建筑鋼結構焊接關鍵技術分析

導語：建筑鋼結構焊接關鍵技術分析一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:就建筑鋼結構焊接關鍵技術加以論述，明確該技術在我國建筑行業以及工業領域的重要性，并依照當前較為流行的操作手段提出相應的技術內容，以現場焊接機器人技術以及電加熱技術為主，通過對鋼結構的應用來確保我國建筑工程的整體質量能夠得到有效提升。通過對建筑鋼結構焊接施工質量控制要點的對比，能夠找尋當前我國建筑鋼結構焊接施工所存在的問題，因而需要相關人員開展針對性的處理工作，以此來確保整個建筑的穩定性與可靠性得以達到預期標準。

關鍵詞:建筑工程;鋼結構施工;焊接技術

現如今，隨著我國社會的不斷發展，有關材料技術的研發已然邁入了全新的階段。在日常生活中，鋼結構的建筑具有廣泛的應用特性，有關材料與技術內容都符合社會發展需要，尤其是在一些橋梁項目以及工業建筑中更是有著極為重要的作用。但是，就目前來看，我國施工單位在進行建筑工程施工中，往往會存在著焊接方面的問題，良好的焊接技術能夠有效提高施工效率與質量，反之，低水平的技術手段會使得建筑本身的穩定性大幅度下降，施工安全也會因此無法得到有效保障。

1高強鋼焊接的施工工藝

1.1焊接材料的選擇及匹配

1)強匹配。通過焊接技術所完成的金屬材料，因其本身是以熔敷的方式為主，因而無論是在最終材料的強度還是韌性上，都要遠遠高于正常標準。此外，在進行焊接接頭位置的參數對比時也能夠發現，焊接材料能夠滿足正常狀態的母材料標準。2)焊縫的塑性。在開展厚板焊接的過程中，工作人員需要依照厚度效應為基礎來進行強度的判斷，從而來確保所選的焊材在適應性與可靠性方面能夠得到有效保障，此外，當節點所具備的約束度相對較大時，工作人員則要對整個板厚的四分之一處進行“隱藏劃分”，其他的四分之三區域都要進行強度上的削弱，以此來確保后續工作能夠順利開展。3)滿足沖擊韌性的要求。對于鋼結構焊材而言，韌性屬性的存在是極為重要的，良好的人性能夠極大程度上降低外界因素所帶來的不利影響，并且滿足我國社會在建筑工程施工方面所提出的要求。比如說，為了確保鋼結構的焊接質量能夠滿足預期標準，施工單位在進行焊接模式的選用中會以無裂縫模式為主，以此來完成鋼種的焊接處理工作，在這一過程中，焊接人員能夠依照焊接材料的特性進行選取，并對溫度進行有效管控，當鋼板厚度或者是環境溫度不達標時，則不會對鋼結構開展任何的加熱處理，這樣不但能夠有效提高力學的管控效率，同時還能夠提高鋼結構的實際強度。

1.2確定最低預熱溫度的常用方法

1)在對預熱溫度的最低數值進行判定時，往往會選用裂紋實驗，從而來開展相應的控制工作，在實際操作的過程中，會涉及到斜坡口的抗裂性能檢測，并利用預熱溫度來完成相應的結果判定;2)利用硬度來完成對預熱溫度的有效控制，在這一過程中往往會涉及到鋼材本身所具備的碳含量，并依照實際情況完成對焊縫熱強度影響的參數，并統計相應的冷卻速度;3)根據裂紋敏感指數、熔敷金屬擴散氫含量確定最低預熱溫度。

1.3對焊接質量的控制方法

1)對熱輸入以及冷卻速度進行控制。與其他方法相比，這類方法在進行應用的過程中，為了確保焊接質量的控制效果能夠得到有效保障，往往會依照鋼結構的實際需求進行焊接速度與冷卻時間的調整，從而來達到相應的加工目的;2)元素質量的優化控制。在焊縫中存在著不同類型的元素，想要實現對焊接質量的有效管控，便要依照實際情況進行元素內容的調整，為了滿足這一要求，除了要選擇質量優越的低氫焊接材料外，還要求操作人員擁有較好的操作手法，從而對熔池金屬進行很好的保護。

2建筑鋼結構焊接關鍵技術

2.1現場焊接機器人技術

新時代背景下，現場焊接機器人技術已然成為我國社會發展中較為常用的一種操作手段，其本身滿足自動化作業的需求，能夠有效降低施工人員所要承擔的工作壓力。隨著社會的不斷發展，有關自動化作業的程度也會因此得到一定程度的提升，尤其是在當今信息技術較為發達的今天，機器人技術早已遍布在人類生活的各個領域，并與人類社會發展產生極為密切的聯系［1］。通過對現場焊接機器人的應用，能夠有效降低建筑鋼結構焊接施工中所存在的問題，對于人員的綜合能力要求相對較低，極大程度上避免因勞動強度過大而引發的各類問題，同時，自動化的焊接手段還能夠在一定程度上實現焊接點的規范化與穩定性，在綜合性能方面也能夠得到有效的保障與提升［2］。比如說，在我國著名建筑鳥巢中，便是選用的現場焊接機器人技術，通過對軌道式焊接機器人的方式來完成鋼結構的處理工作，在這一過程中，考慮到當地氣溫以及美觀程度的需求，則是選用了CO氣體保護焊接技術，以實心焊絲為主要材料，這樣不但能夠有效提高焊接效率，同時在建筑穩定性方面也能夠實現有效的保障。現場焊接機器人技術由于其本身具有較強的適應性，不同的建筑結構對于焊接模式的選擇都會產生明顯的不同，比如說，在鳥巢工程中，九號柱便是選用了橫向焊接的手段，反觀十六號柱則是以仰焊模式為主。就目前來看，我國在進行現場焊接機器人技術的研發與應用過程中，可以從兩種不同的角度來進行突破，第一種是對新型的機械裝置進行研發，通過這一技術來對焊接機器人的工作內容進行完善化處理，使其能夠針對實際情況完成不同位置的焊接工作。在傳統的焊接模式中，由于受到技術層面的影響，焊接機器人很難對焊接內容進行全方位管理，工作周期較長，在施工效率與質量上也很難得到有效保障，為了避免類似的情況出現，則需要相關人員加強對機器人技術的研究與分析，并對技術細節進行完善化管理，以此來滿足全方位高效率的焊接需求。第二種則是對焊接所要選用的材料進行升級與優化，以此來確保自動化焊接質量能夠得到有效提升［3］。相關部門在進行材料研發與應用的過程中，應當加強不同性能的升級，比如說防護性、實用性以及耐久性，確保所選用的焊接材料既能夠滿足當前社會發展需要，同時也能夠為后續的社會發展奠定良好的基礎，施工單位在進行材料使用時，其本身的施工效率與質量都能夠得到有效提升。

2.2電加熱技術

通常情況下，在開展建筑結構施工時，施工單位會以傳統的手段為基礎，通過火焰加熱法來完成焊接處理工作。現如今，隨著我國社會對于建筑質量的要求不斷提升，傳統的建筑模式已然無法滿足新時代發展需要，為了避免類似的情況出現，施工單位在進行施工過程中，應當選用電加熱技術的應用，以此來確保鋼結構的焊接施工質量能夠得到有效提升。相較于火焰加熱方法，電加熱能夠實現鋼結構加熱的均勻性，施工人員能夠根據實際情況對加熱的溫度進行有效控制，降低交叉點復雜所帶來的不利影響，以此來滿足相應的施工要求［4］。有關二氧化碳保護半自動焊工藝參數如表1所示。正常狀態下，當生產企業在進行電加熱裝置的設計與生產時，需要依照焊接熱處理需求進行形狀上的調整，合理完成尺寸參數的控制工作，并調整厚度數值，以此來滿足焊接加熱需求。為了確保電加熱設備的使用效率與性能能夠滿足預期標準，則需要相關企業選用良好特質的陶瓷，且在碳鋼特性方面較為明顯，以此來確保后續工作能夠順利開展［5］。此外，陶瓷磁鐵式電加熱裝置也是不可或缺的重要裝置，施工人員在進行使用時需要將其放置在焊縫坡口的兩側，并做好相應的固定工作，以此來確保焊接處理效率能夠得到有效提升。由于焊接截面本身具有較強的復雜性，因此可以利用鐵絲所具備的適應性來完成捆綁工作，通過對接長導線的應用來完成溫度控制系統的連接，而后來實現相應的加熱工作［6］。在選用電加熱技術操作時，需要施工人員先在對口區域進行焊縫兩側的加熱處理，尺寸上需要滿足100mm的標準，在進行加熱的過程中，所涉及的覆蓋范圍應當處于焊件整體厚度的1.4倍，同時也需要高于100mm，這樣才能夠確保后續工作能夠順利開展。由于不同建筑對于鋼結構加工需求存在差異性，施工單位在進行溫度加熱的過程中，應當結合實際情況進行材質的管理，并通過數據統計來完成厚度方面的設計工作，為了確保設定結果能夠具有足夠的精準性與可靠性，施工單位可以通過選用紅外線溫測儀來完成相應的測量工作，并對加熱溫度進行有效管控［7］。與傳統的焊接手段相比，電腦溫控儀的存在能夠幫助施工單位實現自動控溫工作，不需要由人員進行主觀性的管理，無論是預熱溫度還是焊接保溫處理都可以利用該裝置來完成管理工作。等到焊接工作結束后，施工人員需要對保溫溫度進行調節，將其控制在250～300℃之間，保溫時間一般要控制在兩個小時，這樣不但能夠有效提高焊接效率，降低風險因素的干擾，同時提高建筑工程的整體性與安全性。對于整個建筑工程而言，焊接工作無疑是極為重要的，為了確保后續工作的順利開展，施工單位還要加強對焊接后溫度的管控，使其處于既定數值之上，滿足相關標準。倘若施工單位在進行焊接工作中，所涉及的環境溫度相對較低，則需要施工人員依照實際情況對后熱溫度進行調整，最好是控制在200℃，并去確保保溫時間達到預期標準，以此來滿足建筑工程的施工要求［8］。

2.3建筑工程鋼結構焊接技術存在的不足

當前，盡管我國工業領域的發展較為迅速，各行業對于鋼結構的依賴性不斷提升，但受到技術層面的影響，很多鋼結構焊接技術具有較為明顯的缺陷，比如說在原材料的使用方面，施工單位并不了解所選用的鋼結構防護需求，在進行焊接材料選擇時也會出現與工程不符的情況，進而導致建筑工程的焊接質量大打折扣［9］。究其原因，是因為施工單位對焊接技術的認知水平不足，人員的綜合能力與實踐操作能力無法達到預期標準，在進行建筑工程鋼結構技術應用的過程中，無法實現焊接材料與技術手段的有效核對，這樣不但會導致后續工作無法順利開展，同時也會對建筑工程的整體質量產生不利影響。除此之外，氣孔的存在也會使得鋼結構焊接質量大幅度下降，建筑工程的施工效率也會因此受到不利影響。就目前來看，我國在氣孔防范工作方面并沒有有效的應對手段，在進行技術應用的過程中，很容易會受到外界因素的干擾，使得熔池內部流入空氣，使得鋼結構焊接質量受到不利影響。此外，施工人員在焊接過程中沒有對原材料進行清理也是導致氣孔現象發生的一大原因。為了確保整個工程質量能夠達到預期標準，施工單位在進行日常工作中，應當提高對焊接設備、元件以及焊絲的清理工作，明確烘焙標準，并依照實際情況開展防風處理工作，這樣不但能夠有效提高焊接效率，同時還能降低成本支出，對施工單位自身的經濟發展也會產生積極有效的影響。

3建筑鋼結構焊接施工的質量控制要點

3.1對焊接部位施工質量進行嚴格監督

施工單位在開展建筑鋼結構焊接施工時，很容易會受到材料質量的影響，因而有關焊接材料的管控工作成為施工單位在準備階段不可或缺的重要措施。通常情況下，施工單位在進行焊接材料的選擇時，需要嚴格遵守相關標準，并在現場對材料進行全方位檢查，確保焊接材料的整體質量能夠滿足預期標準［10］。同時，在對材料進行檢測工作的過程中，還需要施工人員利用信息化技術完成信息的核對與記錄，已經發生問題則需要及時進行上報，防止發生偷工減料的情況。此外，為了確保焊接工作質量能夠滿足預期標準，施工單位還要依照項目實際情況完成形態化的選擇，從性質以及位置兩方面角度出發，對焊接施工技術進行相應的分析。在施工結束后，施工人員還要對焊接質量進行有效檢查，比如說，判斷焊釘所呈現的彎曲性是否達到預期標準，焊縫本身是否滿足均勻性要求，縫隙尺寸是否處于可接范圍，倘若發現需要補焊的環節，則要考慮是否會對其他工程產生不利影響。此外，施工單位還要依照當前工程內容進行焊接制度的規范化處理，需要施工人員嚴格遵守標準進行施工，通過合理的手段完成鋼結構焊接內容的管控，降低風險因素的干擾，同時確保鋼結構焊接工作能夠順利開展，這對于施工單位自身的經濟發展而言也會產生積極有效的促進作用。

3.2加強焊接裂縫的控制工作

就目前來看，施工單位在進行鋼結構焊接操作的過程中，很容易會發生焊接裂縫的情況，進而導致整個焊接施工質量受到較為不利的影響。為了確保整個工程質量達到預期標準，施工單位在進行工程施工的過程中，應當提高對裂縫現象的重視程度，選用較為合理的焊接材料進行使用，同時還要加強對材料成本的管控力度，通過合理的手段完成焊接材料的焊接與裂縫防控工作，降低共晶物的出產，并對焊接紋起到積極有效的防治處理。此外，在開展相關施工作業的過程中，還需要施工單位從科學技術角度出發，明確焊接電流與最終施工速度的管理，依照實際情況完成截面寬度與深度的信息采集，并制定較為完善的工藝方案，以此來確保整個熱量傳輸工作具有極高的科學性與可靠性。此外，在進行焊接材料的管理過程中，施工單位也要嚴格遵守相關標準，施工人員要將其進行合理放置，避免出現因放置不當所帶來的裂紋問題。

4結語

綜上所述，鋼結構生產技術的應用對于我國工業領域以及建筑行業的發展有著極為重要的作用，并與現代化建設有著密不可分的聯系。從施工建設方面來看，良好的鋼結構焊接施工技術能夠有效提高建筑的整體質量，降低風險影響，并對施工人員的生命健康起到保障作用。所以，鋼結構焊接技術為鋼結構施工提供了有力的保障。因此，施工單位必須引進先進鋼結構焊接施工技術，提高焊接施工水平和能力，防止留下安全隱患，保證建筑的整體質量不受影響。

參考文獻:

［1］徐錦華.淺論建筑鋼結構焊接關鍵技術［J］．中國金屬通報，2021(05):204－205.

［2］李慶.超高層建筑鋼結構施工技術分析［J］．工程建設與設計，2021(06):156－157.

［3］童林浪，建筑鋼結構低合金高強鋼焊接關鍵技術.安徽省，長江精工鋼結構，2020－12－08.

［4］戴為志.鋼結構高強鋼焊接性及關鍵技術［J］．金屬加工(熱加工)，2020(07):27－32.

［5］黃會強，車平，裴雪峰，等.我國橋梁鋼結構焊接技術發展現狀及展望［J］．焊接技術，2019，48(S2):60－63.

［6］史慧.超高層鋼結構建筑施工的關鍵技術和措施［J］．四川建材，2018，44(03):129－130.

［7］于海龍.超高層建筑鋼結構施工焊接關鍵技術［J］．城市建設理論研究(電子版)，2017(12):85－86.

［8］張偉，崔嵬，王壘.建筑鋼結構高強鋼焊接的三項關鍵技術［J］．電焊機，2016，46(12):88－92+131.

［9］郭龍，王俊龍.高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施［J］．智能城市，2016，2(06):189.

［10］劉曉斌.超高層建筑鋼結構施工焊接關鍵技術［J］．金屬加工(熱加工)，2014(18):20－23.

作者：白虎偉 單位：甘肅第四建設集團有限責任公司