建筑钢结构焊接技术发展趋势

建筑钢结构焊接技术发展趋势于桂娟黑龙江农垦勘测设计研究院 黑龙江省哈尔滨市 150090【摘要】随着我国社会经济的快速发展，物质生产生活方式发生极大变化，进而也对其生产生活内部结构质量等提出了越来越高的要求。另外由于经济的巨大进步，对经济生产方式提出了更高更细致的要求。因此，提高建筑钢结构焊接技术，反而将大大地提升我国建筑行业整体的水平和质量。基于此，本文对建筑钢结构焊接技术发展趋势进行了研究。【关键词】建筑钢结构 焊接技术 发展趋势中图分类号： P755.1 文献标识码：A随着我国市场经济的快速发展，建筑的主流趋势朝着大跨度及高层建筑方向发展。而钢结构作为建筑中最常用的建筑主体，因其建设时间短、自重较轻、维护便捷、抗震性能强以及建筑外形可多样化等特性被越来越多的应用在工程建设中。这就涉及到建筑钢结构构件的连接方式，最常用的连接方式有焊接、栓接、以及铆接等。因为当前我们国家在投入使用钢材之前，大约有50%及以上的必须要通过一定的焊接加工处理工艺，所以焊接就成为了最常用的建筑钢结构连接方式。同时，由于焊接这种连接方式具备构造简单、对焊接的结构形状没有限制、节约材料并且效率高，另一方面可以实现自动化操作，就大大提升了生产效率，基于以上的诸多优点，使得钢结构焊接在工业建筑以及民用建筑中占据了绝对的发展优势。一、建筑钢结构焊接技术发展现状1、建筑钢结构焊接技术和焊接材料的发展近几十年来，由于建筑钢结构具有结构稳定、使用寿命长、生产效率高、节能环保等优点被普遍应用于厂房、电站、桥梁、楼房和超高建筑之中。钢结构的焊接技术也经历不断的发展和进步。20世纪40年代，焊条电弧焊引入建筑钢结构焊接之中，50年代中期埋弧焊接技术又成为钢结构的主要焊接技术。20世纪70年代又出现了实芯焊丝和药芯焊丝气体保护焊、螺栓焊、熔嘴电渣焊等新的焊接技术。这些焊接技术的发展为现代建筑钢结构的焊接提供了技术支持，尤其是气体保护焊在建筑钢结构中的使用，极大地提高焊接的生产效率，缩短了工期，创造了更好的经济效益。但是，建筑钢结构的焊接并不是只采用一种焊接技术来进行，要根据钢结构采用的钢原料和焊接材料的不同采用不同的焊接技术和焊接工艺。在建筑钢结构焊接过程中，选用的焊接材料和钢原料在硬度和韧性方面要匹配，并根据不同的强度和韧性选择不同的焊接技术。2、现代钢结构焊接技术缺乏自动化现在工业发达国家焊接自动化水平已达到80%以上，因而其在工作质量和效率上都占有很大优势。而相较于我国按照手工焊和自动焊耗材估计得出的，名义上的30%自动化水平，两者间差距极大。伴随着建筑焊接结构向大型化、重型化及高参数精密化发展的趋势，效率低下、质量不稳定的手工焊将成为阻碍生产效率和产品质量稳定性提高的首要因素。在制造厂和施工现场，我国焊接操作还停留在半机械或机械焊甚至是手工焊的水平上，焊接的自动化并未取得任何实质性的发展；相较于邻国日本也有不小差距，其已实现工厂内钢结构焊接的自动化，极大的降低了人工成本，也使工效及质量得到提高。由于我国经济及社会保障的不断发展，增长的人工成本将不可避免的阻碍其发展。3、钢结构焊接从业人员技术水平有限焊接技术对整个钢结构业务流程的影响可以说是举足轻重，因为自钢结构设计到整个钢行业，焊接技术的应用几乎贯穿了所有的行业流程。所以，了解熟悉相关的技术应用是作为钢结构焊接行业的技术人员的基本要求，而掌握自身业务所涉及的焊接应用技术已是对从业人员的最低要求。但是现实不容乐观，我国焊接从业人员与钢行业的规模并不协调，钢结构焊接人员中懂得焊接应用技术的少之又少，更不要说精通了，其人员配备与钢结构行业本身需求间存在较大的差距。4、焊接设备的生产和应用进行建筑钢结构焊接就不得不考虑焊接设备的选用。目前，在进行钢结构焊接时采用的设备都是外国生产制造的。国内生产的大多数焊接电源设备无论在技术特性还是自动化程度都远远落后于外国。自80年代初钢结构制造企业引进外国成套的钢结构制造设备以来，国内很多企业都在积极研究生产属于自己的钢结构生产设备，我国生产属于自己的高科技的钢结构焊接设备指日可待。二、建筑钢结构焊接技术发展趋势1、建筑钢结构焊接与切割工艺的创新建筑钢结构具有空间大、跨度高并且绿色环保的优势得到迅速发展和广泛应用。作为连接钢结构的重要技术，焊接技术是发挥钢结构功能和作用的最重要基础。在建筑钢结构焊接与切割工艺上，不断创新的技术层出不穷，在钢结构的切割和焊接上，智能切割和智能焊接设备正在研究制造之中，采用智慧的焊接方式和切割方式，可以减少原材料的浪费，并能有效提高焊接质量，为制造质量更好和安全性能更强的建筑钢结构提供了可能。2、激光焊将部分取代电子焊激光束在聚焦后焦点处能量密度为1010W/cm 且加热范围小于1.0mm,若将此特应用于金属材料的焊接技术，除可提高焊接速度，还可将焊接接头处的形变及应力减小。激光焊也是比较理想的精密焊接技术，满足精密焊接的高要求。激光焊可以在较远的距离内进行钢结构的焊接是因为激光束能在空气中直线传播不受干扰。与电子束焊接技术比较，激光焊具有很明显的优势，首先在焊接中不像电子焊需要真空环境，在成本及投入费用上可以得到明显的缩减；其次，激光束焊接过程中不会产生X射线，焊工在焊接过程中不需要射线防护设备的保护。因此，在中、薄厚度的板材焊接中，其发展的趋势将是激光焊部分取代电子焊而得到较普遍的应用。3、自动焊接技术的应用目前，世界工业发达国家已经开始采用自动焊接技术来进行建筑钢结构的焊接，大大提高了整个建筑钢结构的强度和质量，并提高了建造效率，节省了工期。在我国，自动焊接技术而在不断被我国建筑钢结构生产企业所采用。建筑焊接结构可以实现大型化、重型化和高精度方向发展。自动化焊接技术对于焊接技术人员的技术水平要求较低，并且具有焊接质量高，焊缝美观实用，焊接效率高等特点。因此，自动焊接技术在建筑钢结构中会普遍采用。4、钢结构焊接技术中的难重点将是新钢种焊接试验伴随着我们国家建筑钢结构技术的逐步发展，钢材的不断优化，高强钢以及超高强钢达到了大力的推广使用，同时，以往的焊接设计技术必定会受到猛烈的冲击，重要的是对建筑钢结构焊接技术也提出了更多的要求。我国钢材在向更加适用、更加先进的趋势大步迈进的同时，人们对节能减排的可持续发展的要求也必定会加快建筑钢结构焊接技术的变革，那就是新钢种的不断涌现。但对于钢结构的焊接来说，新钢种带来的新技术新工艺问题不可忽视，组料中增加的合金元素也可对钢材的焊接性能造成很大的挑战，钢材中合金元素含量不断增多，会导致焊接裂纹及焊接接头的缺陷，而会使得焊接结构在应用中安全性、可靠性不断的下降，在建筑投入使用初期就造成了焊接结构质量的下降。另外，不同钢种，所产生的焊接缺陷也不尽相同。所以，钢结构在焊接技术上必须做到防患于未然，工程技术人员必须增强自身的专业水平，切实掌握以鸟巢等为代表的钢结构焊接应用技术及工艺，在实践中能够推广应用，不断创新并克服难题。总结我国钢结构的焊接应用技术与世界工业发达国家的焊接水平在整体水平上人上仍有较大的差距，为赶超世界先进技术，我们必须从各个基础方面加强焊接技术，从整体上提升我国焊接技术水平。我国的钢结构焊接应用技术的发展趋势不管是从焊接技术从业人员还是焊接工艺均可以得到可靠的预测。参考文献1李东。 加强钢结构焊接施技