浅析建筑钢结构焊接技术发展

陈珑

摘要：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。本文，重点探讨了建筑钢结构焊接技术发展过程当中的几种焊接新技术的出现于应用情况，最后提出了未来建筑钢结构焊接技术的发展趋势。

关键词：建筑钢结构;焊接技术;发展趋势

一、钢结构建筑简述

钢结构以其众多的优越性能正广泛应用在建筑领域，而焊接技术作为建筑钢结构发展的技术支撑也越来越受到人们的重视。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、建筑钢结构焊接技術现状分析

1.焊接技术和焊接材料的发展

新中国成立之后我国的经济有了大力发展的保障，特别是在建筑领域当中不仅钢筋混凝土得到空前的发展，钢结构技术在建筑业的应用也越来越广泛，特别是钢结构焊接技术的发展更是给钢结构建筑的出现带来了技术支撑。可想而知，这些焊接技术的出现给钢结构建筑的发展提供了强大的技术支撑，虽然焊接技术很多，但是并不是每一种焊接技术都是可以应用在建筑钢结构的焊接当中，焊接技术与焊接工艺的选择要根据钢结构建筑的原材料以及焊接材料等来确定。

2.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。

3.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

1.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。

1.1 低温焊接技术。低温对于钢结构建筑的施工影响比对混凝土施工小的多，但是也不能说没有影响，在钢结构低温焊接技术没有出现之前钢结构冬季的低温天气对于钢结构施工还是有很大的不利影响。低温焊接技术和常温焊接技术的区别主要表现如下 ：①焊接材料的选择上要尽量选择低氢材料，必要时对其进行保温处理 ;②焊接前的防护处理，由于低温环境下焊接区不容易保温，热量损失严重，所以尽量选择气体保护焊或者在焊接区搭设防护棚 ;③低温环境下的预热温度要比常温下的高，加热区也要扩大 100mm 左右 ;④加大热输入值 ;⑤焊接后要立即对焊接接头处进行有效的保温处理，这样有利于焊接处氢气的散出，防止后期冷裂纹的出现。

1.2 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。

1.3 铸钢及铸钢节点焊接技术。

铸钢节点之所以广泛的应用于一些大跨度的空间桁架结构当中，主要是因为它具有良好的加工性能以及复杂多变的建筑造型，特别是在处理复杂交汇节点方面更具优势。但是铸钢节点的应用也有一定的缺点，因其含碳量比较高，杂质比较难以控制，而且铸态时的组织晶粒比较大，导致了其焊接性能会相对较差，所以铸钢节点对于焊接工艺的要求也很高，主要表现在减少残余应力来防止裂纹的产生。目前我国的铸钢节点已经在很多实际工程中得到应用。

2.焊接设备的创新发展

目前，建筑钢结构当中所应用到的焊接设备主要包括手工电焊机、电渣焊机、MIG 和 MAG 焊机、埋弧焊机等，但是随着科学技术的不断进步以及电子技术和微电子技术的不断发展，电焊机也变得越来越轻巧实用，正朝着高效、节能、优质、操控性强等方向发展。特别是逆变电源的发展给焊接设备的发展提供了新的契机，逆变电源焊机的体积仅为传统电源焊机重量的 1/3，重量下降到 1/5，而且它的可空性比传统电源焊机好的多。如果逆变电源焊机能够采用微处理器来进行控制，那么它就能够实现一台机子有多种焊接方法的功能，微处理器的安装操作也很简单，只需要变更一下软件或者改变面板的操作功能指示即可。现在有一种新的控制技术为双零开关谐振电路控制技术，这种技术正开始应用于逆变电源焊机上，经过实验表明这种新技术的应用在高效、节能、环保等方面更具优势。

3.提高焊接技术人员的素质

焊接技术是一门专业性非常强的技术，没有经过严格培训和考核的人是不能够胜任焊接这项工作的，所以要想提高焊接质量和焊接效率就必须注重对焊接技术人员的技术培训和素质培训。二十一世纪虽说是网络风靡的时代，但是人类的整体能力的提高对社会的发展也是具有决定性作用的，并不是说单独靠网络就能够促进工业生产的进步以及经济的增长。在建筑钢结构焊接领域也要注重提高焊接技术人员的数字文化水平以及专业焊接技术水平，只有让焊接技术人员具备了能够把其所学的专业知识应用到工作当中来才能够给焊接技术未来的发展带来光明。

四、结束语

通过分析之后我们发现焊接技术在建筑钢结构的发展过程中起着非常关键的作用，焊接技术的发展除了要研发出新的焊接技术之外，还要在焊接设备、焊接材料、焊接技术人员的培养考核等方面下功夫，这样才能够使得焊接技术的发展跟上建筑钢结构的要求。

参考文献：

[1]林观志，王斌.建筑钢结构焊接技术现状和发展趋势[J].机械工人.2003（05）.

[2]段斌，孙少忠.我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势[J].焊接技术.2012（05）.