陈徐磊 何旭东 白博 李志永
中建八局第一建设有限公司，山东 济南 250100
摘要：近年来，我国的建筑基础发展迅速，在可持续发展的社会大环境中，社会各界对节能环保工作重视程度不断提高，建筑工程的施工行业也在不断建设绿色建筑物，减少施工环节中存在的环境污染问题和资源消耗问题。基于此，在建筑工程的建设施工阶段，利用钢结构焊接技术，在保证钢结构稳固性的基础上，提高建筑工程整体结构的安全性和稳定性。
关键词：建筑钢结构；焊接技术；发展现状；发展趋势
引言
在国民经济发展体系中钢结构行业的地位不可替代，随着国内钢产量逐年提升，焊接技术在建筑中的应用也日益普及，对工程安全与功能应用具有巨大影响。当前，钢结构建筑结构形式复杂，将焊接机器人引入技术可引领该行业逐渐朝着数字化、工业化的方向发展，充分满足技术创新与环保要求，使钢结构焊接质量与效率得到全面提升。
1钢结构建筑特点
一方面是钢结构的优势，钢结构的施工周期较短，施工规模较大，且采用流水线技术，可以在现场进行安装，施工便捷。同时，可以二次回收利用钢结构，避免了浪费问题，降低了施工成本。因此，钢结构在工程操作中得到了广泛认可与赞同。且钢结构工程施工速度较快，可以实现大批量生产，保证了施工的便利性，可以在优化施工流程的基础上，缩短施工周期，提高施工质量。相较钢筋混凝土结构，钢结构自身的重量较轻，建设适应性较大，适用于地震强度较高且承载力较弱的区域。另一方面，在钢结构建筑工程中，钢材导热性能良好，高于普通材料。因此，施工过程中，钢结构建筑工程会出现超出钢材本身最大熔点值的问题，无法保证钢结构施工的刚度与强度，影响了建筑质量。因此，在钢结构建筑方案的实施过程中，施工人员应做好防火设计工作。同时，在耐腐蚀方面，钢结构本身材料的含铁量较大，铁的抗腐蚀性能较强，在使用期间极易出现水分与空气氧化问题，导致生锈，降低了钢结构施工效果。对此，在钢结构实际施工期间，相关工作人员应充分考虑可能出现的相关问题，设计预防方案，以免出现更多的使用问题，全方位提高建筑工程质量水平。
2建筑工程钢体结构焊接技术的发展现状
2．1焊接工艺
在建筑工程的建设施工阶段，针对钢体结构的焊接工艺，可以分为工厂内部焊接和工地现场焊接这两种焊接工艺，并且这两种焊接工艺的实际要求不同:首先，工厂内部焊接工艺主要是利用机器进行自动化的焊接操作，将构件与主体进行有效焊接，其他保护焊的焊接次要结构是焊缝，针对相应的焊接要求包括了一级角焊缝，并且在工艺层面上，需要对基础材料进行预热和打磨;其次，工地现场焊接工艺需要做好相应的焊接环境，防风且防低温，并且要针对构件安装结构误差造成的焊接质量问题进行有效控制。从建筑工程钢体结构的整体情况上面进行全面分析，采用钢体结构进行冬季施工的建筑工程逐渐增加，主要是因为建筑工程的钢体结构焊接操作可以在低温环境中进行，这就需要对焊接选材进行严格的控制，保证焊接操作的整体质量。在建筑工程的建设阶段，对于实际的工程进行分析可知，常用的钢体结构焊接材料是超低氢焊材，并做好相关的保温措施，如临时防护棚，降低冷空气对钢体结构焊接质量带来的不良影响以及防止相应焊接热量的损失，而采用气体保护焊需要对储存气体的气瓶采取保温措施，降低因焊接操作所引起收缩缝问题的发生。
2．2焊接材料
近年来，很多工作人员都认识到了建筑钢结构的优点，使其在厂房、桥梁、建筑中得到广泛应用，由于建筑钢结构具有较强的稳定性、使用期限较长、生产效率较高等特点，受到了业内人士的高度重视。从20世纪40年代开始，焊条电弧焊在建筑钢结构中得到了应用，随着科学技术不断发展，气体保护焊接等技术逐渐显现，使得焊接技术越来越成熟，不但提高了焊接生产效率，而且缩短了整个项目工期，给企业带来较大的经济效益。但建筑钢结构焊接并非只是采用一种焊接技术，常常需要不同的焊接材料和焊接技术来完成，这就需要工作人员根据实际情况选择合适的焊接材料，提高焊接整体工艺，一方面能够提高建筑工程质量，确保建筑结构的安全性，另一方面能够提高工作人员的工作效率，从而达到预期的效果。此外，在建筑钢结构焊接过程中，工作人员要选择与建筑钢结构相匹配的焊接材料，确保焊接材料在强度、韧性方面达到规定的要求，进而提高建筑工程整体效果。
3焊接机器人的技术基础
在建筑行业结构件焊接中，因受到板厚、工件尺寸、坡口加工等因素影响，加工精度可能与实际值有所偏差。为了提高焊接效果可将机器人引入其中，它具有较强的感知功能，与人类的视觉、触觉十分相近。该系统可用于电弧传感设备、激光跟踪、接触设备等，完成焊接起始点定位和焊缝跟踪等任务。
3.1接触传感功能
在机器人焊接中，可准确检测焊接工件偏差、坡口尺度、焊缝位置，使焊接过程打破工件加工、装夹定位、组装拼接等因素产生的误差，自动寻找焊缝的起始点进行识别，补偿焊缝变形、偏移与坡口长宽变化等等，确保机器人能够顺利焊接。焊缝起始点的位置可以通过工件表面的三维传感来确定，利用程序计算得出实际值与示教值的差异，再将差值代入编程中明确焊接点，使组对、装配、焊接更加精准可靠，提高焊接质量。在坡口传感方面，通过焊丝接触式传感可方便快捷的确定坡口实际位置，针对坡口宽度、深度进行检验，再对坡口角度进行计算，为焊接程序调整提供有力依据。
3.2电弧跟踪功能
该项功能是在焊接中摆动焊接的同时，以电流值为依据明确焊接中点，尽可能的纠正焊接偏差，特别是在多层多道焊接中，根据首层焊接时工件变化情况，对系统整理和控制后，将结果直接应用到后续焊接中。电弧跟踪主要分为以下两种：一是焊接线跟踪，待起始点位置确定后采用该项技术控制偏差，机器人系统可利用软件实时监控电压、电流变化情况，计算电弧长度变化，利用软件对机器人姿态进行调整，对焊缝偏移情况进行纠偏，使焊缝位置得到实时跟踪；二是坡口宽度测量，在正式焊接前选取不同点位测验，采用先进软件得出坡口宽度值，了解该项指标的变动情况。在焊接阶段，通过自动调整焊接速度的方式获得与成型标准相同的焊缝，使焊接质量得到显著提升。
3.3示教编程
焊接机器人均具备示教编程功能，通过教学盒可以将焊枪移动到起点，并可以定义焊枪的位置、摆动方式、焊枪姿态等参数，还可以确定周围设备的移动速度。焊接过程包括灭弧、起弧、填弧坑等，在示教结束后便可开展生产活动。针对形状不同、结构复杂的结构件焊缝，特别是单品无批量焊接件生产，人工示教势必会投入大量时间与精力，降低设备利用率，还会增加员工劳动强度，而引入焊接机器人后便可有效避免上述问题，使钢结构制造更加科学高效。
结语
当前我国社会经济获得了稳定发展，钢结构施工技术在众多施工单位得到了快速发展，钢结构焊接工作得到了各个领域工作人员的充分重视。实际施工期间，施工人员应全面清晰了解焊接工程的形成流程，并有效控制焊接过程中钢结构的精确程度，针对焊接问题制定合理的预防方案，确定解决措施，从根本上保证钢结构的施工质量，为此后钢结构的广泛应用打下坚实的基础。
参考文献
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[2]李晓亮.刍议焊接工程质量分析与质量保证研究[J].建筑工程技术与设计,2018,6(24):194.