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焊接钢结构论文范文

随着我国城市化进程的不断加快,推动了建筑业的发展速度,各类建筑工程随之与日俱增.钢结构作为一种特殊的结构形式现已被广泛应用于各类建筑工程当中.由于钢结构的自重加大,加之其对稳定性的要求较高,所以应用钢结构时,必须确保其焊接质量.鉴于此,加大对钢结构焊接技术的研究力度显得尤为重要.下面该文重点对我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势进行浅谈.

1.建筑钢结构焊接技术的应用现状

1.1 材料的应用现状

在建筑钢结构焊接工程中,钢材的选用一般为Q390钢、Q345钢和Q235钢.其中,应用最多的是Q345B钢,而对于重要钢柱、钢梁的焊接施工而言,则需要选用Q345GJC高层建筑钢.建筑钢结构中的钢材要满足GB/T19879—2005《建筑结构用钢板》中关于碳当量和焊接裂缝敏感指数的相关要求,同时钢材的强屈比必须超过1.2,伸长率不得小于20%.当钢板厚度超过40 mm时,应当选用有Z向性能的钢板,如Z25级钢板、Z15级钢板,以防止钢板出现层状撕裂；在选用焊材时,要确保焊材熔敷金属的力学性能不低于相应母材标准的下限值,严格执行GB50661—2011《钢结构焊接规范》的相关要求.对于钢板厚度小于40 mm的Q235钢和Q345钢,可按照规范要求免于焊接工艺评定.焊条和焊剂在使用之前要进行烘焙,烘焙次数不得超过2次.

1.2 焊接工艺方法的应用现状

（1）低温焊接工艺.从国内建筑钢结构工程的总体情况上看,在冬季施工的钢结构工程大幅度增多.相关研究结果表明,环境因素对钢结构焊接质量的影响较大,所以加大低温焊接技术的研究力度尤为重要.在低温环境当中进行建筑钢结构焊接时,焊材的选用是重中之重,其直接关系到焊接质量,通过对大量工程进行分析后发现,在0～-10℃的环境中,应当尽可能选用超低氢焊材,同时还要做好烘焙和保温措施；为避免冷空气对焊接质量的影响,可在焊接作业区搭设防护棚,以此来减少热损失,若是采用气体保护焊,则应当对气瓶进行保温；为进一步减少定位焊引起的收缩裂纹,应适当加大定位焊的热输入.

（2）高强焊接技术.这是国内建筑钢结构焊接中最为常用的一种焊接技术,该技术之所以在建筑钢结构工程中获得广泛应用,与其自身的特点有着密切的关系.高强焊接最为突出的特点在于“强”上,其中不但包含了焊材的强度,而且还包括接头的强度.为了达到高强度的焊接要求,在应用该技术的过程中,需要对焊材和接头进行严格检查,以此来保证焊接质量符合要求.

2.建筑钢结构焊接技术的未来发展趋势

2.1 焊接设备的发展

对于建筑钢结构焊接设备而言,采用先进的技术和科研成果完善其性能,提高焊机的自动化程度是未来一段时期的主流发展方向.通过对大量建筑钢结构工程进行调查后发现,施工中常用的焊接设备有以下几种：手动焊接机、埋弧焊接机、MAG焊接机以及电渣焊接机等等.现阶段,随着科技水平的不断提高,推动了相关技术的发展,在这一背景下,电焊机也逐步朝着高效节能的方向发展,不仅如此,机身的体积越来越小、质量也越来越轻,这给焊接机的现场应用提供了极大的便利,特别是逆变电源的出现,给钢结构焊接设备的发展注入了新的动力.随着业内专家学者对逆变焊机的研究不断深入,双零开关谐振电路被应用到逆变焊机上,该回路是一种非常先进的控制回路,它的加入不但能够有效防止PWM电路中元器件在高电压下开通,大电流下关断的情况时,不对开关造成损耗,而且还能保证焊机中的主要元器件的电流和电压不会过高,更为重要的是基本不会形成电磁干扰,由此一来,使焊机更加节能、环保.

2.2 焊接技术的发展

（1）栓钉穿透焊.随着建筑钢结构组合楼板使用量的逐步加大,栓钉穿透焊技术也必然会得到长足发展.栓钉穿透焊是指焊接时通过电弧燃烧使栓钉穿透压型钢板焊于钢梁表面,既可以阻止组合楼板发生水平位移,又可以阻止组合楼板与钢梁表面相脱离,在提高建筑钢结构抗震能力方面有着重要作用.在实际操作中,栓钉穿透焊受压型板厚度、镀锌层以及水、锈、渣等诸多因素的影响,为了确保焊接质量,就必须提高施工现场作业要求和焊接工艺要求.经过对国内外多种栓钉焊机的焊接参数进行研究,在对比实际工程焊接质量的基础上,可将栓钉穿透焊的焊接过程划分为起弧、电弧不稳定燃烧、电弧稳定燃烧以及熄弧顶锻四个阶段进行能量控制,以此提高栓钉穿透焊的焊接质量.同时,这种能量控制法已经在诸多建筑钢结构工程中得到了成功应用.

（2）UIT技术.超声波冲击处理（UIT）技术是提高焊接结构疲劳寿命的有效方法,在一些工程实例中得到了成功应用.虽然该技术在修复焊趾缺陷、降低应力集中方面有着明显作用,但是受其工作效率低、设备稳定性差等因素的影响,阻碍了该技术在建筑钢结构焊缝消应处理中的广泛应用.鉴于此,应当加大对该技术的研究力度,并将重点放在效率和稳定性的提高上.

钢结构焊接规范:三垦螺柱焊机钢结构栓钉焊接现场

（3）陶瓷衬垫焊接.陶瓷衬垫强制成形单面焊在一些领域的钢结构焊接生产中已经取代了钢制衬垫,具备背面成型良好、焊接工艺简便、焊接质量可靠等优势.陶瓷衬垫在双面焊中,可使用较大的根部间隙,背面无需清根,既能够保证焊缝根部质量,又能够提高焊接生产效率.同时,陶瓷衬垫焊接技术对衬垫长度没有严格要求,可根据现场情况任意接长或剪短衬垫,加之其对坡口根部间隙不敏感,从而使得陶瓷衬垫焊接技术被广泛应用于桥梁钢结构焊接工程中.值得注意的是,由于陶瓷衬垫在焊接中参与了焊缝熔敷金属的冶金反应,会对根部焊缝的冲击韧性产生一定程度影响,而我国又尚未出台相应规范对此做出明确界定,所以在实际焊接操作过程中必须注意这一问题.

3.结语

综上所述,随着建筑钢结构工程的不断增多,推动了与之相应的焊接技术的发展,一些新的焊接设备和焊接技术随之应运而生,这些焊接技术和设备在建筑钢结构工程中的应用,为工程焊接质量的提高提供了强有力的保障.虽然我国在钢结构焊接技术方面的研究起步较晚,但在不断的探索中也取得了一定的成果.在未来一段时期,应当不断加大相关方面的研究力度,借此来推动钢结构焊接技术的发展,使其能够更好地为建筑工程服务.

参考文献

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钢结构焊接规范引用文献: