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摘要:在钢结构的焊接活动开展过程中,务必要切实做到立足于实际,结合不同材料的不同特点来对焊接技术予以综合考虑。通过焊接节点技术的应用能够有效预防钢结构变形,为工程施工质量提供保障。同时,在钢结构的焊接过程当中,包括焊接材料、钢结构、施工场所等,这些均会有较大的变化,因而属于不确定因素。因此,相关技术人员应在实践过程当中不断创新并积累经验,从而有效促进焊接技术的发展。
关键词:建筑钢结构;焊接技术;分析
1建筑钢结构施工技术概述
钢结构作为一种强度高、效能好的材料,在建筑行业的应用最为广泛,因为它自身存在的众多优点,被大量应用在建筑项目中。但建筑对钢结构焊接施工的质量要求比较高,而目前我国在建筑钢结构焊接施工技术上还存在不少的问题,钢结构的焊接质量不容乐观,因此,必须在施工过程中加强对钢结构焊接质量的控制,从而确保建筑的整体质量。
和传统土建筑工程的施工技术相比,钢结构工程的施工技术有着其自身独特的特点,可以总结为如下几方面:节能环保。钢结构有着重量轻、强度大的特点,是非常好的节能环保材料,其重量要比混凝土结构轻1/2左右,同时钢材的延展性和塑变性使钢结构建筑有着更好的抗震性和抗风性,能够大大提升建筑的安全系数;施工迅速。在工程建设中,钢结构通常是在工厂预制后再运输到现场进行拼装,这种施工方式能够大大提升施工的效率,可以缩短施工工期,能够有效地节省施工材料和人员,在缩短工期的同时也为企业创造了更多的利润;灵活性强。钢结构建筑能够降低墙板的使用,可以提升建筑的套内使用面积,能够节省空间和土地。
2建筑钢结构的焊接技术
2.1高强钢焊接技术要点
在选择焊材时需要强度相互匹配,即焊接材料熔敷金属的强度、塑性和冲击韧性需要保持在母材标准规定的最低值之上,同时焊接接头各项性能也要求要达到母材标准规定的最低值。在针对厚板进行焊接时,焊材选配时要根据厚度效应后的强度来进行匹配,对于节点拘束度较大的情况,则可以配用低强焊材。所选择的焊材要具有较好的韧性,特别是对于焊缝及热影响区部位,焊材的韧性要求达到钢材规范的要求。
在具体焊接开始之前,需要对最低预热温度进行确定,通会会采用裂纹试验来对最低预热温度进行确定,利用硬度控制来确定焊接线能量。在最低预热温度确定时还要需要根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、溶敷金属摭展氢含量、接头热输入和冷却时间、钢材特定曲线图等相关参数的情况做为参考。在具体焊接过程中,可以通过对焊接电流、电压、焊接速度和熔敷金属的冷却时间来控制热输入和冷却速度。对焊缝中各化学元素的质量百分比进行控制,选择优质碱性低氢焊材,并利用有效的操作方法来对溶池金属进行维护。具体焊接时要选用高能量密度和低热输入的焊接方法,以此来对应力和变形进行有效控制,尽可能的减小焊接坡口的角度和间隙,有效的减少熔敷金属填充量,利用对称和轮流方法进行施焊,当焊缝较长时,可以分段或是多人同时施焊。具体焊接过程中为了防止变形和应力集中情况发生,可以采用跳焊法进行焊接。
2.2低温焊接施工工艺
焊材的选择,低温环境中,应尽量选择低氢或超低氢焊材,对焊材严格执行烘焙和保温措施。焊前防护,焊接作业区域搭防护棚,使焊接区域形成相对封闭的空间,减少热量的损失,若无条件搭设防护棚,应该采取其他有效措施对焊接区域进行防护;气体保护焊时,焊接气瓶也应采取相应措施进行保温。
焊接质量控制:①预热与层间温度。低温环境下的预热温度应稍高于常温下的焊接预热温度,加热区域为构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材,焊接层间温度不低于预热温度或标准(JGJ812002规定的最低温度20℃两者取高值)。②加大定位焊时的热输入。适当加大定位焊的热输入,增大焊缝截面和长度,并采用与正式焊接相同的预热条件,不在坡口以外的母材上打弧,熄弧时弧坑一定要填满,可以有效减少由于定位焊接引起的收缩裂纹。③采用合理的焊接方法。尽量使用摆幅,多层多道焊,严格控制层间温度。④焊接后热及保温。焊接后及时对焊接接头进行后热保温处理,利于扩散氢气的逸出,防止因冷速过快而引起的冷裂纹,同时适当的后热温度还可以适当降低预热温度。
在具体焊接过程中,需要控制好输入的热和焊接冷却速度。具体可以通过对焊接电压、焊接电流、焊接速度和溶融金属的冷却速度等来对焊接质量进行控制,控制焊缝内组成元素的质量比,尽可能的选择高质量的焊材,焊接人员要具备娴熟的操作技能,以此来全面提高焊缝外观的质量。在选择焊接方法,要选择能量密度高及输入热量低的方法,以此来有效的控制焊接的应力和变形。从钢材料的出发,考量各项技能的标准要求,选择合适的焊材以及评估焊接质量的试验方法,得出适合生产的焊接工艺,在焊接时,注意层间温度的控制,防止出现焊接接头弱化的现象。
2.3厚钢板焊接技术
在建筑钢结构施工过程中,会应用到大量的厚钢板,在对厚钢板焊接过程中,需要有效控制焊接过程中裂纹及变形情况的发生。在具体焊接过程中,需要选择合理的坡口形式,如果只能进行单面焊接时,要确保其在焊透的情况采用小角度和窄间隙坡口,以此来减少焊接过程中收缩量,降低焊接剩余应力。另外,还要对预热温度和层间温度进行有效控制。
3钢结构焊接技术发展趋势
3.1焊接装备智能化
目前西方一些发达国家的焊接技术已经有效的实现了智能化,机器人技术在飞速发展,大部分的工程建设都应用了智能化的焊接设备,智能化的焊接设备优点非常多,自动化程度高、焊接更加精密、焊接效率非常高快,能够大量的节约人力,有效的提高经济收益。但是,现阶段我们国家大多数的行业还是利用人工焊接的技术,只有在一些比较重大的工程当中才实现了智能化的焊接设备,人工焊接的效率比较低,而且工作人员的综合素质有很大的差距,工程质量无法得到有效的保障。建筑钢结构企业要通过先进的焊接工艺装备来固化结构建造的先进流程,来减少人为因素产生的不利影响,提升产品质量。
3.2焊接施工工艺创新化
钢结构为什么可以被广泛的应用,就是由于能够大跨度的对工程进行建设,这也是传统的材料无法具备的特点,这一功能想要有效的实现,就一定要有高科技来作为支持,先进的焊接工艺是非常必须的。实现焊接设备、焊接材料、焊接人员、焊接方法传统行业向着智能化不断的发展,加大焊接施工的技术含量,提高焊接工艺的创新性。
3.3钢结构焊接过程管理现代化
焊接工程的质量想要得到有效保障,就一定要对焊接施工过程进行科学的、合理的管理工作,应用焊接技术一定要利用先进的理念来进行管理。焊接工程在进行施工的时候,一定要建立起完善的、合理的管理制度,来有效提升生产效率以及施工质量。
4结束语
钢结构其自重较轻、建筑周期短,具有较强的适应性,更易于施工等在当前建筑工程施工中应用较为广泛。在钢结构工程施工中,焊接技术是非常关键的环节,焊接质量的好坏会直接影响到钢结构的整体质量,因此在钢结构焊接施工过程中,需要严格对焊接技术质量进行控制,确保钢结构施工的质量。
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