浅谈建筑钢结构焊接技术的发展趋势

【摘 要】目前，我们国家建筑领域在钢材投入使用之前，约有50%以上的必须要通过一定的焊接加工处理工艺，焊接成为最常用的建筑钢结构连接方式。建筑钢结构的焊接技术也得到了很大的发展，本文中，笔者对钢结构的焊接技术发展趋势做一个简略的探讨。

【关键词】建筑；钢结构；焊接技术；发展优势

引言

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、使用智能切割、智慧工厂模式将是钢结构制作工程的趋向

我们国家的产钢量和用钢量现在跃升为是世界第一，但同时，也成为了世界上的钢材料的浪费大国。在切割焊接中，我国和美国、日本以及德国等发达国家相比较，钢材的浪费率同比增加近10%，核算下来一年大约浪费3000万吨钢材之多，统计价值达1500亿元，是宝钢一年的产量。1钢材的浪费率和切割质量有直接影响，切割速度也是影响生产效率的因素之一，所以，在钢结构加工中必须重视切割技术。在实际操作中可以引进一些先进的软件作为辅助，例如，Fast CAM套料软件（由上海的发思特软件有限公司研发，具备自我知识产权），可以实现缩减成本、提升效率、实现自动化的生产，从而达到提升钢结构焊接质量的目的，应用其不仅可以学习国外前沿的管理及技术，而且可以改变目前我国的建筑钢结构切割技术落后的局面，并可大大的提高生产效率和节约成本。

二、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。

三、自动焊技术将是建筑钢结构主要采用的焊接技术

随着建筑焊接结构朝大型化及高参数精密化方向发展，手工焊接操作的效率低和质量的不稳定是提升生产效率和保证产品质量稳定不得不面对的问题。目前，世界上大部分工业发达国家在焊接技术，自动化程度等技术方面已经有大幅度提升，比例占到了80%，这一点就使得其在生产效率及质量上占据了很大的优势。而在我国，按照手工操作和自动焊接所消耗的焊材来计算，自动化焊接比例仅占到不足30%，相比可见，我们国家和其它工业发达国际的平均水准有着很大的差距。为了满足高强、厚板及长焊缝的敢接工艺的特殊要求，加快实现建筑钢结构发展，关键在于提升焊接水平，尤其是自动焊程度的水平。所以，迅速提升我国自动焊技术就成为当下一个刻不容缓的课题。

四、建筑钢结构厚板焊接必须推行多层多道错位焊接技术

传统的摆动运条手法不能适应有一定淬硬倾向的高强钢焊接，易使焊接接头综合性能下降，甚至会给接头质量造成影响。实验研究结果显示，不摆动和摆动运条手法的试件相互比较起来，冲击、晶粒度大小、拉伸、弯曲及微观金相等各项指标，前者都比后者好很多。这个实验使用的材质为Q345C的钢材试件，假如使用更高强度级别的钢材试件，不摆动和摆动试件两者间的差别会变得更大。研究结果一方面让人们对摆动和不摆动运条手法有了重新认识，另一方面在实际应用技术方面也有了很大的提升和突破。对比试验的派生结果，可直接用于焊接工艺的制定和焊接过程中出现质量问题的分析处理，推行使用标准的多层多道错位焊接技术势必成为推行建筑钢结构焊接技术发展的又一项任务。

五、结论

通过以上论述可知，在建筑钢结构中，焊接作为主要的连接方式，其重要性越来越不可估量。所以，为顺应钢结构快速发展的趋势，提升焊接水平成了行业中的重点研究问题，焊接技术也会朝着更先进的技术方向发展。

注释：

1 世界钢铁统计年鉴。

参考文献：

[1]程中朋，马妮娜.钢结构的焊接[J].黑龙江科技信息.2010（06）.

[2]戴为志.从“鸟巢”钢结构焊接工程看钢结构焊接技术发展趋势[J].现代焊接. 2007（09）.

[3]戴为志.浅析建筑钢结构焊接技术发展的基本要素[J].现代焊接.2009（06）.

[4]冯锋杰.极低温度下建筑钢结构焊接技术探讨[J].建设科技.2011（17）.

[5]韩旭，虞卓亮，刘永辉.焊接工艺在钢结构中的应用[J].浙江建筑.2011（09）.