论述焊接工艺的发展现状及焊接变形的研究论文_王进东

论述焊接工艺的发展现状及焊接变形的研究论文_王进东

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摘要:近年来,随着我国城市化、工业化建设进程的不断加快,钢材作为一种常见的施工材料,如何有效地提高工程施工质量和施工效率是现阶段基层产业机构的核心发展方向,而经大量调研数据分析可知,在进行工程施工作业过程中,焊接技术是钢结构工程的常用技术类型,由此可知其焊接技术的高低对于工程整体施工质量和施工效率具有重要影响,就目前来看,现阶段我国常用的焊接技术有两种。

关键词:焊接工艺;发展现状;焊接变形

1 引言

焊接技术是钢结构建筑过程中的重要技术组成,焊接质量直接影响着钢结构建筑的工程进度和工作安全。焊接工程对焊接工人的焊接技术有着一定的要求,另外,焊接过程很容易受到各方面因素的影响,比如,焊接工人的技术失误、焊接过程的工作环境等,从而使焊接质量得不到有效的保障,焊接变形常有发生,造成极大的安全隐患。所以,钢结构建筑的变形控制应该引起足够的重视,研究焊接造成的变形形式,探讨变形产生的原因,及时针对这种特殊的施工环境找到有效的解决措施,从而提高钢结构建筑过程中的焊接质量。

2 建筑钢结构焊接变形的概论与分析

钢结构钢构件主要有栓接、铆接和焊接等可靠的连接形式,栓接、铆接主要用在在钢结构装配阶段,而焊接技术已经广泛地应用于钢结构的制作和安装的过程当中[1],更多的是用在构件制作阶段。焊接技术作为钢结构制作过程中的主要连接技术,仍然存在的一些不足,尤其是存在焊接形变的问题。一方面,焊接时会产生高温,冷却后会产生低温引起的收缩应力,另一方面,温度收缩和受热不均会导致钢结构构件的变形,影响钢结构的性能和外观。

焊接时焊缝及其附近的区域受热后膨胀,四周低温区阻止其膨胀,于是,在焊接区域内会产生收缩应力和变形,造成不同程度的纵横向收缩变形,这是造成各种焊接变形的主因。钢结构焊件冷却至常温状态后,焊件焊缝及附近区域的拉应力没有与母材的压应力达到平衡,这就产生构件的本身的焊接残余应力。在焊接应力的作用下,焊件会产生各种形式的变形,变形的表现分为两种情况:整体和局部变形,整体变形包括纵向、纵向收缩变形和翘曲变形;局部变形体现为角变形、波浪变形、扭曲变形。无论是对体积大的焊件进行焊接,还是对于体积小的焊件进行焊接,在焊接过程中,受到高温的作用必然会导致形变的产生。而钢结构焊接过程中,若因受热而发生变形,将会导致整个钢结构在各方面都无法达到设计所规定的标准,对整个建筑施工质量的影响十分巨大,也会给住户的使用情况带来一定的影响[2]。

3 建筑钢结构建设中的变形形式

由于焊接技术容易受到周围环境的影响,所以在焊接过程中,会因为各种原因而导致焊接变形情况的发生,不同原因造成的变形形式也有所不同。目前,建筑钢结构建设中经常出现的两种变形形式为温度变形和相互作用力变形。焊接过程中,各部分组件之间由于焊接温度不同导致受热不均匀、从而引发体积膨胀不均匀的局部变形。钢结构的建造必须严格按照组装步骤焊接完成,局部发生变形会导致各部分的受力不均匀,相互作用力之间相互挤压,使局部变形蔓延为整体变形。焊接变形的整体质量是由各部分部件质量所决定的,受焊接技术的差异和组装过程的影响,还可将变形形式分为弯曲变形、收缩变形以及扭曲变形。焊接变形情况在建筑钢结构建设中频繁发生,并给施工人员增加了大量的矫正工作。因此,在建筑钢结构建设过程中有效控制焊接变形,对保证建筑钢结构建设的施工质量和施工进度有着重要作用。

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4 现阶段我国钢结构焊接技术的基本概述

近年来,随着我国城市化、工业化建设进程的不断加快,钢材作为一种常见的施工材料,如何有效地提高工程施工质量和施工效率是现阶段基层产业机构的核心发展方向,而经大量调研数据分析可知,在进行工程施工作业过程中,焊接技术是钢结构工程的常用技术类型,由此可知其焊接技术的高低对于工程整体施工质量和施工效率具有重要影响,就目前来看,现阶段我国常用的焊接技术有两种。

4.1 高强焊接技术

在进行工程施工作业过程中,由于钢结构本身具有复杂多样的特点,因此,在进行焊接作业过程中,其施工难度往往要远高于其他建筑材料的作业难度,为此,要想从根本上规避一系列其他问题的产生,选择合适的焊接技术是现阶段基层产业机构和相关主管部门的核心发展方向。简单而言,所谓的“高强焊接”其实是指焊接材料熔敷金属的强度和冲击韧性高于材料标准规定的最低值,在进行施工作业时,为确保其满足工程施工作业需求,施工单位工作人员须提高对焊材韧性选择的重视度,以此为后期各项作业的顺利实施打下坚实基础。

4.2 低温焊接技术

在进行焊接作业过程中,低温环境进行焊接作业也极为普遍,为此要想从根本上规避一系列其他问题的产生,采取合适的低温焊接技术进行焊接处理,对于推动企业整体发展而言是极为必要的。具体而言就是在低温环境下进行焊接作业时,施工单位的工作人员须从根本上做好保温措施,即通过搭建防护棚,让焊接的区域形成一定封闭空间,减少热量的损失,从而规避残余应力的产生,以此为钢结构焊接作业奠定良好基础。

5 建筑钢结构建设的变形控制措施

5.1 完善管理制度,提升焊接技术

随着现代焊接技术的不断改革创新,已经具备相对成熟的技术体系,具有独特的优势,并在建筑钢结构建设中占据着重要地位。但由于其在施工过程中很容易出现变形现象,影响着建筑钢结构建设的整体施工质量。

因此,为了更好地控制建筑钢结构建设的变形现象,首先,要及时完善相关的管理制度,设立焊接质量管理体系,管理工作者要时刻监督焊接技术人员在施工过程中严格按照结构设计参数进行焊接,遵循正确的焊接顺序,遵守相关的施工要求,认真检查焊接质量。另外,管理人员要对焊接技术人员进行严格把关,确保相关施工人员具备丰富的焊接工作经验和符合要求的技术水平。除此之外,要定期对焊接技术人员进行专门的技术培训,学习先进的焊接技术,配备先进的焊接设备,从而有效保障建筑钢结构建设过程中的整体施工质量,避免因质量问题造成安全事故。

5.2 科学合理设计,选用正确焊接方法

钢结构的建造是以设计师的设计图为基本标准进行施工,工程设计合理是影响建筑钢结构建设整体质量的影响因素之一。钢结构建筑的设计不同于其他建筑设计,不仅要求设计人员要对节点构造进行规划,还需要充分了解不同钢结构材料的特性,以及不同钢结构材料之间的焊接要求,在设计图中对焊接位置的关键点进行仔细斟酌,以把控施工过程中焊接变形问题出现的概率。在设计方案中,要充分考虑合适的焊接方式,结合建筑钢结构建设的实际要求严格控制好焊缝位置、数量与尺寸,防止因为焊缝数量过多影响钢结构的稳定;采用科学正确的焊接方法,减少出现多余的焊接缝隙,预防焊接变形情况的出现。

6 结语

综上所述,焊接的变形会对整个建筑钢结构产生一些非常严重的影响,为了避免这种状况,必须要提升整个焊接工程的制造工艺,采取一些方法和预防措施保证焊接符合国家相关规定。在实际的操作中,要注意总结发生的问题,不断提高施工人员在实践中的能力。同时,要结合相关技术的发展,在领域内多交流学习,来不断提升和完善此方面的技术。

参考文献

[1]李进卫.破解建筑钢结构焊接变形的技术探讨[J].特钢技术,2016,22(1):13-18.

[2]李娟.破解建筑钢结构焊接变形的技术探究[J].工程技术(文摘版),2017,19(1):3.

论文作者:王进东

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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