摘要：建筑行业发展迅速，因为建筑行业中的各种建筑材料、建筑技术等，都在不断优化。建筑过程中使用的材料是决定建筑质量的首要因素，因为材料是最基本的要素，当下利用较为广泛的承重结构就是钢结构。建筑中钢结构焊接经常出现裂纹，而这种裂纹就是整个建筑质量的重要隐患，不仅会造成经济损失，对人们的生命和财产都会试非常大的威胁。文章中就当下的建筑行结构焊接裂纹产生机理进行分析，针对性的提出了具体的防治措施。
关键词：钢结构，焊接裂纹，产生机理，防治措施
1前言
钢结构的广泛应用，是因为结构自身的各种优势，如施工较为简单、周期较短等，也有整个发展趋势的影响。当下的建筑普遍使用钢结构，钢结构的具体设计也更加复杂化，可以适应建筑发展中越来越复杂的要求，达到较高的建筑效益。社会不断发展下，经济水平提高，人们对质量的关注加大，就会要求建筑钢结构经常出现的焊接裂纹现象能够得到较好的解决。关于产生机理进行分析，因为防止裂纹产生的措施多种多样，针对产生的机理采取防治措施，才能使得措施更加充分的发挥作用。
2建筑钢结构焊接裂纹的现状
当前使用的建筑普遍是采用钢结构，钢结构的焊接质量对整个建筑的整体质量起到决定性作用。钢结构一旦出现焊接裂纹，不仅会极大程度的提高建筑安全的隐患，还会很大程度上增加建筑工程队的施工量。我国建筑行业的发展，推动着各种专家学者的研究以及工作人员的研究重点转移向建筑钢结构方面。建筑钢结构是建筑当中主要的承重结构，因为综合效益短、施工的周期也较短、抗震性反而更强等各种原因，在建筑行业得到广泛应用[1]。因为当下的钢结构借助自身的优势在建筑中应用十分广泛，在建筑行业的发展过程中，钢结构的发展趋势也更加复杂化和多样化。不仅在钢结构的体系空间方面，在跨度以及选材方面也变得越来越复杂。这种变化趋势在一定程度上导致了钢结构焊接工作难度的加大，在焊接过程中经常出现裂纹等问题，不仅严重影响到建筑结构的稳定性，对整个建筑质量的影响也非常不利。为了最大限度的避免建筑结构中相关问题的发生，需要结合裂纹问题产生机理进行分析之后针对性的提出防治措施。为了保证建筑质量，一定要严格控制焊接裂纹的产生，相关人员对裂纹产生机理的研究也取得一定成就。建筑工程系项目是一个极其复杂的工程，必须通过其中各个子系统以及各个环节的协调配合，才能取得最终的目标[2]。如果其中有任何一个细节或者是环节没有达到标准，就可能导致整个建筑工程的质量功亏一篑。要想实现有效管理，就必须使用先进的管理手段以及先进的工具，但是这些是基本不可缺少的，减少裂缝的产生，还需要充分考虑到预防裂缝的具体措施。钢结构焊接倍加关注，其实和钢结构焊接的自身特点有一定的关系。钢之间的结构连接点较多，形状又较为复杂，厚度也大，焊接的具体点也较为密集，所以在焊接过程中，容易出现裂缝，并且裂缝会因为应力等问题，进一步发展成撕裂的状况。在焊接的过程中红，通常都是需要焊接人员进行高空作业，所以焊接的难度又进一步加大。
3建筑钢结构焊接裂纹的产生机理
裂纹的产生有很多种，不同性质的裂纹有着不同的产生机理。热裂纹之所以会产生，是因为强钢中关于磷和硫等杂质的含量较高。在进行焊接的过程中，产生了所谓的偏析反应，形成了低熔点的共晶物。在后期的焊接过程中，这些低熔点的共晶物会发生位移，转移到柱状晶的交遇的中心部位，这样就会在中心部位形成液态的薄膜。再加上焊接过程中，因为凝固会发生拉伸应力的状况[3]。在这种情况下，应力较大就会形成裂缝。但是冷裂纹产生的机理就要比热裂纹的机理要复杂很多。因为冷裂纹受到的影响来自三个方面。首先钢材在冷淬的过程中，就可能为冷裂纹的产生埋下一定的隐患，而冷淬和高强钢的化学成分以及焊接工艺等也有关。当钢材的淬硬倾向越大时，就非常容易产生裂纹。其实在焊接过程中，高温的产生会导致大量的氢溶解之后逸出，但是这种逸出的速度如果赶不上冷却的速度，就会导致溶解之后的氢依旧留在钢之中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据相关人员对研究进行分析，发现使用的焊接接头的氢含量与冷裂纹的可能性有一定的关系。并且相较于热裂纹而言，冷裂纹的产生就会受到更多因素的影响[4]。还有和热裂纹以及冷裂纹不同的层状撕裂产生的裂纹。这种类型的裂纹，一般并不是出现在钢材的表面，而是在钢材内部，所以不容易发现。相似性就在于，导致的因素都和溶解之后的氢有关。溶解之后的氢如果没有出现在表面成为冷裂纹，就会出现在内部，就叫做层状撕裂产生的裂纹。力学因素也是导致层状撕裂的原因之一，因为这种沿着板厚方向产生拉伸应力而产生的各种因素，是由非常明显的危害性的，比冷裂纹和热裂纹的危害性都更加隐蔽，破坏性更大。层状撕裂还可能在焊接中产生，在焊接之后，或者在使用期间。经常出现大型的建筑事故，比如钢结构的倒塌等，主要原因其实都是层状撕裂，不过是受到地震影响钢结构的根本原因等而已。
4建筑钢结构焊接裂纹的措施建议
在对裂纹产生的机理进行分析的过程中，防止建筑结构焊接裂纹产生的措施也应该是针对性的。首先防止建筑结构产生热裂纹的措施，可以考虑采用杂质含量较低的钢材料，这部分的材料重点是其中的各种含量比重。在进行材料的选择过程中，应该选择符合国家标准的[5]。金属的应变率也是不可控的因素，所以在选择的过程中应该适当的增加焊接线的能量和预热温度。而防止冷裂纹产生的措施中，钢材选择方面应该更加注重抗冷性能和碳含量等。因为冷裂纹是跟氢溶解有关，所以选择氢含量是重要的措施，选择低氢的焊接材料，可以减少影响因素。在具体的操作过程中，尽量表面工艺方面的影响，工艺不过关也会导致焊接裂纹。可以在进行焊接之前，确定好焊接的工艺以及流程，确保每一步的焊接工作都能符合焊接工艺，这样提高焊接的质量来减少裂纹出现的可能性。另外仍旧需要注意焊接前的预热以及焊接之后的热处理，这些细节都有关键性的作用。而防止层状撕裂的措施就较为复杂，层状裂缝产生的原因就较为复杂。钢板一侧受力或者截面积较小的焊接坡口，以及钢板内部注意焊接接口等，也可以减少层状撕裂的可能性。焊接接头的重要性也较大，关于焊接接头的母材以及断面的收缩率等，都较为重要。焊接工艺是重要的影响因素，所以为了避免施工过程中因为施工工艺造成裂缝，最有效的措施就是确认好焊接的工艺，采取防止冷裂纹等基础来进行预热，控制道间温度等。面对不同原因导致的焊接裂纹，一定要了解清楚造成裂纹的原因基础上采取针对性的防治措施，这样才能确保整个钢结构的质量得到一定的保证[6]。这些技术要求是减少焊接裂纹的重要因素，也可以提高焊接人员的素质等人为要素的改善来提高建筑质量。加强对建筑人员素质的考核，确保基础的能力来保证素质和技能的基本要求，可以较好的提高焊接的质量。
5结束语
综上所述，建筑中钢结构焊接裂纹的问题已经得到专业人士和行业的关注，通过对产生机理进行分析，当下较为频繁出现的就是热裂纹、冷裂纹以及层状撕裂造成的分裂等几种裂纹，而较为普遍的防治裂纹产生的措施也是针对这几种产生机理来实施的。
参考文献：
[1]赵芳，梁建明，王占英.建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防止措施[J].铸造技术，2013（8）：1005-1007.
[2]吴琼.建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防止措施[J].工程技术：全文版：00210-00210.
[3]汤长续，朱克国，常凯.建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防止措施[J].建筑建材装饰，2017（11）.
[4]李天旭.建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防止措施探讨[J].建筑工程技术与设计，2015（21）.
[5]戴为志，高良.简析建筑钢结构焊接工程热裂纹的产生及防止[J].焊接技术，2015（9）：19-22.
[6]罗林福.建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防治措施[J].工程技术：全文版，2016（12）：00282-00282.
论文作者:高恒策
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
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