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摘要：在建筑施工中，钢体的焊接质量对建筑的整体质量有着决定性的影响。现在我国的建筑在施工中钢材的焊接使用率、普遍度非常高，提升钢结构的焊接质量对提高建筑的质量有重要意义。本文对建筑中钢结构的特性和要点进行了分析，并结合了笔者的经验积累对钢结构焊接技术的种类和特点，以及焊接工程的管理等方面进行了阐述，同时探讨了钢结构的焊接技术发展方向。
关键词：钢结构；焊接技术；质量
1 我国钢结构焊接技术的现状
我国目前的钢铁产量居世界首位，钢结构产量也位居前列。近年来我国在焊接技术和工艺上取得了相当大的进步，已经步入世界领先的行列。在此基础上我国目前的钢结构市场整体在飞速发展，反过来也促进了新材料的研发和新技术的革新。从我国近年建造的许多大型建筑物中，都能看出我国的钢结构焊接技术发展。比较典型的钢结构大型建筑如水立方、鸟巢，在其建筑中都可以看到大量的钢材焊接，这些焊接都具有相当高的难度。除了大型建筑，我们也可以从我们居住的普通建筑中看到钢结构焊接技术发展。随着建筑平均高度的上升，钢结构焊接技术在施工技术中所占比重逐渐增加。从另一方面看，钢结构焊接技术的高速发展也必然带动了我国经济的快速发展和人民生活水平的普遍提高。
但无法否认，我国的钢结构焊接无论是在技术还是在工程管理方面都存在缺陷，尤其是钢结构焊接的质量问题在国内相当严重。在目前阶段，质量问题仍然是困扰相关人员和企业的主要问题。我国的钢结构焊接方面的专业人员需要围绕着钢结构焊接工程中出现的质量问题进行分析，找出源头，探讨从根源解决问题的方法，并且进行必要的预防工作，加强管理，从而保证钢结构焊接的施工质量。
2 建筑钢结构的基本结构形式及复杂节点
近年来我国的建筑对建筑结构、外观的要求越来越高，新奇的创意层出不穷，超高层、结构壮大、外观宏伟的大型建筑频频现世，强烈的视觉冲击效果使人们越来越青睐大型建筑。然而随之而来的问题也越来越多。大型建筑一般钢结构复杂，节点构造重叠，焊头对接形式繁多，钢材料的制作研发和现场施工中焊接技术难度越来越高。如国家游泳中心“水立方”的非对称、不规则球管节点；国家体育场“鸟巢”的空间弯扭构件多分支节点；广州歌剧院的树支状铸钢节点；广州电视塔耐候钢结构及深圳大运会超大型铸钢节点等。这些建筑在带来美轮美奂的视觉效果的同时，也以其施工的高难度著称。
随着建筑高度的增加、结构跨度的增大，抗震性能设计对主要钢结构焊接质量要求随之升高。框架梁与柱的连接焊缝、剪力板与柱的连接焊缝、梁腹板与柱的连接焊缝和柱的拼接焊缝等都是结构的主要部位，基本上都是坡口熔透一级焊缝，100%超声波探伤，对焊接质量要求非常高。
3 主要焊接技术概况
我国目前发展最为突出的钢结构焊接技术莫过于高强焊接技术和低温焊接技术。未来我国钢结构焊接技术的发展也将以这两种技术作为主要发展方向。
3.1 高强焊接技术
高强焊接技术是我国目前常用的一种尖端技术。这种技术的核心就在于“强”，一方面要求焊接材料的强度，并且还要要求相互焊接的两者之间存在明显的“强”相关，能够在焊接过程中达到最佳的融合度；另一方面，对焊接接头的各方面要求强度也相当大。因此要使用这种技术，就必须对不同焊接接头和焊接材料都进行严格的审查，确保焊接质量。
3.2 低温焊接技术
低温焊接技术是我国目前使用率较高的一种焊接技术。这种技术主要在低温下进行施工，因此难度较大，需要对施工的操作空间进行密封处理。密封处理的方法主要分为物理封闭和气体封闭。物理封闭即在焊接操作的周围搭设防护层来隔绝焊接区，进而维持焊接区域的底纹。气体封闭则相对高级，要针对焊接过程中使用的气瓶进行保温处理。在这两种措施的帮助下，焊接操作能能好的完成。
4低温焊接时的施工工艺
4.1焊接材料的选取
由于是在低温环境中进行焊接作业，所以为了更好的完成焊接任务，应该尽量选取氢含量较低的焊接材料，并且对焊接材料进行必要的烘焙以及保温措施。
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4.2焊接前的防护措施
为了达到尽量减少热量的损失，可以在进行焊接作业的地方构建相应的保护房，从而形成相对密闭的空间。如果条件不允许构建防护房，也可以采取其他一些措施来起到防护热量损失的作用。在进行一些气体保护焊接操作时，气瓶也要进行必要的保温措施。
4.3对焊接质量的控制
1）预热和层间温度。相比较于常温条件下的焊接预热，低温焊接时的预热温度要稍高，并且需要预热的区域范围较大，通常情况下是焊接点周围大于等于两倍钢厚度的范围，并且这一范围不小于100mm。焊接层的温度通常要高于预热温度，或者是不低于相应规定中的最低温度20℃，二者之间取较高温度者；2）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；3）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。
5 焊接过程中出现局部变形原因以及解决方式
在钢结构焊接施工中最常出现的质量问题就是局部变形现象。如果能解决这一问题，将对提升钢结构焊接的施工质量有重要意义。
5.1 产生原因
焊接过程中易造成局部变形现象出现的原因主要有以下几点：（1）焊接材料本身的质量不合格，刚性达不到要求；（2）焊接缝不均匀而出现的质量问题；（3）操作过程中人员操作不当；（4）操作过程中材料放置不稳定；（5）焊接中咬肉过大引起局部变形。
5.2 预防措施
为了预防以上现象的出现导致焊接施工出现问题，我们经常在施工操作中采取一些措施，主要有以下几点：（1）加强对焊接材料质量的审查，避免在施工中出现劣质或达不到要求的材料；（2）关注焊接施工的细节，切实注意焊接缝的大小，避免出现规格不统一；（3）加强焊接人员的技术培训，严格规定焊接人员的操作程序，避免出现人为的失误；（4）注意焊接中材料的放置，确保其平衡。
6 钢结构焊接技术的质量控制要点
除了局部变形现象，施工中还有可能出现其他大小问题。为了减少这些问题的出现，需要做好以下几点。
6.1对焊接材料的控制
提高焊接材料的审查标准，企业需要保证使用高质量的材料。首先在选材上要严密把关，注意焊接区域内是否存在可能对材料造成损害的因素，选择合适的材料；其次在使用过程中要注意材料的维护，避免材料在施工或保存过程中受到损伤；最后要注意焊接完成后对材料的维护。
6.2对焊接计划的控制
（1）施工开始前应该现制定好具体的焊接计划，提前准备好材料，做好审查工作；（2）密切赶住焊接的流程，关注细节，谨慎操作，做好每一步的焊接工作。
6.3钢结构变形的预防
（1）对称零件尺寸或孔径尺寸同一，以便加工，并有利拼装时互换性。
（2）合理的布置焊缝，避免焊缝之间的距离的靠太近，当材料的尺寸与零件长度尺寸时，尽量减少或不做拼接焊缝；焊缝布置应对称于构件的重心或轴线对称两侧，以减少焊接应力的集中和焊接变形。
（3）在进行连接构件以及零件过程中，不可避免的会使厚度同不等截面相连；在相接时应当对截面的厚度以及形状按照缓坡形式进行改变，保证对接部位的厚度以及截面一致，保证传力受力平顺均匀，从而防止焊后应力过大而增加形变量。
7 结语
归结全文，尽管我国目前在钢结构焊接技术上已经有了很好的成就，但在实际的施工操作中和材料、施工的质量问题上，仍然存在着许多不足，需要我们改进和小心。我们需要切实的关心实际操作中的问题，做好各方面的处理工作，才能真正的提高我国的钢结构焊接水准。
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[3] 李东.加强钢结构焊接施技术 促进施工企业健康发展[J].China’s Foreign Trade.2011（12）
论文作者:张建文1,高钦楠2,谷士新3,谷孝丽4
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签：钢结构论文; 材料论文; 焊接技术论文; 建筑论文; 操作论文; 质量论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第27期论文;