建筑钢结构焊接技术发展趋势分析论文_曾庆忠

建筑钢结构焊接技术发展趋势分析论文_曾庆忠

曾庆忠

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摘要:钢结构因其自重轻、适应性强、建设周期短、外形丰富、维护方便等优点被广泛应用于建筑工程的施工中。而在钢结构工程施工中,焊接技术是非常重要的环节,尤其是低温焊接技术,其焊接质量的高低直接影响到钢结构的整体质量。基于此,以下对建筑钢结构焊接技术发展趋势进行了分析,以供参考。

关键词:建筑钢结构;焊接技术;发展趋势

引言

钢结构焊接过程中,焊接热源对结构的加热不均衡,使得钢结构形状、尺寸会发生改变,这就是我们所说的焊接变形。在变形过程中,结构内部还会出现应力、应变,这是因为结构此时没有承受外载,就出现这些应力,因此,这些应力属于内应力的范围,也就是我们所说的焊接残余应力,这一应力是自平衡内应力,其分布是不均匀的。

1钢结构工程焊接质量的影响因素

1.1技术因素

对于技术因素,其覆盖的范围要广一些,例如设计、施工、检验等等。对于钢结构工程焊接质量来说,就是对技术方案进行优化,将施工工艺进行优后,来使工程施工技术能力提升,从而通过检验技术水平的提升等来使工程焊接质量得以保证。

1.2压型裂纹

压型裂纹产生的主要原因是由于碾压受力不均衡导致,厚板钢结构加工中,需要针对原材料进行碾压,从而达到对材料所需要的厚度及形状。原材料选择与生产加工技术方法选择中,都需要针对这种问题进行严格的控制。压型裂纹造成的直接原因,是由于汽轮机自身结构限制(施工期间,也发生过材料问题而导致的裂纹,这在裂纹产生后进行探伤得出的结论,其中有横向裂纹和纵向裂纹),导致面向钢材所施加的碾压力不能达到预期效果,受力不均衡造成厚板钢结构的密度出现差异性。

1.3焊口腐蚀

在钢结构焊缝口相接的位置非常有可能出现焊口腐蚀,通常情况下,焊口腐蚀对于钢结构的影响是非常巨大的,需要引起相关工作人员的注意。焊口腐蚀出现的主要原因包括以下几个方面:第一,施工人员操作疏忽或是水平所限,焊接工艺不到位,导致出现焊瘤以及焊珠,未做好及时的清理工作。第二,焊接工艺选取不当,未能按照施工要求选取合适的焊接方式,导致焊接过程中部分区域未焊到,出现了缺焊、漏焊的情况。第三,焊接不牢靠。施工人员在开展焊接工作时,过分的追求焊接的速度,而忽视的焊接质量,采用电流加大的方式进行操作,最后导致焊接口处的焊接不牢靠。第四,未做好细节处理。在焊接工作进行的过程中,会产生一定量的灰尘和杂质,如果未能对其进行及时的清理工作,这些杂质吸水后就会产生一定的腐蚀性,最后导致焊口腐蚀情况的出现。

2钢结构工程焊接质量控制措施

2.1焊接变形的控制措施

(1)尽可能地使焊缝的截面积减小,施焊量只要使连接需求满足就可以了,也就是说:“不过焊”,就是根据焊脚尺寸来对焊缝强度决定,因此,针对高凸焊缝,多出来的焊缝金属,结合规范要求,其不会使许可强度提各项,会使应力集中系数加大,使得坡口中的综合性能受天台晓望呼影响。在对接厚板焊缝时,要将坡口加工成U型,从而使焊缝金属量降低。(2)对于焊缝的数量来说,最好少一些,每条焊缝要以多层多道焊为主,焊接厚板时要格外重视。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)环绕中心轴的焊缝要均衡,以对称施焊为主,也就是一个收缩力对另外一个收缩力相互均衡,这样能够在焊接过程中对变形进行有效的控制。

2.2低温环境的焊接质量保证措施

(1)焊材要求:在低温环境下,应该尽量选择低氢或超低氢焊材,并且必须对焊材严格地执行烘焙和保温措施。(2)焊接人员要求:低温环境对于焊工的生理、心理以及操作技术的发挥都会产生部分负面影响,进而导致焊接质量的直线下降。因此,在焊接人员进入负温环境的初期,必须组织进行适应性培训,并为焊工配备专用劳动保护用品。而且在进行气体保护焊时,气瓶也必须采取相应的措施进行保温。(3)焊接工艺要求:在进行焊接工作时,尽可能的使用窄摆幅,多层多道焊,焊缝应由下往上逐层堆焊,每一条焊缝必时须连续施焊,中途避免中断。当发生焊接中断,再次施焊之前,应先清除焊接缺陷,清理完成合格后方可按焊接工艺继续进行施焊,且必须严格控制层间温度。(4)焊接前的预热:低温环境下进行焊接,其预热温度应该稍高于常温下的焊接预热温度,且其加热区域为构件焊接区的各方向大于或者等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材,焊接层间温度应不低于预热温度或标准(JGJ81-2002)规定的最低温度20℃(两者取高值)。

2.3压型裂纹控制措施

压型裂纹的预防控制,需要从生产加工技术强化与使用环境优化两部分完成,碾压前对厚板钢材放置位置进行确定,避免出现位置偏差的情况,对压型设备的上、下胎进行合理选择;对压力设备进行调试,确保压力均衡并且能够达到加工需要的最低压力;汽轮机压型零件的厚度要与压型设备进行互为考虑,确定是冷压还是热压进行碾压。压型裂纹控制要从多角度进行,制作成能够确保质量安全的焊接工件。

3现代焊接技术未来发展的主要趋势

3.1自动化,智能化

现阶段,我国焊接工艺自动化率较低,焊接生产机械化及自动化水平都较低,但是,在实际作业过程中,在学习基础上,对现代自动化技术进行合理嫁接改造,通常可以实现突破。近几年,我国在焊接生产自动化、研究焊接生产线、过程中控制智能化等多个方面都取得了显著进步。计算机技术、人工智能、控制理论等都为焊机过程中自动化的实现提供强有力的基础,并且也合理地渗透到了焊机领域中,从实际情况来看,也取得了不错的成果,焊接过程中自动化已经成为了焊机技术在应用与发展过程中的一项要点。焊接过程中控制系统的智能化是焊接自动化的核心,同时也是人们在对焊接技术进行研究的主要方向。

3.2加强对热源的研究

焊接热源应当具有以下特点:能量密度高度集中、可以快速完成焊接、确保焊缝具有较高质量、焊接热影响区小。现阶段,焊接热源十分丰富,常见的焊接热源有化学热、电弧焊、高频高应热、电子束等。人们对焊机技术的应用与研究过程中,始终都未停止对焊接热源的研究,焊接新热源开发将推动焊接工艺发展,促进新焊接方法产生,每出现一种新热源,都伴随着一批新焊接方法。焊接应用与发展过程中,对现有热源进行改善,对现有热源的开发,应从更加便利、经济方面入手。改善原有热源,在提高效率方面可以扩大激光器能量,对电子束能量进行合理应用,对焊机的性能进行改善,使能量的利用率得到进一步提高,开拓新的更高能量密度的热源,例如将激光添加到电子束中,就是一种不错的方法。

结束语

钢结构项目工程施工的过程中,会受到多方面因素的影响,可能会出现一些特殊情况影响到项目工程的质量,特别是焊缝腐蚀问题,对于钢结构质量的影响是非常大的。企业一定要做好钢结构焊接工艺的防腐工作研究,减少焊缝腐蚀情况的出现,确保钢结构的安全性和稳定性。

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论文作者:曾庆忠

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第3期

论文发表时间:2019/9/10

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