建筑鋼結(jié)構(gòu)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(xiàn)階段對(duì)于建筑鋼結(jié)構(gòu)而言，由于自身性質(zhì)的影響，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，形式多樣，使用范圍廣，施工便利。在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，焊接工作量大，同時(shí)質(zhì)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(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量提升，就要對(duì)焊接方案給予重視，從而使當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量得到提升。

1 鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理存在的主要問題

1.1 素質(zhì)水平不齊

基于鋼結(jié)構(gòu)工程行業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度、以及薪資待遇所限制，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)工程行業(yè)缺乏專業(yè)型人才。同時(shí)諸多方面的人員不愿意投身此工作中，致使鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理人員整體素質(zhì)偏低，缺乏較強(qiáng)的工作能力，整體水平參差不齊。此外，鋼結(jié)構(gòu)焊接環(huán)節(jié)較為復(fù)雜化，焊接工序較為繁瑣，對(duì)于從業(yè)人員要求相對(duì)較高。尤其在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，其焊接難度系數(shù)較高，需要各部門相互配合才能夠完成。

1.2 管理因素

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程來說，焊接質(zhì)量的管理因素有兩個(gè)：①?zèng)Q策因素；②組織因素。其中組織因素有兩個(gè)方面：①管理組織工程項(xiàng)目的實(shí)施；②工程項(xiàng)目實(shí)施的任務(wù)組織。自質(zhì)量控制視角出發(fā)，工程項(xiàng)目管理體系的健全，組織方式的合理，必然會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量有著直接的作用[1]。

1.3 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)及焊接材料

建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)發(fā)展至今，歷經(jīng)了焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊、螺旋焊等多個(gè)技術(shù)時(shí)期，在對(duì)以上多種焊接技術(shù)優(yōu)點(diǎn)加以提煉應(yīng)用的基礎(chǔ)上，適用于建筑鋼結(jié)構(gòu)實(shí)踐的現(xiàn)代化焊接技術(shù)逐漸成形。現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)鋼鐵材料用量多的特點(diǎn)，綜合采用各種焊接技術(shù)，融合多種焊接工藝及技術(shù)之所長(zhǎng)，具備了焊接工期更短，焊接質(zhì)量更高的優(yōu)點(diǎn)，如SMAW單面焊雙面成形技術(shù)等。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)工程焊接技術(shù)分析

2.1 鋼結(jié)構(gòu)變形預(yù)防

在焊縫的布置過程中，需要嚴(yán)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(dāng)零件尺寸與材料尺寸出現(xiàn)不符的情況下，盡可能的減少拼接焊縫，或者不進(jìn)行拼接焊縫。與此同時(shí)，焊縫布置需要與軸線兩側(cè)保持對(duì)稱，以此來減少焊接變形，或者焊接應(yīng)力集中等現(xiàn)象。在零件與構(gòu)件進(jìn)行連接過程中，盡可能的規(guī)避不同截面，或者不同厚度截面進(jìn)行連接。為了保證連接處截面或者厚度相同，則需要在構(gòu)件與零件進(jìn)行連接過程中，根據(jù)緩坡形式改變截面厚度和形狀，避免因應(yīng)力過大而增加其變形的幾率。電焊機(jī)選擇是否合理，在很大程度上有助于預(yù)防鋼結(jié)構(gòu)變形具有重要的意義，在電焊機(jī)的選擇過程中，要保證電焊機(jī)電流電壓的穩(wěn)定性，或者其負(fù)荷用量。在普通鋼結(jié)構(gòu)的焊接過程中，焊接人員可選擇交流焊機(jī)進(jìn)行焊接。對(duì)于焊接要求較高的鋼結(jié)構(gòu)來講，此時(shí)可選擇直流焊機(jī)進(jìn)行焊接操作。同時(shí)可運(yùn)用埋孤自動(dòng)焊對(duì)鋼結(jié)構(gòu)中角焊接的對(duì)角進(jìn)行焊接。此外，可使用二氧化碳保護(hù)焊對(duì)要求較高的厚薄鋼結(jié)構(gòu)焊縫進(jìn)行焊接。鋼結(jié)構(gòu)的組裝平臺(tái)、放樣、以及制作等，需要具備標(biāo)準(zhǔn)的水平面。對(duì)于平臺(tái)的支撐剛度來說，通常情況下主要運(yùn)用拉線法或者儀表進(jìn)行測(cè)量，以此來保證構(gòu)件不會(huì)因自重作用而導(dǎo)致失穩(wěn)下沉。

2.2 水平角縫多層焊

水平角焊時(shí)，當(dāng)焊腳超過8mm時(shí)應(yīng)采用多層焊。此時(shí)應(yīng)注意焊道排列方式和各層之間的良好熔和，最終焊縫應(yīng)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(shí)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(dòng)。再進(jìn)行第二層焊接時(shí)，焊槍對(duì)準(zhǔn)首層的凹坑位置，以左焊法為主，結(jié)合具體的情況以直線法為主，這時(shí)電流要小一些，速度要快一些，對(duì)于腳長(zhǎng)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(jìn)行應(yīng)用，以于首層來說，結(jié)合單道焊來進(jìn)行焊接，其焊腳長(zhǎng)度在六到七毫米間。對(duì)于第二層來說，焊槍對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)層焊接和底板的交叉位置，以直線焊接為主。同時(shí)要對(duì)水平板的腳長(zhǎng)進(jìn)行重視，使其焊趾整潔。如果腳長(zhǎng)要求較小，為8-12時(shí)，第二層焊二道即可；如果腳長(zhǎng)為12-14mm，則第二層需焊三道。針對(duì)更大的腳長(zhǎng)要求，可以按上述要領(lǐng)進(jìn)行三層以上的焊接。但要注意，焊接層數(shù)越多，熱量積累越多，故此焊道易下淌。所以層數(shù)越多時(shí)，焊接電流和焊接電壓都要相應(yīng)的適當(dāng)減小，而焊速卻要相應(yīng)增加[2]。

2.3 焊接應(yīng)力集中的控制措施

（1）設(shè)計(jì)過程中要使不連續(xù)、不均勻以及缺口等問題進(jìn)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(shí)，對(duì)于不等厚板的對(duì)稱焊接頭來說，不管中心線有沒有對(duì)齊，都要把厚板形成坡度，再進(jìn)行對(duì)齊。此外，焊縫的布置地點(diǎn)要合理，通過最少的焊接，使最優(yōu)的效果實(shí)現(xiàn)。（2）焊縫位置選擇要考慮到焊接、檢查的便利性，對(duì)于焊縫的連接板的過渡要平緩一些。同時(shí)將筋端的銳角切去，板的端部要包角處理。布置焊縫時(shí)要保持對(duì)稱，同時(shí)與中心軸相接近。（3）焊縫布置要與應(yīng)力集中處避開，對(duì)于動(dòng)載結(jié)構(gòu)要格外注意。此外，在應(yīng)力最大處不能布置焊縫[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)焊接作為保障鋼結(jié)構(gòu)建筑安全穩(wěn)定性能的重要技術(shù)支撐，在技術(shù)發(fā)展上大有空間，在焊接技術(shù)上創(chuàng)新余地較大。本文簡(jiǎn)要探討了鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的現(xiàn)狀及措施，以供參考。