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摘要：在房地产行业的迅速发展下，建筑工程施工技术也在不断的进步。钢结构因为自身独特的性质被大量的应用在建筑工程行业中。但是因为钢材料自身结构也注定了其是一个十分复杂的技术，钢结构的制作、运输、焊接、后期维护等都需要严格的控制质量，若是施工中出现质量缺陷将给整个工程项目造成较大的影响。下面就结合作者的实际工作经验，对钢结构焊接施工工艺进行分析，以供参考借鉴。
关键词：钢结构；焊接；施工工艺
前言
建筑钢结构有着自重轻、施工周期短、适应性能强、维护方便等的优点，其应用范围十分广泛。焊接技术作为钢结构工程中的关键技术，焊接技术好坏将直接影响到钢结构工程质量。在钢结构框架施工中，技术水平高、管理能力强的建筑企业很少，钢结构施工成套技术尚处于完善阶段。为此，有必要加强对钢结构的施工工艺及其焊接变形方面的探讨，这也是本论文的研究出发点。
1 钢结构焊接施工中的问题分析
1.1 未规范焊接技术
钢结构的技术人员交接不够彻底，造成了焊接人员不够了解焊接工艺、顺序。安装人员没有严格按照设计图纸、工艺要求进行施工，随意的切割都将会造成钢结构装配间隙的较大，进而影响了焊接的效果，或是原来的顶紧联系焊接，就因为装配间隙太大成了工作焊接，进而影响了焊缝使用强度的要求。还有焊接人员自身的技术限制，造成工艺自身存着较大的缺陷，使得安装精度的不够严格，焊接质量的不高。焊接关键点与主要工序都不够严格，质量检验工作也不按照规范要求执行，监理单位的不够严格，使得施工单位能够有机可趁。
1.2 焊接变形
焊接变形种类较多，其主要包含了横向、纵向以及多角变形等等。主要原因是焊接过程中的受热不均匀，没有很好的综合钢结构的尺度、外观以及受热时间，不能很好的关注焊接过程中的一些细节，导致焊接工作的技术性没能很好的实施。在矫正变形的钢结构的时候，很容易形成严重的参与变形，而如果矫正无效，可能会造成钢结构的报废。另外，钢结构一旦出现变形现象，对进一步的焊接工作的开展很不利，就好像基础没打好，上层建筑的工作将很难开展。
1.3 焊接质量缺陷
常见焊接质量问题存在很多，一般主要就是焊缝边沿出现焊瘤、互咬现象以及气孔较多等等，对于大型的钢结构建筑来说，导致焊缝缺陷的因素有很多，比如焊接人员的技术不过关以及设备的操作不规范、材料的运用和焊接流程存在错误，这些都是焊接缺陷的原因。所以焊缝的缺陷都是由很多原因造成的，在以后得焊接过程中一定要严格把守各焊接环节，真正的将焊接技术发挥出来，并且严格把守各细节部分，加强重点环节的焊接事项，才能将焊接事项完善。
2 加强对钢结构焊接施工控制的措施
2.1 焊接变形的控制
（1）减少焊缝的横截面积，满足连接即可。凸起很高的焊缝以及焊缝金属，并不能够增强其强度，相反的增大了应力集中的系数，削弱了坡口的性能，对焊接缝可采用刨边成U型来减少焊缝之间的金属量。
（2）焊缝要居中对称，贴近中和轴进行焊接，两个力相互平衡，在设计和焊接过程中可以减小变形。
（3）逆向回焊法来焊接。焊接的总进程由左向右，分开的 每一焊应从右向左，分段侧焊。在每次焊接后，焊缝板内侧热量集中使该地膨胀，两块板向外分开，但是当热量发散后膨胀又会合拢。
（4）焊接前将焊件偏置，利用收缩力。就是在焊接前先留出预偏量的空间，使用机械方法来反向抵消收缩力。
（5）反向力平衡收缩力。例如用其他的收缩力、夹具的约束力、构件的装配力以及重力向下产生的反力。
2.2 残余应力的控制
减少焊缝的尺寸；严格规范焊接的顺序；降低焊件刚度；减少焊缝拘束度。
2.3 焊接裂缝的控制
对于焊接产生的热裂纹要限制母材以及焊接材料，用于焊接的钢材含硫量和含磷量不应太大。另外钢材中的含碳量越大，焊接性能就会越差，含碳量在百分之0.1以下时，热裂纹的产生会大大降低。消除冷裂纹要规范焊接的工序和线能，焊前要预热，达到焊接的适宜温度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用碱性焊条或者焊剂，来减少焊缝的氧含量；烘干焊条和焊剂，去除上面的油污和锈斑等等。
3 钢结构焊接施工工艺的要点分析
3.1 高强度焊接施工工艺要点
3.1.1焊接材料的选配
第一，强匹配：强节点弱杆件：焊接材料熔敷金属的强度、塑性、冲击韧性高于母材标准规定的最低值。焊接接头各项性能全面要求达到母材标准规定的最低值。
第二，焊缝塑性：厚板焊接时按厚度效应后的强度选配焊材，节点拘束度大时可在1/4板厚以下配用低强焊材。
第三，冲击韧性：必须重点选择焊材的韧性，使焊缝及热影响区韧性达到钢材的标准要求。焊接无裂纹钢种，采用低H或超低H焊材，在板厚50mm以下或在0℃以上环境均可不预热。此种钢冶炼技术优越，其力学指标突出，特别是在屈强比的冲击性能方面。
3.1.2焊接质量控制
（1）控制热输入与冷却速度。控制焊接电流、电压、焊接速度以及熔敷金属800℃―500℃区间的冷却时间。
（2）控制焊缝中碳/硫/磷/氮/氢/氧的质量百分比。选用优质碱性低氢焊材，采用良好的操作手法充分保护熔池金属。
（3）应力与变形控制。选用高能量密度、低热输入的焊接方法，如气体保护焊；用小线能量，多层多道焊接；减小焊接坡口的角度和间隙，减少熔敷金属填充量；采用对称坡口，对称、轮流施焊；长焊缝应分段退焊或多人同时施焊；用跳焊法避免变形和应力集中。
总之，对于高强钢的焊接，应根据钢材本身的强化机理和供货状态，综合考虑其性能要求，合理选择焊接材料和试验方法对其焊接性作出评价，制定合理的焊接工艺，以指导实际焊接生产。对该钢种的焊接应主要考虑采取措施以降低其冷裂倾向。在焊接时应严格控制层间温度和焊接线能量，防止接头出现弱化现象。应根据施工条件、结构形式、效率与成本核算、焊接质量的水平综合考虑，选择原则应为：在好的劳动条件下，低成本地完成高质量的焊缝。
3.2 低温焊接施工工艺
3.2.1焊材的选择
在低温环境中，应尽量选择低氢或超低氢焊材，对焊材严格执行烘焙和保温措施。保护气体应使用纯度为99.9%的CO2气体，以保证焊接接头的抗裂性能。严格焊材库的管理，焊条必须按标准进行烘干，烘干次数不得超过两次，在空气中的暴露时间不得超过2h。焊材库内必须备有脱湿设备，焊材摆放应符合相关规定。药芯焊丝使用过程中应采取防潮措施，焊机上的焊丝防护罩必须保持完好，未用完的焊丝应及时送回焊材库，防止受潮。
3.2.2焊前防护
在焊接作业区域搭防护棚，使焊接区域形成相对封闭的空间，减少热量的损失，焊机尽量集中摆放在可移动的焊机防护棚内，防护棚内应设置加热设备，使焊机在正温状态下工作。若无条件搭设防护棚，应该采取其他有效措施对焊接区域进行防护；气体保护焊时，焊接气瓶也应采取相应措施进行保温。使用前，气瓶应尽可能集中存放，在气瓶存放棚应设有加热装置，确保气体随用随有；气瓶在使用时，应放置在焊机棚内，实现正温管理。单机使用时，气瓶必须采取加热保温措施，采用电热毯加热外包岩棉或其他保温材料进行保温，以保证液态气正常气化，使保护气体稳定通畅。冬季施工采用接触式测温仪控制预热、后热及层间温度，环境温度使用普通温度计监控。
3.2.3焊接质量控制
第一，预热与层间温度：低温环境下的预热温度应稍高于常温下的焊接预热温度，加热区域为构件焊接区各方向大于或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）。
第二，加大定位焊时的热输入：适当加大定位焊的热输入，增大焊缝截面和长度，并采用与正式焊接相同的预热条件，不在坡口以外的母材上打弧，熄弧时弧坑一定要填满，可以有效减少由于定位焊接引起的收缩裂纹。
第三，采用合理的焊接方法：尽量使用窄摆幅，多层多道焊，严格控制层间温度。
第四，焊接后热及保温：焊接后及时对焊接接头进行后热保温处理，利于扩散氢气的逸出，防止因冷速过快而引起的冷裂纹，同时适当的后热温度还可以适当降低预热温度。焊接工作结束后，应立即进行紧急后热或保温。δ≤40mm需紧急保温，采用岩棉包裹焊接接头，自然冷却；δ≥40mm应进行后热处理，后热温度为250―350℃，时间为1―2h，后采用岩棉保温缓冷。
结束语
总而言之，钢结构的焊接安装是一项技术性要求比较高的工作，专业性强，过程繁杂，对施工要求极高。所以在施工的过程中要严格控制安装焊接的几个重要环节。钢结构的稳定性在整个建筑中占有决定性的地位，一定要采用合理的施工工艺才能保证整个钢结构的稳定。
参考文献：
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[3] 蔡学彬.阐述高层钢结构焊接现场施工工艺[J].四川建材，2010，2：202-204.
论文作者:李婷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/30
标签：钢结构论文; 温度论文; 焊材论文; 施工工艺论文; 裂纹论文; 气体论文; 性能论文; 《电力设备》2017年第25期论文;