新时期钢结构建筑焊接工艺技术

袁国科

摘 要：随着社会主义市场经济地迅猛发展，我国建筑领域也实现了飞速进步。在建筑行业中，钢结构建筑发挥着不可或缺的作用。而对钢结构建筑造成影响的质量及安全性的因素主要涉及钢结构建筑的焊接工艺技术。本文就钢结构建筑焊接工艺的特点及其变形防治等方面进行了深入细致的探讨与分析。

关键词：新时期；钢结构；焊接工艺技术；防治

焊接是一项能够制作和连接钢结构的工艺技术，在现代钢结构工程建筑中得到广泛应用。虽然焊接技术在钢结构建筑中具有极大的优势，但是在焊接过程出现的变形问题却使焊接技术美中不足。焊接变形等问题不仅会在一定程度上影响到钢结构建筑的美观，还有可能造成焊接物体的报废，进而给企业或者个人带来一定的经济损失。为此，我们必须进一步认识焊接工艺的类型及其发生变形的原因，进而做好相关的防治工作。

1 焊接工艺技术的简介

1.1 焊接材料

钢结构焊接工艺技术中运用的主要工具有电焊条和引弧板。选择焊接条时，其型号一定要严格按照设计要求进行，之后按照相关说明书将焊接条进行烘焙后，放入保温桶内以供之后取用。除此之外，在钢结构建筑的焊接工作中，严格禁止使用那些焊芯生锈的焊条，同时含有酸碱性质的焊条也不能进行混合使用。最后，在焊接钢结构建筑中的重点位置时要选择适用的碱性焊条。在焊接钢结构建筑零件的过程中，需要采用坡口进行连接时，可以运用引弧板，而选择引弧板材质的时候一定要和所焊接部件的材质相同。

1.2 主要工具

钢结构建筑工程中使用焊接工艺技术时所需要的机具主要有焊钳、焊条保温桶、烘箱和电焊机等。

1.3 焊接条件及要求

在进行焊接工作时，如果温度较低就会使热量快速消散，为此，当建筑钢材达到一定厚度时，可以适当地采取多层焊接技术。另外，为了阻止温度快速降低，在焊接某条缝隙的时候，一定要保证一次性完成，彻底避免焊接中断的现象发生。

2 焊接变形的原因探讨

2.1 焊接变形的主要类型

焊接变形主要是指钢结构在焊接中因高温引起的变形和焊接结束后在钢结构构件中出现的残余变形问题。在以上两种焊接变形中，最影响焊接质量的莫过于焊接残余变形。焊接残余变形对钢结构建筑的影响具体可分为整体和局部变形，而依据变形的形状特点又可分为角变形、波浪变形和扭曲变形。整体变形包括扭曲变形，局部变形则包括角变形以及波浪变形。在焊接钢结构建筑的过程中，最容易发生整体变形。

2.2 焊接变形的主要原因

焊接变形的主要影响因素包括钢结构的刚度。钢结构建筑的刚度是针对结构体拉伸和弯曲等变形抵抗力而确定的。而刚度的强弱则取决于钢结构的尺寸大小以及截面表部。另外，焊接缝隙的位置和数量也对焊接变形造成影响。当钢结构的刚度低于一定标准时，必须要将钢结构体的对称位置作为焊接的连接缝，这时若焊接顺序合理的话，结构体就只能产生线性变形，而不可能产生弯曲变形。

3 防治钢结构焊接技术造成的变形问题

3.1 控制焊接结点

为了优化和改进焊接变形的问题，在设计钢结构焊接结点的时候，必须要注意几个原则：（1）首先，要严格控制焊接缝隙的数量和大小，当钢结构中存在的缝隙数量较多且尺寸较大时，就会出现更多的焊接变形。所以，在设计钢结构焊接结点时，应该尽量控制焊缝的数量和大小，进而改善焊接变形的状况；（2）其次，要尽可能选择适当的焊缝坡口大小及形状。对焊缝坡口的大小和形状进行合理科学的选择，不仅可以在一定程度上保证钢结构的承载能力，同时还可以在某种程度上减少截面积，进而对焊接变形数量起到一定的控制作用；（3）此外，在钢结构焊接过程中，应尽可能使焊接结点的位置处于物体截面的对称处。而对于中性轴焊接结点的选择，应尽可能使焊接节点靠近中性轴，同时避免处于或接近高应力区；（4）最后，节点形式的选择，应尽可能选择刚性较小一些的节点形式。同时，节点不应设置在多向交叉位置，只有这样才能避免因焊缝高温集中而造成的变形现象。

3.2 改进钢结构焊接工艺技术

合理优化和改进钢结构焊接技术能够有效地避免焊接变形，具体的操作方式主要体现在以下几个方面：（1）首先是组装钢结构的顺序和焊接顺序。对于钢结构建筑的组装和制作，应该要严格按照相关规定和要求进行操作。只有在这种情况下，才能在相应程度上确保自重压力承受状况，进而尽量满足钢结构组装的标准和要求。在焊接钢结构建筑的过程中，对于以下小型部件的焊接工作，可以一次性焊接完成，之后可以再对焊接顺序进行适当组装。而对于那些大型部件的焊接工作，应该首先完成小型部件的焊接，然后再进行相对应的组装和焊接。为了避免构件在组装的时候产生变形的状况，零部件型号的选择一定要符合相关的规定和要求，此外，组装时应尽可能避免过度的外力强制性拼接。最后，在构件焊接和组装过程中，应尽可能保持焊接接头的热量均匀性和温度适当性，防止因热量不均造成的焊接变形。（2）其次，要做好相应的反变形工作。钢结构的焊接工艺过程中，由于冷却后的收缩原理，焊缝会发生一定的收缩反应，这也就在一定程度上减小了构件原有的尺寸大小。为此，在焊接过程中人们常常采用反变形的方式来进一步弥补因热胀冷缩而出现的变形问题。反变形方法就是在进行焊接工作前期首先人为使构件发生一定的变形，其变形方向与后来的焊接变形方向相反，变形程度与后来的变形程度相同。（3）最后，要具备相应的焊接夹具。对于一些较大型构件的焊接而言，要想更好地固定其构件不仅仅需要具备相应的焊接平台，同时还应准备相应的焊接夹具。

参考文献

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（作者单位：河北德鹏机械设备有限公司）