加工的難度較低，即具有易加工的特征。除此之外，對于不同的建筑物而言，由于其自身的結構存在差異化特征，在選用鋼結構時，其指標和區分也相對較大。通常情況下，建筑物結構在選擇鋼結構時，通常都會考慮到較多的指標內容，例如抗拉強度、延伸性能、可焊性、屈強比、屈服強度以及斷面收縮率等多個要素。對于性能不同的鋼結構而言，其指標不同，安全性自然也不相同，施工人員在實際展開施工的期間，需要選用最適宜的鋼結構，而這項工作的進行不僅需要與建筑物具體的施工需求作為依據，還要充分地考慮到鋼結構自身的性質。以鋼結構的焊接使用作為案例來看，能夠對其性能產生較大影響的一項內容就是鋼結構材料本身的碳含量。具體而言，鋼結構材料的碳含量越大，其焊接施工的難度就會更大。所以，在實際展開鋼結構焊接工作的之前，施工人員就需要對鋼結構材料中的碳含量進行較好的了解[2]。

現階段，我國的國家標準中將鋼結構材料焊接的難度分為了四個等級，其劃分標準就是其中存在的碳含量。具體來說，當鋼結構材料的強度大于420kPa，且碳含量大于0.5%時，其焊接難度就達到了一個較高的水平。除此之外，還能夠對焊接工作帶來較大難度的就是鋼結構需要應用到一些比較特別的情況中，或者是鋼結構的形狀或結構較為特殊，這都會對鋼結構的焊接工作創造難度。按照我國推行的《建筑抗震設計》中有關條款的規定，嚴格限制了可以進行焊接的鋼結構材料的性能，鋼材的屈服強度和抗拉強度二者之間的比值必須不能超過0.8，這樣的鋼結構材料才能夠進行焊接。

總結：綜上所述，在我國的建筑行業中，鋼結構的具體應用會受到諸多因素的影響，例如沉降、荷載以及溫度等，所以，為了保證建筑物整體的美觀性、安全性和穩定性，鋼結構的加工性能和力學性能都需要處在一個較高的水平，包括其焊接性能和強度性能等。借助高質量的焊接工藝，鋼結構本身的性能就可以得到有效地提升，建筑物整體的質量也會增強，這可以為民眾的生命財產安全提供保障。

參考文獻：

[1]余曉云，葉劍標.建筑工程鋼結構焊接節點承載性能分析[J].齊齊哈爾大學學報（自然科學版），2021，37（06）：79-83.

[2]汪凱.淺談建筑鋼結構的焊接工藝與性能[J].江西建材，2019（09）：144-145.