刘有为
山东高速莱钢绿建发展有限公司济南钢构分公司 山东 济南250100
摘要:现如今,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。
关键词:建筑工程;钢体结构;焊接技术;发展现状;发展趋势
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建筑钢结构的施工特点
1.1复杂性
建筑钢结构是钢制材料通过焊接连接、螺栓连接、螺栓铆钉连接等工艺组成的结构,工艺流程较复杂,涉及诸多专业的施工作业。引发钢结构施工出现质量问题的因素较多,例如,在建筑钢结构施工过程中,导致焊缝出现裂纹的原因有焊接参数不当、焊材选用不当、错误操作、焊接预热不当等,所以项目管理者应严格做好钢结构工程的安全施工与质量管理工作。
1.2严重性
在建筑钢结构施工期间,出现的质量问题会造成严重事故,影响施工质量,严重时还会出现人员伤亡事件。例如,在钢结构工程中,技术人员制定设计方案时并未考虑吊顶与设备管道的悬挂荷载,违反设计规范要求加大了屋面荷载,钢梁挠度过大导致钢结构坍塌,最终引发工程事故。
1.3可变性
技术人员在工程建设初期没有及时发现和处理钢结构质量隐患,随着时间推移,在外部环境的影响下,钢结构的质量缺陷发生持续性变化,问题愈加严重,逐渐降低钢结构的整体性能。
2建筑工程钢体结构焊接技术的发展现状
2.1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。
2.2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。
2.3低温焊接施工工艺
低温环境焊接时应尽量选择超低氢焊接材料与低氢焊接材料,保证烘焙与保温措施的严格执行,提高焊材质量水平。焊前防护过程中,施工人员应在焊接作业区域搭建防护棚,形成焊接封闭空间,尽量避免损失热量。若施工企业没有条件搭建防护棚时,施工人员还应在焊接防护区域采用其他合理防护措施,并在气体保护焊过程中充分保护焊接气瓶,避免气温过低。为了保证焊接质量,施工人员还应合理控制层间温度与预热温度。低温焊接时,预热温度应稍高于常温下的焊接温度,确定构件焊缝预热区域大小,使其宽度大于施焊处板厚的1.5倍以上,且不应小于100mm。除此之外,施工人员在焊接期间还应加大定位焊热输入,选择正式焊接相同的预热条件,增大焊缝截面与长度,不得在坡口外的母材上打弧。为了避免因定位焊接引起收缩裂纹问题,施工人员应在熄弧时填满弧坑,采用摆幅焊接方法,在严格控制层间温度的基础上,保证焊接后热与保温效果。
3建筑工程钢体结构焊接技术的发展趋势
3.1智能化发展
对于大部分行业领域来说,智能化都是自动化的发展趋势。焊接自动化技术的智能化发展,就是指将应用于焊接自动化装备中的控制技术进行融合,通过传感器技术、图像处理技术、语音识别技术等方面的应用,从而在不同的工作环境中保证焊接自动化技术的稳定发展,并且可以自动发现焊接生产过程中存在的故障和问题,完成相应的指令操作。同自动化技术相比,智能化最大的不同就是将人的部分思维方式转移到其中,是对焊接工艺的一种有效优化,可以自动根据实际的情况进行技术参数上的改善,从而提高焊接过程中的质量。例如,在激光自动化的焊接过程中,智能化的发展是指可以随时监测工件的位置是否符合要求。这是保障工艺有效进行的重要手段。
3.2改进钢结构焊接工艺
改善焊接变形问题时,工作人员应充分重视钢结构焊接工艺的改进。一是确定合理的焊接顺序,工作人员应严格根据相关规定确定钢结构的组装与焊接流程,保证自重压力的承受情况,以符合构件组装标准。同时,在焊接钢结构时应一次性焊接小型构件,之后根据合理顺序进行组装。在焊接较大钢结构时应先完成小构件的焊接工作,之后再进行组装与焊接。为了避免部件组装期间出现变形问题,工作人员在选择零部件型号时应保证符合相关规定,避免外力强制性拼接过度,尽可能保证焊接接头热量的均匀性与温度的适当性。且还应做好反变形工作,钢结构焊接时会发生收缩反应,一定程度上减小了构件原有的尺寸大小,因此,应利用反变形方式弥补因焊接应力出现的变形问题。除此之外,还应确定合理的焊接夹具,更好地固定较大型的构件,确定合理的焊接平台与焊接工具。
3.3网络化发展
在现代科学技术快速发展的前提下,焊接自动化技术中的接口非常普遍。在这个过程中,它也将朝着网络化的方向发展。所谓的网络化就是指在通信技术和计算机技术的应用下,可以实现不同焊接项目在信息、数据上的有效连通,可以通过终端电子设备的方式将焊接项目联系到一起,从而实现焊接过程中的远程监控模式。这个过程可以实现焊接技术的一体化控制,实现不同领域上的资源共享,及时发现在工作过程中可能存在的漏洞,具有一定的现实意义。
结语
综上所述,在社会发展进步的大环境中,我国建筑工程的施工呈现出了明显的变化趋势,尤其是钢体结构在建筑工程施工阶段中的应用,这种结构的应用具有明显的优势。同时,这种结构的应用也需要技术人员具有较高的技术能力水平,并且在这个过程中,不仅需要技术人员做到持证上岗,而且需要在实践过程中累积相关的工作经验,不断提高自身的焊接技术水平。
参考文献
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