钢结构焊接工程技术要点及质量控制技术

1 高强钢焊接技术 (金属拱型波纹钢屋盖)
　　1）技术要点。在熔敷金属的强度、塑性以及冲击韧性上，如何选择焊材呢？首先，焊接材料的*低值要高于母材标准规定的要求，在进行强匹配时，强节点杆件焊接的接头各项性能的*低值也要全面达到母材标准规定的要求。然后，焊缝的塑性在厚板焊接的时候要做到统筹兼顾，选配焊材要按照厚度效应、厚度强度、节点拘束度大的原则来选择低强焊材。再者，怎么才能使焊缝的韧性达到钢材的规范要求呢？为了满足冲击韧性的要求，必须要重点选择焊材的韧性强度。高强钢焊接性的评价方法有：碳当量计算、插销实验临界断裂应力和热影响区*高硬度实验三种评定法。如何确定*低预热温度？其*低热温度确定的方法有：确定焊接线的硬度，根据斜Y破口式样进行抗裂实验，要根据一定碳当量的钢材，即裂纹实验控制。怎么才能使不同板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到350HV，要根据裂纹敏感指数、板厚范围等熔敷金属扩散氢含量，对应的冷却速度为540℃。高强钢焊接技术如何确定*低预热温度？要根据钢材和接头热输入的特地曲线图。
　　2）质量管理。首先，焊接的时候，电压、电流、焊接速度、熔敷金属的冷却时间，控制热输入要控制在800℃～500℃区间，冷却速度也要控制在800℃～500℃区间。其次，采用良好的操作手法，选用优质、碱性低的氢焊材，从而达到焊接焊缝中碳、硫、磷、氮、氢、氧的质量百分比。充分的维护熔池金属的短弧，限制熔池金属的摆动，稳定熔池金属的倾角。再者，如何对高强钢的变形和应力进行控制呢？用多层敷焊的方法焊接，并且要用小线能量，减少熔敷金属填充量，焊接时要选用气体保护焊等高能量密度和低热焊接坡口。同时也要减少焊接坡口的间隙和角度，并且要采用对称、轮流施焊的方式。由此可见，为了指导实际的焊接生产，要综合考虑他的性能要求，根据高强钢自身的强化机理，根据高强钢供货状态，在评价焊接性的时候制定合理的焊接工艺，要合理选择焊接材料和实验的方法。同时为了降低这个钢种的冷冽倾向，要充分的考虑该钢种的焊接。
　　2 低温焊接施工工艺
　　1）在焊材的选择上。低温的环境中，对焊材要严格执行烘焙和保温措施，因此要尽量选择低氢的焊材，或者选择超低氢焊材。在焊接作业的时候，为了减少热量的损失，要在焊前进行防护，怎么才能使焊接区域形成相对封闭的空间呢？这就需要在焊接作业区域搭建防护棚；如果没有条件搭建防护棚，还需要对焊接区域进行防护，要求气体保护焊及焊接气瓶均要采取其他的有效措施进行保温。
　　2）要控制好低温焊接质量。①要对预热和层间进行保温。在低温环境下，加热区域中的构建焊接区各方向不能小于100 mm范围内的母材，预热温度要稍微高于常温环境下的焊接预热温度，要采用大于或者等于二倍钢板厚度的母材，根据JGJ812002的规定，焊接层间温度*低温度在20℃，不能低于预热温度，不能低于预热标准。两者取高值。②如何加大低温焊接定位焊时的热输入，为了增大焊缝截面和长度，不在坡口以外的母材上，采用与正式焊接相同的预热条件进行打弧，为了减少由于定位焊接所引起的收缩裂纹，熄弧的时候一定要填满弧坑，从而适当加大定位焊的热输入。③采用什么样的合理的低温焊接方法？为了尽量多层多道使用摆幅，要严格控制层间温度。④如何使低温焊接后热及保温？焊接后，为了防止因为冷速过快而引起的冷裂纹，要对焊接接头进行后热保温处理，避免扩散氢气的逸出。同时要适当的后热温度，适当的降低预热温度。
　　3 厚钢板焊接技术
　　厚钢板在建筑刚结构中，经常被大量的使用，如：国家体育场鸟巢工程中，就用了*大板厚达到了110 mm的钢，而新保利大厦工程使用了125 mm厚度的轧制H型钢翼板。在建筑用钢的范围内，由于厚钢板的大量使用，丰富和促进了后钢板焊接技术的发展。但是厚钢板焊接的时候需要注意什么呢？要充分的考虑选择合理的坡口形式，如：双U或者X坡口，防止产生裂纹，减少变形。如果只能单面焊接，为了减少焊接收缩量，保证焊透，要采用小角度、窄间隙坡口。从而提高工作效率，也能够降低焊接剩余应力，从而合理地预热和层间温度。
　　4 质量管理
　　该工序是*容易发生质量问题的工序之一，属于隐蔽工程。根据相关资料显示，因为焊接质量导致的焊缝返修率在80％以上。另外，10％的焊缝质量问题是由于上道工序操作不当，由于操作人员的技术问题引起的。由于垫板靠焊缝的一侧垫板表面的氧化皮、铁锈没有清理干净，在X类型坡口溶透焊缝中，由于反面的清根不彻底，在施焊的过程中，从而导致焊缝中出现质量问题。另外由于没有彻底清除油污在采用垫板V类型的坡口焊的时候，直接在上面施焊，使垫板存在着质量的问题。由于焊接规程文件编制的不够合理，不能充分的展开工作面，坡口大小的设计不能满足施工的要求等等，在焊接的过程中不能满足要求，由于不正确的焊接工序，采用的焊接电流会导致不可矫正的变形等等问题。因此，为了保证工程的正确性和流畅型，要根据具体的情况，采取灵活多变的焊接技术，如何具体实施处理？要结合具体的工程结构特点，编制正确的工艺文件，评定采用中厚板焊接的构建，制定相关的焊接工艺。为了保证工艺文件指定的经济性、准确性、可操作性、适宜性，按照国家标准，严格确定坡口的大小和预留的间隙。同时根据国家标准，通过焊接工艺评定的实验，确定合理的焊接材料，按照国家标准严格要求进行用前存放、用时培烘，在规范的要求温度之上，控制保温温度。
　　5 总结
　　综上所述，为了确保工程质量的目的，在多数情况下为了有效地控制钢结构的焊接变形，根据焊接要求的不同采取相对应的钢结构焊接技术。并且在实践中，由于材料、结构以及焊接施工现场环境等影响，为了提高焊接变形技术水平，要不断地总结和积累焊接经验，从而提高控制焊接应力。