建筑钢结构工程低温焊接技术应用

研究

    摘要：文中简要介绍了低温焊接以及在进行低温焊接时的难点，并对低温焊接的影响因
素进行了分析，最后提出了低温焊接方法与工艺参数的选择方法，并详细阐述了如何在焊
接过程中控制焊接温度，达到好的低温焊接效果。

 

　　关键词：建筑钢结构；低温焊接；热影响区；温度

 

　　建筑钢结构的低温焊接一直都是工程界与学术界非常关注的问题。钢结构在低温条件下
焊接最直接的危害就是焊接金属会出现裂纹以及断裂的状况。如果控制不好，可能还会导致
焊接质量的下降甚至造成安全隐患。只有运用合理的低温焊接技术与防护措施才能保证钢结
构工程的建筑质量。

 

　　一、低温焊接概述

 

　　（一）低温焊接的概念

 

　　低温焊接的施工温度指的是实际焊接操作时所处工位的环境温度，既不是平均温度也
不是当地的气象报告温度。当进行焊接施工时，如果焊接操作所处工位

0.5 米范围内的温度

比规定的最低焊接施工温度要低，就属于低温焊接。

 

　　（二）低温焊接的相关规定

 

　　为了保证焊接的质量，各国都规定了焊接时的最低温度，比如，美国的最低焊接温度
为

-18

℃，日本为-5℃。我国的最低焊接温度为 0℃，这是根据我国的实际国情进行综合考

虑后制定的规定。我国的复杂、大型建筑钢结构工程日益增多，又缺乏在负温下进行焊接施
工的经验。

 

　　二、钢结构低温焊接的影响因素分析

 

　　（一）冷却速度

 

　　在钢结构焊接后等待冷却的过程中，焊缝的冷却速度如果太快，就会在焊缝与热影响
区产生马氏体脆性组织；若是速度太慢，热影响区又会由于过热而导致侧板条铁素体组织
的产生。

 

　　（二）结构拘束度

 

　　如果结构拘束度太大，而焊接熔敷金属的冷却速度又过快，就会造成焊缝金属发生偏
析。在拉应力场的作用下，焊接的中心部位会出现结晶裂纹。

 

　　（三）游离氢的溶解速度

 

　　如果冷却过程中，游离氢的溶解速度下降，氢的透出时间就会变短，残留在金属中的
比例就会增大，导致焊接钢结构出现冷裂纹。

 

　　（四）工作温度

 

　　如果构件的工作温度比材料的脆性转变温度低，结构的静载强度就会在拉应力与焊接
残余应力的双重作用下大幅降低。并且极有可能会发生脆断的情况。

 

　　三、钢结构低温焊接的方法与工艺参数的选择

 

　　对于普通的焊接方法，相关的焊接参数主要有焊丝或焊条的直径、焊接电流的大小、电
弧电压、焊接速度、焊接层数等。

 

　　第一，焊剂堆放的选择。一般我们需要保证对方高度在

25～50 毫米的范围内，并且堆

放要适中。焊接粒度的选择则需要根据电流的大小来确定。如果电流过大就应该采用细粒度
焊接剂；电流过小的话就应该选择粗粒度焊接，否则，焊接的表面就会出现麻坑。

 

　　第二，焊接电流的选择。焊接电流若是过小，容易导致电弧不稳定、夹渣、出现冷裂纹等
情况；而焊接电流过大又会造成热裂纹、咬合边、烧穿等问题的出现，同时，飞溅情况也会