钢结构施工的焊接技术研究

邵永涛

摘要：随着建筑行业的快速发展，钢结构在工程实际施工中占据着非常重要的问题当，钢结构的生产方式也越来越被各类施工认可。焊接工艺技术则是钢结构的灵魂，精密焊接，每一个焊接缝隙，每一个焊接接点都要做到安全无误，这样才能保证安全生产。

关键词：钢结构;焊接;技术

引言

目前，钢结构建筑规模越来越大，比如一些工厂的厂房、桥梁建筑等，这些建筑大多数都采用的是钢结构，作为建筑钢结构的技术支撑，钢结构能够有效地发挥自身的优势，但是要想保障整体结构的质量和稳定，需要进一步提升焊接技术水平。因此，在未来的发展当中，要高度重视焊接技术的创新，从而利用新型的焊接技术来提升建筑钢结构的整体稳定性。

1钢结构焊接施工工艺的特点和难点

1.1钢结构特点

建筑结构造造型的变化，促使钢结构类型也变得多种多样，例如，当前存在大量的由较为复杂的大跨度组成的结构，逐渐以管状结构为基础，并逐渐成为一种趋势。现阶段的钢结构自身的结构逐渐复杂，并加大其钢板自身的厚度，促使其全面发展，在优化过程中，从传统的低碳钢等发展为新型的材料。

1.2焊接施工难点

①成品返修困难、工作量大;②施工环境危险系数大;③施工中天气因素影响大;④施工中辅助工作任务量较大;⑤焊接过程中工件容易发声变形;⑥施工空间限制施工进行;⑦在实际的焊接过程中，可能出现焊接撕裂情况，并引发更严的情况。

2钢结构施工的焊接技术

2.1高强钢焊机技术

在建筑钢结构焊接技术中，高强钢焊接技术所生产出来高强钢具有以下特性：（1）合金化强：高强钢焊接技术利用微合金元素的析出强化、细晶强化，有效提高钢板的韧性和强度;并通过正火均匀组织、细化晶粒等措施，进一步强化钢板的韧性和塑性。中厚板（国产钢板）就是利用这种技术制作出来的。（2）强化组织：强化组织的原理就是调质处理，将冷却结晶生成的强度、硬度较高的不稳定组织（淬火过饱和固溶体）进行回火，软化分解后强化钢板的韧性和塑性。（3）TMCP（控轧控冷工艺）：严格控制钢板厚度下降和冷却的时间，在开始生成铁素体（Ar3910℃）的温度下完成终轧。由于无法利用热处理获得高强钢力学性能和显微组织，而这种方法能够有效弥补这一缺陷，获得焊接性好、强度高的钢板。（4）QST（淬火+自回火控制轧制）：新保利大厦工程中所使用的Gr60钢，利用控轧控冷工艺的特殊应用，使钢板在淬火后利用截面中部温度散热并开始自回火，不仅焊接性好，钢板强度也高。

2.2低温焊接技术

目前很多钢结构焊接技术的研究都改进了建筑钢结构在冬季施工的短板，但外界环境温度对建筑钢结构的焊接作业所带来的影响仍然无法避免，低温焊接技术就在此环境下应运而生，其主要措施如下：（1）选择焊材：低氢或超低氢焊材更适用于低温环境中的钢结构焊接作业，并要严格执行焊材的保温措施和烘焙措施;（2）焊前防护：为了减少焊接过程中热量的损失，在可以在有条件的情况下搭建防护棚;若无搭建条件也可以利用其他措施进行防护，采用一定的措施进行焊接气瓶的保温是也是气体保护焊的重要措施;（3）增大定位焊时的热输入：适当增加定位焊的热输入，采用与正式焊接一样的预热条件，加大焊缝的长度和截面，在熄弧时填满母材上的弧，不仅能够减少收缩裂纹在定位焊接操作时的产生，还能够强化钢板的强度;（4）应用合理的焊接工艺：严格控制焊接操作时的层间温度、尽可能采用多层多道焊以及窄摆幅;（5）焊接后的热保温处理：为了避免钢板由于冷却速度过快产生冷裂纹，提高氢气的溢出和扩散，可以采用热保温处理焊接接头，不仅在一定程度上降低预热温度，还能够有效优化建筑钢结构的焊接技术。

2.3厚钢板焊接技术

在鸟巢（国家体育馆）的建筑施工过程中，所使用的钢板厚度达到了110mm，在北京新保利大厦的建造中也使用了厚度达到125mm的轧制H型钢翼板，由此可见，厚钢板的应用是建筑钢结构的一个重要组成部分。厚钢板在大量钢结构工程中的应用一方面拓宽了建筑用钢的途径;另一方面推动了厚钢板焊接技术的进一步优化。在厚钢板焊接技术中，为了减少钢板变形和焊接作业中裂纹的产生，应当从以下方面进行考虑：①选择合理的坡口形式。尽可能选择用X坡口或是双U坡口，若是单面焊接，则利用窄间隙、小角度坡口，尽可能降低焊接的残余应力、增强工作效率、减小焊接收缩量。②合理控制层间和预热温度。③后热和保温处理。

3钢结构焊接质量的措施

1）加强对钢结构焊接质量的管理。成立专门的施工质量管理小组，总经理为组长，进行总体质量管理工作，同时将管理工作合理劃分为多个板块，每个板块都由专人负责，制定相应的工作岗位和责任制度，做好清晰的权责划分，责任落实到人。同时还要加大管理巡查力度，保证对焊接施工的全面质量管理。

2）加强对员工的培训，提高员工的专业技能素养。要求施工作业人员必须要持证上岗，有效避免因施工人员安全意识薄弱或专业技能水平较低等因素而导致质量问题的产生。

3）加强施工现场的安全检查力度。在钢结构焊接质量管理工作中，对施工现场的安全检查具有非常重要作用。必须加强安全检查力度，严格执行相关的施工管理规定，杜绝习惯性违章事故的发生。

4）加强现场施工技术管理措施。对现场的施工技术措施必须也要严重进行相关检查，保证施工要点设计方案的要求，严禁违规施工，更要避免因使用错误的焊材而导致焊点不合格的情况发生。

5）加强施工现场设备材料管理。必须要在施工现场配置齐全的施工材料和施工设备，既要避免施工时材料或设备短缺问题，同时还要有效避免对材料或设备的浪费。做好物资管理工作，同时还要建设物资管理账目，要做到账目清晰，严格按照实际的物资使用情况进行账目记录。

6）加强施工合同管理。合同管理也是钢结构焊接管理中的重要工作，同时也是最核心、最关键的部分。合同具有有力的约束力，是确保施工承包单位保证施工质量，配合施工质量管理的有力约束措施。因此，必须要由专业人员对合同进行审核，严禁工程违约问题，一旦发生违约，立即由法律事务部进行相关处理，防止不利影响扩大化。

结语

综上所述，随着焊接技术水平的不断提升，使得钢结构建筑群体不断扩大，同时也受到社会广泛的关注。但与此同时，钢结构建筑中的焊接技术水平要求不断提升，随着国内焊接技术的不断创新和发展，很多关键性技术已经处在世界的前列当中，但依照实际的情况来分析，很多焊接技术依旧存在不足点。对此，相关行业要进一步加强焊接技术的研究力度，不断提升焊接技术的水平，解决焊接技术当中存在的问题，同时要加大焊接设备研发力度，增加焊接设备研发的资金投入，这样才能为建筑钢结构的应用提供技术和资金保障，从而进一步提升建筑行业的发展水平。

参考文献

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