轻钢结构构件的制作工艺和焊接质量控制

发表时间:2021/3/3   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:龙彦彦
[导读] 摘要:轻钢结构辅助施工结构在现代工程施工过程中必不可少,在保证工程施工进度、保证工程主体施工质量、降低主体施工成本等优点,尽管其自身的优点很多,但是在实际施工的过程中还是存在很多的问题,不但影响主体施工质量,也成为辅助钢结构自身安全的重要因素,所以必须要采取相应的措施加以解决。
        中国二十冶集团有限公司  上海宝山区  201900
        摘要:轻钢结构辅助施工结构在现代工程施工过程中必不可少,在保证工程施工进度、保证工程主体施工质量、降低主体施工成本等优点,尽管其自身的优点很多,但是在实际施工的过程中还是存在很多的问题,不但影响主体施工质量,也成为辅助钢结构自身安全的重要因素,所以必须要采取相应的措施加以解决。
        关键词:轻钢结构构件;制作工艺;焊接质量
        引言
        随着经济社会的不断进步和人们生活水平的不断提高,人们对建筑工程的质量要求也越来越高,轻钢结构建筑相比其他建筑结构来说具有经济性强、抗震性好、施工周期短且对环境影响小等优点,因此受到人们的普遍青睐。而轻钢结构构件质量是保证整体质量的基础条件,因此加强对轻钢结构制作工艺和焊接的重视是十分重要的。特别是在今天建筑行业竞争激烈的环境下,谁能够把握好关键细节的控制,就意味着谁具有更强的竞争力,谁就能够有更大的可能性获得持续性的生存和发展,下面将详细展开论述。
        1轻钢结构特点
        钢材作为一种新型的建筑材料,它具有强度高、自重轻、整体刚度强等特点,对于应用于大型的建筑物中提升建筑物的强度与稳定度有着重要的帮扶作用,相比其他建筑材料,其强度更高、承重能力更强;其韧性好,具有优良的抗震功能,对于承重大负荷的冲击力有着重要的作用;我国在安装钢结构方面处于世界领先水平,对其建造的机械化水平比较高,大大提升了施工效率;钢结构有着完好的密封性能,其节能绿色、可重复使用环保效果将有利于经济的发展,极大得响应了保护环境、提升资源利用率的相关政策。
        2轻钢结构构件制作工艺
        2.1切割
        2.1.1腹板切割
        针对轻钢结构构件的腹板切割,整体厚度较薄,大多数表现为楔形结构。在切割过程中可以通过等离子切割方式,对整体的轻钢结构构件进行切割分离。在腹板切割过程中,如果工作人员不能对切割过程进行良好的控制,会导致众多切割问题的出现,比如腹板变形、腹板残余应力等,导致腹板切割的精度降低,不利于整体轻钢结构构件制作质量的提升。除此之夕卜为了对腹板切割边缘质量进行良好的控制,需要工作人员对切割方法和工艺进行有效地控制,采取相应的保护措施,在提高轻钢结构构件制作过程安全效果的同时,减少腹板切割变形问题的发生概率。
        2.1.2翼板切割
        针对轻钢结构构件的翼板切割可以采用门式火焰切割法进行,比如丙稀切割、丙烷切割、LGP燃气切割方法等。一般切割过程中可以利用压缩空气等离子切割工艺,对翼板进行快速化、质量化的切割。在使用火焰切割法时,容易发生局部过热的问题,受热胀冷缩效应影响使得翼板切割发生曲线变形。因此,工作人员需要对切割流程进行准确掌握,避免钢板发生变形问题,为后续焊接流程埋下安全隐患。
        2.2焊接
        焊接过程作为轻钢结构构件制造的重要工序之一,对整体的轻钢结构构件性能产生重要的影响。同时,良好的焊接质量能够提高轻钢结构构件后期安装进度,提升轻钢结构构件与实际施工安装需求之间的匹配程度。需要注意的是,在轻钢结构构件焊接过程中,需要合理的选择焊接方法。
        2.2.1焊条电弧焊
        目前在轻钢结构构件制作过程中,应用最为广泛的方法是焊条电弧焊法。该方法的操作设备较为简便,灵活性较强,与实际的是制作环境匹配度较高,对于制作工作人员的技术要求较低。但是,该焊接方法的整体效率低下,容易受外部环境以及产品质量的差异影响。
        2.2.2埋弧焊
        埋弧焊方法可以分为半自动埋弧焊和全自动埋弧焊两种焊接工艺。其中全自动埋弧焊方法主要运用焊剂和熔渣保护层,对于厚度较大的轻钢结构构件进行焊接,整体焊接过程通过自动化的操作技术,将电弧热量进行集中处理,具有较大的熔化度。

该技术目前在我国应用条件良好,能够有效保证轻钢结构构件的焊缝质量,具备优异的塑性和韧性。但是该方法主要适用于焊接长度较长的直线焊缝中,具有一定的局限性。其中半自动埋弧焊方法主要应用于曲线或其他任意形状的轻钢结构构件焊接过程中,整体焊接工艺需要与高操作水平的工作人员进行有效的配合。随着我国现代化科技的不断进步,全自动埋弧焊和半自动埋弧焊方法应用的过程更为简便,促使我国轻钢结构构件制作效率明显提升。
        2.2.3气体保护焊
        气体保护焊接方法主要通过喷枪喷出气体对电弧、熔池、大气进行直接隔离,从而达到焊接目的。该方法的焊接过程较为稳定,且焊接速度较快,电弧加热效果集中,焊浆的熔深深度大。其他焊接工艺相比,发生焊接变形问题的概率较小,且焊缝强度与手工焊接相比更加优异,具备明显的抗锈能力。
        2.3表面处理工艺
        在轻钢结构构件制作和焊接完成后,根据不同的施工需要,会对轻钢结构构件进行堆放、运输及安装过程,在过程中容易发生生锈、氧化等问题。为了对这些问题进行有效的处理,需要对轻钢结构构件进行表面的二次处理,对其底部进行喷漆处理。目前越来越多的轻钢结构企业使用抛丸工艺对其进行表面处理,有效提升了构件的防腐效果,为后续相关施工工作打下良好基础。
        3轻钢结构构件焊接质量控制措施
        3.1做好相关准备工作
        (1)施工材料准备:根据工程图要求选用钢结构材料及相应焊接材料,要根据结构材料的类型选用适合的焊接材料。钢结构材料、焊接材料必须在施工之前进行焊接工艺评定,以工艺评定的结论确定相关工艺产数。
        (2)施工技术准备。根据工艺评定结论、设计图纸及相关规范进行施工制造的工艺编制,制造前还需要对参与制造的人员进行相应的技术交底工作。
        (3)施工机具准备。焊接施工过程中,主要采用的设备是焊机,等离子切割机等主要设备,还要配备一些其他的常用设备、工器具。(焊渣锤、角向磨光机、钢丝刷等)。
        (4)作业条件准备。焊接前轻钢结构构件焊接区及近缝区的表面要清理干净,如果在室外进行作业要保证温度大于5℃、空气湿度不大于85%的条件下进行。
        3.2焊接人员的选择
        轻钢结构构件质量与焊接人员的素质及其施工技术技能密切相关,选择焊接施工人员时,一定要选择经过专业技术培训、取得相关资格证书、有实践经验的焊接工人。施工前要组织焊接人员进行培训,对施工图纸及工艺要求进行讲解,同时加强对施工焊接人员安全意识、责任意识两方面的教育,加大对钢结构施工过程、焊接质量的监督检查,保障结构制造质量。
        3.3合理控制放样和下料过程
        针对轻钢结构构件制作和焊接过程中可能会发生的线性收缩变形问题,可以在析架、钢梁等受弯构件放样过程中对高度进行提前拱起,使下料过程中对收缩余量进行充分的预留。一般轻钢结构构件的收缩量与周围环境因素影响较大,当受弯构件长度在24m以内时,收缩量通常为5mm,当长度超过24m时,收缩量则为8mm。
        结语
        综上所述,为了有效控制轻钢结构构件的制作和焊接质量,相关管理人员需要对整体的制作流程进行严格管理,选择不同的制作方法和焊接技术,降低焊接过程中发生变形问题的概率。同时,开始制作和焊接时进行充分的准备工作,从而最大限度地保障轻钢结构构件整体制作水平。
        参考文献:
        [1]靳鹏.大型钢结构制造过程中的焊接质量控制分析[J].建筑工程技术与设计,2018,000(005):3247.
        [2]白晓方,勾应林.钢结构拼装与焊接施工的质量控制要点[J].山西建筑,2018,044(035):200-201.
        [3]张俏.试论钢结构构件连接处的检测与加固处理技术[J].现代国企研究.2016:6.4(134).
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