建筑钢结构的焊接工艺及其性能探究

安勇林 王海礁 陈建超

摘要：近些年来，我国建筑领域的发展正呈现出蓬勃的态势，而在我国的建筑行业中，钢结构已经占据着越来越重要的地位，其焊接工艺和性能一方面能够直接决定着建筑物整体的美观效果，另一方面，建筑钢结构的性能和焊接工艺的质量还可以影响到建筑物的质量，这关乎着人民群众的生命财产安全。基于此，本文对建筑钢结构几种常见的焊接工艺进行了探究，并分析了建筑钢结构的性能。

关键词：建筑钢结构;焊接工艺;性能

引言：随着社会经济的飞速发展，越来越多的建筑工程项目涌入到我们的生活中，而在建筑工程中，钢结构应用的范围也越来越广泛，在其应用期间会受到多种因素的影响，基于此，为了避免产生负面影响，钢结构本身就需要具备优越的加工性能和力学性能。与此同时，钢结构的焊接工艺也是钢结构施工过程中的一项重点内容，只有应用了高质量的焊接工艺和高性能的钢材，建筑钢结构才能够充分发挥自身的作用。

1建筑钢结构的焊接工艺分析

1.1高强钢焊接技术

对于材质不同的钢结构而言，与之相匹配的焊接工艺也不相同，而差异化的焊接工艺所形成的连接效果也具备不同的特征。在选择高强钢焊接的焊材时，第一点就是要考虑焊材是否具备强匹配性，就细杆性质的建筑焊件而言，其节点焊接性能需要达到一个较高的水平，焊接材料熔敷金属的强度、冲击韧性以及韧性都要大于母材标准的最小值。与此同时，在两段钢结构材料的焊缝接头处以及热影响区域的每一项性能同样需要高于母材标准的最小值，只有这样，焊接后的钢结构的连接效果才能够达到建筑物的实际需求[1]。

高强钢焊接工艺能否充分发挥其作用的关键在于焊接技术手法是否良好。在控制焊接质量时，首要任务就是对热输出和冷却的速度进行严格地控制，要保证其速度处于标准电流电压的范围内，与此同时，还要控制好由热转换为冷却这一过程的时间和效果。钢结构的使用性能要求是决定钢材焊接工艺的重要影响因素，同时还要尽可能地避免出现冷裂倾向现象，提升焊接效果。

1.2低温焊接施工工艺

在低温环境中展开建筑钢结构的焊接工作时，最重要的一点就是要选用最为适宜的钢结构材料，一般来说，低温焊接施工工艺首选的两种焊材类型为低氢或超低氢，这两种类型的焊材可以与保温的要求相匹配。在实际应用低温焊接施工工艺展开钢结构的焊接之前，首先需要对焊材进行防护，要最大限度地减少热量的流失，保證其温度。不仅如此，对于焊枪、焊接接头以及焊接设备等，同样需要对其进行保温，这对于焊接效果的提升是比较有利的。在使用低温焊接施工工艺时，为了保证最终焊接的质量，需要做到以下几点：第一，合理控制焊件的层间温度;第二;增加焊接过程中的热输入过程;第三;充分考虑环境温度;第四增加焊缝长度和截面面积。

1.3厚钢板焊接技术

在建筑钢结构中，厚钢板通常承担着承重的作用。就当前我国建筑行业的钢结构而言，厚钢板应用的范围愈发广泛。一方面，这种情况推动了厚钢板焊接技术的发展，另一方面，这也意味着建筑行业钢材应用的类型越发多样化，在应用厚钢板焊接技术时，应当注重坡口选择的科学性，避免因为焊接手段不佳出现变形或裂纹的情况。与其他类型的焊接工艺相比，厚钢板焊接技术的难度相对较低，并且操作起来也较为容易，良好的厚钢板焊接技术能够实现工作效率的有效提升，并且还可以有效降低焊接施工结束之后所形成的焊接应力。总的来说，在建筑钢结构的焊接施工中，应当根据施工需求选取最恰当的焊接工艺，并与优秀焊接操作手段进行深度融合，从而切实提升钢结构焊接质量，保障钢结构的性能。

2建筑钢结构的性能特征分析

为了有效提升钢结构焊接质量，并保证其他相关工作的顺利开展，建筑钢结构施工人员的首要任务就是要掌握钢结构本身的性能特征。一般来说，钢结构材料都具备较为良好的力学性能，并且加工的难度较低，即具有易加工的特征。除此之外，对于不同的建筑物而言，由于其自身的结构存在差异化特征，在选用钢结构时，其指标和区分也相对较大。通常情况下，建筑物结构在选择钢结构时，通常都会考虑到较多的指标内容，例如抗拉强度、延伸性能、可焊性、屈强比、屈服强度以及断面收缩率等多个要素。对于性能不同的钢结构而言，其指标不同，安全性自然也不相同，施工人员在实际展开施工的期间，需要选用最适宜的钢结构，而这项工作的进行不仅需要与建筑物具体的施工需求作为依据，还要充分地考虑到钢结构自身的性质。以钢结构的焊接使用作为案例来看，能够对其性能产生较大影响的一项内容就是钢结构材料本身的碳含量。具体而言，钢结构材料的碳含量越大，其焊接施工的难度就会更大。所以，在实际展开钢结构焊接工作的之前，施工人员就需要对钢结构材料中的碳含量进行较好的了解[2]。

现阶段，我国的国家标准中将钢结构材料焊接的难度分为了四个等级，其划分标准就是其中存在的碳含量。具体来说，当钢结构材料的强度大于420kPa，且碳含量大于0.5%时，其焊接难度就达到了一个较高的水平。除此之外，还能够对焊接工作带来较大难度的就是钢结构需要应用到一些比较特别的情况中，或者是钢结构的形状或结构较为特殊，这都会对钢结构的焊接工作创造难度。按照我国推行的《建筑抗震设计》中有关条款的规定，严格限制了可以进行焊接的钢结构材料的性能，钢材的屈服强度和抗拉强度二者之间的比值必须不能超过0.8，这样的钢结构材料才能够进行焊接。

总结：综上所述，在我国的建筑行业中，钢结构的具体应用会受到诸多因素的影响，例如沉降、荷载以及温度等，所以，为了保证建筑物整体的美观性、安全性和稳定性，钢结构的加工性能和力学性能都需要处在一个较高的水平，包括其焊接性能和强度性能等。借助高质量的焊接工艺，钢结构本身的性能就可以得到有效地提升，建筑物整体的质量也会增强，这可以为民众的生命财产安全提供保障。

参考文献：

[1]余晓云，叶剑标.建筑工程钢结构焊接节点承载性能分析[J].齐齐哈尔大学学报（自然科学版），2021，37（06）：79-83.

[2]汪凯.浅谈建筑钢结构的焊接工艺与性能[J].江西建材，2019（09）：144-145.