王東清 任志峰

摘要：目前，隨著鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的快速發(fā)展，其在建筑工程中的應(yīng)用也得到了有效的發(fā)展和進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了建筑工程建設(shè)形式的多樣化，促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)社會的繁榮發(fā)展與穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);焊接材料;焊接技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑工程得到了有效的應(yīng)用和提高。其中，建筑鋼結(jié)構(gòu)厚板高強(qiáng)鋼焊接工藝的應(yīng)用能夠有效地促進(jìn)建筑工程的發(fā)展，為提高建筑工程的建設(shè)質(zhì)量做好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和鋪墊。基于此，要加大對于建筑鋼結(jié)構(gòu)厚板高強(qiáng)鋼焊接工藝的研究，提高其具體的應(yīng)用水平，有效實(shí)現(xiàn)我國建筑工程的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

一、焊接鋼結(jié)構(gòu)的基本要求

對于建筑鋼結(jié)構(gòu)厚板高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)來說，對其基本要求是滿足建筑工程設(shè)計(jì)的需要，同時(shí)達(dá)到需要的要求。其中，考慮到焊接間隙的不同部位的焊接順序，焊縫的間隙應(yīng)該較小，并且焊接間隙如果過大，會引起焊接元件的變形。焊接渣期間的鋼件應(yīng)進(jìn)行有效的管控，保證焊接順暢，保證其能夠緩慢過渡，達(dá)到有效控制的目的，實(shí)現(xiàn)焊接工藝良好的應(yīng)用和發(fā)展。而且要禁止在焊接區(qū)域外的基材上點(diǎn)燃電弧，防止其對具體的焊接帶來影響，給建筑工程的質(zhì)量安全造成隱患。

二、鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)厚板高強(qiáng)鋼焊接性能根據(jù)鋼的強(qiáng)度和熱處理具有很大差異，主要反映在預(yù)熱溫度、焊接加熱區(qū)的性能和焊接過程中。針對鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)對先進(jìn)國家鋼結(jié)構(gòu)厚板高強(qiáng)鋼的施工強(qiáng)度進(jìn)行有效的分析和對比，并充分提高鋼筋焊接技術(shù)。有效利用鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備和新的生產(chǎn)線，加強(qiáng)新鋼材產(chǎn)品的開發(fā)，力求提高技術(shù)的使用，同時(shí)注重鋼材性能研究，特別是要有效促進(jìn)焊接技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)我國建筑工程鋼結(jié)構(gòu)厚板高強(qiáng)鋼焊接水平的提高，為其在建筑工程鋼結(jié)構(gòu)施工中的具體應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。要充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)厚板高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)的優(yōu)勢提高建筑工程的施工質(zhì)量和效率，為滿足人們的多樣化需求做好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保證。同時(shí)，利用鋼結(jié)構(gòu)厚板高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)，可以有效降低施工成本，提高鋼結(jié)構(gòu)施工的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，滿足社會發(fā)展的需要。

三、厚板高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)

（一）高強(qiáng)鋼焊接性分析

該鋼種屬于高強(qiáng)度正火鋼，具有良好的綜合力學(xué)性能和加工工藝性能。

（二）焊接工藝技術(shù)第一，焊材的合理選擇

根據(jù)國家規(guī)范GB50661-2011中對焊接材料的推薦使用標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)結(jié)合焊接工藝性能焊接材料等強(qiáng)匹配原則，以及不同焊接工藝環(huán)境下焊材使用后對母材影響程度來進(jìn)行選用。第二，坡口的制定。由于厚板焊接工程量大、難度高，若采用窄而深的小坡口進(jìn)行焊接，則不僅焊縫成形系數(shù)偏小，影響一次結(jié)晶，容易產(chǎn)生區(qū)域偏析，而且在拘束應(yīng)力大的前提下進(jìn)而導(dǎo)致焊接熱裂紋的產(chǎn)生;若采用大坡口進(jìn)行焊接，則不僅焊接量大大增加，而且焊縫的焊接殘余應(yīng)力也會隨之增加，這對鋼結(jié)構(gòu)體系初始應(yīng)力的控制極其不利，同時(shí)也影響工程工期?？紤]到厚板焊接接頭填充量、焊接質(zhì)量及焊接殘余應(yīng)力等方面的影響，同時(shí)，為便于C02焊槍在焊接過程中能適當(dāng)?shù)財(cái)[動(dòng)，采用坡口角度適中，且便于正常情況下焊接的窄間隙焊接例GW）坡口。

（三）焊接組合新工藝

為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的厚板窄間隙焊接，需解決窄而深的坡口內(nèi)側(cè)壁焊接熔合質(zhì)量、焊接飛濺聚集、工藝參數(shù)穩(wěn)定性及焊接操作的可靠性等問題，避免坡口內(nèi)焊縫金屬的一次結(jié)晶產(chǎn)生區(qū)域偏析，進(jìn)而產(chǎn)生熱裂紋。鑒于上述原因，提出如下焊接工藝方法：打底焊：采用改造型噴嘴的實(shí)芯C02氣體保護(hù)焊。該方法首先可以保證窄間隙坡口環(huán)境下的順利焊接，此外，利用GNAW的高效及熔深相對較大的優(yōu)點(diǎn)，可提高焊接質(zhì)量和效率。填充焊：采用雙弧雙絲自動(dòng)氣體保護(hù)焊接：一方面可以利用其熔嘴的優(yōu)勢取代了埋弧焊機(jī)頭熔嘴無法進(jìn)行窄而深的焊接，另一方面其焊接效率較手工焊有大幅度提高，同時(shí)保證焊縫質(zhì)量。蓋面焊：采用雙絲埋弧焊接。主要是提高焊接效率，保證焊縫的表面質(zhì)量。

（四）焊接工藝措施

多層多道錯(cuò)位焊接技術(shù)：多層多道焊及合理的焊接參數(shù)可減小焊接熱輸入，從而有效控制焊接變形和焊接應(yīng)力。在多層多道焊接技術(shù)的基礎(chǔ)上，加入焊接接頭每一道焊道錯(cuò)位連接，即：接頭不在一個(gè)平面內(nèi)，通常錯(cuò)位SOmm以上。這種技術(shù)其顯著優(yōu)點(diǎn)就是上一層焊道對下一層進(jìn)行了有效的熱處理，特別適合于高強(qiáng)鋼厚板的焊接。在應(yīng)用時(shí)，可以消除焊接冶金過程中柱狀晶并使晶粒細(xì)化。同時(shí)，對焊接接頭的應(yīng)力應(yīng)變控制也相當(dāng)有利，能夠提高焊接接頭的綜合性能。道間溫度控制：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50661-2011要求，在焊接過程中，最低道間溫度控制在不低于預(yù)熱溫度。道間溫度應(yīng)在焊縫金屬或相鄰的母材金屬處測得，測量時(shí)間選擇在電弧經(jīng)過之前的焊接區(qū)域內(nèi)瞬時(shí)測得。由于焊縫較長，未能焊到的地方應(yīng)采取保溫措施。防止溫度降低過快，如果焊接區(qū)域溫度過低，應(yīng)重新加熱。后熱與消氫處理：為了加速焊接接頭中氫的擴(kuò)散逸出，防止焊接冷裂紋的產(chǎn)生，焊后及時(shí)后熱及消氫處理是防止焊接冷裂紋的有效措施之一。特別是對于氫致裂紋敏感性較強(qiáng)的厚板焊接接頭，采用這一工藝不僅可以降低預(yù)熱溫度，減輕焊工勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還可以采用較低的焊接熱輸入，使焊接接頭獲得良好的綜合力學(xué)性能。焊縫錘擊消應(yīng)力措施：焊縫錘擊焊接過程中，在熱狀態(tài)下使用帶有小圓弧面的錘子錘擊焊縫金屬，使焊縫得到延展，從而減小焊件的殘余收縮應(yīng)力。錘擊應(yīng)均勻、適度，避免因錘擊過分而產(chǎn)生裂紋。當(dāng)焊縫溫度<3000C時(shí)，錘擊力不宜過大;在1000C以下時(shí)，禁止錘擊。

四、結(jié)語

綜上所述，對于建筑工程鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)施工來講，鋼結(jié)構(gòu)厚板高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)的積極應(yīng)用，有效提高了鋼結(jié)構(gòu)厚板高強(qiáng)鋼的應(yīng)用，提高了建筑工程的施工技術(shù)，在滿足建筑工程結(jié)構(gòu)性能的同時(shí)，有效降低建筑工程的造價(jià)，提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，滿足人們多樣化的物質(zhì)需求和社會發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn)：

[由]英若采.熔焊原理及金屬材料焊接（第2版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

[2]張道友.鋼結(jié)構(gòu)焊接工程技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量控制技術(shù)[J].硅谷，2014（5）：114.

[3]王建軍，王立峰.建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工程技術(shù)淺析[J].科學(xué)與財(cái)富，2015（9）：271.