白虎偉

(甘肅第四建設(shè)集團有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730060)

現(xiàn)如今，隨著我國社會的不斷發(fā)展，有關(guān)材料技術(shù)的研發(fā)已然邁入了全新的階段。在日常生活中，鋼結(jié)構(gòu)的建筑具有廣泛的應(yīng)用特性，有關(guān)材料與技術(shù)內(nèi)容都符合社會發(fā)展需要，尤其是在一些橋梁項目以及工業(yè)建筑中更是有著極為重要的作用。但是，就目前來看，我國施工單位在進行建筑工程施工中，往往會存在著焊接方面的問題，良好的焊接技術(shù)能夠有效提高施工效率與質(zhì)量，反之，低水平的技術(shù)手段會使得建筑本身的穩(wěn)定性大幅度下降，施工安全也會因此無法得到有效保障。

1 高強鋼焊接的施工工藝

1.1 焊接材料的選擇及匹配

1）強匹配。通過焊接技術(shù)所完成的金屬材料，因其本身是以熔敷的方式為主，因而無論是在最終材料的強度還是韌性上，都要遠遠高于正常標(biāo)準(zhǔn)。此外，在進行焊接接頭位置的參數(shù)對比時也能夠發(fā)現(xiàn)，焊接材料能夠滿足正常狀態(tài)的母材料標(biāo)準(zhǔn)。

2）焊縫的塑性。在開展厚板焊接的過程中，工作人員需要依照厚度效應(yīng)為基礎(chǔ)來進行強度的判斷，從而來確保所選的焊材在適應(yīng)性與可靠性方面能夠得到有效保障，此外，當(dāng)節(jié)點所具備的約束度相對較大時，工作人員則要對整個板厚的四分之一處進行“隱藏劃分”，其他的四分之三區(qū)域都要進行強度上的削弱，以此來確保后續(xù)工作能夠順利開展。

3）滿足沖擊韌性的要求。對于鋼結(jié)構(gòu)焊材而言，韌性屬性的存在是極為重要的，良好的人性能夠極大程度上降低外界因素所帶來的不利影響，并且滿足我國社會在建筑工程施工方面所提出的要求。比如說，為了確保鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量能夠滿足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，施工單位在進行焊接模式的選用中會以無裂縫模式為主，以此來完成鋼種的焊接處理工作，在這一過程中，焊接人員能夠依照焊接材料的特性進行選取，并對溫度進行有效管控，當(dāng)鋼板厚度或者是環(huán)境溫度不達標(biāo)時，則不會對鋼結(jié)構(gòu)開展任何的加熱處理，這樣不但能夠有效提高力學(xué)的管控效率，同時還能夠提高鋼結(jié)構(gòu)的實際強度。

1.2 確定最低預(yù)熱溫度的常用方法

1）在對預(yù)熱溫度的最低數(shù)值進行判定時，往往會選用裂紋實驗，從而來開展相應(yīng)的控制工作，在實際操作的過程中，會涉及到斜坡口的抗裂性能檢測，并利用預(yù)熱溫度來完成相應(yīng)的結(jié)果判定；2）利用硬度來完成對預(yù)熱溫度的有效控制，在這一過程中往往會涉及到鋼材本身所具備的碳含量，并依照實際情況完成對焊縫熱強度影響的參數(shù)，并統(tǒng)計相應(yīng)的冷卻速度；3）根據(jù)裂紋敏感指數(shù)、熔敷金屬擴散氫含量確定最低預(yù)熱溫度。

1.3 對焊接質(zhì)量的控制方法

1）對熱輸入以及冷卻速度進行控制。與其他方法相比，這類方法在進行應(yīng)用的過程中，為了確保焊接質(zhì)量的控制效果能夠得到有效保障，往往會依照鋼結(jié)構(gòu)的實際需求進行焊接速度與冷卻時間的調(diào)整，從而來達到相應(yīng)的加工目的；2）元素質(zhì)量的優(yōu)化控制。在焊縫中存在著不同類型的元素，想要實現(xiàn)對焊接質(zhì)量的有效管控，便要依照實際情況進行元素內(nèi)容的調(diào)整，為了滿足這一要求，除了要選擇質(zhì)量優(yōu)越的低氫焊接材料外，還要求操作人員擁有較好的操作手法，從而對熔池金屬進行很好的保護。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接關(guān)鍵技術(shù)

2.1 現(xiàn)場焊接機器人技術(shù)

新時代背景下，現(xiàn)場焊接機器人技術(shù)已然成為我國社會發(fā)展中較為常用的一種操作手段，其本身滿足自動化作業(yè)的需求，能夠有效降低施工人員所要承擔(dān)的工作壓力。隨著社會的不斷發(fā)展，有關(guān)自動化作業(yè)的程度也會因此得到一定程度的提升，尤其是在當(dāng)今信息技術(shù)較為發(fā)達的今天，機器人技術(shù)早已遍布在人類生活的各個領(lǐng)域，并與人類社會發(fā)展產(chǎn)生極為密切的聯(lián)系。通過對現(xiàn)場焊接機器人的應(yīng)用，能夠有效降低建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接施工中所存在的問題，對于人員的綜合能力要求相對較低，極大程度上避免因勞動強度過大而引發(fā)的各類問題，同時，自動化的焊接手段還能夠在一定程度上實現(xiàn)焊接點的規(guī)范化與穩(wěn)定性，在綜合性能方面也能夠得到有效的保障與提升。

比如說，在我國著名建筑鳥巢中，便是選用的現(xiàn)場焊接機器人技術(shù)，通過對軌道式焊接機器人的方式來完成鋼結(jié)構(gòu)的處理工作，在這一過程中，考慮到當(dāng)?shù)貧鉁匾约懊烙^程度的需求，則是選用了CO氣體保護焊接技術(shù)，以實心焊絲為主要材料，這樣不但能夠有效提高焊接效率，同時在建筑穩(wěn)定性方面也能夠?qū)崿F(xiàn)有效的保障。現(xiàn)場焊接機器人技術(shù)由于其本身具有較強的適應(yīng)性，不同的建筑結(jié)構(gòu)對于焊接模式的選擇都會產(chǎn)生明顯的不同，比如說，在鳥巢工程中，九號柱便是選用了橫向焊接的手段，反觀十六號柱則是以仰焊模式為主。

就目前來看，我國在進行現(xiàn)場焊接機器人技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用過程中，可以從兩種不同的角度來進行突破，第一種是對新型的機械裝置進行研發(fā)，通過這一技術(shù)來對焊接機器人的工作內(nèi)容進行完善化處理，使其能夠針對實際情況完成不同位置的焊接工作。在傳統(tǒng)的焊接模式中，由于受到技術(shù)層面的影響，焊接機器人很難對焊接內(nèi)容進行全方位管理，工作周期較長，在施工效率與質(zhì)量上也很難得到有效保障，為了避免類似的情況出現(xiàn)，則需要相關(guān)人員加強對機器人技術(shù)的研究與分析，并對技術(shù)細節(jié)進行完善化管理，以此來滿足全方位高效率的焊接需求。第二種則是對焊接所要選用的材料進行升級與優(yōu)化，以此來確保自動化焊接質(zhì)量能夠得到有效提升。相關(guān)部門在進行材料研發(fā)與應(yīng)用的過程中，應(yīng)當(dāng)加強不同性能的升級，比如說防護性、實用性以及耐久性，確保所選用的焊接材料既能夠滿足當(dāng)前社會發(fā)展需要，同時也能夠為后續(xù)的社會發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)，施工單位在進行材料使用時，其本身的施工效率與質(zhì)量都能夠得到有效提升。

2.2 電加熱技術(shù)

通常情況下，在開展建筑結(jié)構(gòu)施工時，施工單位會以傳統(tǒng)的手段為基礎(chǔ)，通過火焰加熱法來完成焊接處理工作?，F(xiàn)如今，隨著我國社會對于建筑質(zhì)量的要求不斷提升，傳統(tǒng)的建筑模式已然無法滿足新時代發(fā)展需要，為了避免類似的情況出現(xiàn)，施工單位在進行施工過程中，應(yīng)當(dāng)選用電加熱技術(shù)的應(yīng)用，以此來確保鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工質(zhì)量能夠得到有效提升。相較于火焰加熱方法，電加熱能夠?qū)崿F(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)加熱的均勻性，施工人員能夠根據(jù)實際情況對加熱的溫度進行有效控制，降低交叉點復(fù)雜所帶來的不利影響，以此來滿足相應(yīng)的施工要求。有關(guān)二氧化碳保護半自動焊工藝參數(shù)如表1所示。

表1 CO2保護半自動焊工藝參數(shù)表

正常狀態(tài)下，當(dāng)生產(chǎn)企業(yè)在進行電加熱裝置的設(shè)計與生產(chǎn)時，需要依照焊接熱處理需求進行形狀上的調(diào)整，合理完成尺寸參數(shù)的控制工作，并調(diào)整厚度數(shù)值，以此來滿足焊接加熱需求。為了確保電加熱設(shè)備的使用效率與性能能夠滿足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，則需要相關(guān)企業(yè)選用良好特質(zhì)的陶瓷，且在碳鋼特性方面較為明顯，以此來確保后續(xù)工作能夠順利開展。此外，陶瓷磁鐵式電加熱裝置也是不可或缺的重要裝置，施工人員在進行使用時需要將其放置在焊縫坡口的兩側(cè)，并做好相應(yīng)的固定工作，以此來確保焊接處理效率能夠得到有效提升。由于焊接截面本身具有較強的復(fù)雜性，因此可以利用鐵絲所具備的適應(yīng)性來完成捆綁工作，通過對接長導(dǎo)線的應(yīng)用來完成溫度控制系統(tǒng)的連接，而后來實現(xiàn)相應(yīng)的加熱工作。

在選用電加熱技術(shù)操作時，需要施工人員先在對口區(qū)域進行焊縫兩側(cè)的加熱處理，尺寸上需要滿足100mm的標(biāo)準(zhǔn)，在進行加熱的過程中，所涉及的覆蓋范圍應(yīng)當(dāng)處于焊件整體厚度的1.4倍，同時也需要高于100mm，這樣才能夠確保后續(xù)工作能夠順利開展。由于不同建筑對于鋼結(jié)構(gòu)加工需求存在差異性，施工單位在進行溫度加熱的過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況進行材質(zhì)的管理，并通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計來完成厚度方面的設(shè)計工作，為了確保設(shè)定結(jié)果能夠具有足夠的精準(zhǔn)性與可靠性，施工單位可以通過選用紅外線溫測儀來完成相應(yīng)的測量工作，并對加熱溫度進行有效管控。與傳統(tǒng)的焊接手段相比，電腦溫控儀的存在能夠幫助施工單位實現(xiàn)自動控溫工作，不需要由人員進行主觀性的管理，無論是預(yù)熱溫度還是焊接保溫處理都可以利用該裝置來完成管理工作。等到焊接工作結(jié)束后，施工人員需要對保溫溫度進行調(diào)節(jié)，將其控制在250～300℃之間，保溫時間一般要控制在兩個小時，這樣不但能夠有效提高焊接效率，降低風(fēng)險因素的干擾，同時提高建筑工程的整體性與安全性。

對于整個建筑工程而言，焊接工作無疑是極為重要的，為了確保后續(xù)工作的順利開展，施工單位還要加強對焊接后溫度的管控，使其處于既定數(shù)值之上，滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。倘若施工單位在進行焊接工作中，所涉及的環(huán)境溫度相對較低，則需要施工人員依照實際情況對后熱溫度進行調(diào)整，最好是控制在200℃，并去確保保溫時間達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，以此來滿足建筑工程的施工要求。

2.3 建筑工程鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)存在的不足

當(dāng)前，盡管我國工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展較為迅速，各行業(yè)對于鋼結(jié)構(gòu)的依賴性不斷提升，但受到技術(shù)層面的影響，很多鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)具有較為明顯的缺陷，比如說在原材料的使用方面，施工單位并不了解所選用的鋼結(jié)構(gòu)防護需求，在進行焊接材料選擇時也會出現(xiàn)與工程不符的情況，進而導(dǎo)致建筑工程的焊接質(zhì)量大打折扣。究其原因，是因為施工單位對焊接技術(shù)的認知水平不足，人員的綜合能力與實踐操作能力無法達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，在進行建筑工程鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用的過程中，無法實現(xiàn)焊接材料與技術(shù)手段的有效核對，這樣不但會導(dǎo)致后續(xù)工作無法順利開展，同時也會對建筑工程的整體質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

除此之外，氣孔的存在也會使得鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量大幅度下降，建筑工程的施工效率也會因此受到不利影響。就目前來看，我國在氣孔防范工作方面并沒有有效的應(yīng)對手段，在進行技術(shù)應(yīng)用的過程中，很容易會受到外界因素的干擾，使得熔池內(nèi)部流入空氣，使得鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量受到不利影響。此外，施工人員在焊接過程中沒有對原材料進行清理也是導(dǎo)致氣孔現(xiàn)象發(fā)生的一大原因。為了確保整個工程質(zhì)量能夠達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，施工單位在進行日常工作中，應(yīng)當(dāng)提高對焊接設(shè)備、元件以及焊絲的清理工作，明確烘焙標(biāo)準(zhǔn)，并依照實際情況開展防風(fēng)處理工作，這樣不但能夠有效提高焊接效率，同時還能降低成本支出，對施工單位自身的經(jīng)濟發(fā)展也會產(chǎn)生積極有效的影響。

3 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接施工的質(zhì)量控制要點

3.1 對焊接部位施工質(zhì)量進行嚴(yán)格監(jiān)督

施工單位在開展建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接施工時，很容易會受到材料質(zhì)量的影響，因而有關(guān)焊接材料的管控工作成為施工單位在準(zhǔn)備階段不可或缺的重要措施。通常情況下，施工單位在進行焊接材料的選擇時，需要嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并在現(xiàn)場對材料進行全方位檢查，確保焊接材料的整體質(zhì)量能夠滿足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。同時，在對材料進行檢測工作的過程中，還需要施工人員利用信息化技術(shù)完成信息的核對與記錄，已經(jīng)發(fā)生問題則需要及時進行上報，防止發(fā)生偷工減料的情況。此外，為了確保焊接工作質(zhì)量能夠滿足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，施工單位還要依照項目實際情況完成形態(tài)化的選擇，從性質(zhì)以及位置兩方面角度出發(fā)，對焊接施工技術(shù)進行相應(yīng)的分析。在施工結(jié)束后，施工人員還要對焊接質(zhì)量進行有效檢查，比如說，判斷焊釘所呈現(xiàn)的彎曲性是否達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，焊縫本身是否滿足均勻性要求，縫隙尺寸是否處于可接范圍，倘若發(fā)現(xiàn)需要補焊的環(huán)節(jié)，則要考慮是否會對其他工程產(chǎn)生不利影響。此外，施工單位還要依照當(dāng)前工程內(nèi)容進行焊接制度的規(guī)范化處理，需要施工人員嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)進行施工，通過合理的手段完成鋼結(jié)構(gòu)焊接內(nèi)容的管控，降低風(fēng)險因素的干擾，同時確保鋼結(jié)構(gòu)焊接工作能夠順利開展，這對于施工單位自身的經(jīng)濟發(fā)展而言也會產(chǎn)生積極有效的促進作用。

3.2 加強焊接裂縫的控制工作

就目前來看，施工單位在進行鋼結(jié)構(gòu)焊接操作的過程中，很容易會發(fā)生焊接裂縫的情況，進而導(dǎo)致整個焊接施工質(zhì)量受到較為不利的影響。為了確保整個工程質(zhì)量達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，施工單位在進行工程施工的過程中，應(yīng)當(dāng)提高對裂縫現(xiàn)象的重視程度，選用較為合理的焊接材料進行使用，同時還要加強對材料成本的管控力度，通過合理的手段完成焊接材料的焊接與裂縫防控工作，降低共晶物的出產(chǎn)，并對焊接紋起到積極有效的防治處理。此外，在開展相關(guān)施工作業(yè)的過程中，還需要施工單位從科學(xué)技術(shù)角度出發(fā)，明確焊接電流與最終施工速度的管理，依照實際情況完成截面寬度與深度的信息采集，并制定較為完善的工藝方案，以此來確保整個熱量傳輸工作具有極高的科學(xué)性與可靠性。此外，在進行焊接材料的管理過程中，施工單位也要嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，施工人員要將其進行合理放置，避免出現(xiàn)因放置不當(dāng)所帶來的裂紋問題。

4 結(jié)語

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用對于我國工業(yè)領(lǐng)域以及建筑行業(yè)的發(fā)展有著極為重要的作用，并與現(xiàn)代化建設(shè)有著密不可分的聯(lián)系。從施工建設(shè)方面來看，良好的鋼結(jié)構(gòu)焊接施工技術(shù)能夠有效提高建筑的整體質(zhì)量，降低風(fēng)險影響，并對施工人員的生命健康起到保障作用。所以，鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)為鋼結(jié)構(gòu)施工提供了有力的保障。因此，施工單位必須引進先進鋼結(jié)構(gòu)焊接施工技術(shù)，提高焊接施工水平和能力，防止留下安全隱患，保證建筑的整體質(zhì)量不受影響。