钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施 梁威龙

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:梁威龙
[导读] 摘要:对于钢结构而言,在焊接过程中经常会出现一些问题,因为钢结构的强度要高于一般材料,而且钢结构的形状、尺寸各不相同,这些都会直接影响到焊接。
        中国建筑第二工程局有限公司华东公司  江苏南京  210000
        摘要:对于钢结构而言,在焊接过程中经常会出现一些问题,因为钢结构的强度要高于一般材料,而且钢结构的形状、尺寸各不相同,这些都会直接影响到焊接。施工人员在焊接过程中,就应该对其中的一些细节加以重视,只有这样才能够确保焊接质量。本文就针对焊接应力控制、防治裂缝等方面来了解钢结构工程焊接技术重点和难点,并在这其中阐述控制方法,为钢结构工程焊接提供相应参考。
        关键词:钢结构;工程;焊接;技术;重点;难点;控制
        在钢结构焊接过程中,焊接变形就是在焊接时没有控制好加热,导致加热不均匀出现变形。而在变形过程中还会在内部产生应力。这两种情况在焊接中经常出现,直接影响到焊接精度,如果出现问题就需要返工对其进行纠正,严重的甚至会导致构件无法使用。因此焊接人员必须要能够了解焊接变形和应力的原因,这样才能够在焊接过程中加以控制。
        一、焊接变形控制
        (一)变形控制
        第一,应该减少焊接面积,确保其面积满足焊接即可[1]。对于一般的焊接而言,是根据焊角尺寸来明确其轻度,所以这样就会出现很多超出规定高度的焊缝,这些超出的部分,根据其原则并不能够有效的提高强度,反而会增加其应力。因此,对于一些厚板进行焊接时,就应该利用U型刨边,这样能够很好的减少多处的焊缝。第二,对于焊缝的数量应该给予控制,每一条焊缝都应该进行多次焊接。还应该确保焊缝焊接工整,在焊接过程中应该让其靠近中和轴,这样能够减少应力,防止变形。第三,在对中和轴周围进行焊接过程中,应该以对称焊接的原则来进行,这样就能够平衡其应力,减少变形的出现。第四,利用逆向回焊法来进行焊接。这种方法也就是以反方向的原则,让其受力更加均匀,进而确保焊缝质量。第五,采取反变形法。这种方法在焊接前,利用焊件来调整其位置,适当的偏离原位置,这样就能够很好的利用反向力来消除收缩力。第六,应该合理安排焊接顺序。只有确保焊接顺序的正确,才能够让应力更加平衡。也就是针对其结构不同位置,来采取相应的焊接方法,让其各部分的应力能够抵消,比如对焊缝的中和轴两侧交叉进行焊接,这样就能够很好的减少其变形问题的出现[2]。第六,在焊接后消除其收缩力。可以利用锤击法来达到这一目的,但是这一方法在当前还不够成熟,会让焊缝变薄,在使用时应该严格掌握。第七,可以利用反向力来平衡收缩力。在这其中的反向力有很多种,比如夹具所产生的约束力,各种构件的约束力。对于平衡力而言,是将相同的焊接件紧靠在一起,将其焊好后再将其中的夹具松开。
        (二)焊接裂缝的防治措施
        首先,应该选择合适的焊接材料,这样才能给更好的控制焊接裂缝,在这其中适当的减少S、P等含量,进而来防止裂缝的出现。其次,还应该控制焊接方法,比如焊接速度,让其能够更好的满足相应的需求,进而来达到控制热量的目的。最后,应该在焊前进行预热处理,这样能够很好的改善焊接接头性能,防止出现冷裂纹。
        (三)焊缝质量检查
        从外观上来看,要确保其表面不能够有不规则地方,焊缝的接触点要符合相应要求。而对于焊缝的尺度而言,应该从焊缝的余高、宽度等方面来进行考虑[3]。根据我国相关制度对于焊缝的要求,其焊接的地方不能够存在裂缝、焊瘤的问题,而且焊接处还不应该有飞溅物。
        二、减少焊接应力的设计观点
        第一,在设计过程中不应该出现不连续、缺口等问题,应该确保焊缝没有交叉现象,对于焊缝间的距离最小应该在10cm以上。第二,对于一些厚度不同的材料,在焊接过程中应该统一厚度,然后再对其进行焊接[4]。第三,在设计焊缝过程中,应该将其设计在最佳的地方,进而来获取到最好的焊接效果。第四,焊缝所在位置应该能够便于检查,或者是再次焊接。

第五,对于焊接的连接处应该有一定的缓冲,尽可能的布置在中心轴的附近。第六,如果焊缝会受到弯曲的影响,那么没有焊接的地方就不应该有拉力。第七,不应该将焊缝集中布置,也不能够将其放置在应力的最大处。
        三、安装焊接工艺
        第一,应该在完成螺栓固定后,然后再开始焊接,这样能够让整个构架更稳。第二,在开始焊接的时候,应该根据结构的实际情况,来明确相应的基准点,并开始从主梁和柱上进行焊接,然后向四周扩展,避免在焊接完成后应力集中。第三,每一节的柱梁在完成拼接后,根据相应的顺序来对其进行焊接,这样才能够更好的保证框架的稳定。第四,在焊接和固定结合进行的时候,应该先固定,然后再焊接。比如,对于腹板而言,就是先对其进行连接,然后才开始进行焊接,这样才能够避免出现位移。第五,对于相邻的两个梁,在焊接过程中应该同时与柱进行,这样能够防止裂缝的出现,更好的确保其柱的稳定。第六,对于两个柱子之间的焊接,应该是从下向上进行焊接,因为在焊接过程中可能会因为应力的影响导致柱子出现沉降,那么就应该根据实际情况,来适当的调整其柱长,进而来保证安装准确。第七,在柱子之间进行焊接的时候,主要是应该考虑避免因为柱截面而产生的收缩力,导致柱发生偏斜,有效的控制其结构,尽量减少焊缝拘束度,更好的防止裂缝出现。在安装钢结构过程中,必须要从多个方面来有效考虑,比如各种温度、安装误差等等,应该根据实际情况,来采取相应措施,进而来控制变形。
        四、预防钢结构变形
        第一,应该确保其零件的尺寸一致,这样在焊接时能够更加稳定。第二,应该对焊缝进行合理设计,避免焊缝距离太近。如果在这其中发现两个焊接的材料尺寸不一致,就应该减少或者是不对其进行焊接。焊缝应该适当的布置在构件的中心位置,利用这样的方法来减少应力,避免出现变形。第三,在连接构件和零件过程中,应该避免厚度不同,在连接过程中应该根据实际情况对其进行适当改变,让其厚度能够一致,进而满足受力要求,这样能够防止在完成焊接后因为应力过大,而出现变形。第四,钢结构的每一个节点不应该距离过近,一般距离不能够小于2cm,这样才能够更好的保证焊接质量,防止因为焊接过热而出现变形。第五,在使用电焊机来进行焊接过程中,应该确保其相应数据准确,比如速度、电压等等。而且对于交流焊机而言,主要适用于普通的钢结构,而对于直流焊机而言,则更适合要求更加严格的钢结构。对于埋弧焊焊机应该用于钢结构中的角焊缝上。而二氧化碳气体保护焊则能够用于厚钢板的结构焊接中。第六,对于钢结构的制作平台,应该确保其水平面稳定,可以利用拉线法来对其平面的刚度进行测量,保证构件在制作过程中不会出现问题,更好的控制质量。
        五、结语
        总而言之,因为钢结构自身有着很多的优点,所以建筑行业中应用越来越广泛,那么在不断应用钢结构过程中,就应该对其焊接技术进行具体研究,通过了解钢结构焊接技术的重点和难点,并采取相应的控制措施,来保证钢结构的稳定。
        参考文献
        [1]赵宏伟.钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施[J].科技风,2020 (14):186.
        [2]余力,江威.浅谈桥梁钢结构焊接自动化技术应用与发展[J].中国设备工程,2020(04):165-166.
        [3]刘永科.钢结构建造中焊接变形原因分析及改进措施[J].中国设备工程,2020(03):229-230.
        [4]马震.试论钢结构在土木工程中的施工以及管理[J].科技风,2020(03): 123-124.
        [5]杨家雷.CO_2气体保护焊单面焊双面成形焊接技术研究[J].工程建设与设计,2020(01):254-256.
        [6]黄会强,车平,裴雪峰,张剑峰,黄河珍,高正稳.我国桥梁钢结构焊接技术发展现状及展望[J].焊接技术,2019,48(S2):60-63.
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