钢结构高空组装焊接技术探究

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1、钢结构高空组装焊接技术探究摘要：本文对某钢结构的高空组装焊接技术进行了研究，结果证明该工艺有利于焊接质量、安装精度控制：能有效降低多点高空立体交叉作业的安全风险。关键词：焊接：安装：高空中图分类号：TU758.11文献标识码：B文章编号：1008-0422(2010)06-0184-031前言随着2010年上海世博会的召开和2010年广州亚运会的临近，我国大型体育场馆、复杂公共建筑、高层超高层以及大跨径桥梁的建设方兴未艾，给我国的钢结构施工企业带来了前所未有的挑战和机遇。建筑钢结构制作、安装等施工技术是施工中的难点。又由于钢结构结

2、构形式变化特别大，结构复杂，工程量大，质量要求高：施工难度大，技术要求高。本文主要就其焊接技术进行分析。2钢结构焊接技术概述焊接是将需要连接的钢板，在结合处用高温融合在一起。焊接连接灵活方便，构造简单，不削弱杆件截面，节约钢材，刚度大，密封性好，在工厂易于采用自动化操作，焊接质量有保障，可以得到较为美观和简洁的结构外形，造价也较低。但焊接易产生残余应力和残余变形，对受压构件的局部稳定和整体稳定有影响，此外，现场焊接一般需人工施焊，工作强度大，对疲劳和脆断较为敏感，施工质量较难控制。为此，工程师应根据节点是在工地焊接还是在现场焊接,

3、选择焊接的接头形式并采用合理的构造措施。焊接是钢结构施工的一道关键工序，与其他行业相比，钢结构焊接具有自身的特点与难点，主要表现在：2.1钢结构型材的多样性，使焊接接头的截面形式也随之多样化，因而带来了许多焊接难题。工字钢、槽钢、角钢是工程结构中使用最早的型钢，之后截面性能优良的H型钢、钢管、网架节点球等型材相继问世并大量应用于钢结构建筑中，从而使钢结构间的焊接节点形式变得多样而复杂。2.2应用于钢结构工程的钢构件材质日益多样，使焊接工艺参数的确定变得困难。不同钢材的化学成分、机械性能是不同的，焊接材料应与钢构件的材质相适应，以保

4、证焊接节点的强度、刚度等要求。2.3钢结构焊接的施工条件较复杂。建筑工程具有流动性大的突出特点，单从钢结构焊接工程来讲，不同工程的不同地理条件造成了不同的焊接环境条件。2.4焊接量大，焊接变形控制困难，焊接质量要求高某建筑钢结构屋盖跨度大，主次结构均为焊接结构，受结构形式及运输条件所限，现场拼接、焊接量大，易产生较大焊接变形。主结构、次结构拼接焊缝及其他对接受拉连接的焊缝质量等级均为一级。2.5铸钢节点数量多，构造复杂，形式多样，焊接难度大铸钢节点厚、强度高、构造复杂，不仅存在铸钢节点与焊管对接焊缝，还存在大量焊管与铸钢节点的相贯

5、焊缝。刚性大，精度控制困难，焊接时易产生较大的应力，控制不当易产生裂纹。焊接需要预热、后热等工艺措施，焊接技术要求高，技术措施复杂。2.6铸钢节点相贯焊缝预热困难因铸钢节点复杂、厚度不均匀，钢管与铸钢节点相贯焊缝处铸钢形状不规则且特厚，预热要求高、预热难度大，需经试验定制特殊加热片，来保证整体预热效果。2.7由于结构造型独特，高空全位置焊接量大，焊接质量要求高，对焊工技术水平要求高。3建筑钢结构焊接的几种常见方法常见的焊接方法有：药皮焊条手工电弧焊、埋弧焊、C02气体保护焊。3.1药皮焊条手工电弧焊药皮焊条手工电弧焊原理：在涂有药

6、皮的金属电极与焊件之间施加一定电压时，由于电极的强烈放电而使气体电离产生焊接电弧。电弧高温足以使焊条和工件局部融化，形成气体、熔渣和熔池，气体和熔渣对熔池起保护作用，同时，熔渣在与熔池金属起冶金反应后凝固成为焊渣，熔池凝固后成为焊缝，固态焊渣则覆盖于焊缝金属表面。3.2埋弧焊埋弧焊(SAW)原理：埋弧焊与药皮焊条电弧焊一样是利用电弧热作为熔化金属的热源，但与药皮焊条电弧焊不同的是焊丝外表没有药皮，熔渣是由覆盖在焊接坡口区的焊剂形成的。当焊丝与母材之间施加电压并相互接触引燃电弧后，电弧热将焊丝端部及电弧区周围的焊剂及一母材熔化，形成

7、金属熔滴、熔池及熔渣。金属熔池受到浮于表面的熔渣和焊剂蒸气的保护而不与空气接触，避免氮、氢、氧有害气体的侵入。3.3C02气体保护焊C02气体保护电弧焊原理：是用喷枪喷出C02气体作为电弧焊的保护介质，使熔化金属与空气隔绝，以保护焊接过程的稳定。4某钢结构的高空焊接施工4.1焊接方法某建筑造型独特，主结构由大直径焊管和铸钢节点构成。主结构材质均为强度钢，且种类多，有GS-20Mn5V,GS-20Mn5N,Q390B及Q345B等。根据母材性能、技术要求,本工程现场焊接主要采用半自动二氧化碳气体保护焊(GMAW),手工电弧焊补充。4

8、.2焊前准备4.2.1技术和安全交底在焊接之前，技术员必须对相关作业人员、质检人员等进行技术和安全交底，以使相关人员掌握焊接工艺、焊条选用以及焊接过程的注意事项等，一旦交底完毕，相关人员必须按照交底内容操作作业。4.2.2焊前清理工件在焊接前，将待