袁國(guó)科

摘 要：隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)地迅猛發(fā)展，我國(guó)建筑領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了飛速進(jìn)步。在建筑行業(yè)中，鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)揮著不可或缺的作用。而對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑造成影響的質(zhì)量及安全性的因素主要涉及鋼結(jié)構(gòu)建筑的焊接工藝技術(shù)。本文就鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接工藝的特點(diǎn)及其變形防治等方面進(jìn)行了深入細(xì)致的探討與分析。

關(guān)鍵詞：新時(shí)期；鋼結(jié)構(gòu)；焊接工藝技術(shù)；防治

焊接是一項(xiàng)能夠制作和連接鋼結(jié)構(gòu)的工藝技術(shù)，在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)工程建筑中得到廣泛應(yīng)用。雖然焊接技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建筑中具有極大的優(yōu)勢(shì)，但是在焊接過(guò)程出現(xiàn)的變形問(wèn)題卻使焊接技術(shù)美中不足。焊接變形等問(wèn)題不僅會(huì)在一定程度上影響到鋼結(jié)構(gòu)建筑的美觀，還有可能造成焊接物體的報(bào)廢，進(jìn)而給企業(yè)或者個(gè)人帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失。為此，我們必須進(jìn)一步認(rèn)識(shí)焊接工藝的類型及其發(fā)生變形的原因，進(jìn)而做好相關(guān)的防治工作。

1 焊接工藝技術(shù)的簡(jiǎn)介

1.1 焊接材料

鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)中運(yùn)用的主要工具有電焊條和引弧板。選擇焊接條時(shí)，其型號(hào)一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，之后按照相關(guān)說(shuō)明書將焊接條進(jìn)行烘焙后，放入保溫桶內(nèi)以供之后取用。除此之外，在鋼結(jié)構(gòu)建筑的焊接工作中，嚴(yán)格禁止使用那些焊芯生銹的焊條，同時(shí)含有酸堿性質(zhì)的焊條也不能進(jìn)行混合使用。最后，在焊接鋼結(jié)構(gòu)建筑中的重點(diǎn)位置時(shí)要選擇適用的堿性焊條。在焊接鋼結(jié)構(gòu)建筑零件的過(guò)程中，需要采用坡口進(jìn)行連接時(shí)，可以運(yùn)用引弧板，而選擇引弧板材質(zhì)的時(shí)候一定要和所焊接部件的材質(zhì)相同。

1.2 主要工具

鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中使用焊接工藝技術(shù)時(shí)所需要的機(jī)具主要有焊鉗、焊條保溫桶、烘箱和電焊機(jī)等。

1.3 焊接條件及要求

在進(jìn)行焊接工作時(shí)，如果溫度較低就會(huì)使熱量快速消散，為此，當(dāng)建筑鋼材達(dá)到一定厚度時(shí)，可以適當(dāng)?shù)夭扇《鄬雍附蛹夹g(shù)。另外，為了阻止溫度快速降低，在焊接某條縫隙的時(shí)候，一定要保證一次性完成，徹底避免焊接中斷的現(xiàn)象發(fā)生。

2 焊接變形的原因探討

2.1 焊接變形的主要類型

焊接變形主要是指鋼結(jié)構(gòu)在焊接中因高溫引起的變形和焊接結(jié)束后在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中出現(xiàn)的殘余變形問(wèn)題。在以上兩種焊接變形中，最影響焊接質(zhì)量的莫過(guò)于焊接殘余變形。焊接殘余變形對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的影響具體可分為整體和局部變形，而依據(jù)變形的形狀特點(diǎn)又可分為角變形、波浪變形和扭曲變形。整體變形包括扭曲變形，局部變形則包括角變形以及波浪變形。在焊接鋼結(jié)構(gòu)建筑的過(guò)程中，最容易發(fā)生整體變形。

2.2 焊接變形的主要原因

焊接變形的主要影響因素包括鋼結(jié)構(gòu)的剛度。鋼結(jié)構(gòu)建筑的剛度是針對(duì)結(jié)構(gòu)體拉伸和彎曲等變形抵抗力而確定的。而剛度的強(qiáng)弱則取決于鋼結(jié)構(gòu)的尺寸大小以及截面表部。另外，焊接縫隙的位置和數(shù)量也對(duì)焊接變形造成影響。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)的剛度低于一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須要將鋼結(jié)構(gòu)體的對(duì)稱位置作為焊接的連接縫，這時(shí)若焊接順序合理的話，結(jié)構(gòu)體就只能產(chǎn)生線性變形，而不可能產(chǎn)生彎曲變形。

3 防治鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)造成的變形問(wèn)題

3.1 控制焊接結(jié)點(diǎn)

為了優(yōu)化和改進(jìn)焊接變形的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)焊接結(jié)點(diǎn)的時(shí)候，必須要注意幾個(gè)原則：（1）首先，要嚴(yán)格控制焊接縫隙的數(shù)量和大小，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)中存在的縫隙數(shù)量較多且尺寸較大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)更多的焊接變形。所以，在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)焊接結(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該盡量控制焊縫的數(shù)量和大小，進(jìn)而改善焊接變形的狀況；（2）其次，要盡可能選擇適當(dāng)?shù)暮缚p坡口大小及形狀。對(duì)焊縫坡口的大小和形狀進(jìn)行合理科學(xué)的選擇，不僅可以在一定程度上保證鋼結(jié)構(gòu)的承載能力，同時(shí)還可以在某種程度上減少截面積，進(jìn)而對(duì)焊接變形數(shù)量起到一定的控制作用；（3）此外，在鋼結(jié)構(gòu)焊接過(guò)程中，應(yīng)盡可能使焊接結(jié)點(diǎn)的位置處于物體截面的對(duì)稱處。而對(duì)于中性軸焊接結(jié)點(diǎn)的選擇，應(yīng)盡可能使焊接節(jié)點(diǎn)靠近中性軸，同時(shí)避免處于或接近高應(yīng)力區(qū)；（4）最后，節(jié)點(diǎn)形式的選擇，應(yīng)盡可能選擇剛性較小一些的節(jié)點(diǎn)形式。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)不應(yīng)設(shè)置在多向交叉位置，只有這樣才能避免因焊縫高溫集中而造成的變形現(xiàn)象。

3.2 改進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)

合理優(yōu)化和改進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)能夠有效地避免焊接變形，具體的操作方式主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）首先是組裝鋼結(jié)構(gòu)的順序和焊接順序。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)建筑的組裝和制作，應(yīng)該要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和要求進(jìn)行操作。只有在這種情況下，才能在相應(yīng)程度上確保自重壓力承受狀況，進(jìn)而盡量滿足鋼結(jié)構(gòu)組裝的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在焊接鋼結(jié)構(gòu)建筑的過(guò)程中，對(duì)于以下小型部件的焊接工作，可以一次性焊接完成，之后可以再對(duì)焊接順序進(jìn)行適當(dāng)組裝。而對(duì)于那些大型部件的焊接工作，應(yīng)該首先完成小型部件的焊接，然后再進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的組裝和焊接。為了避免構(gòu)件在組裝的時(shí)候產(chǎn)生變形的狀況，零部件型號(hào)的選擇一定要符合相關(guān)的規(guī)定和要求，此外，組裝時(shí)應(yīng)盡可能避免過(guò)度的外力強(qiáng)制性拼接。最后，在構(gòu)件焊接和組裝過(guò)程中，應(yīng)盡可能保持焊接接頭的熱量均勻性和溫度適當(dāng)性，防止因熱量不均造成的焊接變形。（2）其次，要做好相應(yīng)的反變形工作。鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝過(guò)程中，由于冷卻后的收縮原理，焊縫會(huì)發(fā)生一定的收縮反應(yīng)，這也就在一定程度上減小了構(gòu)件原有的尺寸大小。為此，在焊接過(guò)程中人們常常采用反變形的方式來(lái)進(jìn)一步彌補(bǔ)因熱脹冷縮而出現(xiàn)的變形問(wèn)題。反變形方法就是在進(jìn)行焊接工作前期首先人為使構(gòu)件發(fā)生一定的變形，其變形方向與后來(lái)的焊接變形方向相反，變形程度與后來(lái)的變形程度相同。（3）最后，要具備相應(yīng)的焊接夾具。對(duì)于一些較大型構(gòu)件的焊接而言，要想更好地固定其構(gòu)件不僅僅需要具備相應(yīng)的焊接平臺(tái)，同時(shí)還應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)的焊接夾具。

參考文獻(xiàn)

[1]孫明洋.論鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接工藝的探討[J].商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展，2011，（11）：27-28.

[2]趙小慧，趙明華.淺析防治鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接變形的施工工藝[J].價(jià)值工程，2010，29（4）：205.

[3]王國(guó)波，謝偉平，于艷麗.高速列車荷載作用下鑄鋼焊接節(jié)點(diǎn)的疲勞分析[J].振動(dòng)與沖擊，2011，30（9）：55-58.

（作者單位：河北德鵬機(jī)械設(shè)備有限公司）