钢结构焊接安装施工工艺浅析

GXF360 2017-06-17

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钢结构焊接安装施工工艺浅析

康昊雄

（中国二十二冶集团有限公司河北唐山 064000）

［摘要］随着我国现代房地产业的迅猛发展，建筑技术也在不断的进步。钢结构因其独特的性质而被大量的应用在建筑工程行业中。但是钢材料本身的结构也注定了其是一个比较复杂的技术，钢结构的制作、运输、焊接以及最后的使用维护各方面都需要严格把守质量关。一旦在施工的过程中出现质量缺陷就会给整个大工程带来重大的灾难。钢结构的焊接用来连接构件，焊接安装工作是一项比较复杂的技术。本文对钢结构的焊接和安装工艺进行研究。

［关键词］钢结构；焊接；安装；工艺

钢结构的特殊材质以及强度等决定了其焊接安装是一项比较复杂的技术，我们在进行焊接的时候，一旦忽视了其中的重要细节，就会出现更多的问题，让焊接出现困难，所以我们一定要严格把关。

1 钢结构焊接中常出现的问题

1.1　焊接技术不规范

钢结构技术人员交接不彻底，导致焊接人员对焊接的工艺和顺序不够了解；安装人员不严格按照图纸以及工艺进行施工，随意的切割，造成了钢结构的装配间隙太大，从而影响到了焊接效果，或者原来是顶紧的联系焊缝，就因为装配间隙太大成了工作焊缝，从而影响焊缝的使用强度的要求；焊接人员的自身技术限制，导致工艺本身就存在着缺陷，导致安装的精度不严格、焊接的质量不高、顺序不够合理；焊接的关键点和主要工序不够严格，质量的检验也不按照规范执行；单位的监理不严让施工单位有机可趁。

1.2　焊接的变形

焊接变形种类也很多，主要包括横向、纵向以及多角变形等等。主要原因是焊接过程中的受热不均匀，没有很好的综合钢结构的尺度、外观以及受热时间，不能很好的关注焊接过程中的一些细节，导致焊接工作的技术性没能很好的实施。在矫正变形的钢结构的时候，很容易形成严重的参与变形，而如果矫正无效，可能会造成钢结构的报废。另外，钢结构一旦出现变形现象，对进一步的焊接工作的开展很不利，就好像基础没打好，上层建筑的工作将很难开展。

1.3　焊接质量缺陷

常见焊接质量问题存在很多，一般主要就是焊缝边沿出现焊瘤、互咬现象以及气孔较多等等，对于大型的钢结构建筑来说，导致焊缝缺陷的因素有很多，比如焊接人员的技术不过关以及设备的操作不规范、材料的运用和焊接流程存在错误，这些都是焊接缺陷的原因。所以焊缝的缺陷都是由很多原因造成的，在以后得焊接过程中一定要严格把守各焊接环节，真正的将焊接技术发挥出来，并且严格把守各细节部分，加强重点环节的焊接事项，才能将焊接事项完善。

1.4　突发断裂

在焊接的过程中，经常会有突发性的断裂出现，这种现象时间较短，端口有整齐断裂的现象，这种情况对进一步的焊接工作的进展有很大的影响。导致这种现象的原因一般就是焊接的电流过大或者就是在焊接的瞬间速度变慢，使钢结构承受不来，焊接线的能量加大，导致钢结构晶体体积变大，焊接区域的结构韧性降低，从而出现突发的断裂。

1.5　残余应力集中

在对大型的钢结构进行焊接的时候，如果各个焊接部位的温度不同，矫正技术的应用不恰当，就会导致钢结构受到残余应力的作用，这样就会导致钢结构的焊接不稳，框架对整体结构有很大的约束力量。尤其是多跨度的钢结构，节点较多，受到的力以及方向也很多。在焊接过程中，受热不均匀就会导致每个受力点受到的力不同，残余应力不断加强，使变形过程不断发生，不利于钢结构焊接的下一步进行。如果残余应力不消失，会使钢结构的刚性下降，承载力下降，二阶效应不断的发生。

2 焊接安装的施工工艺

钢结构的焊接安装施工难度大，技术要求高，即使是经验丰富、综合素质高的焊接师傅，对焊接流程也马虎不得。安装焊接的一般流程是：①焊接前的检查。在进行安装焊接之前，焊接人员要对焊接装置以及其他设备进行仔细的检查，钢结构构件的间隙和坡口也不应放过，并对焊接对象的氧化和污染进行清理；②在焊接之前进行预热，对焊接的接口以及周边进行预热，达到焊接的适宜温度，并用专门的设备进行检查，有效防止温度不符合，严格要达到焊接的要求温度。③在钢材和接口之间放置弧度板和焊垫板，有效避免钢材之间出现间隙而导致焊接不牢；④在焊接中先焊接焊垫板和坡口的结合处，焊接完毕后对接口附近进行适当的清理，在逐一的开展焊接工作，使无焊缝；⑤仔细检查焊接处，对存在的缺口进行补焊，避免应力，直到没有缺口。

2.1　焊接变形的控制

（1）减少焊缝的横截面积，满足连接即可。凸起很高的焊缝以及焊缝金属，并不能够增强其强度，相反的增大了应力集中的系数，削弱了坡口的性能，对焊接缝可采用刨边成U型来减少焊缝之间的金属量。

（2）焊缝要居中对称，贴近中和轴进行焊接，两个力相互平衡，在设计和焊接过程中可以减小变形。

（3）逆向回焊法来焊接。焊接的总进程由左向右，分开的每一焊应从右向左，分段侧焊。在每次焊接后，焊缝板内侧热量集中使该地膨胀，两块板向外分开，但是当热量发散后膨胀又会合拢。

（4）焊接前将焊件偏置，利用收缩力。就是在焊接前先留出预偏量的空间，使用机械方法来反向抵消收缩力。

（5）反向力平衡收缩力。例如用其他的收缩力、夹具的约束力、构件的装配力以及重力向下产生的反力。

2.2　残余应力的控制

减少焊缝的尺寸；严格规范焊接的顺序；降低焊件刚度；减少焊缝拘束度。

2.3　焊接裂缝的控制

对于焊接产生的热裂纹要限制母材以及焊接材料，用于焊接的钢材含硫量和含磷量不应太大。另外钢材中的含碳量越大，焊接性能就会越差，含碳量在百分之0.1以下时，热裂纹的产生会大大降低。

消除冷裂纹要规范焊接的工序和线能，焊前要预热，达到焊接的适宜温度。采用碱性焊条或者焊剂，来减少焊缝的氧含量；烘干焊条和焊剂，去除上面的油污和锈斑等等。