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关键词：焊接裂纹;建筑;防治
现阶段，随着市场经济的不断发展，建筑行业市场的竞争压力逐渐增加，这对部分建筑企业来说是一个很大的挑战。为在激烈的竞争当中得以生存，工程质量情况逐渐得到越来越多建筑企业的重视，工程质量的提升不仅可以实现企业价值的最大化，还能在一定程度上把握对成本的管控。因此，本文以建筑钢结构为基础，对焊接中裂纹的产生机理和防治进行研究。
一、裂纹的产生机理及特征
建筑钢在焊接的过程中很容易产生裂纹，主要分为三种形式：热裂纹、冷裂纹、层状撕裂。
（一）热裂纹
热裂纹是复杂钢结构中较容易出现的一种裂纹形式，其产生的主要原因是在焊接后结晶的过程中受到高温。热裂纹通常会出现在焊接缝当中，并在缝隙当中呈现纵向分布，是焊接过程中经常出现的一种裂纹。根据所受温度的不同，热裂纹呈现的形式也有所差异，主要分为三种：凝固裂纹。这种裂纹又称结晶裂纹，主要在焊接快结束前脆性温度间的焊缝金属凝固所形成。焊缝金属结晶的过程中，由于液层之间存在韧性较低的杂质，金属在冷却不均的情况下拉伸超过临界值，即导致热裂缝的出现。液化裂缝。这种热裂缝的产生是由于一些低熔点的金属或金属化合物在焊接中产生的热量引起晶界焊接热，从而影响液化而产生的裂纹。塑料裂纹。又被称为多层焊接，其产生原因主要是受焊接热循环的影响，导致金属材料塑性降低，受到拉应力在晶界进行二次结晶而形成的裂纹。
（二）冷裂纹
冷裂纹通常在焊接结束后冷却的过程中出现，有的是直接出现，也有一部分是在经过一段时间后出现，这种产生后不会立即出现而是随着时间的推移慢慢显露出来的裂纹，被称为延迟裂纹。冷裂纹大多为延迟裂纹，通常产生在低、中合金钢焊接的热影响区域，很少部分在焊接缝上，裂纹横纵不一，由于大部分冷裂纹都不是直接出现，因此具有一定的隐蔽性。经相关统计显示，冷裂纹产生的主要原因分为以下几种：钢的淬硬趋势焊接头氢含量焊接头拘束度。
（三）层状撕裂
层状撕裂在钢结构焊接的过程中主要分为两种，一种裂点出现在焊缝的根部附近，由根部向四周蔓延，另一种是出现在含热区，主要是焊接过程中在收缩应力具有很强拉伸性的情况下，由一些非金属的杂质扩散而成。层状撕裂属于低温开裂，在使用前很难通过正常的无损探伤法检验出来，也是比较容易造成危害的一种裂纹。在进行钢材的选择时，要对材料严格筛选，切忌选择杂质较多的钢材，这种材质在焊接的过程中会产生应力，使钢材本身出现开裂情况，产生层状撕裂的现象。
二、建筑钢结构焊接产生裂纹的防治措施
（一）热裂纹的防治
为了防止热裂纹的出现，不仅要控制焊缝当中杂质的含量，保证其符合国家焊接要求标准，还要选用一些微量元素以保证焊接的质量。钢结构中所用的高强度低合金钢通常碳含量较低，但锰含量高，具有较强的抗热裂性，这样就会降低焊接过程当中产生热裂纹的几率，通常情况下都不会产生热裂纹。但是若母材硫、磷偏高，或者焊接操作不当，同样会在焊接过程中出现热裂纹。因此，要对焊缝中硫、磷、碳等元素进行严格把控。同时适当的将焊接线能量增加，并提高预热的温度，可以在一定程度上减小焊缝金属应变率，降低热裂纹出现的几率。
（二）冷裂纹的防治
随着低合金高强钢内含碳量和机构强度的增加，冷裂纹出现的概率逐渐增大，所以为防治焊接时出现冷裂纹的情况，有四点防治措施：选择钢材时应该尽可能選碳当量低的材质，提高抗冷裂性。应该尽量选择低氢焊材，并保证材料的韧性，增加焊接接头的抗冷裂性。对氢的来源进行严格把控，可以采用控制焊接环境的湿度、焊接前将焊条焊剂烘干、除去焊丝和母材上的锈污等方式进行对氢的降低。确保焊接技术的正确性，尤其是对于焊接前预热以及焊接后热处理的技巧。
（三）层状撕裂的防治
层状撕裂主要是由内而外的一种低温开裂，单从表面上很难发现异常，甚至采用先进的NDT技术都很难发现，况且及时发现也没有修复的办法。因此，钢结构焊接过程中，层状撕裂具有较大危害，其主要的防治措施有三点：材料选择要注意除了要买具备一定抗冷裂性的材料之外，还要尽量选择抗层状撕裂较强的z向钢材。结构节点设计的过程当中，要注意合理进行接头形式和坡口形状的选择，将焊接接头的z向拘束力和残余应力降到最低。在尽量满足受力要求的基础上，将焊缝尺寸和焊缝面积减到最小，降低因热影响产生的催化作用。对于焊接技术要有较高的要求。合理预热、加热以及温度控制，降低母材因热影响而出现的脆化情况。同时，采用科学合理的焊接顺序进行焊接，对焊接线的能量进行控制，熟练使用多层多道焊，降低焊接的约束力和残余应力。
结束语
综上所述，本文对裂纹的产生机理及特征、建筑钢结构焊接产生裂纹的防治措施进行分析，通过对热裂纹的防治、冷裂纹的防治以及层状撕裂防治的论述和研究，对我国建筑钢结构焊接技术的发展有着重要意义。
现阶段，随着市场经济的不断发展，建筑行业市场的竞争压力逐渐增加，这对部分建筑企业来说是一个很大的挑战。为在激烈的竞争当中得以生存，工程质量情况逐渐得到越来越多建筑企业的重视，工程质量的提升不仅可以实现企业价值的最大化，还能在一定程度上把握对成本的管控。因此，本文以建筑钢结构为基础，对焊接中裂纹的产生机理和防治进行研究。
一、裂纹的产生机理及特征
建筑钢在焊接的过程中很容易产生裂纹，主要分为三种形式：热裂纹、冷裂纹、层状撕裂。
（一）热裂纹
热裂纹是复杂钢结构中较容易出现的一种裂纹形式，其产生的主要原因是在焊接后结晶的过程中受到高温。热裂纹通常会出现在焊接缝当中，并在缝隙当中呈现纵向分布，是焊接过程中经常出现的一种裂纹。根据所受温度的不同，热裂纹呈现的形式也有所差异，主要分为三种：凝固裂纹。这种裂纹又称结晶裂纹，主要在焊接快结束前脆性温度间的焊缝金属凝固所形成。焊缝金属结晶的过程中，由于液层之间存在韧性较低的杂质，金属在冷却不均的情况下拉伸超过临界值，即导致热裂缝的出现。液化裂缝。这种热裂缝的产生是由于一些低熔点的金属或金属化合物在焊接中产生的热量引起晶界焊接热，从而影响液化而产生的裂纹。塑料裂纹。又被称为多层焊接，其产生原因主要是受焊接热循环的影响，导致金属材料塑性降低，受到拉应力在晶界进行二次结晶而形成的裂纹。
（二）冷裂纹
冷裂纹通常在焊接结束后冷却的过程中出现，有的是直接出现，也有一部分是在经过一段时间后出现，这种产生后不会立即出现而是随着时间的推移慢慢显露出来的裂纹，被称为延迟裂纹。冷裂纹大多为延迟裂纹，通常产生在低、中合金钢焊接的热影响区域，很少部分在焊接缝上，裂纹横纵不一，由于大部分冷裂纹都不是直接出现，因此具有一定的隐蔽性。经相关统计显示，冷裂纹产生的主要原因分为以下几种：钢的淬硬趋势焊接头氢含量焊接头拘束度。
（三）层状撕裂
层状撕裂在钢结构焊接的过程中主要分为两种，一种裂点出现在焊缝的根部附近，由根部向四周蔓延，另一种是出现在含热区，主要是焊接过程中在收缩应力具有很强拉伸性的情况下，由一些非金属的杂质扩散而成。层状撕裂属于低温开裂，在使用前很难通过正常的无损探伤法检验出来，也是比较容易造成危害的一种裂纹。在进行钢材的选择时，要对材料严格筛选，切忌选择杂质较多的钢材，这种材质在焊接的过程中会产生应力，使钢材本身出现开裂情况，产生层状撕裂的现象。
二、建筑钢结构焊接产生裂纹的防治措施
（一）热裂纹的防治
为了防止热裂纹的出现，不仅要控制焊缝当中杂质的含量，保证其符合国家焊接要求标准，还要选用一些微量元素以保证焊接的质量。钢结构中所用的高强度低合金钢通常碳含量较低，但锰含量高，具有较强的抗热裂性，这样就会降低焊接过程当中产生热裂纹的几率，通常情况下都不会产生热裂纹。但是若母材硫、磷偏高，或者焊接操作不当，同样会在焊接过程中出现热裂纹。因此，要对焊缝中硫、磷、碳等元素进行严格把控。同时适当的将焊接线能量增加，并提高预热的温度，可以在一定程度上减小焊缝金属应变率，降低热裂纹出现的几率。
（二）冷裂纹的防治
随着低合金高强钢内含碳量和机构强度的增加，冷裂纹出现的概率逐渐增大，所以为防治焊接时出现冷裂纹的情况，有四点防治措施：选择钢材时应该尽可能選碳当量低的材质，提高抗冷裂性。应该尽量选择低氢焊材，并保证材料的韧性，增加焊接接头的抗冷裂性。对氢的来源进行严格把控，可以采用控制焊接环境的湿度、焊接前将焊条焊剂烘干、除去焊丝和母材上的锈污等方式进行对氢的降低。确保焊接技术的正确性，尤其是对于焊接前预热以及焊接后热处理的技巧。
（三）层状撕裂的防治
层状撕裂主要是由内而外的一种低温开裂，单从表面上很难发现异常，甚至采用先进的NDT技术都很难发现，况且及时发现也没有修复的办法。因此，钢结构焊接过程中，层状撕裂具有较大危害，其主要的防治措施有三点：材料选择要注意除了要买具备一定抗冷裂性的材料之外，还要尽量选择抗层状撕裂较强的z向钢材。结构节点设计的过程当中，要注意合理进行接头形式和坡口形状的选择，将焊接接头的z向拘束力和残余应力降到最低。在尽量满足受力要求的基础上，将焊缝尺寸和焊缝面积减到最小，降低因热影响产生的催化作用。对于焊接技术要有较高的要求。合理预热、加热以及温度控制，降低母材因热影响而出现的脆化情况。同时，采用科学合理的焊接顺序进行焊接，对焊接线的能量进行控制，熟练使用多层多道焊，降低焊接的约束力和残余应力。
结束语
综上所述，本文对裂纹的产生机理及特征、建筑钢结构焊接产生裂纹的防治措施进行分析，通过对热裂纹的防治、冷裂纹的防治以及层状撕裂防治的论述和研究，对我国建筑钢结构焊接技术的发展有着重要意义。