关键词:高强钢;焊接质量;改善
引言
想要确保建筑钢结构高性能钢焊接技术质量符合相关施工标准需求,就需要从实际出发,最大程度的满足相关需求,并通过现代技术全面引进自动化焊接模式,从而确保建筑钢结构高性能钢焊接技术符合适合市场需求,为钢结构行业发展奠定坚实基础。
1焊接材料需求
将建筑钢结构高性能钢与低合金钢对比可以发现,当建筑运用高性能钢结构时有着较强的优势与功能,而对于运用的焊接材料与合金钢相比则具有较为严格的标准与需求。其中高性能钢焊接材料需要使用ER55以及ER50等焊接材质,而高性能钢强度更高时,就需要焊接材料满足强度配比需求的同时,使用的强度配比也需要不断提升。例如:当高性能钢焊接的过程中,其屈强比大于0.85时,想要避免抗拉强度在800MPa以上出现的焊接裂缝,就需要科学运用预热与后热方法,使用超低氢型与低氢型焊接材料。同时,焊接材料与高性能钢材料的研究缺乏同步性,这就使得抗拉强度在800MPa以上时,需要使用匹配强度较低的焊接材料。针对高性能焊接材料进行创新与研发期间,需要以高性能钢焊缝金属合金化为基础,也就是运用焊接材料将所需的合金过度至焊接金属之中。高性能钢自动化焊接技术的运用现阶段,我国建筑钢结构有着较强多样性,其中除了集成化钢结构建筑,大部分钢结构构件都缺少单一化标准,而施工企业则主要以人工施工为基础。结合现代技术与市场发展情况进行分析可以发现,自动化焊接技术会逐渐成为施工企业主要运行模式。结合建筑钢结构实际需求与发展方向进行分析,随着高性能钢的兴起,钢结构行业将不断运用自动化焊接技术。其中自动化焊接设备对于工作人员综合素质、科技研发与运用等都具有较高需求。
2焊接设备的发展现状
焊接设备的选用关系到建筑钢结构的焊接质量,所以注重焊接技术的同时也要注重焊接设备的发展。目前我国的很多焊接设备都是从国外进口的或者是国外技术中国制造,不选我国的焊接设备的主要原因是我国的焊接技术发展时间不长,生产的焊接设备的技术还落后于国外。但是我国的钢结构制造企业在引进国外先进焊接设备进行生产的同时也在积极的开发属于咱们中国自己的焊接设备,所以相信不久之后我国生产焊接设备技术一定会赶上世界的步伐。
3建筑钢结构高强钢高效焊接难点
在高强钢焊接操作过程中,焊接技术会面临很多难点,需要加强克服。首先,高强钢受到其焊接性特点影响,在焊接操作期间,粗晶区可能会出现脆化问题。如果焊接接头当中包含的晶粒出现脆化,将会在较大程度上影响到接头性能,所以,需要在焊接期间,避免接头临界热影响区域出现脆化,并在多层焊接操作的时候,防止临界粗晶热影响区、亚临界粗晶热影响区、过临界粗晶热影响区出现催化问题。其次,在高强钢焊接操作期间,热影响区当中的晶粒会有长大倾向。如果焊接高强钢过程中,焊接热影响区当中晶粒出现比较严重的长大倾向,那么将会直接导致焊接热影响区范围内的组织出现脆化问题,同时还会软化该区域组织,严重影响焊接结构稳定性。
4钢结构焊接技术的应用
钢结构厚板高强钢焊接性能根据钢的强度和热处理具有很大差异,主要反映在预热温度、焊接加热区的性能和焊接过程中。针对钢结构焊接技术的应用,应对先进国家钢结构厚板高强钢的施工强度进行有效的分析和对比,并充分提高钢筋焊接技术。有效利用钢铁生产设备和新的生产线,加强新钢材产品的开发,力求提高技术的使用,同时注重钢材性能研究,特别是要有效促进焊接技术的进步,实现我国建筑工程钢结构厚板高强钢焊接水平的提高,为其在建筑工程钢结构施工中的具体应用打下良好的基础。要充分发挥钢结构厚板高强钢焊接技术的优势,提高建筑工程的施工质量和效率,为满足人们的多样化需求做好坚实的基础和保证。同时,利用钢结构厚板高强钢焊接技术,可以有效降低施工成本,提高钢结构施工的经济效益和社会效益,满足社会发展的需要。
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5建筑钢结构高强钢高效焊接技术要点
5.1合理选择焊接材料
相比低合金钢,虽然高强钢在使用结构方面具有较多优势,但是却对焊接材料的使用具有更苛刻的要求。高强钢高效焊接技术在实际应用中,焊接材料大多使用的是ER55级、ER50级的焊接材料,而如果所用高强钢具有更高的强度级别,需要焊材在与强度配比相符合环境下,适当增加所选强度配比。比如焊接作业中使用的高强钢其屈强比不低于0.85,那么在焊接操作中为了避免出现超过800MPa抗拉强度等调质钢焊接冷裂纹,需要适当采取一定后热及预热措施,并同时选择超低氢型、低氢型焊接材料。因为焊材与钢材有着差异化的研究进程,所以如果焊接钢种的抗拉强度超过了800MPa,那么所选焊材就不能考虑低强匹配型。在高强钢焊接材料今后研发道路中,需要着重研究高强钢焊缝金属合金化,也就是通过焊接材料,将所需合金元素向焊缝金属当中过渡。
5.2把握焊接工艺方法
建筑钢结构高强度高效焊接技术在实际使用期间,常用焊接方法包含三种主要类型,分别是钎焊、熔焊还有压力焊,并细分为二十多种焊接方法。根据钢结构焊接规范相关规定,建筑钢结构高强钢焊接操作适合使用的方法有电渣焊、埋弧焊、焊条电弧焊、气电立焊、气体保护电弧焊、栓钉焊、自保护电弧焊等,还可结合实际情况组合使用多种焊接方法。这些方法都是熔焊类型,通过进一步对比和分析,可看出建筑钢结构高强钢焊接方法具有耐用、高效、焊接设备经济性强、操作灵活等特点。经过一系列分析,建筑钢结构高强钢焊接操作期间,焊接材料需要具备良好的焊接性,并且被焊建构筑物对应使用工况条件以及焊接环境都比较宽松,使用的焊接工艺还有方法比较简单,还容易操作,所以焊接技术总体具有较高的可操作性。
5.3定位焊接
鉴于钢结构的特征,许多部件处于节点中,定位焊接尤其在钢结构的焊接中完成尤其重要。对于钢结构来说,模型中使用的点焊消耗品应与焊接材料相对应。如果定位焊缝破裂,则必须去除裂缝处的焊缝并重新定位。如果在点焊后界面未对齐,则应在正式焊接之前进行修正。定位焊缝必须没有裂缝、夹渣或焊缝。如果焊缝破裂,则必须在去除裂缝并且进行有效的填充,并在正确焊接之前确定出现问题原因,以采取积极有效的措施,加强钢结构厚板高强钢焊接技术的施工,有效提升我国建筑工程的建设质量和效率,实现我国建筑行业的可持续发展。
5.4沟槽焊接技术
在沟槽焊接中,沟槽表面应光滑,切口边缘不应出现裂缝。沟槽焊缝应为4~6mm,垂直焊缝应为3~5mm。焊接的根部、沟槽表面、钢轨和钢支撑板应完美结合,焊接过程中应经常清洗焊渣。如果发现有接头、气孔和底切等缺陷,应立即采取修复焊接的措施,以提高焊接的技术和水平。
结束语
我国在建筑钢结构的许多技术领域中,已经处于世界领先水平。现如今,高性能钢结构建筑在我国随处可见,高层楼房建筑,工业厂房,公共建筑以及桥梁建筑都普遍采用高性能钢结构,但是,建筑高性能钢结构在应用上也存在着很多问题,需要我们注意并解决高性能钢焊接技术存在的诸多难题。高性能钢焊接技术的水平也直接影响着建筑钢结构的质量,因此,研究建筑高性能钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势,对于提高高性能钢结构焊接技术有着重要的意义。
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论文作者: 房继坤 毛德仁
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
标签:钢结构论文; 高性能论文; 焊接技术论文; 建筑论文; 材料论文; 厚板论文; 焊接设备论文; 《科学与技术》2020年1期论文;