建筑钢结构低温焊接施工技术

　　摘要：在低温焊接技术是一个施工的特殊的施工技术，在建筑钢结构中采用这种低温的焊接工艺是非常重要的，因为金属的热量胀冷缩的能力很强，如果采用一般的焊接技术使用在金属框架的焊接中，这样能有效的减少建筑钢架内应力，提高建筑的稳定性。本文分析了在施工钢结构中采用低温焊接技术的焊接手段。

　　关键词：焊接技术；钢架结构；施工手段

　　作者：王国忠

　　在钢架的结构中建筑的低温的焊接是一个重要的技术，也是能够保护建筑钢架稳定性的重要方法，如果采用直接焊接的方法，钢结构框架会形成很严重的内应力，在建设中可能达不到技术的要求，因此在建筑钢结构焊接技术采用低温焊接技术是一种良好的焊接方法。

　　1低温焊接技术的概念

　　低温焊接技术是技术并不是在低温的条件下焊接，低温值得是火焰的相对低温，所以称之为低温焊接技术，铁熔点在于1500℃左右，所以在一般焊接过程中，焊接温度和要比金属面上不需要焊接的温度上高200℃以内，也就是说钢铁要处于一种要融化的状态下，但是我们知道这种温度下的钢物质的刚性越来越差，同时内部的受力也受到问题。所以采用一种低温的预热方式，这种预热的方式就是利用钢铁在500℃左右，还保持着很强的稳定性的特点，在钢铁受热的延展性也在差不多在顶点的时候，进行钢铁的焊接工作。其主要的施工流程就是先进行预热，然后根据预热的后进行焊接，在焊接的过程中，金属周围的温度提高随意就要把焊点周围的钢铁温度降下来，同时又要保障焊接的焊点温度不要受到影响。在低温焊技术的是使用上，一般作业范围都非常的大，不小于10cm的作业区是焊接的过程中经常会出人工劳动力不足的一种工况。

　　随着焊接环境温度的降低，焊缝金属的硬度值增大。采取有效的预热、层间温度和焊后缓冷措施以降低焊缝金属的冷却速度，从而改善焊缝金属的硬度值。热温度不足的情况下，根焊缝产生裂纹的倾向性增加，但增加预热温度和改进预热方式，可明显提高焊缝质量。创造适合的施工环境和焊接条件，保证焊工劳动防护措施的保暖性和轻便性，焊接过程中使用自制的可移动式保温防风棚和管端封堵器等。

　　2钢结构的焊接施工技术

　　2.1熟悉工程目标，制定施工流程

　　焊接工作需要先对施工的目标进行一个详细的施工施工方法和流程，首先应该确定施工的图纸，根据图纸的框架和应力分析，设计使用多需要的干菜类型，然后做好前期的采购。同时在钢架施工上有一个重要的问题就是如何选择在建筑上施工还就在建筑施工的地面焊接拼装之后在进行施工，笔者的建议对于低温焊接技术这种特殊的焊接技术，最好采用地面焊接和再安装的方式。因为这种方式在是采用低温焊接必备的，在低温焊接中需要增加一些特殊的降温设备，在这些设备的中有时需要特殊的厂房来提供一个密闭的环境，因为在密闭的环境中，温度控制问题更容易解决，同时焊接的时间，人员的管理也更加的方便。

　　2.2焊材的选择和与钢材的匹配

　　与钢材的规定最低标准相比，焊材的金属强度，坚韧性，可塑性都要明显高于钢材本身，而且，在焊接接头的地方，各种基本性能指标都要与钢材规定的最低标准等同或比之更高；要保证焊缝的可塑性，钢材较厚时，要根据厚度选择合的焊材；选择合适韧性的焊材，韧性好的焊材可以提高焊缝和热影响区的韧性，使之能够满足钢结构的受力要求。

　　2.3焊接质量控制

　　对输入的热和焊接冷却速度进行控制：通过控制焊接电压，焊接电流，接速度以及熔融金属的冷却速度等来对焊接质量进行控制。控制焊缝内元素组成进行控制：选择高质量的焊材，操作人员高超的操作手法和技巧，保证焊缝外观质量。选择能量密度高的，输入热量低的焊接方法，对焊接应力与变形进行控制。从钢材料的出发，考量各项技能的标准要求，选择合适的焊材以及评估焊接质量的试验方法，得出适合生产的焊接工艺，在焊接时，注意层间温度的控制，防止出现焊接接头弱化的现象。总之，尽量在最低成本的原则下，完成高质量的焊接任务。焊工须持双证上岗，即安全上岗证、焊工合格证。且具有相应的施焊资历。

　　3高强钢焊接的施工工艺

　　3.1焊接材料的选择及匹配

　　强节点弱杆件，即与母材规定的最低标准相比，焊接材料熔敷金属在强度、韧性、塑性等方面要明显高于标准；并且焊接接头位置的各种基本的性能指标至少要与母材料规定的最低标准相匹配；在进行厚板焊接时，应该根据厚度效应后的强度来选择适当的焊材，通常当节点的拘束度比较大的时候，可以在1/4板厚以后选择强度稍低的焊材；对焊材韧性的选择是一项非常重要的工作，好韧性的焊材能够使焊缝以及热影响区的韧性满足钢结构的规定标准。比如在焊接无裂纹钢种的时候，可以选取低H或者超低H的焊接材料，同时，在钢板厚度低于50mm或者温度在0℃以上的时候，可以不对钢结构进行预热。这一方法的明显优势就是它的力学指标突出，尤其是在区强比的冲击性能方面更显优越。

　　3.2确定最低预热温度的常用方法

　　通过裂纹实验来进行控制，即通过进行斜Y坡口试样抗裂方面的试验对最低的预热温度进行确认；通过硬度控制预热温度，通常采用的方法是根据一定碳含量的钢材，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；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度；根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线□确定最低预热温度。

　　3.3对焊接质量的控制方法

　　对热输入以及冷却速度进行控制。此方法主要是通过对焊接时的电压、电流以及焊接时的焊接速度和熔敷金属在800℃～500℃区间内的冷却时间的控制，进而完成焊接质量的控制；对焊缝中各种元素的质量百分比进行必要的控制，主要是指碳、硫、磷、氢、氧等。为了达到这一目的，除了要选择质量优越的低氢焊接材料外，还要求操作人员拥有较好的操作手法，从而对熔池金属进行很好的保护；应力与变形控制。选用高能量密度、低热输入的焊接方法。

　　结束语

　　在焊接的技术中低温焊接将是建筑钢架焊接的一个未来重要形式，这是因为建筑的高度不断提高，所以建筑对于应力的要求也不断的上升。所以为了减少刚建的内应力，提高钢架结构的稳定性，减少因为焊接之后热涨冷缩引发焊点的开焊现象，所以钢架结构在一定的预热的情况下进行焊接，但是不同的温度有着不同应力特点，在控制温度伸缩量的前提下，尽可能的降低温度，能够为钢架结构达成一个最理想的组合形式。本文来自《低温建筑技术》杂志