分析建筑钢结构焊接技术发展趋势

分析建筑钢结构焊接技术发展趋势

杨虎

永升建设集团有限公司新疆克拉玛依834000

摘要：钢结构房屋，因其具有良好的抗震性、灵活可变的空间，以及材料的环保、节能、可持续循环利用等优良特性。本文分析了钢结构焊接技术控制措施，在此基础上对建筑钢结构焊接技术的未来发展趋势进行展望。期望通过该文的研究能够对提高建筑钢结构的焊接廣量有所帮助。

关键词：建筑；钢结构；技术；发展趋势

引言

钢结构房屋，因其具有良好的抗震性、灵活可变的空间，以及材料的环保、节能、可持续循环利用等优良特性，近几年，在我国的建筑应用上不断涌现。国家重点项目，例如鸟巢体育场、水立方、歌剧院等全部采用钢结构形式，大城市的高层建筑，大空间公共建筑，中小城市的多层建筑，低层建筑。我国的建筑钢结构产业不断发展壮大，钢结构建筑与传统建筑结构相比较，比例在不断扩大，但还远未达到美国、日本等发达国家水平，发展空间还很大。随着我国钢结构产业的不断提高，国家也在近几年相继出台了不少政策、法律、法规，国家标准也不断更换出台。但我国的钢结构从业人员还是严重匮乏，缺口较大，尤其是技术及操作人员，技术水平还较低，给建筑钢结构产业发展造成了严重阻力，质量难以保证，尤其是在焊接方面。为保证焊接质量，从影响质量的“人、机、料、法、环”五要素方面分析，在焊接施工过程中，应重点加强管理及控制。

1、工程中钢结构的施工分析

1.1、施工的受力情况

在工程施工中首先需要对桥梁的预应力结构实施全面的分析，无论是整体还是细部都需要面面俱到，然后基于预应力探讨结构发生的变化，对结构的设计形态进行优化调整。这样的做的主要目的是增加结构的强度、减少其使用过程中的变形，进而保证受力过程中的安全与稳定。当前，钢结构工程中的主要结构为钢结构，钢材具有刚度与强度大的优点，同时其韧性较好，有效很强的变形能力，对于跨度较大、负载较重的钢结构工程而言非常合适。在优质的施工材料的基础上，优化受力分析与设计，发挥出材料的最大价值是施工单位需要考虑的问题。

1.2、工程中的预应力分析

在本文中，预应力就是预先在钢结构工程钢结构中施加的外部压力，其会造成结构背部产生压力骤变，防止钢结构施工钢结构工程发生断裂。因此，预应力在施工前期具有非常重要的指导作用，在进行施工之前，必须合理开展预应力的相关试验。基于预应力的设计，结合施工工艺对钢结构的主要节点，也就是预应力索交叉的部位、预应力张拉支座、锁扣以及转向器等实施技术改造与优化，保证预应力索的布置与设计规定一致，确保其布置的合理性、可靠性与稳定性。钢结构不但能够完善钢结构的受力情况，同时能够增强其刚度与强度，在一定成殇减少材料的用量，节约工程成本，与此同时，预应力的钢构件还会对结构的变形以及局部受力改变。

2、焊接工艺方法的应用现状

2.1、低温焊接工艺

从国内建筑钢结构工程的总体情况上看，在冬季施工的钢结构工程大幅度增多。相关研究结果表明，环境因素对钢结构焊接质量的影响较大，所以加大低温焊接技术的研究力度尤为重要。在低温环境当中进行建筑钢结构焊接时，焊材的选用是重中之重，其直接关系到焊接质量，通过对大量工程进行分析后发现，在0—10℃的环境中，应当尽可能选用超低氢焊材，同时还要做好烘焙和保温措施。为避免冷空气对焊接质量的影响，可在焊接作业区搭设防护棚，以此来减少热损失，若是采用气体保护焊，则应当对气瓶进行保温，为进一步减少定位焊引起的收缩裂纹，应适当加大定位焊的热输入。

2.2、高强焊接技术

这是国内建筑钢结构焊接中最为常用的一种择接技术，该技术之所以在建筑钢结构工程中获得广泛应用，与其自身的特点有着密切的关系。高强焊接最为突出的特点在于“强”上，其中不但包含了焊材的强度，而且还包括接头的强度。为了达到高强度的焊接要求，在应用该技术的过程中，需要对焊材和接头进行严格检查，以此来保证焊接质量符合要求。

3、钢结构焊接质量控制

焊材准备要求

焊接材料的材质，应符合设计图纸的要求及国家现行相关标准的规定，并在焊材入厂时，应随材料附有专业检验机构出具的材料质量证明文件，并盖有检测的红色检验印章，质量证明书的内容应符合现行国家标准的规定，其中规格、数量、有效日期、检验项目等必须与实物相吻合，否则不得入厂使用。质量证明书一般不得使用传真件，如使用复印件，则复印件必须清晰，内容完整，原始检验印章必须能完全呈现，并且复印件还必须加盖焊材经销商的“质量证明专用章”或经销商的公章，此印章必须为红色原始印章，不得与检测机构印章相叠加。此外，焊接材料在使用前，焊接材料生产单位还应提供该焊材的化学成分及焊接工艺性能鉴定参数等资料，用以指导焊接厂家使用。对于设计图纸要求焊接材料在使用前必须做抽样复验的，或该批焊材质量证明资料内容不全的，或对该批焊材质量存有疑义的，或使用的该建筑结构安全等级为一级，焊缝质量等级为二级以上的，或该建筑结构安全等级为二级，焊接质量等级为一级的，或使用的该构件为A6级的吊车梁中的一级焊缝，或该建筑为大跨度结构(60m以上)，设计要求焊缝质量等级为一级，都必须对该焊接材料进行见证取样，抽样复验，且复验结果应符合现行国家相关产品标准要求和设计图纸要求。

4、发展趋势分析

4.1、UIT技术

超声波冲击处理(UIT)技术是提高焊接结构疲劳寿命的有效方法，在一些工程实例中得到了成功应用。虽然该技术在修复焊趾缺陷、降低应力集中方面有着明显作用，但是受其工作效率低、设备稳定性差等因素的影响，阻碍了该技术在建筑钢结构焊缝消应处理中的广泛应用。鉴于此，应当加大对该技术的研究力度，并将重点放在效率和稳定性的提高上。

4.2、陶瓷衬垫焊接

陶瓷衬垫强制成形单面焊在一些领域的钢结构焊接生产中已经取代了钢制衬垫，具备背面成型良好、焊接工艺简便、焊接质量可靠等优势。陶瓷衬垫在双面焊中，可使用较大的根部间隙，背面无需清根，既能够保证焊缝根部质量，又能够提高焊接生产效率。同时，陶瓷衬垫焊接技术对衬垫长度没有严格要求，可根据现场情况任意接长或剪短衬垫，加之其对坡口根部间隙不敏感，从而使得陶瓷衬垫焊接技术被广泛应用于桥梁钢结构焊接工程中。值得注意的是，由于陶瓷衬垫在焊接中参与了焊缝熔敷金属的冶金反应，会对根部焊缝的冲击韧性产生一定程度影响，而我国又尚未出台相应规范对此做出明确界定，所以在实际焊接操作过程中必须注意这一问题。

5、结语

钢结构焊接工序，是整个钢结构建筑施工项目中的核心内容之一。在施工全过程控制中，要做好焊接施工前、施工中及施工后的检查验收工作，除严格遵照规范和操作程序施工外，同时还要重视关键节点处各工序质量的检查验收。在焊接施工过程中，只有实行全过程的监测管理，才能保证每一道焊缝的施工质量，才能最终搞好整个工程质量。

参考文献

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