鋼結(jié)構(gòu)施工中機(jī)械焊接工藝簡述

張志清

摘 要：鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代施工技術(shù)中具有較好發(fā)展前景與應(yīng)用價(jià)值的結(jié)構(gòu)形式，隨著鋼結(jié)構(gòu)普及，不僅在建筑施工中，甚至在航空、水電、機(jī)械等領(lǐng)域鋼結(jié)構(gòu)都得到廣泛應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、拆裝便利、施工簡便、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效促進(jìn)成本降低、經(jīng)濟(jì)效益提升。但鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量受其焊接技術(shù)影響，若在施工過程中因焊接技術(shù)水平不足或施工監(jiān)管不力等因素產(chǎn)生焊縫不牢問題，會(huì)嚴(yán)重影響到鋼結(jié)構(gòu)整體施工質(zhì)量，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全問題，威脅人們生命財(cái)產(chǎn)安全，造成經(jīng)濟(jì)損失，不利于社會(huì)穩(wěn)定。因此需要對鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)進(jìn)行探討，為鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量提升提供條件。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；焊接技術(shù)；鋼結(jié)構(gòu)；施工

1 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)比較及選材

隨著人們對工程質(zhì)量要求提升、需求增加，新型施工技術(shù)層出不窮，與其他施工技術(shù)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有較多優(yōu)勢，為工程項(xiàng)目帶來較多經(jīng)濟(jì)效益，因此廣受歡迎，是目前工程項(xiàng)目中應(yīng)用較普遍施工技術(shù)。

1.1 優(yōu)勢

在施工過程中，鋼結(jié)構(gòu)各部分零件能夠進(jìn)行批量生產(chǎn)，可在施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝，具有較高施工效率，有效縮短了施工周期；與混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼材料抗壓能力強(qiáng)、強(qiáng)度高，截面更小，當(dāng)處于相同施工條件下，應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)能獲得更多空間；鋼結(jié)構(gòu)所應(yīng)用施工材料能夠循環(huán)利用，從而達(dá)到減少資源浪費(fèi)、促進(jìn)施工綠色環(huán)保能力提升的目的；鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，為柔性結(jié)構(gòu)，具有較好韌性與抗震能力。

1.2 缺點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)相比耐火性較差，當(dāng)達(dá)到一定程度高溫狀態(tài)時(shí)，鋼材會(huì)迅速將熱量傳遍整個(gè)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致強(qiáng)度與剛度大大降低，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)崩塌，從而影響建筑安全，因此需要重點(diǎn)關(guān)注其防火措施建設(shè)；鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程中隨應(yīng)用時(shí)間增長極易出現(xiàn)氧化問題產(chǎn)生鐵銹，鐵銹越多結(jié)構(gòu)應(yīng)力越集中，若不及時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)與維護(hù)，會(huì)使建筑穩(wěn)定性下降，無法保證安全，導(dǎo)致建筑使用壽命縮短，經(jīng)濟(jì)效益降低，因此要加強(qiáng)防腐施工，降低氧化速度，保障建筑質(zhì)量。

1.3 選材

我國現(xiàn)階段普遍使用高強(qiáng)度、低合金以及碳素結(jié)構(gòu)鋼這兩種類型作為建筑鋼材，國家相關(guān)部門對鋼材質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督管理并制定相應(yīng)制度標(biāo)準(zhǔn)以規(guī)范操作。在對鋼材進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)從屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、C含量以及S、P含量進(jìn)行考慮，保證以上因素符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也需要對材料的環(huán)保性能進(jìn)行考量，因此要關(guān)注材料所含化學(xué)成分，對鋼材性能、品種以及規(guī)格進(jìn)行仔細(xì)核對，確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)皆為合格項(xiàng)后，應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)施工中。主要的機(jī)械焊接技術(shù)種類根據(jù)具體焊接過程的不同，可以將焊接技術(shù)分為氣保焊、壓力焊、釬焊和手工電弧焊四大類。根據(jù)焊接過程的不同，可以將焊接方法分為熔化焊和壓力焊。在熔化焊中又分為其它熔化焊和電阻熔化焊。壓力焊分為電阻壓力焊和其它壓力焊。鋼結(jié)構(gòu)制作具有形式多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以常用的鋼結(jié)構(gòu)制作焊接方法為熔化焊中手工電弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊、埋弧焊和電渣焊。（一）手工電弧焊：具有設(shè)備簡單，操作靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，可達(dá)性好，抗風(fēng)能力強(qiáng)，對焊工操作技術(shù)要求高，生產(chǎn)效率低等特點(diǎn)。因此手工電弧焊只在復(fù)雜的產(chǎn)品，空間位置狹小，不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和特殊材料的焊接中得到廣泛應(yīng)用，因生產(chǎn)率低的原因逐漸被熔化極氣體保護(hù)所替代。（二）熔化極氣體保護(hù)焊：具有效率高、熔深大、焊接速度快、焊接變形小、全位置焊接、靈活性強(qiáng)、外來氣流影響大等特點(diǎn)。目前熔化極氣體保護(hù)焊是現(xiàn)在普遍采用的焊接工藝方法。（三）埋弧焊：生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化、勞動(dòng)條件好、一般只焊接平焊或橫焊位置、不適合焊小件、薄件、不便于觀察。埋弧焊接方法在鋼結(jié)構(gòu)制作，造船，容器制造中獲得了廣泛的應(yīng)用。（四）電渣焊是一種利用熔渣熔化填充金履帶和被焊工件表面，而使金屬產(chǎn)生結(jié)合的焊接方法。實(shí)為電阻焊的一種形式。電渣焊方法在鋼結(jié)構(gòu)中得到最廣泛的應(yīng)用。具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如焊縫金屬熔敷率高、焊接缺陷產(chǎn)生傾向小以及自動(dòng)焊等。

2 鋼結(jié)構(gòu)施工的焊接技術(shù)

2.1 焊接技術(shù)的定義

焊接技術(shù)就是使用焊接材料（焊條或焊絲）在高溫或高壓條件下，將兩塊或兩塊以上的母材（待焊接的工件）連接成一個(gè)整體的操作方法。

2.2 焊接方法分類及特點(diǎn)

熔焊：氣焊；電弧焊[手工電弧焊；埋弧自動(dòng)焊；氣體保護(hù)焊（二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊；氬弧焊）]；電渣焊；等離子弧焊；電子束焊；激光焊；鋁熱焊。這一類焊接方法具有共同的特點(diǎn)，利用局部熱源將焊件的接合處及填充金屬材料（有時(shí)不用填充金屬材料）熔化，不外加壓力而互相熔合，冷卻凝固后而使牢固的接頭形成。壓焊：接觸焊（點(diǎn)焊；縫焊；對焊）；冷壓焊；磨擦焊；超聲波焊；真空擴(kuò)散焊；爆炸焊；高頻焊。這一類焊接方法的共同特點(diǎn)是，焊件不論加熱與否均施加一定壓力，使兩結(jié)合面緊密接觸產(chǎn)生結(jié)合作用，從而使兩焊件連接在一起。釬焊：釬焊與溶焊相似，卻有著本質(zhì)的區(qū)別，它是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)卻低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。

2.3 焊接工藝

選擇適當(dāng)?shù)暮附庸に嚕胶浮⒘⒑浮M焊、仰焊等；采用短弧焊接，弧長一般為2mm～4mm。焊口清理；檢查坡口、組裝間隙是否符合要求。焊縫內(nèi)不能有油污和銹物。烘焙焊條時(shí)要規(guī)定的溫度與時(shí)間，從烘箱中取出焊條后，要放在焊條保溫桶內(nèi)保存。焊接速度；要求等速焊接，保證焊縫厚度、寬度的一致，從面罩內(nèi)部熔池中鐵水與熔渣要保持等距（2-3mm）焊接根據(jù)焊條型號(hào)不同而確定，一般要求電弧穩(wěn)定，酸性焊條一般為3mm～4mm堿性焊條一般為2-3mm。焊接角度通常有兩個(gè)方面，一是焊條與焊接前進(jìn)的方向之間夾角為60[?]～75[°]；二是焊條與焊接左右之間夾角有兩種情況，當(dāng)焊件厚度相等時(shí)，焊條與焊件之間的夾角均為45；當(dāng)焊件厚度不相等時(shí)，焊條與較厚焊件一側(cè)的夾角應(yīng)大于焊條與較薄焊件一側(cè)的夾角。每條焊縫焊到結(jié)束時(shí)，將弧坑填滿后要往焊接方向相反的方向帶弧，使弧坑甩在焊道內(nèi)。焊接結(jié)束，采用氣割切除弧板，并修磨平整。

3 結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生產(chǎn)生活中占有重要地位，通過對鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用能夠大大提升工程項(xiàng)目整體質(zhì)量，促進(jìn)其穩(wěn)定性與安全性提升，使用壽命較長且施工過程中不易受外界因素影響。與其他施工結(jié)構(gòu)相比有著更高水平抗震性能，是擁有極高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，在施工中能促進(jìn)施工成本降低、提高施工效率，因此具有普及推廣價(jià)值。作為鋼結(jié)構(gòu)施工中關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提升對其焊接技術(shù)的關(guān)注度、促進(jìn)焊接水平提高能更好發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)效用。為促進(jìn)施工質(zhì)量提高，需要提高焊接技術(shù)水平，加強(qiáng)焊縫檢查，完善監(jiān)督管理制度，嚴(yán)格依據(jù)操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，從而保障施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉松濤，陸思杰.鋼結(jié)構(gòu)施工中機(jī)械焊接工藝探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（12）：117.

[2] 龔劍，周虹.上海中心大廈結(jié)構(gòu)工程建造關(guān)鍵技術(shù)[J].建筑施工，2014（2）：91～101.

[3] 段斌，孫少忠.我國建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].焊接技術(shù)，2012（5）：1～7.

[4] 許世雄.淺談高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與工藝[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（13）.

[5] 蔡學(xué)彬.闡述高層鋼結(jié)構(gòu)焊接現(xiàn)場施工工藝[J].四川建材，2010（2）.