建筑钢结构的焊接工艺与性能分析

曲明

大连地拓重工有限公司 辽宁大连 116000

现阶段对于建筑钢结构而言，由于自身性质的影响，它的结构特点是，形式多样，使用范围广，施工便利。在钢结构施工过程中，焊接工作量大，同时质量要求高，而且焊接难度大，所以，想要使用户需求得以满足，使钢结构焊接质量提升，就要对焊接方案给予重视，从而使当前钢结构焊接质量得到提升。

1 钢结构工程焊接质量管理存在的主要问题

1.1 素质水平不齐

基于钢结构工程行业劳动强度、以及薪资待遇所限制，导致钢结构工程行业缺乏专业型人才。同时诸多方面的人员不愿意投身此工作中，致使钢结构工程焊接质量管理人员整体素质偏低，缺乏较强的工作能力，整体水平参差不齐。此外，钢结构焊接环节较为复杂化，焊接工序较为繁琐，对于从业人员要求相对较高。尤其在高层建筑钢结构焊接时，其焊接难度系数较高，需要各部门相互配合才能够完成。

1.2 管理因素

对于钢结构工程来说，焊接质量的管理因素有两个：①决策因素；②组织因素。其中组织因素有两个方面：①管理组织工程项目的实施；②工程项目实施的任务组织。自质量控制视角出发，工程项目管理体系的健全，组织方式的合理，必然会对钢结构工程焊接质量有着直接的作用[1]。

1.3 建筑钢结构焊接技术及焊接材料

建筑钢结构焊接技术发展至今，历经了焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、螺旋焊等多个技术时期，在对以上多种焊接技术优点加以提炼应用的基础上，适用于建筑钢结构实践的现代化焊接技术逐渐成形。现代钢结构焊接技术针对钢结构钢铁材料用量多的特点，综合采用各种焊接技术，融合多种焊接工艺及技术之所长，具备了焊接工期更短，焊接质量更高的优点，如SMAW单面焊双面成形技术等。

2 建筑钢结构工程焊接技术分析

2.1 钢结构变形预防

在焊缝的布置过程中，需要严格控制焊缝与焊缝之间的距离，避免其彼此之间距离过近。当零件尺寸与材料尺寸出现不符的情况下，尽可能的减少拼接焊缝，或者不进行拼接焊缝。与此同时，焊缝布置需要与轴线两侧保持对称，以此来减少焊接变形，或者焊接应力集中等现象。在零件与构件进行连接过程中，尽可能的规避不同截面，或者不同厚度截面进行连接。为了保证连接处截面或者厚度相同，则需要在构件与零件进行连接过程中，根据缓坡形式改变截面厚度和形状，避免因应力过大而增加其变形的几率。电焊机选择是否合理，在很大程度上有助于预防钢结构变形具有重要的意义，在电焊机的选择过程中，要保证电焊机电流电压的稳定性，或者其负荷用量。在普通钢结构的焊接过程中，焊接人员可选择交流焊机进行焊接。对于焊接要求较高的钢结构来讲，此时可选择直流焊机进行焊接操作。同时可运用埋孤自动焊对钢结构中角焊接的对角进行焊接。此外，可使用二氧化碳保护焊对要求较高的厚薄钢结构焊缝进行焊接。钢结构的组装平台、放样、以及制作等，需要具备标准的水平面。对于平台的支撑刚度来说，通常情况下主要运用拉线法或者仪表进行测量，以此来保证构件不会因自重作用而导致失稳下沉。

2.2 水平角缝多层焊

水平角焊时，当焊脚超过8mm时应采用多层焊。此时应注意焊道排列方式和各层之间的良好熔和，最终焊缝应尽量保持等焊脚，而且焊缝表面平滑。倘若要焊二层，焊首层的过程中，焊枪和立板的夹角要小一些，同时与根部距离在2-3mm。电流要大一些，以左焊法为主，也就要带有小小的摆动。再进行第二层焊接时，焊枪对准首层的凹坑位置，以左焊法为主，结合具体的情况以直线法为主，这时电流要小一些，速度要快一些，对于脚长在8-12mm的焊缝是适用的。倘若焊脚大一些的情况下，要将三层焊接法进行应用，以于首层来说，结合单道焊来进行焊接，其焊脚长度在六到七毫米间。对于第二层来说，焊枪对准产层焊接和底板的交叉位置，以直线焊接为主。同时要对水平板的脚长进行重视，使其焊趾整洁。如果脚长要求较小，为8-12时，第二层焊二道即可；如果脚长为12-14mm，则第二层需焊三道。针对更大的脚长要求，可以按上述要领进行三层以上的焊接。但要注意，焊接层数越多，热量积累越多，故此焊道易下淌。所以层数越多时，焊接电流和焊接电压都要相应的适当减小，而焊速却要相应增加[2]。

2.3 焊接应力集中的控制措施

（1）设计过程中要使不连续、不均匀以及缺口等问题进行避免，要尽量使焊缝的交叉得以避免，在焊缝间，保持最小距离超过100mm。同时，对于不等厚板的对称焊接头来说，不管中心线有没有对齐，都要把厚板形成坡度，再进行对齐。此外，焊缝的布置地点要合理，通过最少的焊接，使最优的效果实现。（2）焊缝位置选择要考虑到焊接、检查的便利性，对于焊缝的连接板的过渡要平缓一些。同时将筋端的锐角切去，板的端部要包角处理。布置焊缝时要保持对称，同时与中心轴相接近。（3）焊缝布置要与应力集中处避开，对于动载结构要格外注意。此外，在应力最大处不能布置焊缝[3]。

3 结语

钢结构焊接作为保障钢结构建筑安全稳定性能的重要技术支撑，在技术发展上大有空间，在焊接技术上创新余地较大。本文简要探讨了钢结构焊接技术的现状及措施，以供参考。