建筑钢结构焊接主要技术探析

建筑钢结构焊接主要技术探析

袁慧敏

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摘要：伴随着我国经济的迅速发展及建筑行业的飞速前进，钢结构建筑可以说在建筑行业中起着举足轻重的作用。而影响钢结构建筑的质量及安全性的因素主要涉及到钢结构建筑的焊接工艺技术。本文就钢结构建筑焊接工艺的特点及其变形防治等方面进行了深入细致的探讨与分析。

Abstract: with the rapid development of China's economy and the rapid progress of the construction industry, steel structure construction can be said to play an important role in the construction industry. The factors affecting the quality and safety of steel structure buildings are mainly related to the welding technology of steel structure buildings.

关键词：钢结构；焊接；技术

焊接作为一项制作和连接钢结构的重要技术，目前已经广泛地应用于钢结构建筑相关工程中。尽管焊接技术运用于钢结构建筑中具有相当多的优势，但焊接中的变形问题却始终是焊接工艺中的美中不足。焊接过程中出现的变形等问题不仅会在一定程度上影响到钢结构建筑的美观，还有可能造成焊接物体的报废，进而给企业或者个人带来一定的经济损失。为此，我们必须进一步认识焊接工艺的类型及其发生变形的原因，进而做好相关的防治工作。

一、钢结构建筑简述

钢结构因为其具有的施工周期短、受外在环境影响小、扩大空间面积、可重复利用性、抗震性能优越、施工方便等优点所以广泛的应用在高层建筑、空间钢结构工程、厂房、仓库、码头、桥梁当中，而且慢慢形成了具有自身施工特点的施工工艺。然而钢结构的焊接技术对于钢结构建筑的发展起着关键性作用，由于有了焊接技术的进步才有今天钢结构建筑的发展，所以在重视钢结构建筑的发展的同时也要注重钢结构焊接技术的研发与创新。

二、建筑钢结构焊接技术现状分析

1建筑钢结构焊接设备的发展现状

焊接设备的选用关系到建筑钢结构的焊接质量，所以注重焊接技术的同时也要注重焊接设备的发展。目前我国的很多焊接设备都是从国外进口的或者是国外技术中国制造，不选我国的焊接设备的主要原因是我国的焊接技术发展时间不长，生产的焊接设备的技术还落后于外国。但是我国的钢结构制造企业在引进外国先进焊接设备进行生产的同时也在积极的开发属于咱们中国自己的焊接设备，所以相信不久之后我国生产焊接设备技术一定会赶上世界的步伐。

2焊接技术人员的培养现状

钢结构的焊接工作是一个技术性非常强的工作，它对焊接技术人员的技术水平以及综合素质都有着较高的要求。虽然我国的钢结构建筑正蓬勃发展，钢结构焊接技术从业人员也与日俱增，但是由于我国的优秀技术人员比较欠缺，焊接技术的理论发展还不是很完善，所以就造成了我国焊接技术人员的技术水平以及综合素质会相对较低。和发达国家相比较，我国在对焊接技术人员的培训、管理、资质考核等方面的工作还不是很全面，甚至有时会出现市场混乱的局面，不同种技术人员从事的工作参差不齐，这样根本不能够保证我国焊接技术的发展。

三、建筑钢结构焊接技术的发展趋势

新技术的创新应用

建筑钢结构技术在工程建设领域应用越来越广泛的一个重要原因是钢结构焊接技术的不断创新发展，焊接新技术的不断出现保证了建筑钢结构的质量以及结构类型的多样性。建筑钢结构焊接新技术主要包括高强钢焊接技术、低温焊接技术、厚钢板焊接技术、铸钢和铸钢节点焊接技术、组合楼板栓钉穿透焊技术及其他新技术等，下面就列举几种新的焊接技术来说明建筑钢结构焊接新技术的创新应用。

1高强钢焊接技术

北京新保利大厦是我国首次把高强钢应用到实际建筑工程当中来，经过近几年的发展高强钢在钢结构工程当中的应用越来越广泛，而高强钢焊接技术也得到了很好的发展。高强钢焊接技术当中焊材的选配要遵循强匹配、满足冲击韧性以及兼顾焊缝塑性等原则。在高强钢焊接技术当中确定预热温度的主要方法包括裂纹试验控制方法；硬度控制方法；根据裂纹的敏感值、拘束度等级、板厚范围等来确定最低预热温度；根据钢材的特定曲线图来确定等。高强钢焊接质量的控制内容主要有三方面，首先要控制好焊接电压、电流、焊接速度以及冷却时间等；接着控制好焊缝当中碳氧等元素的配置比例，尽量选择碱性低的优质焊材；最后要控制好应力和变形，尽量选择低热及高能量密度的焊接方法，采取多层道进行焊接，还有就是减少焊接坡口的间隙以及角度，减少熔敷金属的填充量。在高强钢焊接技术的材料选择方面一定要选择合理含碳量的钢材，含碳量为0.36%的QST工艺强化高强钢就很适合这种焊接技术，它在新保利大厦工程当中得到了很好的验证。

2组合楼板栓钉穿透焊技术

由于组合楼板在高层建筑钢结构当中的大量使用，所以也给栓钉穿透焊技术的发展提供了平台，穿透焊技术指的是在进行焊接时通过电弧的燃烧使得栓钉穿透压型钢板并焊接在钢梁的表面上，这时候栓钉起到的两个关键性作用为水平方向的抗剪和垂直方向的抗掀起。通过对国内外实际工程当中上万个焊接参数的收集分析研究之后，把组合楼板栓钉穿透焊的过程分为起弧、不稳定燃烧、稳定燃烧和熄弧顶锻这四个阶段，并在焊接的过程控制当中引入了能量控制法，穿透焊技术在国内外都得到了广泛的质量验证，比如说我国北京LG大厦工程项目当中所采用的楼板为闭口型镀锌铝锌压型板，板的厚度达到了1.5mm，楼板的安装施工的指导思想就是能量控制法，安装之后楼板的合格率高达98%，比普通焊接技术及普通施工的合格率高了15个百分点。

目前我国的铸钢节点已经在很多实际工程中得到应用，比如国家体育场鸟巢的桁架柱采用的就是铸钢节点，还有广州会展中心的桁架铸钢支座，特别是天津经济技术开发区的标志性建筑雕塑，创造了铸钢件最大板厚的记录，该工程从设计、安装施工及焊接等方面形成了一套新的技术工艺，填补了我国超厚钢板铸件的空白。

四、结论

总而言之，在大多数的情况下，通过采取正确的钢结构焊接技术，可以有效地控制钢结构的焊接变形，以达到确保工程质量的目的。但由于材料、结构以及焊接施工现场环境等因素的复杂多变，还应该在实践中不断总结和积累焊接经验，提高控制焊接应力和焊接变形技术水平。

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