摘要:钢结构建造是当前我国建筑结构形式的一种,其凭借着高强度、高稳定性在建筑领域得到广泛应用,鉴于钢结构建造特点焊接施工技术下焊接变形问题严重影响结构质量安全。文章通过对焊接变形原因分析提出相应的改进措施。
关键词:钢结构;焊接变形;变形原因;变形措施
引言
焊接技术是钢结构建造过程中的重要技术组成,焊接质量直接影响着钢结构建造的工程进度和工作安全。焊接工程对焊接工人的焊接技术有着一定的要求,另外,焊接过程很容易受到各方面因素的影响,比如,焊接工人的技术失误、焊接过程的工作环境等,从而使焊接质量得不到有效的保障,焊接变形常有发生,造成极大的安全隐患。
1现阶段我国钢结构焊接技术的基本概述
近年来,随着我国城市化、工业化建设进程的不断加快,钢材作为一种常见的施工材料,如何有效地提高工程施工质量和施工效率是现阶段基层产业机构的核心发展方向,而经大量调研数据分析可知,在进行工程施工作业过程中,焊接技术是钢结构工程的常用技术类型,由此可知其焊接技术的高低对于工程整体施工质量和施工效率具有重要影响,就目前来看,现阶段我国常用的焊接技术有两种。第一,高强焊接技术。在进行工程施工作业过程中,由于钢结构本身具有复杂多样的特点,因此,在进行焊接作业过程中,其施工难度往往要远高于其他建筑材料的作业难度,为此,要想从根本上规避一系列其他问题的产生,选择合适的焊接技术是现阶段基层产业机构和相关主管部门的核心发展方向。简单而言,所谓的“高强焊接”其实是指焊接材料熔敷金属的强度和冲击韧性高于材料标准规定的最低值,在进行施工作业时,为确保其满足工程施工作业需求,施工单位工作人员须提高对焊材韧性选择的重视度,以此为后期各项作业的顺利实施打下坚实基础。第二,低温焊接技术。在进行焊接作业过程中,低温环境进行焊接作业也极为普遍,为此要想从根本上规避一系列其他问题的产生,采取合适的低温焊接技术进行焊接处理,对于推动企业整体发展而言是极为必要的。具体而言就是在低温环境下进行焊接作业时,施工单位的工作人员须从根本上做好保温措施,即通过搭建防护棚,让焊接的区域形成一定封闭空间,减少热量的损失,从而规避残余应力的产生,以此为钢结构焊接作业奠定良好基础。
2钢结构焊接变形的影响因素
2.1焊接顺序
钢结构建造过程中,不同部位构件的连接顺序有所不同,错误的焊接顺序会使各部分的受力不均匀,导致各部分构件的残余应力无法相互抵消,从而造成焊接变形。因此,在进行钢结构建造过程中,施工人员要严格按照相应的焊接顺序,逐步完成焊接组装工作,有效消除各部分构件之间的残余应力,并对局部的作用力进行合理分解。除此之外,不同的焊接顺序需要不同的焊接方法,线能量较低的焊接方法可以有效防控焊接变形。所以,要求焊接技术人员具备丰富的工作经验,了解导致变形的各种原因,熟悉不同钢结构构件的焊接顺序,采取正确的焊接方法,有效分解局部作用力,合理控制变形现象的发生,从而提高钢结构的整体焊接质量。
2.2焊接技术
在进行焊接作业过程中,某些钢材由于受自身性能和结构的影响,在加热时受热不均匀现象极为明显,长此以往导致焊接后收缩现象也存在一定差异,最终导致了焊接缝不均匀分布问题的产生,给企业整体发展造成了极为不利的影响。此外,经大量调研数据分析可知,焊接技术局部变形问题的产生除了加工材料自身性质外,人工操作的规范性、科学性和合理性与否,在一定程度上对其也有着一定影响。就目前而言,随着城市化、工业化建设进程的不断加快,钢材的应用率和应用范畴在不断扩增,部分企业由于为满足人员配置需求,不断地降低人员选拔标准,导致聘用的工作人员无论是自身专业能力还是综合素养,都难以满足企业的发展需求,在进行焊接时随意性较为显著,长此以往导致对称分层或速度方向不一致,进而增加了焊接材料变形的概率。
3钢结构焊接变形的控制方法
3.1钢构件焊接变形的矫正
针对钢构件整体变形现象,需在下料、装配等环节采取合适的控制措施,基于矫正工艺有助于消除局部变形现象,在波浪变形、角变形等质量问题中具有较好的应用效果。针对钢构件焊接变形问题,主要有如下2种处理方法。第一,机械矫正法借助机械实现对各类构件的矫正,应用较为广泛的有翼缘矫直机矫正法,该装置设置有圆盘滚轮,在其作用下可实现对焊缝的碾压处理,同时控制压缩塑性变形区,最终有效消除变形。此方法的局限之处在于适用性不强,只有在翼缘宽度大于200mm的工字钢中才具有应用价值。第二。火焰矫正法以低碳钢为例展开分析,可细分为低温矫正、中温矫正与高温矫正3种,所采取的冷却途径也不相同,其中低温矫正采取的是水冷却的方式,高温矫正为空气冷却,较特殊的是中温矫正,采取空气与水相混合的形式。火焰矫正对加热温度提出较高的要求,不可出现温度过高的情况,否则会引发金属变脆等问题。
3.2预防局部变形
在当前城乡一体化建设进程不断加快的产业时代背景下,为从根本上推动产业的可持续发展,规避钢材焊接过程中残余应力的产生,是现阶段基层产业机构和相关主管部门的核心发展方向。从某方面来讲,焊接技术的高低对于钢结构焊接质量有着直接影响,故此,在进行焊接作业过程中,一方面在设计时,设计人员须综合考虑施工目标和施工规范要求,在确保各个部件能够均匀布置的基础上,减少交叉亦或是密集焊接的设计,另一方面,为从根本上规避变形问题的产生,工作人员还须对焊接顺序进行合理化布置,以此在确保焊接方向一致性的基础上,为预期焊接目标的实现奠定良好基础。除此之外,对于尺寸大的焊缝工件,应该采用分层和控制电流的方式进行焊接,以此在保证方向一致性的基础上,为预期焊接目标的实现奠定良好基础。
3.3科学合理设计,选用正确焊接方法
钢结构的建造是以设计师的设计图为基本标准进行施工,工程设计合理是影响钢结构建造整体质量的影响因素之一。钢结构建筑的设计不同于其他建筑设计,不仅要求设计人员要对节点构造进行规划,还需要充分了解不同钢结构材料的特性,以及不同钢结构材料之间的焊接要求,在设计图中对焊接位置的关键点进行仔细斟酌,以把控施工过程中焊接变形问题出现的概率。在设计方案中,要充分考虑合适的焊接方式,结合钢结构建造的实际要求严格控制好焊缝位置、数量与尺寸,防止因为焊缝数量过多影响钢结构的稳定;采用科学正确的焊接方法,减少出现多余的焊接缝隙,预防焊接变形情况的出现。
3.4提高对材料采购的重视度
与传统建筑材料相比,钢结构的建筑焊接材料较为特殊,而近年来随着人们物质生活水平和生活质量的不断提高,为满足现阶段人们对于建筑焊接材料的高标准、高要求,施工单位和相关主管部门在进行材料采购的过程中,须从根本上提高对采购作业的重视度,在确保采购作业规范性、合理性和有效性的基础上,从根本上保障材料质量符合工程施工作业需求,进而为企业可持续发展目标的实现奠定良好基础。
结语
综上所述,钢结构施工过程中,受结构自重以及施工过程的影响,较容易发生位形的变化,最终导致施工结果与设计要求不一致,影响建筑的外观与性能。将变形理念应用到钢结构施工过程中,采用合适变形控制与调制方法,保证钢结构焊接质量安全,从而提高钢结构施工的整体水平。
参考文献
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