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摘要:随着建筑工程施工技术的进一步发展,建筑结构也呈现出多样化的发展趋势,这种钢结构建筑日益盛行。在针对钢结构进行焊接的过程中,要着重把握相对应的焊接技术要点,同时要充分做好质量控制工作,以此确保各类钢结构能够得到更科学合理的焊接,确保安全性、稳定性、耐久性得到充分的提升。因为焊接工程技术有着十分显著的优势和价值,所以在当前的钢结构建筑工程施工中得到越来越广泛的应用,并且呈现出更为显著的技术优势和价值。基于此,本篇文章对建筑钢结构高强超厚板的焊接进行研究,以供参考。
关键词:建筑钢结构;高强超厚板;焊接
引言
钢结构具有强度大、韧性高、重量轻、便于施工和后期维护的优点,适合大跨度、高层建筑结构。符合国家“绿色建筑、节能环保、循环利用、住宅产业化、工业化”的理念。钢结构的构件由型钢、钢板通过焊接、铆钉、螺栓连接构成。焊接是现代钢结构生产中较为常见的连接方法,该连接方法具有结构简单、用料经济、制作加工方便、可用于任何形式的构件连接等优点。其中危害最大的是焊接裂纹,焊接裂纹不仅会导致焊接结构的破坏,使产品报废甚至造成人员伤亡的事故。因此,在钢结构生产、安装过程中,控制焊接缺陷尤其是裂纹控制尤为重要。
1钢结构建筑的优势
1.1材质具有均匀性
建筑施工质量关系到人们的生命财产安全,因此施工单位需要合理选择建筑材料。而钢结构材质具有均匀性,并具有较高的弹性和耐受力,在外力的冲击下不易变形。在建筑工程施工中,不同的建筑结构需要利用不同的建筑材料,而利用不同类型的钢结构可以优化整体建筑施工效果。
1.2钢材重量较轻
钢结构具有较高的密度,整体重量较轻,因此钢结构符合建筑工程施工要求,尤其适合应用在高层建筑中。
2高强钢焊接技术
高强钢是一种合金钢,屈服强度通常在460MPa以上,同时还具有较强的韧性和焊接性。以合金化程度和纤维组织作为划分基础,高强钢可以划分为低合金、中合金以及高合金3种类型。与普通钢材相比,高强钢焊接技术要求更高,同时具有较大的焊接难度,在实际工作中要求工作人员严格遵守工作规范。首先,在选择焊材的过程中,需要检测焊材性能是否满足母材标准,同时要确保焊材韧性强度符合冲击韧性要求。其次,在焊接高强钢结构之前,需要做好准备工作,全面清除待焊部位和焊缝表面的杂质,避免焊接表面出现扭曲和毛刺等,同时需要保证镀锌层的完好性。施工单位在焊接前需要检查焊缝长度和宽度等,确定没有任何偏差后即可开展焊接工作。工作人员要注意焊接方向,注意不能在拐角部位设置焊接起点,并且需要严格遵守焊接顺序。针对长焊缝,可以采用分段退焊、跳焊以及交替焊等方式。针对双面非对称坡口,工作人员应首先焊接深坡口侧的焊缝,然后焊接浅坡口侧的焊缝。如果高强钢焊接板的厚度在8mm以上,应采用多层多道焊接方式。在第一层打底焊的过程中焊接低强度焊材,利用小电流和高焊接速度完成焊接工作,以减少焊缝厚度。在第二层之后,需要焊接规定的焊丝,注意错开每一道焊缝的接口,同时不能处于同一垂直线上。在连续施焊过程中,完成第一道焊接工作后需要及时清理焊渣,如果发现焊接问题需要立即处理,确定符合质量要求之后再继续焊接。
3钢结构焊接变形的类型分析
影响钢结构焊接变形的因素较多,同影响因素引起的焊接变形状态,也存在明显的差异,钢结构焊接变形的类型如下所示:一是波浪形变形。焊缝位置受自身内应力的影响,会在焊接位置产生波浪式表现。二是挠曲变形。两焊缝位置不可能会出现同一焊接变形结果,给人一种感官扭曲变形。三是错边变形。钢结构焊接的加热不均匀,会直接影响焊接构件的收缩度,在焊缝位置的构件长宽控制不理想,易引起焊接变形情况。四是焊缝角螺旋状变形。焊缝角钢结构纵横面分布不均,最终出现焊接变形的现象。五是降温收缩纵横变形。焊接温度下降时,以焊缝为原点的金属,会逐渐产生纵横轴方向的收缩变形。焊接温度下降时,受金属收缩量差异的影响,促使钢结构角度位移而产生变形的现象。
4焊接材料选择原则
一是根据母材化学成分、力学性能、焊接性能并结合构件结构特点和使用性能综合考虑;二是在满足使用条件需求的前提下尽量选用经济合理的焊接材料。低合金高强度钢氢致裂纹倾向严重,优先采用低氢焊材。焊条严格按照规定进行烘干处理,碱性焊条采用300~350℃、烘干1~2h,酸性焊条采用100~150℃、烘干1~2h。现场配备保温桶,烘干合格的焊条存放在保温桶随用随取避免焊条回潮。
5钢结构焊接工程质量控制技术分析
5.1针对焊接顺序进行严格规范
为了确保钢结构焊接工程质量能够得到显著提升,在对其进行质量管控的过程中就需要严格做好焊接顺序的规范工作,充分控制好焊接变形问题,同时充分结合建筑钢结构制度标准和相关要求,对其进行深入分析,满足相对应的要求和标准,这样才能提升整体建筑钢结构的质量和性能。小组件焊接是整体的建筑钢结构焊接过程中的基础环节,要充分做好小组件焊接工作,这样才能在最大程度上有效提升建筑钢结构的焊接质量和性能使其装配和焊接充分符合各项工作顺利推进,以此有效规避焊接变形等相关方面的问题。在小型钢结构焊接过程中,要把组件装配和定位焊固定当作基础的焊接操作,在这个基础上应该按照相对应的焊接顺序实现针对性的焊接规范,以此有效规避钢结构焊接变形等相关方面的问题。在具体的焊接过程中,要从根本上做好装配,使相关环节能够更安全规范的进行,在具体的操作过程中,要有效避免焊接变形等相关问题出现,以此保证建筑钢结构制作的规范性和可靠性。
5.2控制焊接温度
在钢结构的焊接施工中,要求焊接技术人员加强对焊接要求的了解,合理进行对焊接温度的有效把控。对于焊缝部位金属焊接的工序,加强对焊接方法与温度的掌握,焊接后做好降温工作,规避焊接点周边金属受焊接余温的不良影响。焊接技术人员加强实践经验总结,根据焊接需求等实际情况,不断优化钢结构的焊接工序,尽可能规避挠曲变形对整体焊接工程成效的不良影响。通过对焊接温度影响因素的合理把控,可有效减少焊接应力。在钢结构的焊接操作中不能主观随意,需加强对降低应力与提高金属的韧性和塑性及抗裂性等问题的综合分析,合理把控焊接材料与焊接温度等影响因素。为了确保焊接材料与母材保持高度的一致性,会在焊接材料中添加硅或锰等元素。
结束语
钢结构焊接施工的质量要求较高,焊接工艺与焊接材料及焊接技术等要素,都是影响焊接变形的关键。因此,要想确保焊接质量与焊接性能,还需根据实际情况合理展开焊接操作,采取有效的管理与控制措施,加强技术保障,以实现钢结构焊接质量的稳步提升。
参考文献
[1]张兵.超高层转换钢结构高强超厚板焊接技术研究与应用[J].建筑技术,2020,52(07):828-831.
[2]张军烈.建筑钢结构高强超厚板的焊接[J].建筑施工,2020,42(12):2279-2280.
[3]葛英献.100mm超厚板高强钢气体保护焊焊接技术[C]//.第十六届全国现代结构工程学术研讨会论文集.,2018:893-897.
[4]王涛.浅析焊接在高层建筑施工中的质量管理[J].黑龙江科技信息,2018(24):265.
[5]马星,狄春良,甘国军,徐纲,刘志东.高强钢材钢结构工程的应用[C]//.庆贺刘锡良教授执教六十周年暨第十一届全国现代结构工程学术研讨会论文集.,2018:882-888.