浅析我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和趋势贾晓丽

浅析我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和趋势贾晓丽

山东天一建设有限公司山东淄博255100

摘要:现阶段,随着当前国内经济的不断改革,建筑行业在钢结构焊接技术方面有了更为显著的突破,无论是在焊接技术还是应用范围,以及发展方向上都具有里程碑意义。并且实施建筑钢机构的焊接技术也处在世界的前列当中,本文在焊接技术方面主要分析了建筑钢结构焊接技术、切割技术以及自动焊接技术,分别从不同的焊接技术进行了详细的分析,以便于提供可参考性的意见。

关键词:我国建筑钢结构;焊接技术;发展现状;趋势

引言

随着我国经济的不断增长,国家对于建筑技术的研究也不断发展成熟,而钢结构焊接作为我国建筑工程中的重要组成部分,其有关技术的发展和应用更是一个受关注度较高的研究课题。文章分析了各项新技术在钢结构焊接中的焊接设备、焊接方法、焊接技术等方面的应用,希望能够有效推动我国建筑钢结构焊接技术的发展,提高建筑施工的整体水平。

1新技术在钢结构焊接方法中的应用

随着建筑钢结构中厚板和箱形构件的使用范围越来越广泛,箱形构件的隔板焊接(电渣焊)、三丝焊、埋弧双丝焊等高效焊接技术获得了大量使用,而栓钉焊接技术也随着组合楼板在建筑钢结构的大量应用获得了极大的发展空间。现阶段,在建筑钢结构中,相较于传统的手工药皮电弧焊而言,CO2气体保护焊的应用不仅有效缩短了建筑施工的施工期限,还在一定程度上提高了钢结构焊接的施工效率,具有更高的现代化特性。药芯焊丝(FCAW)、实芯焊丝(GMAW)是CO2气体保护焊中两种最重要的焊丝,混合气体保护焊和实芯焊丝CO2按熔滴过渡形式又可以分为短路过度、熔滴过渡、脉冲电流过渡以及喷射过渡四种。这四种过渡形式对直径一定的焊丝来说,其变形程度、热输入以及施工效率都是由大到小的变化;不仅如此,就连对应的电流也是由大到小的变化。

2建筑钢结构焊接技术的发展现状

2.1建筑钢结构焊接技术与焊接材料

在新时期的环境下,要加大科学技术的创新,提升工业生产技术水平,从而提升钢结构建筑的整体建设质量,并且,要积极发挥焊接技术的优势,将其关键性技术应用到该类型的建筑当中。但是依照我国建筑钢结构焊接技术的发展现状来分析,很多焊接技术都是依照实际的情况来进行选择,其中钢建筑施工过程中要依照提供的焊接材料和建筑原材料来选择焊接技术,从而保障整个建筑钢结构的质量和稳定性。

2.2建筑钢结构焊接设备应用现状

在实施建筑钢结构焊接过程中,要想保障整个焊接的质量,首先要保障焊接设备的质量。依照国内目前的实际状况来分析,实施建筑钢结构焊接的技术种类比较多,但是相关的焊接设备种类比较少,焊接设备一直得不到有效的创新和发展,导致大量的焊接设备需要通过进口来解决,或者通过引进国外的焊接设备制造技术,然后在国内加以制造。但是,针对国外焊接设备制造技术的相应的核心知识与先进技术并没有掌握,最终导致国内焊接成本的增加,同时也不利于钢结构建筑的开发和发展。

2.3建筑钢结构焊接综合技术的发展现状

综合技术包括多种技术要求和技术类型,其中包括以下几方面:首先,钢结构建筑如果存在缺陷,则要实施有效的安全评定和修复;其次,行业当中的焊接技术规范标准和标准规范体系要加以完善和落实实行;最后,要充分发挥焊接技术优势,提升焊接质量。但是根据国内的焊接技术实际状况来分析,很多相关的行业都缺乏有效的连接和沟通,导致后期的协调性较差。在行业标准规范体系方面依旧处于落后状态,需要进一步的健全和完善。同时,应依照当前的容器、设备以及建筑结构负载状态,构建静荷载结构、承受动荷载结构以及承受压容器的国家标准体系,在实际的应用过程中,需要依照实际的特点来进行相应的补充。

3建筑钢结构焊接技术的发展趋势分析

3.1建筑钢结构焊接技术与切割技术的创新发展

在建筑设计与施工时,钢结构具有非常明显的优势,而焊接技术则是保障钢结构稳定性和安全性的关键性技术,能够为整个钢结构建筑的发展提供技术支持。因此,要积极应用高新技术,从而发挥切割技术与焊接技术的优点。目前,新型的焊接设备和切割设备处在研发阶段,其研发方向是朝着智能化的方向发展,通过引入智能技术,从而保障焊接技术的效率。因此,提升建筑钢结构焊接的质量和水平,能够有效避免焊接材料出现浪费现象,从而将建筑钢结构的安全性与质量提高到一个新的高度。

3.2自动焊接技术的应用发展

在实施钢结构建筑施工建设时,为了提升整个建筑的质量和强度,要要充分发挥自动焊接技术的优势,该技术已经在很多国家得到广泛应用,并且取得了不错的成效。同时,该技术已经被国内很多建筑钢结构企业所应用,在实施钢结构焊接时,自动焊接技术可以保障焊接的高精度、重型化以及大型化,同时对实际的操作人员技术水平要求大大降低,不仅提升了焊接的实用性和质量,同时焊缝的实用性和美观性大大提升。所以,自动焊接技术在未来的钢结构建筑发展当中会得到广泛的应用。

3.3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。

3.4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。

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:

[1]包麟杰.我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势[J].工程技术(全文版),2016(09).

[2]李方芳.我国建筑钢结构焊接技术的发展现状及未来发展趋势[J].科技风,2014(18).

[3]李玉鑫,赵丽娜.现阶段建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势[J].中国科技博览,2014(18).

[4]潘东.浅谈我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展方向[J].工程技术(全文版),2016(07).

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