浅论建筑钢结构焊接关键技术 胡茂发

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:胡茂发
[导读] 摘要:在国内建筑工程中,钢结构作为建筑结构主体结构框架,具有绿色环保、空间大和强度高等特点,在网架结构和塔轨建筑、超高层建筑以及大型工业厂房中等建筑工程中得到广泛应用。
        杭萧钢构股份有限公司  浙江省杭州市  310000
        摘要:在国内建筑工程中,钢结构作为建筑结构主体结构框架,具有绿色环保、空间大和强度高等特点,在网架结构和塔轨建筑、超高层建筑以及大型工业厂房中等建筑工程中得到广泛应用。随着建筑结构超高层化和大跨度化,高性能钢材应用增多,分析和讨论建筑钢结构焊接生产效率,对于提高建筑工程质量和效率具有重要意义。
        关键词:建筑钢结构;焊接;关键技术
        1导言
        钢结构工程的施工速度较快,减少了钢结构工程的施工周期,在安装的过程中也较为容易方便,给施工带来了较高的便利性。钢结构工程具有极高的强度,在安装楼层较高或者跨度较大的建筑能够取得更好的建筑效果。但是,我国很多实际的施工人员对钢结构工程的认识较为浅显,无法真正的掌握钢结构工程的焊接要点,给钢结构工程最终的质量造成了一定的影响。因此,为了提升建筑的施工质量,必须要在钢结构工程的焊接部分进行严格的控制和掌控,保证钢结构工程的质量,促进建筑行业和建筑技术的不断更新。
        2钢结构工程应用的优点和缺点
        钢结构工程是一种应用广泛的结构类型,虽然具有较好的优势,但是同时也有些许的缺点。钢结构具有较高的强度,并且塑性和韧性都极好,可以在跨度大、承载要求强的建筑工程种使用,能够明显提升钢结构工程的质量。钢结构工程在一般的条件下都不会受到较大的影响,因此变形的效果也较小,不会影响到建筑工程的整体质量。钢结构工程也有一定的缺点,钢结构工程所使用的材料都为钢材,因此耐腐蚀性较差,特别是在一些薄壁的构建过程中,钢结构工程极其容易受到腐蚀。在后续的建筑维护过程中,需要使用更多的物品进行除锈,所使用的资金也会有所增加。钢结构工程的耐火程度也较弱,一旦发生火灾会给建筑工程带来严重的危害。
        3建筑钢结构焊接关键技术
        3.1焊接变形控制
        针对钢结构中经典结构形状,利用其几何对称性,加以对称焊接,是钢结构焊接生产主要焊接变形控制方法。如常见H型、T型钢柱梁结构,中性轴关于几何中心对称,焊缝关于中性轴布置,因而采用对称焊接顺序控制焊接变形。车间内施工一般采用埋弧自动焊双侧对称焊接实现,建筑现场长焊缝焊接则采用双侧分段对称施焊,将长焊缝分为多段,各段由焊工同步施焊完成。对于焊缝相对于中性轴不对称构件的焊接顺序,虽然规范中有定性说明合理的焊接顺序,然而对具体变形量和减小变形量的提供无法明确,生产现场对焊接变形难以准确控制。采用数值仿真技术,通过提前预测不同焊接工艺和顺序下的焊接变形,使最终构件的变形和收缩最小,为反变形和焊接顺序优化提供数据。采用数值方法,对T形接头纵向和横向收缩变形进行预测。由于焊接先后顺序影响,使T形接头先焊部位出现较大角变形,后焊部分角变形小,T形接头呈现出整体角变形不均匀的扭曲变形。如图所示,虚线部分为变形后结构轮廓。与经验测量数据相比,数值预测方法成本低,效率高。尽管建筑钢结构变形要求不是特别严格,但大的结构焊接变形不仅安装困难,降低装配效率,而且产生装配应力,特别是对大跨度结构和大厚度结构,影响结构疲劳强度和降低使用寿命。采用数值预测焊接变形的方式,在不增加材料和建造成本的前提下,优化了焊接顺序,最大限度地降低焊接变形量。

从而有效地控制了焊接变形,降低了装配难度和增加了装配可靠性,是未来数值化在钢结构焊接生产变形控制的主要手段,在不规则钢构件焊接变形预测方面,还有很大潜力可挖。
        3.2焊接残余应力控制
        实际施工操作人员在焊接残余应力管控工作进行中,首先控制焊接缝隙尺寸,将尺寸控制在最小范围内,这样才能够最大限度提升焊接质量。其次,控制焊接缝隙的拘束度。在焊接拘束度明确基础上,做好前期技术交底工作,整个技术操作要严格按照制度规范所规定的施工操作顺序完成。最后,由于钢结构焊接出现的残余应力很大程度上是由于钢结构本身的刚度过强造成的。因此,在场工作人员可以通过降低钢结构焊接的刚度,为钢结构创造自由收缩的条件,控制参与应力出现。
        3.3减少焊接应力集中
        在钢结构焊接中,为了有效控制焊接应力,首先,工程人员可以通过改变焊接材料处理。比如,焊接可以选择S、P较高的材料,这样能够有效避免焊接过程中出现不良裂缝现象。其次,有效控制整个焊接工艺。焊接工艺控制工作进行中,控制焊接的电流和一次性焊接的速度,尤其焊接速度的有效控制,这样才能够为热量实现持续性的传递奠定基础,避免出现应力过度集中的不良现象。最后,工程人员在焊接之前进行相应的预热处理和焊接完成后做好相应的冷处理也是非常必要的。通过以上两个方面的操作,能够有效控制焊接出现裂缝的现象。
        3.4对焊接人员的资质进行管理
        钢结构工程的焊接是由专业的焊接技术人员所操作的,是一项较为特殊的职业,具有一定的工作风险,需要焊接人员拥有较强的专业能力。因此,当企业在招聘钢结构工程的焊接人员时,需要对焊接人员进行技术考试,要求焊接人员拥有相应的从事资格证。对于没有接受过专业技能培训的焊接人员一律不予以雇佣,即使通过了技术考试也不也能让这些人员进行上岗作业。建筑企业可以根据在岗的钢结构工程焊接人员进行人员数据统计,对焊接人员进行及时的培训和技术考核,根据考核结果对焊接人员的数据信息进行更改。如果焊接人员的技术能力有所提升,可以将绩效奖金做为相应的奖励,激发焊接人员对于培训活动的积极性。
        4结束语
        总之,钢结构工程焊接工艺操作中,针对重点和难点管控需要从控制残余应力、降低应力集中、控制焊接变形、控制焊接工艺、提升操作人员水平等方面落实,在以上各个方面有效到位基础上,提升钢结构工程操作水平,从而满足实际工程质量建设标准。
        参考文献:
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        [2]牛传波,张彦平.建筑钢结构焊接技术发展探讨[J].江西建材,2014(09):52.
        [3]赵荣岐.浅谈建筑钢结构焊接质量控制[J].赤子(上中旬),2014(19):314-315.
        [4]张显.建筑钢结构焊接技术发展趋势探微[J].建材与装饰,2017(16):133-134.
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