田美云

摘? ? 要：輕鋼結(jié)構(gòu)件是一種全新的建筑工程施工材料，但發(fā)展非常迅速，在很多建筑領(lǐng)域都得到了有效應(yīng)用。就我國目前輕鋼結(jié)構(gòu)件發(fā)展現(xiàn)狀而言，仍然處于發(fā)展的初級階段，在制作工藝和焊接質(zhì)量控制方面都存在一定的不足，致使生產(chǎn)效率比較低，制作質(zhì)量及精度還有待提升，為保證我國輕鋼結(jié)構(gòu)件工程事業(yè)得到持續(xù)、健康的發(fā)展，開展輕鋼結(jié)構(gòu)件的制作工藝和焊接質(zhì)量控制分析和研究就顯得尤為必要。

關(guān)鍵詞：鋼構(gòu)件;焊接應(yīng)力;焊接技術(shù);難點;控制措施

1? 引言

鋼結(jié)構(gòu)工程項目作為當(dāng)前工程施工建設(shè)中重要的結(jié)構(gòu)部分之一，該結(jié)構(gòu)的使用對于整體上提升工程項目施工建設(shè)效率，促使一切建設(shè)工作向著科學(xué)化的方向發(fā)展，提升整體工程質(zhì)量建設(shè)穩(wěn)定性等方面起著非常重要的作用。但是，在鋼結(jié)構(gòu)工程施工建設(shè)中，相關(guān)操作人員認識到鋼結(jié)構(gòu)工程本身作為一項復(fù)雜的、需要團隊協(xié)調(diào)配合，才能夠促使鋼結(jié)構(gòu)施工操作按照操作方案落實，提升工程項目整體施工建設(shè)水平。那么，在鋼結(jié)構(gòu)施工操作中，焊接操作作為重要的一環(huán)，如果相關(guān)焊接工作未能及時完成，那么在很大程度上容易導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)在后期運行中出現(xiàn)脫節(jié)的現(xiàn)象，給工程項目實現(xiàn)長期運行產(chǎn)生不良影響。因此，在現(xiàn)今鋼結(jié)構(gòu)工程項目施工操作中，控制焊接技術(shù)是非常必要的。

2? 鋼結(jié)構(gòu)工程焊接技術(shù)重點和難點分析

鋼結(jié)構(gòu)工程在實際焊接工作中，一方面，由于外部熱力作用在焊接過程中存在不均勻現(xiàn)象，在很大程度上容易引起外部應(yīng)力的變化，造成焊接變形異常;另一方面，焊接工作人員操作技術(shù)水平低，沒有結(jié)合焊接工作控制焊接應(yīng)力，焊接操作過程中存在不熟悉現(xiàn)象，同樣會造成焊接裂紋、氣泡等不良現(xiàn)象。針對以上問題，在實際鋼結(jié)構(gòu)工程焊接中，做好焊接變形控制，提升焊接質(zhì)量，減少氣泡和縫隙的出現(xiàn)是非常必要的。

3? 鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管控措施分析

3.1? 焊接工藝確定

根據(jù)工程實際情況，鋼材截面尺寸相對較大，并設(shè)置較深的坡口，同時鋼板厚度較大，在焊接作業(yè)時伴隨有明顯的應(yīng)力，極容易引發(fā)應(yīng)力變形現(xiàn)象。對此，需充分考慮多種焊接溫度施工狀況，探尋在不同條件下焊接工藝的應(yīng)用效果。具體至本工程中，采取的是橫焊與平焊的方式，施工中遵循多層多道焊接的原則。鋼板厚度相對較大，經(jīng)焊接作業(yè)后易形成寬度較大的焊縫，相較之下以始端、終端兩部分的焊縫長度最大，在缺乏合理技術(shù)措施的情況下，將在面層與根部差產(chǎn)生明顯的溫差現(xiàn)象。對此，在負溫度情況下，結(jié)束焊接作業(yè)后需要展開自檢。關(guān)于后熱溫度的檢測，此處采取的是溫測儀檢測的方式，以便獲得較為準確的檢測結(jié)果。

3.2? 減少焊接應(yīng)力集中

在鋼結(jié)構(gòu)焊接中，為了有效控制焊接應(yīng)力，首先，工程人員可以通過改變焊接材料處理。比如，焊接可以選擇S、P較高的材料，這樣能夠有效避免焊接過程中出現(xiàn)不良裂縫現(xiàn)象。其次，有效控制整個焊接工藝。焊接工藝控制工作進行中，控制焊接的電流和一次性焊接的速度，尤其焊接速度的有效控制，這樣才能夠為熱量實現(xiàn)持續(xù)性的傳遞奠定基礎(chǔ)，避免出現(xiàn)應(yīng)力過度集中的不良現(xiàn)象。最后，工程人員在焊接之前進行相應(yīng)的預(yù)熱處理和焊接完成后做好相應(yīng)的冷處理也是非常必要的。通過以上兩個方面的操作，能夠有效控制焊接出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。

3.3? 高強鋼高效焊接對焊接材料的需求

盡管高強鋼的整體性能較好，但相比于低合金鋼而言，更要注重焊接材料的選擇，現(xiàn)階段以ER50與ER55級材料為宜。部分情況下，高強鋼的強度等級相對更高，需確保焊材強度，同時要適當(dāng)加大強度配比。例如：若高強鋼屈強比≥0.85，在對此類材料焊接時以低氫型焊接材料為宜，且為了避免鋼材與焊材焊接不同步的問題，所用鋼材的抗拉強度也是重要的考慮因素，當(dāng)達到800MPa時不允許使用低強匹配焊材。而在后續(xù)高強鋼焊接材料研發(fā)工作中，主要突破方向便是高強鋼焊縫金屬合金化，將焊接材料作為過渡途徑，實現(xiàn)合金元素的有效轉(zhuǎn)移，使其進入到焊縫金屬內(nèi)。

3.4? 反變形焊接

輕鋼結(jié)構(gòu)件在拼裝時，需要通過焊接工藝試驗，最大限度地降低焊接變形，促使輕鋼結(jié)構(gòu)件向焊接變形的反方向進行預(yù)變形測量。此種方法需要進行試驗，并合理調(diào)整焊接標(biāo)準，按照焊縫的實際設(shè)計要求，選擇規(guī)格及材質(zhì)相同的輕鋼結(jié)構(gòu)件進行焊接試驗，以確定焊角的高度、焊接形式、焊縫形式等。等冷卻到室溫后，再測量翼板變形量，以測量值作為壓制反變形的參數(shù)。然后在翼板中心線上用壓力機壓出變形量的具體數(shù)值，保證兩端呈現(xiàn)上翹狀態(tài)，用以抵消焊接時形成的變形量。

3.5? 焊接應(yīng)力的消除

焊接過程中易形成應(yīng)力，為避免這一現(xiàn)象，需注重如下內(nèi)容。常規(guī)構(gòu)件較可行的是焊后錘擊方法要求構(gòu)件處于受熱狀態(tài)，此時利用手錘多次敲擊焊縫（此操作應(yīng)注重對稱性與均勻性），可達到焊縫收縮補償?shù)男Ч?，從而控制焊接殘余?yīng)力。局部加熱方法通過對焊縫周邊進行加熱可達到消除殘余應(yīng)力的效果。關(guān)鍵性構(gòu)件較可行的是焊后熱處理方法將焊件放置在爐中并采取加熱措施，使其達到特定溫度后再冷卻，此方式的應(yīng)用效果較好，且得到了廣泛應(yīng)用。不同材料的回火溫度存在差異。

3.6? 嚴格控制裝配和焊接順序

第一，輕鋼結(jié)構(gòu)件制作時平臺要具有標(biāo)準水平面和標(biāo)準剛度，至少要保證構(gòu)件在自重壓力作用下，不下沉、不失穩(wěn)，保證輕鋼結(jié)構(gòu)件具有足夠的平直度。對于截面呈現(xiàn)對稱的輕鋼結(jié)構(gòu)件，在裝配時要嚴格遵循先整體裝配再焊接的原則，并且焊接時要采用對角焊接方法。第二，以合適的焊接順序一次完成。對于屋架端部的基座、桁架、屋架的天窗架支和承板應(yīng)預(yù)先拼焊成部件，矯正后再拼裝到桁架和屋架上，桁架和屋架的焊接順序是先焊上、下弦連接板外側(cè)焊縫，然后焊上、下弦連接板內(nèi)側(cè)焊縫。第三，先焊接腹桿和連板的焊縫，再焊接腹桿、下弦、上弦之間的墊板。桁架的一面全部焊接完成后翻轉(zhuǎn)，再進行另一面焊接工作，其焊接順序與屋架相同。采用手工焊時，應(yīng)同時安排4個焊工從上、下弦中間向兩端進行對稱焊接。

3.7? 提升操作人員水平能力

首先要不斷完善焊接操作人員的職業(yè)教育培養(yǎng)體系，通過理論與實踐的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)，大力開展校企合作，要培養(yǎng)出一大批具備專業(yè)技術(shù)能力與一定焊接經(jīng)驗的焊接職業(yè)人才。其次，要做好對焊接專業(yè)畢業(yè)生的崗前培訓(xùn)工作，要結(jié)合企業(yè)焊接工作或產(chǎn)品的特點對其進行針對性的培訓(xùn)，并用模擬件對培訓(xùn)情況進行考核，考核合格的才能進入實際操作崗位。這一步可以融入在校企合作中，企業(yè)可以先在職業(yè)院校中進行選拔，選拔的學(xué)生可以提前進入企業(yè)進行針對性的鋼結(jié)構(gòu)焊接訓(xùn)練，將崗前培訓(xùn)融入進職業(yè)教育中，使學(xué)生能夠在學(xué)校與企業(yè)崗位之間實現(xiàn)無縫對接。

4? 結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合理論實際，分析了輕鋼結(jié)構(gòu)件的制作工藝和焊接質(zhì)量控制。分析結(jié)果表明，輕鋼結(jié)構(gòu)件是目前鋼結(jié)構(gòu)工程施工的主要材料。為保證輕鋼結(jié)構(gòu)件制作質(zhì)量，需要從制作工藝、焊接質(zhì)量兩個方面入手進行嚴格控制。輕鋼結(jié)構(gòu)件的制作工藝包括切割、焊接、表面處理三個步驟，任何一個步驟控制不當(dāng)，都會影響總體施工質(zhì)量，需要嚴格按照輕鋼結(jié)構(gòu)件應(yīng)用情況，對各道工序嚴格控制。在焊接質(zhì)量控制時，可從做好施工前的準備工作、反變形焊接、合理放樣和下料、嚴格控制裝配和焊接順序等方面同時入手，最大限度地保證輕鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作質(zhì)量。

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