建筑鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼高效焊接工藝研究與應(yīng)用

摘 要 近年來，我國的建筑工程建設(shè)有了很大進(jìn)展，其對鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也越來越廣泛。在鋼結(jié)構(gòu)施工作業(yè)中，高強(qiáng)鋼焊接工藝尤為關(guān)鍵，其是推動建筑工程持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，可為建筑工程整體質(zhì)量提供保障。本文以建筑工程為背景，針對鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼焊接工藝展開探討，總結(jié)相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞 鋼結(jié)構(gòu);高強(qiáng)鋼;焊接工藝

引言

鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，我國用鋼量逐年遞增，而在鋼結(jié)構(gòu)建筑中焊接技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，焊接質(zhì)量對工程安全和使用功能影響巨大。伴隨著我國建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的逐步發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜多樣，同時面臨著焊接工人減少的現(xiàn)狀和成本節(jié)約、施焊高效、高質(zhì)量建造、作業(yè)環(huán)境環(huán)保、技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步、數(shù)字化和工業(yè)化建造等需求對焊接技術(shù)提出了更高要求。

1建筑鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼高效焊接難點(diǎn)

高強(qiáng)鋼焊接實(shí)際操作時，會遇到很多困難，焊接技術(shù)需要不斷打破原狀，所以需要努力克服。首先是受到高強(qiáng)鋼焊接的特點(diǎn)影響，焊接時可能出現(xiàn)脆化現(xiàn)象。若是焊接接頭出現(xiàn)了脆化現(xiàn)象，焊接的性能將會受到很大影響;其次在進(jìn)行焊接操作時，在熱影響區(qū)的晶體可能會長大，晶體變大到一定程度之后，也會出現(xiàn)焊接熱影響區(qū)范圍內(nèi)的組織出現(xiàn)脆化現(xiàn)象，這一區(qū)域內(nèi)的組織會軟化進(jìn)而降低焊接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。所以在進(jìn)行高強(qiáng)鋼焊接時，要注意這兩點(diǎn)現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)行焊接操作時注意臨界粗晶熱影響區(qū)、亞臨界粗晶熱影響區(qū)、過臨界粗晶熱影響區(qū)這三個區(qū)域，避免出現(xiàn)脆化現(xiàn)象[1]。

2焊接工藝確定

根據(jù)工程實(shí)際情況，鋼材截面尺寸相對較大，并設(shè)置較深的坡口，同時鋼板厚度較大，在焊接作業(yè)時伴隨有明顯的應(yīng)力，極容易引發(fā)應(yīng)力變形現(xiàn)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(yīng)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(jīng)焊接作業(yè)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(shù)措施的情況下，將在面層與根部差產(chǎn)生明顯的溫差現(xiàn)象。對此，在負(fù)溫度情況下，結(jié)束焊接作業(yè)后需要展開自檢。關(guān)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(zhǔn)確的檢測結(jié)果[2]。

3厚板高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)

3.1 焊接材料

和普通的低合金鋼進(jìn)行比較的話，高強(qiáng)鋼在使用結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)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(dāng)應(yīng)用焊接技術(shù)用于具體工作當(dāng)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(qiáng)度增加的話，強(qiáng)度配比也要根據(jù)實(shí)際的發(fā)展?fàn)顩r來進(jìn)行解決，如果出現(xiàn)強(qiáng)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(qiáng)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(xiàng)作業(yè)時需調(diào)節(jié)好焊絲位置，應(yīng)與坡口中心保持相對齊的狀態(tài)，此處對于焊縫的形成系數(shù)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(xiàn)至表面。遵循多層多道焊的原則，除了經(jīng)過打底焊處理的區(qū)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(yán)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(xiàn)象。

3.3 焊接速度

以焊接速度滿足熱輸入、冶金過程、焊縫質(zhì)量等要求為評判指標(biāo)。冷絲填充埋弧焊接過程中，電弧產(chǎn)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(jù)熔池?zé)崃縿討B(tài)平衡方程確定。

3.4 變形控制

確定合適的施焊順序，各環(huán)節(jié)施工作業(yè)有序推進(jìn)，為避免焊接變形與應(yīng)力現(xiàn)象，合理的施焊順序尤為關(guān)鍵。關(guān)于對角變形現(xiàn)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(jié)構(gòu)建筑工程中，若存在厚板焊接需求，技術(shù)人員要準(zhǔn)確認(rèn)知施工要求，明確施工難點(diǎn)，選擇合適的焊接技術(shù)，針對各焊接環(huán)節(jié)采取可行的質(zhì)量控制措施，為最終的焊接質(zhì)量提供保障[4]。

3.5 技術(shù)應(yīng)用

實(shí)際的技術(shù)應(yīng)用過程當(dāng)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(jù)這三種焊接方式之間的異同點(diǎn)，又可以相應(yīng)的細(xì)分為二十多種焊接方法，根據(jù)相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范當(dāng)中的相關(guān)要求，適合高強(qiáng)鋼高效焊接技術(shù)的方式有電渣焊、埋弧焊、自保護(hù)電弧焊等多種方式，在具體的施工過程當(dāng)中，需要結(jié)合著相關(guān)的建筑需求狀來對這些焊接方法進(jìn)行有機(jī)組合，通過一步步的對比分析等來對這些熔焊類型進(jìn)行分析，從而更充分地將焊機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮出來，通過更加適合建筑需求的焊接技術(shù)，能夠切實(shí)的實(shí)現(xiàn)建筑質(zhì)量的提升，使我國建筑行業(yè)相應(yīng)的取得進(jìn)一步的發(fā)展，并且更好地滿足當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)需求，在新的發(fā)展形勢下就要不斷進(jìn)行創(chuàng)新探索才可以取得更進(jìn)一步的發(fā)展，如果只是單純的滿足于傳統(tǒng)發(fā)展形式的話，那么對于建筑鋼結(jié)構(gòu)未來的發(fā)展來說也會起到一定的不利影響[5]。

4結(jié)束語

綜上所述，建筑鋼結(jié)構(gòu)高效焊接新技術(shù)已成功在多個工程項(xiàng)目得到應(yīng)用，取得了豐富的科技成果和顯著的效率提升。技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新對我國建筑鋼結(jié)構(gòu)的建造技術(shù)進(jìn)步具有深遠(yuǎn)意義，可實(shí)踐指導(dǎo)我國大批工程項(xiàng)目鋼構(gòu)件制造和安裝，對建筑業(yè)向工業(yè)化、智能化和綠色化方向邁進(jìn)具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 夏佐龍.關(guān)于建筑鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼高效焊接技術(shù)的分析[J].江西建材，2019（9）：120-121.

[2] 姜珅.建筑鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼高效焊接技術(shù)探討[J].環(huán)球市場，2019 （17）：370.

[3] 陳文祥.建筑鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼高效焊接技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（3）：209-210.

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

[5] 楊政.高強(qiáng)鋼高效焊接與切割技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)中的運(yùn)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(xiàn)就職單位：中國核工業(yè)二三建設(shè)有限公司，研究方向：焊接方面。