建筑用復(fù)合鋼板的焊接工藝及焊后組織與性能

曹輝

摘 要：隨著社會的發(fā)展，我國的城市化進(jìn)程速度已經(jīng)極大的加快。這讓城市呈現(xiàn)出全面建設(shè)與發(fā)展的局面。在這種局面下，建筑的質(zhì)量問題就成為了人們最關(guān)心的問題。為了能夠讓建筑更加的牢固，大力開發(fā)新型建材，增強(qiáng)施工工藝是當(dāng)前施工企業(yè)最重要的事情。尤其是在鋼材的使用上。鋼材幾乎是樓房中最為堅固的部分，它承擔(dān)著樓房的承重等一系列的任務(wù)。如果對于鋼材的選擇出現(xiàn)了問題，或者對于鋼材的使用出現(xiàn)了問題，那么就非常容易導(dǎo)致工程整體出現(xiàn)問題。而在鋼材的處理中，最容易出現(xiàn)的問題就是焊接方面的問題。因此，筆者就針對當(dāng)前的焊接工藝以及焊后組織與性能方面進(jìn)行探究，來得出如何更好的保證鋼材的使用。

關(guān)鍵詞：Q345B；鋼板；材料性質(zhì)；焊接質(zhì)量；檢驗方式

在當(dāng)前的社會中，我國的城市的建設(shè)速度越來越快。幾乎每一天都會有新的建筑規(guī)劃，在這種情況下，就需要施工團(tuán)隊能夠更好的進(jìn)行建筑的施工處理。而且當(dāng)前我國的建筑都以新型建筑為主，其主要的特點(diǎn)就是高層結(jié)構(gòu)，復(fù)雜結(jié)構(gòu)，大面積建筑等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)的出現(xiàn)就要求我國的施工團(tuán)隊必須有著高超的施工技術(shù)，才能保證建筑的質(zhì)量，否則就會出現(xiàn)一系列的問題。在曾經(jīng)的老式建筑中，施工技術(shù)不夠先進(jìn)并不是什么重大的問題，因為其建筑結(jié)構(gòu)簡單，而且樓層低，占地面積小，基本上不會出現(xiàn)什么問題，但是在新型建筑中卻完全不行。尤其是框架結(jié)構(gòu)中，傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)根本不可能負(fù)擔(dān)的起新型建筑的重量，因此就需要對框架結(jié)構(gòu)做出調(diào)整，采用當(dāng)前最為穩(wěn)固的鋼結(jié)構(gòu)，這樣才能保證建筑物的質(zhì)量。而我國采用鋼結(jié)構(gòu)的時間還不夠長，其存在的問題也很多。尤其是在焊接中，焊接工藝和焊后組織與性能的也存在著一定的問題。

1 符合鋼板焊接工藝的重要性

1.1 鋼結(jié)構(gòu)對建筑的重要性

當(dāng)前我國的高層建筑已經(jīng)逐漸開始轉(zhuǎn)變?yōu)殇摻Y(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)能夠有效的承載高層建筑的重量。其主要原因有兩個方面。首先是鋼結(jié)構(gòu)具備較好的承重性。和傳統(tǒng)的水泥木材結(jié)構(gòu)相比，鋼的密度更大，其承載重量的指數(shù)也更高。這些差距如果是在普通的低層建筑中，其表現(xiàn)并不明顯。但是當(dāng)前的建筑為了滿足更多人的使用，大多為高層建筑，復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如果這種新型建筑繼續(xù)采用古老的土木結(jié)構(gòu)就會發(fā)生結(jié)構(gòu)承重能力不夠，危害建筑的問題。而鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大承重力卻能很好的保證建筑的安全。第二點(diǎn)是自重較輕。鋼結(jié)構(gòu)因為其采用的架構(gòu)方式是空心架構(gòu)的方式，因此鋼材雖然密度相比于土木要大，但是卻因為材料較少而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的自重是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于土木結(jié)構(gòu)的自重的。這樣也能有效的減輕建筑整體的重量。當(dāng)?shù)卣鸬茸匀粸?zāi)害發(fā)生的時候，自重小也能夠有效的進(jìn)行自我保護(hù)。

1.2 焊接對于鋼結(jié)構(gòu)的重要性

在鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)建中，焊接是一個非常重要的環(huán)節(jié)。因為建筑中鋼材的使用都是有規(guī)格的，根本不可能做到鋼結(jié)構(gòu)的一體化出爐。因此，就需要對鋼材進(jìn)行焊接。將許多小段的鋼材合理的焊接成一個大的鋼結(jié)構(gòu)。為了保證鋼結(jié)構(gòu)的牢固性，就需要強(qiáng)化焊接技術(shù)。而在焊接完成后，焊接組織與性能的參數(shù)也是需要重點(diǎn)關(guān)注的，因為它代表著鋼結(jié)構(gòu)的整體水準(zhǔn)，也代表著建筑基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)的牢固性。因此，焊接在鋼結(jié)構(gòu)中，是非常重要的一部分，不能有任何的疏忽。

2 材料特征

2.1 材料種類

Q345B材質(zhì)鋼材屬于16Mn系列鋼種，一般交貨狀態(tài)為熱軋。Q345B材質(zhì)鋼材具有良好的力學(xué)性能、在20℃溫度下具有良好的沖擊性能、冷沖壓性、切削性及可焊性。它已廣泛應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域。

2.2 材料應(yīng)用范圍

Q345B材質(zhì)鋼材廣泛應(yīng)用于船舶、橋梁、管道、鍋爐、壓力容器、起重機(jī)械等領(lǐng)域。目前，Q345B材質(zhì)鋼材已廣泛進(jìn)入建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其是具有抗震性能要求的結(jié)構(gòu)，主要用于鋼結(jié)構(gòu)中鋼柱、鋼梁等承重受結(jié)構(gòu)件。

3 待焊構(gòu)件加工工藝

無論哪種焊接工藝，電弧對于厚度方向的穿透能力有限，Q345B鋼材特別是厚度大于16mm且要求熔透的焊縫，必須對焊接區(qū)進(jìn)行坡口處理，否則完成后只能形成表面滿焊、內(nèi)部未熔、內(nèi)部夾渣的焊接區(qū)，無法滿足設(shè)計及結(jié)構(gòu)的安全要求。

4 焊接工藝

4.1 待焊構(gòu)件加工完成后并拼裝完成后，進(jìn)入焊接工藝段，對于新材料、新工藝等，邀請行業(yè)專家進(jìn)行必要的焊接工藝評定，為焊接工藝的合理和焊接質(zhì)量的保證提供源頭上的保障。

4.2 根據(jù)鋼板的材質(zhì)、厚度等不同，需要對焊接區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱處理，以利于氫的溢出，降低焊接質(zhì)量缺陷。焊接時，應(yīng)匹配相應(yīng)強(qiáng)度級別的低氫型焊接材料并采用中等熱輸入進(jìn)行焊接時，板厚與最低預(yù)熱溫度應(yīng)符合相應(yīng)要求。

4.3 對于厚板，焊接采用分層、分道次焊接；對于存在對稱焊接區(qū)的焊縫，應(yīng)采用對稱法進(jìn)行焊接作業(yè)。

4.4 焊接采用手工電弧焊打底、CO2氣體保護(hù)焊中間層、埋弧焊蓋面成型方式完成焊接；如若采用清根工藝，需采用碳弧氣刨將清根處的薄弱層刨除，并重新補(bǔ)焊，以消除根部的質(zhì)量取消。焊接施工過程中，自然環(huán)境是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵性因素之一。例如CO2氣體保護(hù)焊焊接時，風(fēng)力過大將造成CO2氣體失去保護(hù)作用而導(dǎo)致焊接氣孔大幅度出現(xiàn)；自動埋弧焊時，空氣潮濕將造成焊劑返潮凝結(jié)而導(dǎo)致埋弧失效。施工時，采取相關(guān)措施，減少自然環(huán)境對焊接質(zhì)量的影響，如高空焊接時搭設(shè)防風(fēng)棚，防止大風(fēng)影響焊接質(zhì)量；焊劑使用前，先采用紅外線自動烘干箱進(jìn)行烘干等。

4.5 焊接完成后，為消除冷裂紋或延遲性冷裂紋，焊接完成后須采用石棉布包裹，使焊接區(qū)域在自然環(huán)境中緩慢冷卻至常溫。焊后熱處理應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳鋼、低合金鋼焊接構(gòu)件焊后熱處理方法》。當(dāng)采用電加熱器對焊接構(gòu)件進(jìn)行局部消除應(yīng)力熱處理時，應(yīng)符合下列要求：（1）使用配有溫度自動控制儀的加熱設(shè)備，其加熱、測溫、控溫性能應(yīng)符合使用要求。（2）構(gòu)件焊縫每側(cè)面加熱板的寬度至少為鋼板厚度的3倍，且應(yīng)不小于200mm。（3）加熱板（帶）以外構(gòu)件兩側(cè)尚宜用保溫材料適當(dāng)覆蓋。

5 焊接質(zhì)量檢查

5.1 焊縫外觀質(zhì)量按規(guī)范要求進(jìn)行，應(yīng)做到外觀平整、飽滿、均勻。外觀要求符合時，方可進(jìn)入儀器檢測階段。

5.2 熔透焊縫應(yīng)根據(jù)國家規(guī)范GB11345-89標(biāo)準(zhǔn)要求判別焊縫質(zhì)量是否符合要求。不符合時，應(yīng)直接提出缺陷位置，要求作返修處理；合格時，應(yīng)出具焊縫檢測合格證明報告。

5.3 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊縫評定方法及等級

（1）一級焊縫應(yīng)進(jìn)行100%的檢驗，其合格等級應(yīng)為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》（GB11345-1989）B級檢驗的Ⅱ級及Ⅱ級以上；（2）二級焊縫應(yīng)進(jìn)行抽檢，抽檢比例應(yīng)不小于20%，其合格等級應(yīng)為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》（GB11345）B級檢驗的Ⅲ級及Ⅲ級以上；（3）全焊透的三級焊縫可不進(jìn)行無損檢測。

6 結(jié)束語

建筑用符合鋼板的焊接是關(guān)乎建筑牢固性的大事情。因此，在任何情況下都不能選擇忽視。這就需要建筑公司能夠切實(shí)的關(guān)注此事，大力的提升焊接工藝。這樣才能建筑具備更好的牢固性。同時，焊接工藝的發(fā)展也是我國建筑行業(yè)中的一項大事情，我國應(yīng)該大力支持建筑公司開發(fā)更好的焊接工藝，這樣才能讓我國的建筑事業(yè)更進(jìn)一步的發(fā)展。從而促進(jìn)GDP的增長，讓建筑能夠為更多的人服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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