焊接工程技术措施在建筑钢结构领域中的应用

焊接工程技术措施在建筑钢结构领域中的应用

魏灿民

济南长城工业设备安装有限公司 山东省济南市 271100

摘要：在国民经济发展体系中钢结构行业的地位不可替代，随着国内钢产量逐年提升，焊接技术在建筑中的应用也日益普及，对工程安全与功能应用具有巨大影响。当前，钢结构建筑结构形式复杂，焊接工程技术措施的应用可引领该行业逐渐朝着数字化、工业化的方向发展，充分满足技术创新与环保要求，使钢结构焊接质量与效率得到全面提升。基于此，本文就焊接工程技术措施在建筑钢结构领域中的应用进行详细探究。

关键词：焊接工程；技术措施；建筑钢结构领域；应用

1 引言

当前，我国经济发展迅速，为建筑行业的快速发展奠定了经济基础。在建筑领域中，通过合理地运用焊接技术，能够减小工作人员的劳动强度，促进建筑质量的提升。钢结构在建筑工程中应用日益普遍，对于建筑物稳定性的提升具有重要意义。因此，工作人员应对钢结构焊接技术的重要性有足够认识，促进自身焊接技术水平的提高，以满足用户对钢结构建筑的需求。

2 建筑钢结构概述

钢结构建筑就是以建筑钢材构成承重结构的建筑，其中的梁、柱、桁架等构件通常都是由型钢钢板等所构成。和传统混凝土建筑进行对比，钢结构建筑具有大幅节约施工时间、施工不受季节影响、推动住宅空间使用面积增大、减少建筑垃圾与环境污染、可重复利用建筑材料、推动其他新型建筑行业发展、抗震性能良好、强度高、自重轻、低碳环保、开间跨度较大等优势。正是由于这些方面的优势，近年来钢结构建筑逐渐在建筑领域得到广泛应用，同时在高层、超高层建筑上的运用也日益成熟，是未来建筑的重要发展方向。当然钢结构建筑也并非没有缺点，其中较为明显的两大缺点便是耐热不耐火以及易受腐蚀。因此在钢结构建筑的建设中，通常需要在表面涂装防火涂料以及防腐涂料，从而增强其耐火性以及耐腐蚀性，有效保障建筑安全与质量，同时提高耐久年限。

3 建筑钢结构领域中的焊接工程技术

3.1 高强钢焊接工艺

在采用高强钢焊接技术时应选择合理焊材，强节点弱杆件施工时应选择冲击韧性、强度均高于木材标准规定的最低值的焊接材料，以保证焊接接头各方面性能均达到标准规定的最低值，提高焊缝的可塑性。在厚板焊接过程中，施工人员应结合厚度效应选择合理强度的焊材，当节点拘束度较大时，配用低强焊材应保证1/4板厚以下标准，保证钢材的冲击韧性。同时，还应根据重点施工流程合理选择焊材韧性，以确保焊缝、韧性均达到钢材的基本标准要求。施工人员应选择碳当量评定法、热影响区最高硬度试验评定法、插销试验临界断裂应力评定法等评价高强度焊接性，并进行裂纹试验控制。在确定最低预热温度时，施工人员应充分结合坡口试样抗裂试验进行，以达到预期的硬度控制效果。施工人员应根据不同板厚Ｔ型接头角焊缝热影响区硬度达到350HV对应的冷却温度确定焊接线能量，并结合板厚范围、裂纹敏感指数、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温度，根据钢材特定曲线、冷却时间以及接头输入等因素确定最低预热温度。

3.2 低温焊接工艺

低温焊接施工在进行焊材选择时需要考虑烘焙、保温措施的影响，故而通常选择低氢或者超低氢的焊材。在焊接施工过程中需要采取有效措施减少热量损失，通常通过搭建防护棚、应用气体保护焊工艺、使用焊接气瓶等方式进行保温处理。在实际施工时对低温焊接施工质量进行控制，需要以保温为基础。在预热阶段就要确保预热温度比常温环境下的焊接预热温度略高，而且母材厚度应当等于或者超过二倍钢板厚度。焊接层间的最低温度不能低于预热温度或者20℃，在实际操作时需要选择二者中的高值。在完成低温焊接施工之后，还需要对焊接头采取后热保温处理，以免氢气溢出，同时防止温度下降过快而导致焊接位置出现冷裂纹。

3.3 厚钢板焊接工艺

在建筑钢结构施工中，厚钢板得到了广泛应用，比如国家体育场工程最大钢板板厚可达到110mm，更多钢结构开始广泛采用厚钢板，促进了厚钢板材焊接技术的快速发展，扩大了建筑用钢范围。同时，在厚钢板焊接期间，施工人员还应做好裂纹与变形的控制预防工作，选择合理的坡口方式，比如可以选择X坡口或双U型坡口，若采用单面焊接适应在焊透的基础上，尽量提高工作效率，选择窄间隙与小角度坡口，降低焊接剩余应力，减少焊接收缩量，保证层间与预热温度的合理性。

4 焊接工程技术措施在建筑钢结构领域中的应用

4.1 科学选择钢结构材料

现代建材市场发展较快，增加了钢结构材料的类型，工作人员要根据建筑工程承载力要求合理选择钢结构施工材料，确保材料能够达到承载力方面的要求，只有钢材刚度和韧性满足要求方可使用。传统的钢结构材料缺乏足够的耐火性，现代建筑工程中，技术人员还要考虑材料的耐火性，提高建筑工程的整体安全性。在进行钢结构焊接的过程中，要最大限度地体现科学性。在正式开始钢结构焊接工作之前，需要提前深入研究焊接工艺，保证焊接工作开展的规范性。

4.2 提高焊接人员综合素质

新形势下，企业对焊接人员提出了更高的要求，要求焊接人员具有更高的专业技能和敬业精神，以满足企业的实际需要，提高建筑钢结构的焊接水平。首先，高校是培养焊接人才的重要场所，高校要加强焊接专业设置，增加招生数量，让更多学生选择焊接专业，为企业培养高素质人才。因此，无论是高校领导还是教师都应重视焊接专业，积极参与教学。这不仅为培养高素质的焊接人才奠定了坚实的基础，而且使高校树立了良好的形象，促进了高校的可持续发展。其次，企业要加强焊接人才的培训。对于一些刚毕业的学生，企业领导应该让有经验的员工来指导，教他们相关的实践经验。这样既能使刚毕业的学生有一定的实践经验，又能提高焊接人才的综合素质。对于企业老员工，企业领导要定期组织焊接人员学习，使他们掌握先进技术，提高数字化技术水平，熟练操作各种焊接工艺。人才是促进企业长远发展的重要因素，企业只有拥有高素质的焊接人才，才能提高焊接的整体水平，进而提高经济效益。

4.3 钢结构焊接工艺优化调整

改善焊接变形问题时，工作人员应充分重视钢结构焊接工艺的改进。一是确定合理的焊接顺序，工作人员应严格根据相关规定确定钢结构的组装与焊接流程，保证自重压力的承受情况，以符合构件组装标准。同时，在焊接钢结构时应一次性焊接小型构件，之后根据合理顺序进行组装。在焊接较大钢结构时应先完成小构件的焊接工作，之后再进行组装与焊接。为了避免部件组装期间出现变形问题，工作人员在选择零部件型号时应保证符合相关规定，避免外力强制性拼接过度，尽可能保证焊接接头热量的均匀性与温度的适当性。且还应做好反变形工作，钢结构焊接时会发生收缩反应，一定程度上减小了构件原有的尺寸大小，因此，应利用反变形方式弥补因热胀冷缩出现的变形问题。除此之外，还应确定合理的焊接夹具，更好地固定较大型的构件，确定合理的焊接平台与焊接工具。

5 结束语

综上所述，在社会发展进步的大环境中，我国建筑工程的施工呈现出了明显的变化趋势，尤其是钢体结构在建筑工程施工阶段中的应用，这种结构的应用具有明显的优势。同时，这种结构的应用也需要技术人员具有较高的技术能力水平，并且在这个过程中，不仅需要技术人员做到持证上岗，而且需要在实践过程中累积相关的工作经验，不断提高自身的焊接技术水平。

参考文献：

[1] 安占坤. 焊接工程质量控制措施浅析[ J]. 建筑工程技术与设计,2018,6(8):220.

[2] 李晓亮. 刍议焊接工程质量分析与质量保证研究[ J]. 建筑工程技术与设计,2018,6(24):194.