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摘要：在社会快速发展的新形势下，当前钢结构应用发挥来越广泛。在钢结构施工过程中，机械焊接工艺作为非常重要的一项内容，是钢结构构成完整结构不可或缺的一道工序。利用机械焊接工艺可以有效的保证钢材料的稳定性，全面提高焊接的质量。文中从机械焊接工艺的基本原理和分类入手，分析了钢结构焊接的基本要求，并进一步对钢结构施工中机械焊接工艺进行了具体阐述。
关键词：钢结构；机械；焊接工艺
建筑钢材具有自重轻、维修方便、适用性佳的特点，近年来颇受建筑行业青睐。在钢结构的施工过程中，焊接技术占有十分重要的地位，从现状看，我国钢材的施工工艺水平相对较低，有必要采取措施提升钢材焊接质量。
一、钢结构施工中的焊接技术简介
建筑钢材具有自重轻、维修方便、适用性佳的特点，应用范围十分广泛，无论是在机械、石化行业，还是在造船、冶金行业，都需要应用大量的钢结构，这使得钢结构焊接工艺得到了快速发展。从现状看，建筑工程中存在的钢结构焊接技术种类较多，焊接工艺也有简单和复杂之分。焊接技术主要包括4部分内容，分别为气保焊、钎焊、压力焊以及手工电弧焊。气保焊全称气体保护焊，此种焊接工艺中往往选择氮+氢、氩气或二氧化碳作为焊接气体，选择焊丝进行焊接工作。钎焊是一种需要添加填充材料的焊接方法，选择材料时要求所选材料熔点在母件熔点之下，这样焊接过程中母件不会被熔化，还能够降低裂缝出现概率。压力焊又叫做压焊，一般选用电阻压力焊进行钢结构的焊接，焊接过程中无需填充焊渣、焊条、焊丝等材料。手工电弧焊在生活中比较常见，焊接过程中往往会发出刺眼的光，这种焊接方法简单易学，操作方便，适用于小型钢结构的焊接工作。
二、钢结构焊接工艺中应遵循的匹配原则
焊接钢结构时，主要是焊接H型钢柱、撑、梁，在进行钢结构焊接时需遵循一定的原则，首先，应了解母材标准规定的最低值，并确保熔敷金属比母材拥有更高的强度、可塑性以及冲击韧性。其次，选配焊材时应注意兼顾焊缝的塑性，比如说，焊接厚板时，应先给予厚度测试，并以厚度效应后的强度为依据进行焊材选配工作，当节点拘束度的数值偏大时，可将低强焊材配用于板厚的四分之一以下。再次，应选择韧性合适的钢材，既要保证焊缝区的韧性达到规范要求，又要保证热影响区域的韧性符合规范要求。
三、钢结构施工中的机械焊接工艺
1、基本的焊接要求
在钢结构的施工过程中，既需要拼接腹板和翼缘板，又需要拼接零件构件。一般情况下，应用二氧化碳气体保护焊进行主焊缝的焊接，应用手工电弧焊进行其它焊缝的焊接。应用二氧化碳气体保护焊进行焊接工作时，应注意做好以下几点：
1）以构件厚度选择恰当的焊丝，若为薄板，选择直径在0.8~1.0mm之间的焊丝；若为中厚度板，选择直径在1.2~2.0mm之间的焊丝。
2）焊接过程中，应注意及时调节电流值，确保焊接电流能够与电弧电压相匹配。
3）焊接过程中，应注意控制好焊接速度，焊接速度过慢会间接增大焊接熔池，继而导致焊道宽度均匀不一；焊接速度过快则会导致钢材过度熔化，继而降低焊缝填充效果，还会出现咬边，影响焊缝美观。一般情况下，焊接过程中可控制焊丝的伸出长度在6~13mm之间。此外，若焊丝较细（直径<2.0mm），宜将气体流量值设置在10~25L/min之间；若焊丝较粗，（直径>2.0mm），宜将气体流量值设置在30~50L/min之间。
4）行斜Y坡口试样抗裂试验，了解裂纹敏感指数、接头热输入时间、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量以及钢板厚度，并以上述参数为依据设置最低预热温度。
2、钢材焊接中的变形控制与校正
在钢结构的加工、组装过程中，普遍存在钢结构变形现象（钢结构变形是指各零件、构件在外力或加热的作用下出现不可自行恢复的缩短或伸长现象），焊接可对钢结构产生加热作用，受热不均、冷却不均、焊缝金属收缩等均会导致钢件变形。钢件变形从焊接开始时发生，到钢件冷却至常温时结束，常见的钢材焊接变形主要包括角变形、弯曲变形、收缩变形、波浪变形、错边变形以及扭曲变形，其中以弯曲变形最为常见。为防止钢材在焊接过程中发生变形，可从以下几方面做出努力：
1）反变性工艺：预先将被制造的钢件制造成与焊接变形相反的变形（下文称之为预制变形），这样，在实际焊接过程中产生的变形便能够抵消预制变形，继而实现钢材变形校正。
2）规范焊接顺序：对焊接顺序进行规范，让钢件变形在装配焊接过程中消失，也可以让不同位置、不同时间出现的焊接变形相反，继而达到调整、消减、控制焊接变形的效果。
3）钢变形固定工艺：固定法是防止焊接变形的传统方法，应用该方法时，需借助顶丝或夹具将钢件固定在台具上，而后焊接，焊接结束且成功冷却后再将夹具移开。
4）钢件变形矫正工艺：发生钢件变形现象后，可借助矫正工艺进行矫正。一般情况下，可借助螺旋压力机矫正弯曲变形的钢件（矫正过程中应用控制矫正力度，并注意把握持力位置）。除此之外，还可借助气焊火焰加热变形部分，促使钢件膨胀收缩出现新变形，让新变形消减原有变形。需注意的是，火焰矫正法的操作难度较大，方法掌握不当或温度控制不当会引发更严重的变形，因此，需要焊工拥有丰富的实践经验。
3、电渣焊接要点
电渣焊属于自动焊，在进行竖直方向上的钢结构（强度较高）对接时，一般选用电渣焊。应用电渣焊开展焊接工作时，应合理选择电流、电压，确保熔缝的熔宽能够与电流、电压成正比。在整个焊接过程中，应注意做好电压的调整工作，起弧时，可选择较高的电压值，焊透后，可适当的将电压值降低一些。与此同时，应注意控制焊接速度，造渣时，可控制速度为2000m/h，送丝时，可控制速度在200~300m/h之间。除此之外，还应注意随时查看焊件的炽热情况，若是看到翼缘板的厚度偏薄，应及时安装水冷装置。
4、自动埋弧焊的焊接要点
自动埋弧焊的熔接速度快，能够收获较稳定的焊缝质量，特别适用于直长对接的焊接施工和厚度板的贴角焊缝施工。需注意的是，在实际焊接工作时，可参照相关规程选择焊丝；若焊缝不能应用衬热，可先用手工焊封底，再借助埋弧焊焊接。
结语
近年来，我国经济发展迅速，钢结构在建筑行业中的应用日益广泛，钢结构施工中的机械焊接工艺也受到社会各界的关注。作为焊工，应及时学习先进的钢件焊接工艺，不断提升自身焊接水平，本文对钢结构施工中的焊接工艺进行了分析、探讨，希望能为相关工作者开展焊接工作提供理论参考。
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