建筑钢结构工程低温焊接技术应用研究

　　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，飞溅情况也会增加。所以，在进行焊接时，必须选择合适的焊接电流。电流大小的确定主要依据焊材的厚度、类型以及接头形式等确定。其中，最重要的因素是焊缝的空间位置与焊丝的直径。

　　第三，焊接速度的选择。焊接速度若是过小，木材就会出现过热变脆，并且焊缝过宽的情况；焊接速度过小的话又会造成焊缝过窄，并出现气孔、夹渣的情况。在选择焊接的速度时，需要与焊接的电流相相配。

　　第四，焊接层数的选择。焊接层数需要根据焊件的厚度来确定，焊接的层数多利于焊缝塑性与韧性的提高，但也有可能会导致接头过热、扩大热影响的后果。所以，焊接层数的确定需要进行综合的考虑，一般每层的厚度都不能超过5毫米。