鋼結構是指以鋼材作為建筑承重主體，相比于傳統建筑方式具有綜合造價低，安全性和實用性高、節能環保等優勢。本文是一篇工程師職稱論文范文，主要論述了鋼管砼格構柱焊接工藝選擇。

　　[摘 要]近幾年，鋼結構以其強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強等優勢得到廣泛發展。因此，研究如何提高鋼結構焊接的生產效率并保證焊后成型顯得越來越重要。介紹了鋼管混凝土格構柱焊接順序以及CO2氣體保護焊單面焊雙面成型焊接工藝參數以及焊接反變形、剛性固定、預留焊接收縮量等的焊接變形控制技術，解決大型鋼管混凝土格構柱焊接變形量大的問題，取得了良好的效果。

　　[關鍵詞]CO2氣體保護焊,焊接工藝,鋼管混凝土格構柱,力學性能

　　鋼結構的大部分構件都在工廠制作生產，生產過程主要以焊接為主，因此生產過程中亟待解決的便是生產效率和焊接質量的問題。

　　本文以沈陽鼓風機壓縮機實驗廠房格構柱焊接為研究對象，采用特定的焊接順序和反面貼陶瓷襯墊的單面焊接工藝，焊接過程中對焊縫焊接順序、焊接電流、電弧電壓、焊接速度等工藝參數進行嚴格控制，實現了焊縫成型美觀、內在質量好的目的，并使生產效率得到了顯著提高。

　　1.焊接材料

　　母材為Φ500×16的鋼管和δ=18的鋼板，材質均為Q345B。為了減少熱輸入，采用焊絲牌號為E501T-1L的藥芯焊絲，直徑1.2mm。母材和焊絲化學成分見表1。

　　2.焊接工藝

　　2.1 焊接順序

　　四柱肢鋼管混凝土格構筑在特定的胎架上面組裝完畢后，首先焊接鋼管對接焊縫，其次焊接牛腿以及肩梁與鋼管之間的T型熔透焊縫，最后焊接綴管與柱肢鋼管之間的角焊縫。

　　2.2 坡口形式及參數

　　坡口形式參考GB50661中對坡口形式的相關規定并通過焊接工藝性試驗確定，焊縫形式為鋼管和鋼板的貫穿焊縫，接頭坡口形式及尺寸如圖1所示，具體參數為：鈍邊p為2mm，坡口角度為45°，間隙b為6mm，背面貼90°陶瓷襯墊。焊接前，接頭位置50mm范圍內打磨至出現金屬光澤，徹底清除接頭部位的銹、油污和雜物。

　　2.3 焊接工藝參數

　　焊接電流是確定熔深的主要因素，當焊接電流過大時，容易出現燒穿、咬邊、焊瘤等焊接缺陷;電流過小時，容易出現未咬合、未焊透、以及夾雜等缺陷。電壓偏低時，焊絲插向母材，飛濺增加，焊道變窄，熔深和余高大。電壓偏高時，弧長變長，飛濺顆粒變大，易產生氣孔，焊道變寬，熔深和余高變小。為保證焊縫成型良好及滿足力學性能要求，二者關系須匹配。通過反復的工藝性試驗確定了各個焊接參數。具體參數如表2所示。

　　2.4 力學實驗檢測方法

　　焊接試樣經UT探傷合格后，分別進行了拉伸試驗、彎曲試驗和20℃時的沖擊試驗。

　　(1)沖擊試驗。每個試件截取6個試樣(熱影響區、焊縫各三個)，按GB2650規定的試驗方法進行。試驗溫度：20℃，缺口形式：夏比V形缺口。要求焊縫及熱影響區的各3個試樣的沖擊吸收功平均值分別達到母材標準規定。

　　(2)側彎試驗。取3個試樣，根據GB2653規定的試驗方法測定焊接接頭的完好性和塑性，試樣寬度鄧禹試件厚度，試件厚度為18mm，彎心直徑應符合母材標準對冷彎的要求(d=30mm)，彎曲角度180°。

　　(3)拉伸試驗。每段焊縫取3個試樣，根據GB2651規定的試驗方法測定焊接接頭抗拉強度，要求每個試樣的抗拉強度不低于母材相應規格規定的下限值。

　　3.實驗結果

　　3.1 焊接檢驗

　　焊縫外觀良好，未出現咬邊、氣孔、弧坑裂紋、電弧擦傷、咬邊等缺陷，焊縫外觀質量符合GB50205-2001《鋼結構工程施工質量驗收規范》中Ⅰ級焊縫的質量規定。尺寸檢驗包括下撓彎曲變形、水平度、同心等，超聲波探傷焊縫內部質量，各項指標均符合圖紙要求。

　　3.2 力學性能結果與分析

　　通過表3可以看出，采用本焊接工藝參數的陶瓷襯墊單面焊雙面成型的方法，低溫沖擊韌性、抗拉強度以及彎曲試驗都符合GB/T1591-2008中的各項規定。

　　按照上述焊接工藝進行焊接完畢后，經檢驗鋼管混凝土格構柱外形尺寸偏差在GB50205-2001[6]鋼結構施工質量驗收規范規定的允許偏差范圍內。

　　4.生產應用及效果

　　上述焊接工藝與焊接方法在沈陽鼓風機壓縮機實驗廠房的生產中得到了成功的應用，同時由于在生產中采用CO2氣體保護焊單面焊接雙面成型的焊接方法，省去了反面清根補焊的麻煩，不僅保證了焊接質量而且對焊接變形和生產效率的提高起到了明顯的效果。

　　5.結論

　　(1)焊縫外觀無缺陷、內部質量探傷合格、尺寸檢驗符合規定。

　　(2)陶瓷襯墊雙面成型焊接方法，雙面焊縫20℃低溫沖擊韌性、焊縫金屬力學性能、硬度均能達到性能要求。

　　(3)陶瓷襯墊單面焊接雙面成型的方法操作簡單、質量可靠，各項指標符合技術規定，適用于鼓風機壓縮實驗廠房的生產，并在生產中取得良好的效果。

　　(4)通過以上焊接工藝的采用，提高了鋼管砼格構柱的制作效率。

　　參考文獻

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