建筑钢结构焊接施工关键技术与质控要点研究

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摘 要 随着建筑业和工业的快速发展，钢结构已经成为其中必不可少的一部分。但是，我国工业建筑的钢结构焊接施工技术发展时间较晚，钢结构焊接施工技术相对落后。随着钢结构在工业建筑中应用范围的不断扩大，钢结构焊接质量直接关系着整体建筑的质量。因此，建筑钢结构焊接施工技术尤为重要。本文对建筑钢结构焊接施工关键技术进行分析，阐述了钢结构焊接施工质量控制的有效办法。

关键词 建筑；钢结构；焊接施工；技术；质量控制

1 建筑钢结构焊接施工关键技术

1.1 现场焊接机器人技术

在工厂施工中，焊接工作已经形成自动化作业，但是在建筑施工现场焊接中的自动化作业程度较低。但是，在当前信息化，自动化时代发展的大环境下，机器人已经被应用到各个行业中。焊接机器人在建筑钢结构中的使用，大大提高了焊接作业的自动化能力。自动焊接技术具有很多的优势，它首先对操作人员的实际焊接操作能力要求较低，使工作人员的劳动强度大大降低。同时，通过自动化焊接，可以使焊接点的形状更加美观，更加稳固。

在北京鸟巢工程钢结构的焊接中，已经成功的应用了GDC-1轨道式焊接机器人。主要利用实心焊丝CO2气体保护焊。此焊接机器人在鸟巢工程的九号柱中，使用了横焊的方式进行钢结构的焊接，而在十六号柱中使用了仰焊的方式。除此之外，在大连期货大楼工程的建设中，也使用了这类机器人进行钢结构的焊接。在当前焊接机器人的应用中，可以通过以下两个方面来实现[1]：第一，新型机器设备的开发。在新型机器设备的开发中，焊接机器人可以进行全部位置的焊接。在焊接现场，焊缝位置多而复杂，传统的焊接机器人不能对需要焊接的位置进行全部焊接，即使可以，工作的速度较慢，效率较低。因此，机器人需要针对此类问题更加进一步完善，实现全方位焊接，使其更加适应现场施工。第二，加强焊接材料的改进，实现施工现场的自动化作业。相关设计部门重视可对焊接器材的研发，将其自我保护性能与防风性能和适用性能进行提高，制造出新型的自动化的焊接器材，以满足施工现场自动化作业的需要，保证施工质量，提高工作效率。

1.2 电加热技术

在传统的建筑施工中，钢结构焊接前预热与焊接后保温大部分都是使用火焰加热法。但是，在当前建筑发展中，建筑越来越高，钢结构的各种交叉点愈加复杂，部件构件截面逐渐增加，钢板厚度也越来越厚，传统的火焰焊接加热方法的不均匀性已经不能满足现代建筑的需要。与之相反，电加热技术能够对钢结构进行均匀加热，并且容易控制加热的温度，这些优点使得电加热技术更加适应于钢结焊接施工中。

电加热器的制造需要根据焊接热处理构建的形状，尺寸和厚度的具体情况进行，并且电加热器的材质应当是带工装强力碳钢的优质陶瓷，可以保证电加热器的质量。陶瓷磁铁式的电加热器也是一种常用的器械，将其固定在焊缝坡口对应的两侧，如果焊接截面较为复杂，可以将其适应铁丝进行捆绑，并使用接长导线用与电脑温控仪相连接，并通电完成加热工作（如图1）。

开始工作时，可以先从对口中心的位置开始，在焊缝以及其两侧的100毫米的地方进行加热，而加热的范围两侧都要比焊件的厚度大1.5倍并且不小于100毫米。加热的温度需要依照材质和厚度进行设定，可以使用红外线温测仪来测量加热的温度。而预热的温度和焊接后温度的控制都需要使用电脑温控仪来实行自动控温。在施工完成后，需要保证后热温度保持在250度至300度中间，持续两个小时左右，然后进行保溫在慢慢冷却（如图2）。施工完成后的温度需要大于或者等于既定值，如果焊接环境的温度在零下时，如要将后热的温度提高200度左右，并根据相关规定进行保温时间的控制，达到一定时间后让其冷却直到常温为止。

2 建筑钢结构焊接施工的质量控制要点

2.1 对焊接部位施工质量进行严格监督

建筑钢结构焊接施工开始前，对焊接材料的质量严格控制，按照相关规定进行检查，选择质量过关的焊接材料。在检测材料时，要及时监测数据信息和记录检测结果，避免偷工减料的现象发生。根据施工对象的具体形态，性质和位置选择与之相应的焊接施工技术[2]。当焊接施工完成后，对焊接部位的焊钉弯曲程度等情况进行检查，确定焊缝是否均匀，如果出现缝隙，需要进行补焊。同时，建筑企业需要建立一定的规范制度对钢结构焊接施工进行约束和检查，及时发现问题并加以解决，保证钢结构焊接的整体质量。

2.2 加强焊接裂缝的控制工作

焊接裂缝是钢结构焊接施工中作为常见的问题，也是影响整体施工质量的最为关键的因素。为了降低发生裂缝的可能性，需要选择合适的焊接材料，对焊接材料化学成分进行控制，防止焊接材料时出现低熔点共晶物，避免焊接纹的出现。同时，在施工过程中，可以对焊接电流和焊接速度进行掌握，使焊缝截面的宽度和深度符合工艺规定的要求，保证热量传输进行科学控制。另外，严格控制焊接材料的焊前预热和焊后冷却，避免建筑受到冷空气后出现裂纹。

3 结束语

随着工业建筑的发展，钢结构已经成为不可或缺的一部分。钢结构焊接质量对建筑的整体质量具有重大的影响。所以，钢结构焊接技术为钢结构施工提供了有力的保障。因此，施工单位必须引进先进钢结构焊接施工技术，提高焊接施工水平和能力，提高焊接人员的技能，对施工问题进行全面的分析，并采取相应的对策加以解决，提高建筑钢结构焊接的质量，防止留下安全隐患，保证建筑的整体质量。

参考文献

[1] 韩杰，黄浩，赵超.某超高层建筑悬挑钢结构施工模拟分析及现场监测[J].施工技术，2013，（8）：40-53

[2] 吴杰，汪帅，沈万玉，等.钢框架结构吊装与焊接施工技术研究[J].安徽建筑，2014，（2）：142-144.