浅析建筑钢结构焊接施工工艺

浅析建筑钢结构焊接施工工艺

作者：朱曦

来源：《科技资讯》2013年第19期

摘 要：随着新技术、新材料、新设备、新工艺的不时涌现，国建筑钢结构建设中发挥更加重要的作用。据统计，约50%以上的钢材在投进使用前需要经过焊接加工处置。因此，焊接水平的进步是实现钢结构技术快速发展和确保建筑钢结构施工质量的关键所在。本文就建筑钢结构焊接施工工艺进行探讨。 关键词：建筑钢结构焊接施工工艺

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0050-02 建筑钢结构具有自重轻、建设周期短、适应性强、外形丰富、维护方便等优点，其应用范围广泛。焊接技术是钢结构工程建设中非常重要的技术，焊接技术的好坏不仅仅决定着钢结构工程的质量，从跟高的角度来看，是焊接技术赋予了钢结构以生命。目前我国的建筑钢材存在很大不足，在品种、规格和质量水平上和发达国家还有较大差距。在高层钢框架结构施工领域，技术水平高、管理能力强的建筑企业很少，钢结构施工成套技术尚处于完善阶段。为此，有必要加强对钢结构的施工工艺及其焊接变形方面的探讨，这也是本論文的研究出发点。 1 建筑钢结构焊接施工要点 1.1 加工准备及下料

按照施工图放样，放样和号料时要预留焊接收缩量和加工余量，根据放样作样板。钢材矫正：钢材下料前必须先进行矫正，矫正后的偏差值不应超过规范规定的允许偏差值，以保证下料的质量。热加工的型钢先热加工，待冷却后再号孔。钢板预埋件及其他零件切割钻孔及喷防腐漆处理。 1.2 测量放线

根据土建标高基准线测预埋件标高中心线，检查预埋件标高偏差、左右偏差。整理结果，确定预埋件分隔的调整处理方案。沿楼板外沿弹出墨线定出预埋件顶标高线。 1.3 悬挂臂安装焊接

悬挂臂安装采用焊接，需检查焊接节点，调节悬挂臂设计坡度，准确无误方能进行焊接。靠边一条悬挂臂准确无误后，安装另一边一条悬挂臂，就位准确后点焊。然后以此两条悬挂臂为基准拉出悬挂臂的最高、最底标高线，一一焊接剩余悬挂臂。并焊接无缝钢管。型钢需接长时，先焊接头并矫直。采用型钢接头时，为使接头型钢与钢板预埋件紧贴，应按设计要求铲去

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

楞角。对接焊缝应在焊缝的两端焊上引弧板，其材质和波口型式与焊件相同，焊后气割切除并磨平。

1.4 校准检验

悬挂臂安装后首先检查现场连接部位的质量。悬挂臂安装质量主要检查悬挂臂竖向面的不垂直度；受压对悬挂臂竖向面的侧面下垂；悬挂臂坡度。保证悬挂臂符合设计受力状态及整体稳定要求。

1.5 防锈喷漆处理

应清除熔渣及飞溅物，不锈钢件表面喷白漆多遍防锈喷漆处理。涂料及漆膜厚度应符合设计要求或施工规范的规定。以肢型钢内侧的油漆不得漏涂。 1.6 调整检验

点式玻璃进行整体调整检验，调整标准横平、竖直、面平。偏差不得超过规定偏差。 1.7 上下打胶

充分清洁玻璃间缝隙，不应有水、油渍、涂料、铁锈、水泥砂浆、灰尘等。充分清洁粘结面，加以干燥。为调整缝的深度，避免三边粘胶。在缝两侧贴保护胶纸保护玻璃不被污染。上下同时打密封胶，注胶后将胶缝表面抹平，去掉多余的胶。注胶完毕，将保护纸撕掉，必要时用溶剂擦拭玻璃。胶在未完全硬化前，不要沾染灰尘和划伤。 2 钢结构焊接变形的预防方法

焊接钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围，应设法进行矫正，使其达到符合产品质量要求。实践证明，多数变形的构件矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。在生产过程中普遍应用的矫正方法，主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正。但火焰矫正是一门较难操作的工作，方法掌握、温度控制不当还会造成构件新的更大变形。因此，火焰矫正要有丰富的实践经验。钢结构对钢结构焊接变形的种类、矫正方法作一个粗略的分析。钢结构焊接变形的种类与火焰矫正：钢结构的主要构件是焊接H型钢柱、梁、撑。焊接变形最低预热温度确定方法。

（1）裂纹试验控制。根据斜Y坡口试样抗裂试验确定最低预热温度。

（2）硬度控制。根据一定碳当量的钢材，其不同板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到350 HV对应的冷却速度（540 ℃时），查表确定焊接线能量。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

（3）根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温。

（4）根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线图确定最低预热温度。建筑钢结构焊接施工工艺。 2.1 焊材选配原则

（1）强匹配。强节点弱杆件：焊接资料熔敷金属的强度、塑性、冲击韧性高于母材标准规定的最低值。焊接接头（焊缝及热影响区）各项性能全面要求达到母材标准规定的最低值。（2）兼顾焊缝塑性。厚板焊接时按厚度效应后的强度选配焊材，节点拘束度大时可在1/4板厚以下配用低强焊材。（3）满足冲击韧性要求。必需重点选择焊材的韧性，使焊缝及热影响区韧性达到钢材的规范要求。 2.2 电渣焊焊接时的注意要点

电渣焊是一种自动焊，主要用于高强度结构钢在竖直位置上的对接焊接。在进行操作时首先根据计算公式选择计算出的电流，电压与熔缝的熔宽成正比，需要选择焊接的电流和电压，起弧阶段的电压会高一点，在焊透的前提下，使用电压要尽可能低一点，注意在焊接过程随时要调整电压，其次应适当掌握好焊接的速度，造渣过程中最好选择200 m/h，送丝速度在最好保持在200～300 m/h的范围内，最后就是要适当调整焊接工艺参数，随时检查焊件的炽热状态，当翼缘板较薄时，要在焊接部位安装水冷装置。 2.3 最低预热温度确定方法

（1）裂纹试验控制。根据斜Y坡口试样抗裂试验确定最低预热温度。（2）硬度控制。根据一定碳当量的钢材，其不同板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到350HV对应的冷却速度（540 ℃时）查表确定焊接线能量。（3）根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温。（4）根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线图确定最低预热温度。

2.4 自动埋弧焊焊接时的注意要点

自动埋弧焊由于熔深大、焊接速度快、焊缝质量稳定、热影响区域小和焊接变形小等优点，已被广泛应用于厚度板的贴角焊缝和直长对接的焊接施工中。在施工中使用自动埋弧焊时需注意的是：首先是焊丝的选择，可参照《钢结构高层建筑设计与施工规程》进行选择，其次对于那些无法使用衬热的焊缝，可先用手工焊封底，再用埋弧焊来焊接，对于较厚的钢板可采用多层焊的工艺，在T形接头和塔接接头的焊接中，可以采用船型焊接和斜角焊接的方法。最好是焊丝的数目的选择，当选择双丝焊时，一次焊接就可得到大量的熔敷金属，可有效提高焊接速度，同时焊接变形也比较小。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

2.5 钢结构焊接变形的控制措施

焊接变形是指在焊接钢结构的过程中，由于施焊电弧的高温引起的构件的变形，以及焊接完成后存在的残余变形现象。在这两类变形中，影响焊接质量的主要方面是焊接残余变形，它也是破坏性最强的变形类型。根据它对建筑结构不同层次的影响分为局部变形和整体变形。根据变形的不同特点则可分为：角变形、收缩变形、弯曲变形、扭曲变形、错边变形和波浪变形。在这些变形类型中，波浪变形和角变形属于局部变形，其他种类的变形则属于整体变形，整体变形是高层建筑中钢结构发生较多的变形类型。因此，在施工时要制定合理的控制和预防变形的控制措施。 3 结语

随着我国经济、社会的不断发展，钢结构将会被越来越多的建筑企业所应用，尤其是在建筑行业迅猛发展的今天，钢结构的前景必将无限光明。与此同时，钢结构的焊接施工质量问题也必将会得到更多人的关注，施工人员在建筑业的发展中要把握住先机，应切实有效的掌握先进的焊接工艺方法，把握世界前沿的焊接施工技术，在焊接施工中要严格控制钢结构的精度，防患于未然，密切关注，监督过程要从全局着眼，对施工工序严格把关，紧抓细节，达到前期预控、中期监督、收工阶段达标的责任和义务。 参考文献

[1] 黄杰，钟德明.钢结构焊接技术探讨[J].山西建筑，2010（7）.

[2] 中华人民共和国国家标准.钢结构工程施工质量验收规范[S].GB50205-2001. [3] 蔡学彬.阐述高层钢结构焊接现场施工工艺[J].四川建材，2010，2：202-204.