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建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势钱廷洋

发表时间：2021/7/12 来源：《建筑模拟》2021年第3期作者：钱廷洋

[导读] 近年来我国科技水平的提升，建筑行业的施工技术在不断的提高。在建筑领域中，通过合理地运用焊接技术，能够减小工作人员的劳动强度，促进建筑质量的提升。钢结构在建筑工程中应用日益普遍，对于建筑物稳定性的提升具有重要意义。因此，工作人员应对钢结构焊接技术的重要性有足够认识，促进自身焊接技术水平的提高，以满足用户对钢结构建筑的需求。本文就建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势展开探讨。

        中国建筑第二工程局有限公司北京 100160
        摘要：近年来我国科技水平的提升，建筑行业的施工技术在不断的提高。在建筑领域中，通过合理地运用焊接技术，能够减小工作人员的劳动强度，促进建筑质量的提升。钢结构在建筑工程中应用日益普遍，对于建筑物稳定性的提升具有重要意义。因此，工作人员应对钢结构焊接技术的重要性有足够认识，促进自身焊接技术水平的提高，以满足用户对钢结构建筑的需求。本文就建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势展开探讨。
        关键词：建筑工程；钢体结构；焊接技术

        引言
        在钢结构施工领域中，焊接技术占据十分重要的作用，焊接水平直接决定着钢结构工程的质量水平，可以显著增强钢结构的生命力。对此，在此后的建筑领域中，应广泛应用焊接工程技术，针对存在的问题制定合理的解决措施，以切实提高钢结构的施工质量与效果。
        1建筑工程施工中钢结构优势
        1.1优化抗压能力
        建筑工程钢结构施工需要应用的钢材型号较多，通过结合应用不同材料的优势能够将整体结构力学性能改善。作为衡量钢材质量的关键指标，钢材的韧性越优越说明其能够承受越高的外部冲击形变，避免发生开裂、断裂等问题。钢结构的韧性较高，所以抗外界打击能力和抗交变压力的能力较强，可以优化抗压性能。
        1.2经济性能好
        传统建筑工程项目采用砖石与混凝土结合的方式建造房屋，这样的施工方式对原材料的需求量较大，且砖石的回收效率较低。如果使用钢结构代替部分砖石，不仅能够提高建筑结构的稳固性，节省建筑空间，而且钢材具有可重复使用的优点，能够有效节约建筑资源，提高工程的经济性。
        1.3提高安全性
        传统的建筑工程建设中需要应用大量的混凝土，混凝土结构容易出现裂缝等不良问题导致对整体工程的安全性产生威胁。而钢结构技术的应用提高了建筑工程的延性，能够改变建筑物在抗震中的参数，加上钢材本身具有较强的坚韧性和延展性，有效弥补了混凝土结构的不足。通常要根据原材料和结构特点合理设计延性，提高建筑工程的稳定性，进而提高建筑工程的质量。
        1.4环保性能高
        钢结构的原材料不会对周围环境造成污染，并且还能回收再利用，减少资源浪费。混凝土和砖石在施工过程中会产生大量粉尘，对周围环境的污染严重，并且砖石施工效率要明显低于钢结构施工，对周边居民的生活影响较大。
        2钢结构焊接技术
        2.1高强钢焊接技术
        在采用高强钢焊接技术时应选择合理焊材，强节点弱杆件施工时应选择冲击韧性、强度均高于木材标准规定的最低值的焊接材料，以保证焊接接头各方面性能均达到标准规定的最低值，提高焊缝的可塑性。在厚板焊接过程中，施工人员应结合厚度效应选择合理强度的焊材，当节点拘束度较大时，配用低强焊材应保证1/4板厚以下标准，保证钢材的冲击韧性。同时，还应根据重点施工流程合理选择焊材韧性，以确保焊缝、韧性均达到钢材的基本标准要求。施工人员应选择碳当量评定法、热影响区最高硬度试验评定法、插销试验临界断裂应力评定法等评价高强度焊接性，并进行裂纹试验控制。在确定最低预热温度时，施工人员应充分结合坡口试样抗裂试验进行，以达到预期的硬度控制效果。施工人员应根据不同板厚T型接头角焊缝热影响区硬度达到350HV对应的冷却温度确定焊接线能量，并结合板厚范围、裂纹敏感指数、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温度，根据钢材特定曲线、冷却时间以及接头输入等因素确定最低预热温度。

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        2.2低温焊接技术
        由于低温焊接技术是钢体结构焊接操作中应用较为广泛的施工技术，从低温焊接技术的实际温度要求来看，在利用低温焊接技术进行焊接施工操作时，虽然温度不是很高，但是，还是需要做好相应的焊接保温措施，并且要在焊接区域设置封闭空间，以降低热量的实际损失。如果在低温焊接过程中，使用气体进行焊接保护，针对储存气体的气瓶也需要采取保护措施进行保护。
        2.3厚钢板焊接技术
        在建筑钢结构施工中，厚钢板得到了广泛应用，比如国家体育场工程最大钢板板厚可达到110mm，更多钢结构开始广泛采用厚钢板，促进了厚钢板材焊接技术的快速发展，扩大了建筑用钢范围。同时，在厚钢板焊接期间，施工人员还应做好裂纹与变形的控制预防工作，选择合理的坡口方式，比如可以选择X坡口或双U型坡口，若采用单面焊接适应在焊透的基础上，尽量提高工作效率，选择窄间隙与小角度坡口，降低焊接剩余应力，减少焊接收缩量，保证层间与预热温度的合理性。
        3建筑工程钢体结构焊接技术的发展趋势
        3.1利用自动焊接技术能力
        自动化的焊接技术能够有效提高建筑工程钢体结构的质量水平和强度指标，并且，这项焊接技术不仅被工业发达国家积极采用，而且被我国建筑工程钢体结构行业领域广泛应用，这种焊接技术的有效应用，不仅能够实现建筑工程钢体结构的大型化和重型化，而且能够提高建筑工程钢体结构的精准度，这种技术形式不需要技术人员具有较高的专业技术水平。
        3.2控制焊接节点构造
        在设计钢结构焊接节点时应避免出现变形问题，严格控制焊缝数量及大小。焊接钢结构期间极易出现焊缝数量多且尺寸大等问题，以致频繁出现焊接变形情况，对此，工作人员应严格控制焊缝大小及数量，尽可能选择恰当的焊缝坡口大小及形状，以保证钢结构的承载力，减小截面积。同时，钢结构焊接时应尽量在物体截面对称处确定焊接节点位置，保证中性轴焊接点尽量靠近中性轴，避免接近高应力区。除此之外，还应合理选择节点形式，避免因应力集中及高温集中等因素引起变形问题，且在多向交叉位置不得设置节点。
        3.3提高焊接人员专业素质
        在新形势下，企业对于焊接人员提出了较高的要求，这就需要焊接人员具有较高的专业技能和职业素养，这样才能满足企业实际需求，进而提高建筑钢结构焊接水平。首先，高校要加强焊接专业的开设，增加招生人数，让更多的学生选择焊接专业，这样才能为企业培养出高素质人才。高校是培育焊接人才的重要场所，所以，无论高校领导还是教师都应该加强对焊接专业的重视，积极投入到教学中，这样不但能够为培养出高素质焊接人才打下坚实的基础，而且能使高校树立良好的形象，促进高校持续发展。其次，企业要加强对焊接人员的培训力度，对于一些刚毕业的学生，企业领导要让经验丰富的员工进行指导，向其传授相关实践经验，这样不但能够让刚毕业的学生有一定实践经验，而且能提高焊接人员综合素养。对于企业中的老员工，企业领导要定期组织焊接人员学习，让其掌握先进的技术，提高数字化技术水平，熟练操作各种焊接技术。人才是促进企业长远发展的重要因素，企业只有具备高素质的焊接人才，才能提高焊接整体水平，进而提高经济效益。
        结语
        当前我国社会经济获得了稳定发展，钢结构施工技术在众多施工单位得到了快速发展，钢结构焊接工作得到了各个领域工作人员的充分重视。实际施工期间，施工人员应全面清晰了解焊接工程的形成流程，并有效控制焊接过程中钢结构的精确程度，针对焊接问题制定合理的预防方案，确定解决措施，从根本上保证钢结构的施工质量，为此后钢结构的广泛应用打下坚实的基础。
        参考文献：
        ［1］董盛荣．浅析我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和趋势［J］．南方企业家，2020，38（4）：229．
        ［2］胡志荣．我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势［J］．四川建材，2019，42（4）：3－4．
        ［3］姜筱琛．论我国焊接技术的发展现状和趋势［J］．科技尚品，2019，9（4）：41．