建筑钢结构高强钢高效焊接技术分析论文_史江南

建筑钢结构高强钢高效焊接技术分析论文_史江南

上海电力建筑工程有限公司 上海市 200437

摘要:高强钢目前在很多大型建筑钢结构中都有广泛应用,对建筑行业的发展起着重要推动作用。为了有效保障高强钢在建筑钢结构当中发挥自身重要作用和优势,需要相关施工人员对高强钢进行严格、规范的焊接操作,在确保高强钢焊接质量基础上,保证建筑钢结构施工质量和安全。基于此,有必要对建筑钢结构高强钢高效焊接技术实现深入探究,促使操作人员充分掌握焊接特点和难点,保证焊接材料达标,并在逐步创新过程中促进此技术的进一步发展。

关键词:建筑;钢结构;高强钢;高效焊接技术;分析

前言

我国很多的大型建筑钢结构中,例如居民楼、办公楼等,都广泛的应用了高强钢,极大地促进了建筑行业的发展进程。为了将高强钢自身所具备的重要作用以及优势完全发挥出来,相关的工作人员在工作时要严格把控各个细节,焊接操作需要非常严格和规范,不但要保障高强钢的焊接质量,整个建筑结构的施工质量和安全也要得到保障。因此,深入研究高强钢的焊接结束,将其完全应用于现代建筑工程之中,突破现存的焊接的难点窘况,使用达标的焊接材料,才是当下创新进程中的重中之重。

1建筑钢结构高强钢高效焊接难点

高强钢焊接实际操作时,会遇到很多困难,焊接技术需要不断打破原状,所以需要努力克服。首先是受到高强钢焊接的特点影响,焊接时可能出现粗景区脆化现象。若是焊接接头出现了脆化现象,焊接的性能将会受到很大影响;其次在进行焊接操作时,在热影响区的晶体可能会长大,晶体变大到一定程度之后,也会出现焊接热影响区范围内的组织出现脆化现象,这一区域内的组织会软化进而降低焊接结构的稳定性。所以在进行高强钢焊接时,要注意这两点现象发生,进行焊接操作时注意临界粗晶热影响区、亚临界粗晶热影响区、过临界粗晶热影响区这三个区域,避免出现脆化现象。

2建筑钢结构高强钢高效焊接技术应用中的注意事项

第一,在钢结构下料切割时,合理应用焊接技术,在焊接过程中尽可能降低热循环的次数,并且减少使用碳弧气刨,还可利用不清根技术来实现这一效果;第二,合理设置高强钢的预热温度,不同钢材以及不同规格的材料需要运用不同的焊接方法,所以不能将高强钢的预热温度统一设定,还要严格按照焊接的标准理论来进行焊接,准确把握焊接路线,有依据性的设定焊接预热温度。在进行焊接实操之前还要进行多次试验,并依据微观金相和SHCCT图作为参考进行分析和判断;第三,焊接时避免多次摆动,尽量缩减焊接HAZ的停留时间,尽可能的通过多层、多道的错位原则进行焊接,保障焊接质量和效果;第四,焊接过程中尽量减少微合金元素的烧损浪费,通过大熔深、小热输入的方法开展具体焊接操作,使焊接HAZ熔深获得有效增加。

3高强钢高效焊接对焊接材料的需求

高强钢与低合金钢相比,具有非常多的突出性的优势,所以在焊接材料的要求上也比低合金钢的严苛许多。高强钢的焊接材料,级别都是ER50级和ER55级的焊接材料,一般都会选用强度级别更高的材料,满足强度配比。例如在屈强比≥0.85的要求下,为了确保抗拉强度>800MPa的刚才不会在焊接过程中出现冷裂纹,一般会加入预热和后热操作。另外由于钢材与焊材研究的发展不同步,一般都会选择抗拉强度大于800MPa的钢种,如低氢型和超低氢型的钢材,不可以使用低强匹配的钢材。

4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。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过一系列分析,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高强钢的切割技术的发展现状

目前存在的高强钢的切割技术有以下几种:

(1)水喷射切割(等离子水雾切割),这种切割方式适合中、薄板高强钢的下料切割,并且不存在热影响区,也就减少了一次热循环,操作原理就是用300MPa以上带磨料的高压水切割钢板,目前这种技术已经非常成熟了。

(2)水下等离子切割,这种技术在国外使用率很高,基本没有热影响区。

(3)机械加工,机械加工技术对长度和厚度有一定要求和限制,此种技术同样没有热影响区,多用来加工零件。

(4)火焰(等离子)切割,火焰切割技术的使用过程中还需匹配一些附加工作,例如需要机械来磨除切割面的淬硬层,虽然这样可以减少热循环的影响,但外界因素影响太大,质量难以保障。目前我国大部分钢结构的制造厂都沿用机械加工和火焰(等离子)切割技术,相对来说这两种技术资金投入力度不巨大,而且效率相对较高。

6建筑钢结构高强钢高效焊接技术发展方向

6.1设备的发展

高强钢焊接技术得以发展以来,设备的发展也必须同步进行,如今焊接智能化、自动化趋势越来越广,焊接的相关设备的研究与创新也必须提上日程。目前影响设备发展的因素有两个,分别是价格与技术。价格因素相对来说比较简单,同时会随着工作环境与工作条件的完善、人力资源成本逐渐增加的过程逐渐成为动力因素。但是技术因素目前还无法快速攻克,除却智能化、自动化技术本身存在的创新复杂性,目前我国的施工规范、设计体系、生产习惯以及型钢生产水平都时时制约着设备的发展,所以若要实际进行设备的创新与发展,必须从多方面入手,改变以往粗放型的管理模式,精细化生产的同时优化设计体系。

6.2焊接从业人员的发展

焊接从业人员主要分为三类,分别是质检人员、操作人员与技术人员,为了满足现在市场的用人需求以及促进高强钢焊接技术的发展,相关从业人员必须加强专业能力与技术操作的专业培训和教育,从业上岗之前要具备相关的资质或证书,尤其是无损检测人员与焊工等关键工种。从大方向上,要在教育方面打通限制,修订教育的相关标准,建立健全的职业教育体系,加强在校生的专业、实操能力,提高教育要求,从源头抓起切实提高高强钢的焊接技术。

7结束语

抗震烈度高、跨度承接大、大型场馆转化、超高层建筑、高层建筑等建筑工程中,是高强钢应用范围最广的场所,超高层、高层以及避难层的设计中尤为重视该材料。由于高强钢本身具有的特性,本身就会比普通低合金钢要具有优势,当然焊接技术的要求也会高一些。为了发挥高强钢的最大优势,就必须攻克高强钢焊接技术的难点,突破当前困境,相关工作、研究人员也要加强针对该技术的研究与创新。

参考文献:

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[4]张伟伟,李卫良,朱质轩.华侨城钢结构大厦超厚高强钢焊接冷裂纹的预防及对策[J].焊接技术,2018(7):13.

论文作者:史江南

论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期

论文发表时间:2019/12/12

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