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        探討建筑鋼結(jié)構(gòu)工程低溫焊接技術(shù)應(yīng)用

        2021-07-07 19:01:35高偉善
        關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)工程建筑

        高偉善

        【摘要】低溫焊接是建筑鋼結(jié)構(gòu)工程冬季施工中最受關(guān)注的熱點話題,尤其是針對北方建筑鋼結(jié)構(gòu)來說,冬季施工焊接質(zhì)量會受到溫度影響?;诖?,本文對建筑鋼結(jié)構(gòu)工程低溫焊接可行性進行分析,并對低溫焊接技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中具體應(yīng)用加以闡述,希望能為低溫條件下確保鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量提供有效建議。

        【關(guān)鍵詞】建筑;鋼結(jié)構(gòu)工程;低溫焊接技術(shù)

        【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.115

        在焊接施工過程中,一旦沒有編排好焊接順序及溫度控制,不僅難以保證焊接施工質(zhì)量,也為建筑鋼結(jié)構(gòu)工程后期施工埋下了安全隱患,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程特點,做好極低溫焊接施工措施,確保焊接施工質(zhì)量。建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中如何正確應(yīng)用低溫焊接技術(shù),是目前各相關(guān)人員需要考慮的主要問題。

        1、建筑鋼結(jié)構(gòu)工程低溫焊接可行性分析

        焊接裂紋及組織淬硬是建筑鋼結(jié)構(gòu)工程低溫焊接中經(jīng)常出現(xiàn)的問題,簡單點說也就是焊縫金屬危害特征。焊縫冷卻速度受溫度環(huán)境影響,相較于常溫焊接,低溫環(huán)境條件下焊縫冷卻速度相對較快,對二次結(jié)晶有著一定影響,進而導(dǎo)致鋼材料構(gòu)件出現(xiàn)組織淬硬及焊接裂紋,極大地提升了鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接敏感性。低溫環(huán)境促使焊縫冷卻速度加快,極易使得二次焊縫結(jié)晶區(qū)域產(chǎn)生偏離,并在拉應(yīng)力作用下,會導(dǎo)致構(gòu)件焊縫中心結(jié)晶出現(xiàn)裂紋,同時也會增加冷裂紋延遲效應(yīng),其主要原因構(gòu)件焊縫在冷卻時,由于低溫環(huán)境條件加快了冷卻速度,使得游離氫溶解速度變慢,導(dǎo)致殘留在構(gòu)件中氫含量過多,進而增加了冷裂紋延遲效應(yīng)。低溫環(huán)境條件下焊接施工,極易發(fā)生脆斷問題,在拉應(yīng)力與焊接殘余應(yīng)力二者雙向作用下,鋼材料構(gòu)件靜荷載能力下降,發(fā)生脆斷現(xiàn)象[1]。

        由上述可知,已明晰冬季鋼結(jié)構(gòu)工程焊接施工特點和規(guī)律,在實際焊接施工過程中,盡可能規(guī)避在拉應(yīng)力與焊接殘余應(yīng)力狀態(tài)下進行焊接,以及對焊接環(huán)境和結(jié)構(gòu)構(gòu)件實際溫度進行提升,才能最大限度確保焊接質(zhì)量,能夠有效避免上述問題出現(xiàn)。當環(huán)境溫度在0度或零下5度時,鋼材焊接性能基本不會發(fā)生改變,則表示在焊接施工過程中,將零下5度作為低溫焊接界限,并沒有確切理論依據(jù)。因建筑鋼結(jié)構(gòu)工程焊接施工是一項全面性工程,涉及多個方面施工程序,若單純依靠某一因素來界限最低焊接溫度并不科學(xué),應(yīng)從綜合性來考量。

        通過調(diào)研與分析相關(guān)試驗數(shù)據(jù),鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接溫度界限為零下15-20度之間,在實際施工中若相應(yīng)措施完善,仍可在更低的溫度下進行焊接,試驗表明,氣溫對焊接工藝并無太大影響,主要因素在于施工人員,氣溫會影響施工人員操作技術(shù)水平,難以保證焊縫形成質(zhì)量。在焊接時,營造良好施工環(huán)境,選擇合適預(yù)熱方式,確保焊接構(gòu)件溫度均勻受熱,可防止上述一系列焊接問題出現(xiàn)。

        2、建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中低溫焊接技術(shù)應(yīng)用方法

        從目前建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工現(xiàn)狀來看,低溫焊接技術(shù)已經(jīng)逐漸成為鋼結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用較為頻繁一項技術(shù),低溫環(huán)境條件下,對焊接工藝提出更高要求,不僅僅是焊接材料,施工人員也需要具備較高的技術(shù)水平。正確應(yīng)用低溫焊接技術(shù),重視焊接設(shè)備防護和材料管理,了解鋼材料焊接特性,建立成套建筑鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接施工體系,提升工程應(yīng)用實踐實效性,最大限度保證低溫環(huán)境鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量。

        2.1應(yīng)用注意事項

        建筑鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用低溫焊接技術(shù)時應(yīng)注意以下幾點:第一,明確焊接順序。施工人員在進行焊接時,需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)特點,明確并合理編排焊接順序,在一定程度上能有效降低焊接作業(yè)殘余應(yīng)力;第二,符合焊縫綜合指標。鋼結(jié)構(gòu)在低溫環(huán)境條件下焊接時,需要備好各種不同預(yù)熱方式,以此來提升焊縫區(qū)域環(huán)境溫度;第三,選擇合適預(yù)熱方式。施工人員應(yīng)用低溫焊接技術(shù)規(guī)程中,應(yīng)嚴格按照預(yù)熱溫度與預(yù)熱規(guī)范來進行操作,結(jié)合結(jié)構(gòu)特點,選擇合適預(yù)熱方式,既能區(qū)別預(yù)熱區(qū)域受熱均勻,也能避免因局部過于受熱而增加焊接應(yīng)力,合理控制溫度,防止受熱不均而導(dǎo)致焊接構(gòu)件變形等問題發(fā)生,厚板焊接是現(xiàn)階段低溫環(huán)境下最為優(yōu)點考慮的預(yù)熱方式;第四,防止焊接裂紋。焊接裂紋是建筑鋼結(jié)構(gòu)工程低溫環(huán)境施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題,為防止焊接裂紋出現(xiàn),施工人員應(yīng)對熱輸入加以控制,靈活運用多層焊接技術(shù),以此來達到避免組織淬硬等現(xiàn)象出現(xiàn)。

        在建筑鋼結(jié)構(gòu)工程實際施工過程中,需要對焊接材料周圍區(qū)域環(huán)境保持溫度,因鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接施工工藝極易受到環(huán)境影響,形成封閉空間,有利于減少熱量消耗。在不污染周圍環(huán)境前提下,根據(jù)整體工程特點,選擇可控制焊接工藝,嚴格把控溫度界限標準,銜接好各個焊接工序,縮小焊接溫度與實際溫度差,延緩低溫環(huán)境下焊縫冷卻程度,確保構(gòu)件局部應(yīng)力均勻,明晰鋼結(jié)構(gòu)焊接特性,確保最終焊接質(zhì)量。

        2.2低溫焊接適應(yīng)性訓(xùn)練

        為保證低溫環(huán)境條件下鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量,進行低溫焊接之前,施工人員需要提前做好相對應(yīng)的低溫焊接適應(yīng)性訓(xùn)練,并熟悉與掌握低溫焊接基礎(chǔ)理論,做好個人安全防護措施,比如防寒服,提升施工人員抗寒能力,最大程度上避免氣溫影響施工人員焊接操作[2]。在實際焊接施工過程中,需要配備專項技術(shù)人員,對焊接工藝質(zhì)量進行把控,盡可能避免誤操作等情況出現(xiàn)。此外,對焊接設(shè)備進行防護,提供良好施工環(huán)境是確保焊接設(shè)備在正常氣溫下工作的關(guān)鍵要素,需要對鋼結(jié)構(gòu)焊接中所涉及到的焊接設(shè)備進行防護,并確認加熱裝置是否處于正常工作狀態(tài),做好針對性加熱保溫措施,減少環(huán)境對鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接影響,以及降低熱量消耗。

        結(jié)語:

        綜上所述,低溫焊接技術(shù)主要應(yīng)用于冬季建筑鋼結(jié)構(gòu)工程施工,低溫環(huán)境對焊接接頭綜合性能有著一定影響,在實際應(yīng)用過程中,應(yīng)根據(jù)實際工程情況,做好相對應(yīng)防范措施,合理安排焊接順序,減小焊接剩余應(yīng)力,確保焊縫達到綜合指標要求同時,也能實現(xiàn)低溫焊接技術(shù)應(yīng)用有效性。

        參考文獻:

        [1]呂鑫,謝偉江.低溫條件下的鋼箱梁焊接技術(shù)[J].中國公路,2020(12):104-105.

        [2]李靜.淺析低溫鋼焊接技術(shù)[J].科技資訊,2018,16(34):121+123.

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