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1、建筑钢结构焊接影响因素及焊接质量管建筑钢结构焊接影响因素及焊接质量管控控摘要:摘要:钢结构是指利用钢制材料组成的结构,对于建筑工程施工来讲具有非常重要的意义,是主要结构类型之一。通常状况下,钢结构的建筑强度较高,且应用形式较广,能够符合多种建筑的实际需要,因此被广泛应用在施工中。此外,为了保证结构的搭建可以满足前期设计的需要,钢结构在施工过程中需要利用热熔的形式进行焊接。这种方法虽然操作简单,但是稍有不慎,便会影响焊接质量,难以满足相关要求,为此对钢结构的焊接工艺以及性能进行分析,变得尤为重要。鉴于此,本文围绕建筑钢结构的焊接工艺以及性能进行分析,并对钢结构焊接管理的重要性、材料性能、技术应用
2、等方面展开研究,以此为我国技术创新与提升工艺水平创造良好的条件关键词:建筑钢结构;焊接工艺;性能分析引言引言钢结构因为具有质量轻、材料均匀性好、韧性强、周期短,抗震性能好、制作简单、密闭性能耗、有效空间大、拼装过程简单便捷等一系列优点,深受建筑行业青睐,特别是高层大跨度建筑更可以凸显钢结构的应用优势。随着近年来钢结构应用实践越来越多,人们对于钢结构的应用从设计到外形都越来越多样化。在整个钢结构施工中,拼装和焊接是最为关键的两个环节。1 1 钢结构施工要点钢结构施工要点虽然钢结构在我国建筑市场的应用才刚刚开始,但近年来发展迅速,在高层建筑中的应用更为明显。钢结构也有明显的优势,首先,施工时间较短
3、。钢构件可由工厂现场制造和安装,大大缩短了施工时间。第二,还有更多的空间。钢筋混凝土具有更强的抗震和抗压性能以及更高的强度,因此钢结构的截面相对较低,建筑的有效空间也在增加。而钢结构自重较轻,因此在钢结构的建筑施工中可以设计成一个大开间。最后,钢结构还有回收利用的优势。钢结构的建筑材料具有一定的可重复使用性,从而减少了建筑材料和环境污染。但它也有以下缺点:第一,耐火性差,钢具有很强的导热性。与混凝土结构相比,其耐火性能较差,如果温度超过 600,其强度和刚度基本消失。因此,钢结构的应用应考虑耐火性。二是耐腐蚀性差。钢表面的铁与空气中的氧气发生反应并被氧化,如果维修不合理,会导致腐蚀影响钢结构建
4、筑的安全。因此,在使用钢结构时,应做好养护和防腐工作。在实际焊接技术应用的过程中,焊接设备的选择也是十分关键的,其会直接影响到整个钢结构焊接质量的提升。因此,在应用焊接技术时,我们还应注意焊接设备的发展。目前,我国许多建设项目使用的焊接设备都是从国外进口或采用国外技术制造的。我们之所以不选择自己的本地工艺,主要是因为我们的焊接技术落后于国外,而且长期没有发展。很多钢结构制造企业在发展的钢材中,注重引进国外先进的生产设备。同时,中国也积极推广国内技术,推动焊接设备的建设,相信在不久的将来,中国能够赶上世界的步伐。2 2 影响建筑钢结构焊接性能的因素影响建筑钢结构焊接性能的因素通常状况下,钢结构在
5、稳固性上能够有一定的保证,且力学性能可以保证结构的安全。为了能够更好地保证钢结构焊接的质量,相关人员应该对材料的性能进行详细分析。然而在具体工程中,不同建筑结构的设计与技术的应用,会对材料的性能产生影响,因此设计人员在进行方案规划前,应该对钢材和焊接材料的化分、力学性能进行复验。复验后,其性能应能符合国家现行有关工程质量验收标准的规定。技术人员应该在具体工作中,将工程诉求与钢结构性能进行一一的比对,从而选择最有效的方式。对于钢结构的焊接来讲,碳含量的高低含量会影响最终的焊接质量。一般情况下,碳含量越高,最终焊接的难度就会越大。根据现阶段的调查来讲,符合国家标准的钢材主要是根据碳含量作为标准,在
6、难度等级上,共有 4 个等级。当钢材的强度大于 450MPa 且含碳量超过 0.6%时,则最终焊接难度较大。此外,钢材的使用方式也会直接影响这种焊接的难度。施工人员在进行结构的设计以及材料的采买时,必须要保证材料的强度与抗压程度的比例符合要求。3 3 建筑钢结构的焊接工艺要点建筑钢结构的焊接工艺要点3.1 高强钢焊接技术在钢结构应用的过程中,由于其材质的不同,因此所涉及到的焊接工艺也不尽相同。不同的工艺发挥的作用也是不同的,因此我们需要进一步基于高强度的焊接工艺进行分析。在选择焊接材料时,应注意其匹配性、金属冲击韧度和强度,其应高于母材指示的标准值。此外,在焊接接头时,还必须确保热影响区和焊缝
7、的指标符合母材标准的最小值,以确保焊接工艺的完善。如果在使用高强钢焊接工艺时需要注意后续评估方法,则应使用热反射最大硬度十元评估法和碳当量计算评估法进行评估,这些方法是目前比较常见的评估方法,效果明显。一般来说,焊接方法在焊接工艺选择过程中也非常重要,因此要想严格控制焊接质量,就需要控制冷却速度保持在规定的时间内。焊接前,必须进一步确定最低预热温度。不同的钢结构材料有不同的焊接方法,最低预热温度由裂纹试验确定,焊接能量由硬度试验确定。同时,在确定最低预热温度时,应结合各种参数,如裂纹敏感性、接头热输入、冷却时间等。在实际焊接过程中,还需要控制冷却速度和热量输入。通过控制焊接速度、电流、电压和熔
8、敷金属的冷却时间,进一步控制焊接速度。一般来说,焊接焊缝时,还应控制化学元素的质量比,应首选碱性低氢焊接材料,并应采用适当的方法进一步保护焊缝金属。在焊接过程中,还应采用低热量输入和高能量密度的焊接工艺来控制张力和变形,减少焊接坡口的间隙和角度。采用轮流对称焊接的方式,如果焊缝较长,可以多人同时焊接,以防止应力集中和变形,也可以采用跳焊进行焊接。3.2 埋弧焊及电弧焊现阶段,在我国的建筑工程中,所有的焊接工艺标准都是来源于钢结构焊接规范,但是在具体工程中也要具体分析,当工程的静止荷载力与动态荷载力较大时,可以采用埋弧焊、焊条电弧焊等形式。电弧焊是利用电弧作为能源,将电能转化为焊接热能和机械能的
9、一种焊接形式,目前已被广泛应用于金属材料的焊接作业中。焊条电弧焊的设备质量较轻,可以被用于任何空间,且能够对多种金属材料进行焊接。通常状态下,焊条电弧焊的焊接设备电压范围为 5090V,因此在使用过程中需要进行安全防护,防止其对工作人员造成安全威胁。在使用之前,技术人员需要对焊接表面进行仔细清理,并结合实际需要选择坡口的形状和尺寸,最终进行电弧焊施工。埋弧焊是一种在焊剂层下利用燃烧进行焊接的方式,具有较高的焊接质量和生产效率。采用埋弧焊作业时,由于焊丝导电长度不断缩短,电流的密度逐渐提升,进而提高了电弧焊的焊接效率。这种焊接工艺在使用过程中,不会对外在环境产生烟尘,因此被广泛应用于压力容器、钢
10、结构制作等工况中。使用埋弧焊进行焊接,会运用到焊丝和焊剂两种材料。焊剂、焊丝作为关键材料,其选择和匹配正确与否,将直接对后续焊接的性能产生重要影响,因此在使用过程中,需根据相应标准进行科学选择。通常来讲,焊丝与焊剂的使用比例为 1.1:1.6。结束语结束语总而言之,在钢结构施工中,介质材料的选择、拼装工艺和焊接工艺的选择都会对整个施工结构的施工效果产生影响,所以,深入探索拼装工艺和焊接工艺流程和方案,对于提高钢结构施工质量具有一定的现实意义。参考文献参考文献1樊慧斌,孙玉霖,邓正博,史志厚.高层钢结构安装技术探讨J.建筑技术开发,2021,48(19):1-2.2余晓云,叶剑标.建筑工程钢结构焊接节点承载性能分析J.齐齐哈尔大学学报(自然科学版),2021,37(06):79-83.3袁应成.建筑钢结构施工质量问题及控制路径J.江西建材,2021(09):246-247.4周同康,栾公峰,邱明辉,陈康,李慧.桥梁钢结构复合钢板焊接技术J.焊接技术,2021,50(09):133-135.5吴志鑫.超高层建筑钢结构施工技术思考J.中国建筑金属结构,2021(09):122-123.