董兆祥[1] 荆明星[2]
济南建设设备安装有限责任公司[1] 山东工程职业技术大学[2] 山东省济南市 250000
摘要：在社会快速发展的新形势下，当前钢结构应用发挥来越广泛。在钢结构施工过程中，机械焊接工艺作为非常重要的一项内容，是钢结构构成完整结构不可或缺的一道工序。利用机械焊接工艺可以有效的保证钢材料 的稳定性，全面提高焊接的质量。文中从机械焊接工艺的基本原理和分类入手，分析了钢结构焊接的基本要求，并进一步对钢结构施工中机械焊接工艺进行了具体阐述。
关键词：钢结构；施工；机械焊接
焊接作为一项制作和连接钢结构的重要技术，目前已经广泛地应用于钢结构建筑相关工程中。尽管焊接技术运用于钢结构建筑中具有相当多的优势，但焊接中的变形问题却始终是焊接工艺中的美中不足。焊接过程中出现的变形等问题不仅会在一定程度上影响到钢结构建筑的美观，还有可能造成焊接物体的报废，进而给企业或者个人带来一定的经济损失。为此，我们必须进一步做好相关的防治工作。
1机械焊接工艺的基本原理及分类
焊接技术主要是指在高温或者高压的条件下，运用诸如焊条、焊丝、焊剂等的焊接材料将母材连成一个整体的方法。其基本原理是指运用加热、加压或者加热加压的方式使钢材的局部迅速加热，实现原子间的融合。
目前的机械焊接技术的种类很多，但比较常见的是电焊、气焊、激光焊、压力焊、气保焊等种类。
压力焊又可以被称为是压焊，压焊不需要像焊丝、焊条、焊渣之类的焊接填充材料，是一种固相焊。在压力焊中比较常用的方法是电阻压力焊，但基本的方法主要有两种。一个是通过加热的方式，使母件接触部分呈现塑形或者局部熔化的状态，通过加压的方式使原子结合。另一种方式是不加热的方式，只靠压力使母件塑性变形，通过这样的方式使原子结合[1]。
手工电弧焊也被称为电焊，人们在日常生活中经常遇到的发出刺眼光芒的焊接工艺通常就是电焊。在电焊的工艺中，通常会运用到一些不同的保护焊接熔池的方法，避免出现与大气接触的现象。电焊的基本操作方法比较简单易行，因此大多的小型的钢结构的焊接都会选择这种电焊的焊接方式。
2焊接工艺的新发展
在传统的焊接技术的基础上，我国的焊接技术随着科技和经济的发展，逐步向更高层次的发展趋势迈进。主要包括了新式焊接设备的创新和发明；新式焊接技术的创新和发明；焊接技术的自动化和程序化。
新的焊接反变形技术。由于通常所采用的焊接技术不是高温就是高压，因此在焊接过程焊接母件在高温、高压的作用下在焊接处会发生变形，这种变形一般称之为母件应力热应力变形。这种情况限制了焊接领域内技术的发展和焊接业务的扩大；对关乎千万人生命的建筑安全产生了极大危害。母件的应力变形主要可以分为：纵向变形、横向收缩变形、弯曲变形、角变形和波浪变形等五种变形[2]。在实际焊接工作对主要是通过完善焊接工作的各个环节以提高焊接质量的方法达到反变形的目的。而对于新的反变形技术，虽然也有研究，但是成果并不丰富。目前反变形技术的一个创新是利用残余角变形的方法，主要的技术规范是在焊接开始前对焊接材料进行技术处理，施加弹性的反向变形，利用热弹塑性有限元法来模拟结构的焊接过程，确定焊接结构的弹性反变形规律：焊接前施加弹性反变形的结构在焊接后角变形趋于零，效果十分理想。
低温焊接的方式更是对传统高温高压的焊接方式的革新。考虑到高温高压的焊接过程极易影响母件内部结构的稳定性，因此研发了低温焊接的方式。低温焊接更加重视对焊件的预热，并可以同周围环境温度的变化进行调节，同时对焊缝金属的微合进化程度进行调整。通过一系列技术的革新更好的保证工件实体的质量。
高强度焊接技术是我国比较常用的高科技焊接技术。这种技术的重点在于高强度的“高”。这种科学技术需要焊接材料有一定的强度，还需要焊接的两者之间有鲜明的“强”相关，这种焊接工艺，在焊接的过程当中能够达到非常好的融合度。这对焊接接头的各个方面的要求也比较大。在未来，焊接技术会朝着继续研发新的焊接方法、材料、设备的目标前进，提高科学技术在焊接技术中的应用，使其达到机械化、自动化的水准，保证焊接质量的安全可靠。
3钢结构施工中机械焊接的应用
3.1焊接的质量
由于焊接工艺关系到全部钢结构的安全性和稳定性，尤其是大型的钢结构焊接中，焊接工艺的质量方面有着较高的建设标准，要对焊接工艺方面的质量和焊接部位的焊接点的质量进行分析，要求达到规定的值才可以进行下一步施工，尤其是两种焊接材料之间的焊接，实质上相当于两种金属物质的新的融合的程序。焊接点是影响焊接质量的首要部位，因此在焊接时应当重点加强对焊接点的质量控制中要保证焊接工艺的规范性，采用合理有效的措施加强对焊接结果的检测，务必消除焊接中的质量隐患，可以有效地进步焊接质量，加强对钢构件的安全性，在焊接时要控制好焊接工艺操作的规范性，取得高效的焊接结果。
3.2焊接的反变形
实际生活中由于焊接的工艺和钢构件的利用环境不同，会导致焊接点周围出现变形的现象，这类环境影响了焊接工艺领域内的焊接的发展状况，对此要加强对焊接反变形工艺的研发工作。现实焊接工艺中的利用情况由完善焊接转向至各个环节的步骤，以加强焊接质量的方式减少变形的工艺。当前使用的反变形工艺中的新的操控中的残余角变形的方式，其中的规范是在焊接开始时对焊接的材料方面进行合理的布置，施加弹性的反向变形，操控热弹塑性有限元法来假设焊接工艺的进程，加强对焊接布局的弹性反变形，焊接前应施加弹性反变形在焊接后角变形趋于零。
3.3低温焊接
焊接钢构件有时会导致焊接点的断裂情况出现，原因是低温现象导致的，尤其是当钢构件中存在缺口时，断裂产生的几率更大，科学研究焊结构件断裂的问题产生，结果表明低温焊接可以有效地削减断裂现象的产生[3]。由于低温焊接时要对焊接点的预热分析，所以对此要加强重视，在预热时要按照四周的环境温度合理的进行焊接的预热与后热，同时也可以在预热的过程中加强对调剂焊缝金属的微合金化的控制，同焊接工艺配合，使焊缝金属中的针状铁素体可以取得较好的焊缝强韧性，从而使得焊接工艺的水平可以随之提高进而保障了工程的实体质量。
结束语
因为钢结构焊接工程的技术要求比较高，所以需要同样高的技术管理制度，要将技术和施工管理制度完全落实到整个工程当中，落实到每一个细小的环节当中。如此便能更加高效的完成钢结构焊接工程的焊接工作，才能从根本解决焊接过程当中可能出现的所有问题。将钢结构焊接工程的社会效益、经济效益发挥到极致，真正提高我国的钢结构焊接技术的焊接质量。
参考文献
[1]王吉鹏. 钢结构施工中机械焊接工艺分析[J]. 汽车世界，2019(8):103.
[2]王文华. 钢结构施工中机械焊接工艺分析[J]. 建筑工程技术与设计，2018(15):523.
[3]刘松涛，陆思杰. 钢结构施工中机械焊接工艺探讨[J]. 山东工业技术，2015(12):117.