胡云云
天津重钢机械装备股份有限公司天津市300459
摘要:对于当前的建筑钢结构来说,受其自身的性质影响,其结构具有形式多样化、适应范围广、维护工作简单以及施工便捷等特点。在钢结构的施工过程中,焊接工程量大,且大部分为全熔透焊缝,质量要求高,焊接难度较大,因此为满足当前的需求,提升钢结构自身的质量,应积极对当前的技术进行创新,从整体上提升当前的钢结构的焊接水平。文中对钢结构焊接施工工艺进行了分析。
关键词:钢结构;焊接工艺;操作技术
1导言
随着我国经济社会的快速发展,对于建筑施工技术的要求也越来越高,采用焊接技术对钢结构进行合并以及整合,从而构成一个完整的建筑钢结构。这种施工技术是目前建筑施工的发展趋势,越来越多的结构均采用焊接钢结构的方式作为建筑的结构。
2焊接技术的含义
焊接,也称作熔接、熔焊,概括来说就是一种以高温、加热或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造技术及工艺。焊接过程中有一整套技术规定,例如焊接前的准备、焊接所用的方法、焊接所用的材料、焊接的设备、以什么样的顺序进行焊接、怎样操作、工艺参数以及焊后热处理等这一系列统称为焊接工艺。因此方法不一样,那么焊接工艺就不同,这里也就带来了焊接工艺参数的概念,我们将保证焊接质量而选定的诸多物理量称为焊接工艺参数。焊接工艺是焊接质量优劣的重要保证,故制定焊接工艺的重要性可想而知。
3我国的钢结构施工焊接技术的发展历史与现状
在我国,钢结构工程的应用越来越广泛,如著名的鸟巢、水立方和广州歌剧院和沈阳国际金融中心等建筑均采用了钢结构,在钢结构的施工中,由于其结构比较复杂,施工节点较多,因此对结构的焊接技术要求也非常高。通过这些建筑的成功建造,可以看出我国在钢结构的焊接工艺及技术水平上已经达到国际先进水平。目前,在钢结构的焊接施工中,在电弧焊接技术、埋弧焊接技术、气体保护焊接技术、螺旋焊接技术的基础上逐渐发展演变到了现代的焊接技术,不仅显著地缩短了结构施工的工期,更重要的是提高了施工效率和节约了施工成本。现代焊接技术中,主要包括:高强钢焊接技术、低温焊接技术以及厚钢板焊接技术等,如在高强钢焊接技术中,首先应当按照母材的标准,对强节点焊接的各项性能必须高于母材标准的规定;其次应当尽量保证焊接时焊缝的塑性要按照厚度效应、厚度强度以及节点拘束大等原则,选择低强焊材;再次重点保证焊材的韧性强度,从而满足焊接的抗冲击韧性。在高强焊材的性能评价体系中,主要的评价方法有碳当量计算、热影响热温度确定以及插销实验临界断裂应力等。
4钢结构主要焊接施工工艺的应用
4.1高强焊接技术
高强焊接技术主要的核心在于“强”,具体来说,主要体现在以下几方面:在实际的施工过程中,要求其施工材料自身的性质良好,通过严格的检测,促使当前的材料“强”度符合标准,并且进行焊接的两方面自身的存在合理的关联,可以在在实际的焊接过程中达到最佳的焊接效果,达到最终的目的,保证焊接质量。受焊接自身的性质影响,在进行接头焊接过程中,应积极对当前的接头各方面性质进行考虑,进而保证接头各方面性能符合“强”度要求,因此,需要工作人员积极对当前的各方面质量进行有效的检测,从而提升焊接质量。
4.2低温焊接技术
实际上,低温焊接技术主要是指,在焊接过程中,将其焊接的过程置于低温状态下,但受其自身的性质影响,在真正的低温下进行焊接的难度较大,并受外界因素的影响,因此,工作人员可以结合实际情况,对当前的焊接操作进行有效的处理,营造封闭式密封空间,为其施工奠定良好的基础。当前,封闭措施应用较为普遍的有两种,一种是气体保护焊接,另一种是物理封闭,满足实际的需求。
4.3厚钢板焊接技术
相对来说,在钢板的焊接过程中,其关键点在于避免由于焊接而产生变形与裂缝,进而保证其质量符合标准。具体来说,应从以下几方面进行考虑:结合实际,选择符合要求的坡口形式,例如,常见的X坡口或双u坡口,在如果其焊接为单面焊接时,工作人员应以实际的焊接透彻为基础前提,灵活选择当前的小角度窄间隙坡口,进而利用其自身的性质,降低焊接的收缩量,保证焊接质量符合要求;合理进行预热,明确层间温度;有效进行保温处理。
5焊接工艺运用的创新
正如我们所知,传统的焊接是使用高温或是高压的连接技术,让母材发生变形。但这会使母材发生多种变形等复杂问题,影响焊接质量,进而影响钢结构施工。如今,科研工作者不断努力对焊接技术进行创新研究。
5.1创新控制焊接变形的技术
高温或者高压都是焊接通常使用的手段。母材热应力变形是因其受高温或者高压的改变,这种变形会产生危害,小了会影响焊接产品的外形和种类。大了则会造成安全事故。变形也会有很多种,有的变形是横向,有的是纵向,有的角度弯曲,有的母材出现波浪。解决这种变形要具体问题具体分析。过去一般解决这种变形的方法是排查各个环节,检查所有环节。但是这种方法既费时间又费人工。创新了的焊接工艺,加强了对焊接变形的控制,运用控制变形规律,达到不变形的目的。
5.2焊接工艺的低温处理
要知道母材本身温度一般是很低的,这与焊接时产生的高温形成了非常大的温差,导致热胀冷缩,使得在焊接过程中经常出现母材断裂的情况。解决这一问题,首要的就是控制焊接过程中的温度变化。低温焊接就是在这种条件下研制发明的。低温焊接注重焊接时对焊件进行提前加温,同时调整焊接金属的微合金化的程度,以获得理想焊接缝隙的超强韧性。从而保证母材不再断裂,确保工程安全施工。此外还应注意,马氏体组织产生的重要因素是焊接区冷却速度过大,因为马氏体内部可能产生冷裂纹。在焊接过程中一定要尽可能的降低焊接残余应力;限制结构的束缚度;用电加热的方式来保证母材均匀受热。
6结束语
总之,焊接作为高层钢结构施工中的一道控制性工序,是影响工程整体质量、安全及施工进度的关键因素,必须不断改进焊接工艺方法,提高工人操作技术水平,加强成品质量检验和跟踪,达到控制和提高焊接质量的效果。
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