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摘 要：建筑工程钢结构施工中，一般是采用焊接的方式来进行钢结构的连接，焊接工艺本身有着较大的优势，可以保证钢结构连接的稳定性和安全性。本文结合建筑用高性能钢的特点，对照建筑钢结构焊接的重要性，就其焊接工艺要点和性能进行了分析，希望能够为焊接工艺的提高提供参考。
关键词：建筑钢结构;焊接工艺;性能
城市化进程不断加快背景下，我国建筑行业飞速发展，钢结构工程在建筑领域得到了越发广泛的应用，并且发挥着非常重要的作用。通过对钢结构焊接工艺及性能的研究，能够在提升焊接工艺的同时，将钢结构的性能最大限度的发挥出来，推动建筑行业的稳定健康发展。
1建筑用高性能钢的特点
建筑用高性能钢必须具备良好的力学性能以及加工性能，而在对刚才性能进行衡量时，比较关键的指标包括了屈强比、屈服强度、断面收缩率以及可焊接性、延伸性等。为了能够切实保证建筑钢结构的可靠性和安全性，在进行施工建设的过程中，应该选择具备较高综合性能的钢材。需要注意的是，伴随着碳当量的增加，钢材强度会显著提升，焊接难度也会随之增大。
2在建筑钢结构中焊接起到的重要性
一是有效的焊接工艺能够提高工作效率以及结构整体的质量，如果焊接工艺不合理，则会给工程埋下相应的质量和安全隐患;二是钢结构的连接方式以焊接为主，焊接工艺具备较高的灵活性，可以很好的应对不同工程项目的不同需求;三是焊接工艺的理论性和实践性较强，在对不同类型的焊接工艺进行运用时，不同操作人员能够发挥出不同效果，想要保证焊接质量，需要关注焊接技术的合理选用。
3建筑钢结构的焊接工艺要点和性能分析
3.1焊接工艺
焊接工艺与焊接方法等因素存在密切关联，在实施操作中，必须依照被焊接工件的材质、化学成分、焊接结构类型和焊接性能要求等，确定最佳的焊接工艺。在实际操作中，需要先确定焊接方法，如埋弧焊、手弧焊、熔化极气体保护焊等，焊接方法多种多样，需要工作人员根据实际情况进行选择，而在明确焊接方法之后，需要制定相应的焊接工艺参数，以手弧焊为例，焊接工艺参数包括了焊条牌号、直径、电流、焊接电源类型、极性接法、焊接层数等。对照建筑用高性能钢的特点，需要先对焊接工艺的运行原理进行分析，关注焊材的匹配性，确保焊接材料的金属强度和冲击韧性都能够超过母材规定的标准值。同时，焊缝接头位置的焊缝和热影响区域的各种指标需要符合母材标准最低值。不仅如此，高性能钢焊接结束之后，需要对焊接效果进行评价，评价的方式同样多种多样，比较常见的有碳当量计算评定法、热映去最高硬度十元评定法等，这两种评定方法能够保证评定效果的合理性。合理的焊接手法会对焊接工艺作用的发挥产生直接影响，作业人员在实施钢结构焊接作业的过程中，应该在关注焊接工艺的同时，还需要采取有效措施，对输出以及冷却的速度进行控制，确保其速度能够被限定在一定的时间段内，以此来保证焊接的质量和效果。
3.2对于焊接质量的控制
焊接质量与很多因素都存在密切关联，如焊接设备状态，焊接人员素质等，其中，最低预热温度对于焊接质量影响巨大，需要工作人员采取有效措施做好控制工作。在實际操作中，可以借助相应的裂纹实验，通过硬度来对钢材、焊条的预热温度进行控制，然后对照裂纹指数以及板厚拘束度等，确定好温度，也可以以热输入、钢材特性冷却时间等，实现对于最低预热温度的精准控制。在针对焊接质量进行控制的过程中，比较常见的措施有应力和变形控制、焊缝元素质量百分比控制以及热输入和冷却速度控制等。在实施低温焊接的过程中，应该选择含氢量较低的焊接材料，做好必要的保温处理，尽可能减少焊接过程中的热损失。事实上，焊接质量控制主要是通过对焊接方法的合理选择、焊接工艺控制、预热温度和层间温度控制以及焊接后的保温措施实现的，对于一些厚度相对较大的钢板，也应该通过设置合理坡口类型等方式，减少和消除焊接环节的裂纹以及形变量。建筑用高强度钢材的焊接，要求作业人员能够充分考虑材质本身的强化机理，严格依照相关指标要求，选择高效合理的焊材和钢材，搭配科学的焊接工艺，同时也应该就生产过程进行指导和监督，设置相应的防范措施，预防冷裂、接头弱化等问题的出现，以此来保证焊接的质量和效果。
3.3根据实际情况来选择焊接方式
焊接方式对于建筑钢结构的焊接质量和焊接性能影响巨大，要求工作人员必须根据实际情况，从钢结构的特点出发，对焊接方式进行选择。依照《钢结构焊接规范》的相关规定，无论是工业建筑钢结构还是民用建筑钢结构，若在静荷载与动荷载的共同作用下，钢结构焊接超过3mm，可以选择的焊接方式有很多，如埋弧焊、焊丝自保护焊、焊条电弧焊、电渣焊等，也可以结合具体情况，选择组合焊接的方式。一些对于结构性能存在较高的钢结构，在焊接过程中应该将热输入量控制在相对较低的程度，这一类焊接可以选择的方式有气体保护焊、焊条电弧焊、气电立焊以及电渣焊等。相关研究表明，高性能钢焊接中的热输入量不超过50kj/cm，而上述焊接方式中，焊接热输入量低于该数值的焊接方式有焊条电弧焊（12-16kj/cm）、气体保护焊（11-17kj/cm）和埋弧焊（20-27kj/cm），气电立焊和电渣焊的焊接热输入量相对较高，因此在实际作业中一般不会选择这两种焊接方式。高性能钢材想要获得水准较高的焊缝金属性能，必须做好焊接热输入量的严格控制，尤其是对于D型钢材或者E型钢材，这样可以避免焊接热输入量过高引发焊缝接头韧性减低的问题。现阶段，一般是通过单道焊缝宽度控制的方式来对焊接热输入量进行控制，而不同焊接方式下，单道焊缝宽度的控制也会有所不同，例如，焊条电弧焊的单道焊缝宽度不能小于焊条直径5倍，气体保护焊的单道焊缝宽度不能小于20mm，同时在作业中，应该尽量避免使用双丝焊型埋弧焊。
3.4选用原则
在对建筑钢结构进行施工的过程中，需要结合实际应用需求，做好钢材的选配工作，对照《钢结构焊接规范》的要求，想要将钢材应用到工程建设中，必须经过专家审议，搭配有效的焊接工艺，对焊接接头进行处理。而对部分涉及高性能钢材应用的领域，应该就对应的焊接性能技术资料进行整理，如屈服强度在170MPa以下或者460MPa以上的钢材。钢材的焊接性能技术资料可以借助相应的试验获得，也可以直接向生产厂家索取，从保证技术资料准确性和完整性的角度，对于钢材的性能试验，可以委托具备相应资质的第三方机构进行。完整的技术资料应该包含钢材及焊接材料性能技术资料、裂纹敏感性检验资料、焊接工艺评定资料、钢板热切割热矫正实验资料、CCT图热影响区硬度评估、坡口焊接裂纹、时效敏感性实验资料等。
结束语
总而言之，在实际应用中，建筑钢结构虽然有着稳定性、可靠性、灵活性等优点，不过也容易受到温度、荷载以及沉降等因素的影响，需要切实做好焊接工作，对焊接工艺进行合理选择，提升钢结构的力学性能，保证部件之间焊接的质量和效果，提升焊接工艺的应用效果，将先进焊接技术的优势最大限度的发挥出来，以此来保证建筑钢结构的安全性和可靠性，推动建筑行业的可持续健康发展。
参考文献：
[1]郑照高.建筑钢结构的焊接工艺与性能分析[J].建材与装饰，2018，（25）：209-210.
[2]毛勇敢.建筑钢结构的焊接工艺及其性能研究[J].科学技术创新，2017，（35）：100-101.
作者简介：刘湘（1988-），男，汉，湖南长沙，湖南工贸技师学院机械工程系助理讲师，学历：湘潭大学材料与科学工程专业硕士 研究方向：焊接材料、工艺、焊接自动化
关键词：建筑钢结构;焊接工艺;性能
城市化进程不断加快背景下，我国建筑行业飞速发展，钢结构工程在建筑领域得到了越发广泛的应用，并且发挥着非常重要的作用。通过对钢结构焊接工艺及性能的研究，能够在提升焊接工艺的同时，将钢结构的性能最大限度的发挥出来，推动建筑行业的稳定健康发展。
1建筑用高性能钢的特点
建筑用高性能钢必须具备良好的力学性能以及加工性能，而在对刚才性能进行衡量时，比较关键的指标包括了屈强比、屈服强度、断面收缩率以及可焊接性、延伸性等。为了能够切实保证建筑钢结构的可靠性和安全性，在进行施工建设的过程中，应该选择具备较高综合性能的钢材。需要注意的是，伴随着碳当量的增加，钢材强度会显著提升，焊接难度也会随之增大。
2在建筑钢结构中焊接起到的重要性
一是有效的焊接工艺能够提高工作效率以及结构整体的质量，如果焊接工艺不合理，则会给工程埋下相应的质量和安全隐患;二是钢结构的连接方式以焊接为主，焊接工艺具备较高的灵活性，可以很好的应对不同工程项目的不同需求;三是焊接工艺的理论性和实践性较强，在对不同类型的焊接工艺进行运用时，不同操作人员能够发挥出不同效果，想要保证焊接质量，需要关注焊接技术的合理选用。
3建筑钢结构的焊接工艺要点和性能分析
3.1焊接工艺
焊接工艺与焊接方法等因素存在密切关联，在实施操作中，必须依照被焊接工件的材质、化学成分、焊接结构类型和焊接性能要求等，确定最佳的焊接工艺。在实际操作中，需要先确定焊接方法，如埋弧焊、手弧焊、熔化极气体保护焊等，焊接方法多种多样，需要工作人员根据实际情况进行选择，而在明确焊接方法之后，需要制定相应的焊接工艺参数，以手弧焊为例，焊接工艺参数包括了焊条牌号、直径、电流、焊接电源类型、极性接法、焊接层数等。对照建筑用高性能钢的特点，需要先对焊接工艺的运行原理进行分析，关注焊材的匹配性，确保焊接材料的金属强度和冲击韧性都能够超过母材规定的标准值。同时，焊缝接头位置的焊缝和热影响区域的各种指标需要符合母材标准最低值。不仅如此，高性能钢焊接结束之后，需要对焊接效果进行评价，评价的方式同样多种多样，比较常见的有碳当量计算评定法、热映去最高硬度十元评定法等，这两种评定方法能够保证评定效果的合理性。合理的焊接手法会对焊接工艺作用的发挥产生直接影响，作业人员在实施钢结构焊接作业的过程中，应该在关注焊接工艺的同时，还需要采取有效措施，对输出以及冷却的速度进行控制，确保其速度能够被限定在一定的时间段内，以此来保证焊接的质量和效果。
3.2对于焊接质量的控制
焊接质量与很多因素都存在密切关联，如焊接设备状态，焊接人员素质等，其中，最低预热温度对于焊接质量影响巨大，需要工作人员采取有效措施做好控制工作。在實际操作中，可以借助相应的裂纹实验，通过硬度来对钢材、焊条的预热温度进行控制，然后对照裂纹指数以及板厚拘束度等，确定好温度，也可以以热输入、钢材特性冷却时间等，实现对于最低预热温度的精准控制。在针对焊接质量进行控制的过程中，比较常见的措施有应力和变形控制、焊缝元素质量百分比控制以及热输入和冷却速度控制等。在实施低温焊接的过程中，应该选择含氢量较低的焊接材料，做好必要的保温处理，尽可能减少焊接过程中的热损失。事实上，焊接质量控制主要是通过对焊接方法的合理选择、焊接工艺控制、预热温度和层间温度控制以及焊接后的保温措施实现的，对于一些厚度相对较大的钢板，也应该通过设置合理坡口类型等方式，减少和消除焊接环节的裂纹以及形变量。建筑用高强度钢材的焊接，要求作业人员能够充分考虑材质本身的强化机理，严格依照相关指标要求，选择高效合理的焊材和钢材，搭配科学的焊接工艺，同时也应该就生产过程进行指导和监督，设置相应的防范措施，预防冷裂、接头弱化等问题的出现，以此来保证焊接的质量和效果。
3.3根据实际情况来选择焊接方式
焊接方式对于建筑钢结构的焊接质量和焊接性能影响巨大，要求工作人员必须根据实际情况，从钢结构的特点出发，对焊接方式进行选择。依照《钢结构焊接规范》的相关规定，无论是工业建筑钢结构还是民用建筑钢结构，若在静荷载与动荷载的共同作用下，钢结构焊接超过3mm，可以选择的焊接方式有很多，如埋弧焊、焊丝自保护焊、焊条电弧焊、电渣焊等，也可以结合具体情况，选择组合焊接的方式。一些对于结构性能存在较高的钢结构，在焊接过程中应该将热输入量控制在相对较低的程度，这一类焊接可以选择的方式有气体保护焊、焊条电弧焊、气电立焊以及电渣焊等。相关研究表明，高性能钢焊接中的热输入量不超过50kj/cm，而上述焊接方式中，焊接热输入量低于该数值的焊接方式有焊条电弧焊（12-16kj/cm）、气体保护焊（11-17kj/cm）和埋弧焊（20-27kj/cm），气电立焊和电渣焊的焊接热输入量相对较高，因此在实际作业中一般不会选择这两种焊接方式。高性能钢材想要获得水准较高的焊缝金属性能，必须做好焊接热输入量的严格控制，尤其是对于D型钢材或者E型钢材，这样可以避免焊接热输入量过高引发焊缝接头韧性减低的问题。现阶段，一般是通过单道焊缝宽度控制的方式来对焊接热输入量进行控制，而不同焊接方式下，单道焊缝宽度的控制也会有所不同，例如，焊条电弧焊的单道焊缝宽度不能小于焊条直径5倍，气体保护焊的单道焊缝宽度不能小于20mm，同时在作业中，应该尽量避免使用双丝焊型埋弧焊。
3.4选用原则
在对建筑钢结构进行施工的过程中，需要结合实际应用需求，做好钢材的选配工作，对照《钢结构焊接规范》的要求，想要将钢材应用到工程建设中，必须经过专家审议，搭配有效的焊接工艺，对焊接接头进行处理。而对部分涉及高性能钢材应用的领域，应该就对应的焊接性能技术资料进行整理，如屈服强度在170MPa以下或者460MPa以上的钢材。钢材的焊接性能技术资料可以借助相应的试验获得，也可以直接向生产厂家索取，从保证技术资料准确性和完整性的角度，对于钢材的性能试验，可以委托具备相应资质的第三方机构进行。完整的技术资料应该包含钢材及焊接材料性能技术资料、裂纹敏感性检验资料、焊接工艺评定资料、钢板热切割热矫正实验资料、CCT图热影响区硬度评估、坡口焊接裂纹、时效敏感性实验资料等。
结束语
总而言之，在实际应用中，建筑钢结构虽然有着稳定性、可靠性、灵活性等优点，不过也容易受到温度、荷载以及沉降等因素的影响，需要切实做好焊接工作，对焊接工艺进行合理选择，提升钢结构的力学性能，保证部件之间焊接的质量和效果，提升焊接工艺的应用效果，将先进焊接技术的优势最大限度的发挥出来，以此来保证建筑钢结构的安全性和可靠性，推动建筑行业的可持续健康发展。
参考文献：
[1]郑照高.建筑钢结构的焊接工艺与性能分析[J].建材与装饰，2018，（25）：209-210.
[2]毛勇敢.建筑钢结构的焊接工艺及其性能研究[J].科学技术创新，2017，（35）：100-101.
作者简介：刘湘（1988-），男，汉，湖南长沙，湖南工贸技师学院机械工程系助理讲师，学历：湘潭大学材料与科学工程专业硕士 研究方向：焊接材料、工艺、焊接自动化