鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、建設(shè)周期短、適應(yīng)性強(qiáng)、造型美觀、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用越來越廣泛。鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展與鋼產(chǎn)量緊密相關(guān)。我國(guó)已經(jīng)成為世界產(chǎn)鋼大國(guó)，2005年中國(guó)生產(chǎn)鋼已突破3億噸，其中鋼結(jié)構(gòu)的產(chǎn)量高達(dá)1.4億，能源、交通、冶金、機(jī)械、化工、電力、建筑及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的支柱。 

從20世紀(jì)80年代以來，中國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)得到了空前的發(fā)展，建筑鋼結(jié)構(gòu)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有非常重要的地位。依據(jù)用鋼量來評(píng)價(jià)，2005年建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量約1155萬噸，比2002年的836萬噸增長(zhǎng)了38%%。目前，我國(guó)高層鋼結(jié)構(gòu)、空間鋼結(jié)構(gòu)、橋梁鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼鋼結(jié)構(gòu)和住宅鋼結(jié)構(gòu)等工業(yè)與民用建筑，如雨后春筍，遍布全國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到目前為止，我國(guó)已建成60多幢高層超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑；大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)已在各種體育館、展覽中心、大劇院、候機(jī)樓、飛機(jī)庫和一些工業(yè)廠房中應(yīng)用；橋梁鋼結(jié)構(gòu)方興未艾，上世紀(jì)90年代以后，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅宜賓至上海的長(zhǎng)江段，已建和在建橋梁數(shù)目已達(dá)50余座，其中過半是鋼橋，“不少已躋身'世界級(jí)’橋梁，展示出中國(guó)當(dāng)代建橋技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)水平”；經(jīng)過近幾年的深入研究和開發(fā)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅已經(jīng)入一個(gè)新的發(fā)展階段，一批建設(shè)部立項(xiàng)的示范、試點(diǎn)工程和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目相繼建成并取得了科研成果，在“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”“綠色建筑”等政策指導(dǎo)下，今后我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)必將蓬勃發(fā)展。 

建筑鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和焊接難點(diǎn) 

縱觀目前我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，越來越具有現(xiàn)代化建筑風(fēng)格和科技含量高的建筑特征，其主要特點(diǎn)是： 

1 造型新穎獨(dú)特，結(jié)構(gòu)體系繁多，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，焊接接頭形式多，構(gòu)件制作和現(xiàn)場(chǎng)安裝中的焊接技術(shù)難度越來越大。例如：國(guó)家體育場(chǎng)“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)工程有大量的復(fù)雜的桁架柱、主桁架、次結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)，焊縫縱橫交錯(cuò)，施工難度很大。 

2 建筑高度高，結(jié)構(gòu)跨度大，抗震性能設(shè)計(jì)對(duì)主要鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量要求很高。如：框架梁與柱的連接焊縫，剪力板與柱的連接焊縫，梁腹板與柱的連接焊縫和柱的拼接焊縫等，都是結(jié)構(gòu)的主要部位，基本上都是坡口熔透一級(jí)焊縫，100%超聲波探傷，對(duì)焊接質(zhì)量要求非常高。

 3 使用鋼材品種規(guī)格多，而且越來越多趨向于使用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼和大厚度鋼材，隨著鋼鐵生產(chǎn)工藝水平的不斷提高，鑄鋼、奧氏體不銹鋼、復(fù)合鋼板也得到越來越多的應(yīng)用。因此，要求現(xiàn)場(chǎng)施工前，針對(duì)所使用鋼材的交貨狀況，要實(shí)時(shí)進(jìn)行新鋼種的焊接性試驗(yàn)，探索科學(xué)的焊接工藝參數(shù)，制定相應(yīng)的焊接工藝措施。 

4 工廠制作和現(xiàn)場(chǎng)安裝鏈接因素多，不同工種交叉作業(yè)多，現(xiàn)場(chǎng)安裝難度較大。 

1 焊接方法 

鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)于20世紀(jì)40年代引入焊條電弧焊，50年代中期從前蘇聯(lián)引進(jìn)埋弧焊接技術(shù)，70年代以后，由于建筑鋼結(jié)構(gòu)箱形構(gòu)件以及中厚板的廣泛使用，又陸續(xù)試驗(yàn)并成功應(yīng)用實(shí)芯焊絲和藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊，埋弧雙絲焊、埋弧三絲焊，熔嘴電渣焊、螺栓焊等焊接技術(shù)。 

CO2氣體保護(hù)焊在建筑鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，極大地提高了焊接生產(chǎn)效率，縮短了施工周期，已逐步取代手工藥皮電弧焊。CO2氣體保護(hù)焊，按焊絲可分為實(shí)芯焊絲（GMAW）和藥芯焊絲（FCAW）兩種。實(shí)芯焊絲CO2或混合氣體保護(hù)焊，在建筑鋼結(jié)構(gòu)的制作中，可根據(jù)板厚和坡口、裂紋敏感性，來選擇相應(yīng)得噴射過液、脈沖電流過液、德實(shí)芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊，藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊，與等直徑實(shí)芯焊絲相比，焊絲的金屬界面積變小，在同等電流水平下的電流密度增大，焊絲的熔敷效率接近于實(shí)芯CO2焊。在同等尺寸的角焊縫焊接中，由于飛濺小、清理方便且焊縫成形較凹，整體效率和經(jīng)濟(jì)效益甚至優(yōu)于實(shí)芯CO2焊。英特別指出的是，CO2氣體保護(hù)焊由于電弧氣氛的氧化性，所得熔敷金屬的含氫量極低，具有較好的抗氫裂性。 

自保護(hù)焊藥芯焊絲在建筑鋼結(jié)構(gòu)也開始使用，由于不需要?dú)怏w保護(hù)，使用更方便，但由于自保護(hù)藥芯焊絲的擴(kuò)散氫含量較高，因此目前僅應(yīng)用于冷裂傾向不大的鋼種或不重要部位的焊接，以后要解決的問題，一是抗冷裂性能的提高，二是材料成本的降低。 

2 焊接設(shè)備 

建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的焊接設(shè)備主要有手工焊機(jī)、MIG和MAG焊機(jī)、埋弧焊機(jī)、電渣焊機(jī)等，隨著電力電子技術(shù)及微電子技術(shù)的發(fā)展，電焊機(jī)正朝著優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、可控性強(qiáng)等方向發(fā)展，而焊機(jī)的體積更小、重量更輕、更適于現(xiàn)場(chǎng)操作。尤其是逆變電源的普及，已極大促進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)焊接設(shè)備的發(fā)展，逆變電源焊機(jī)，整機(jī)重量?jī)H為傳統(tǒng)弧焊電源的1/5到1/10，體積降至傳統(tǒng)弧焊電源的1/3，電源輸出外特性可進(jìn)行控制。逆變焊機(jī)如果采用微處理器控制，只需變更軟件或改變面板的操作功能指示。即可實(shí)現(xiàn)各種焊接方法，如MAG、TIG、MIG、PuiseMIG等，目前，一種新的控制技術(shù)即雙零開關(guān)諧振電路在逆變焊機(jī)上開始使用，其環(huán)保、節(jié)能、高效特點(diǎn)更為突出。 

縱觀國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)應(yīng)用的焊接設(shè)備，主要有以下特點(diǎn)和趨勢(shì)： 

①?gòu)V泛采用先進(jìn)技術(shù)，焊機(jī)功能更趨完善； 
②機(jī)械化、自動(dòng)化和成套水平進(jìn)一步提高； 
③電子計(jì)算機(jī)和焊接機(jī)器人也開始在鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)制作中應(yīng)用。 

3 低合金高強(qiáng)鋼焊接技術(shù) 

2004年，低合金高強(qiáng)鋼ASTMA913Gr60(相當(dāng)于Q420)在北京新保利大廈工程成功使用，經(jīng)過兩年的發(fā)展，目前，國(guó)內(nèi)已有數(shù)個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程使用高強(qiáng)鋼，如國(guó)家體育場(chǎng)（鳥巢）使用國(guó)產(chǎn)Q460E-Z35鋼，最大板厚110mm，國(guó)家游泳中心（水立方）工程使用國(guó)產(chǎn)Q420C鋼，中央電視臺(tái)新臺(tái)址工程使用了Q390D、Q420D-Z25、Q460E-Z35級(jí)別鋼，高強(qiáng)鋼在建筑鋼結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用，帶動(dòng)了高強(qiáng)鋼焊接技術(shù)的發(fā)展。 

（1） 建筑鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)鋼獲得良好性能的途徑： 

①合金強(qiáng)化：通過微合金元素的細(xì)晶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化，提高鋼板的強(qiáng)度和韌性；通過正火細(xì)化晶粒、均勻組織，進(jìn)一步提高鋼板的塑性和韌性。國(guó)產(chǎn)高強(qiáng)鋼（中厚板）主要是通過這種方法制造的； 

②組織強(qiáng)化（如淬火+回火）：軋后加熱溫度超過相變重結(jié)晶溫度30～50℃，經(jīng)水冷后生成的淬火過飽和固溶體為不穩(wěn)定組織，強(qiáng)度和硬度都很高。隨后進(jìn)行600℃高溫回火則可使淬火固溶體分解軟化，達(dá)到塑性和韌性的要求，也稱為調(diào)質(zhì)處理。 

③控軋控冷工藝(TMCP)：嚴(yán)格控制鋼板冷卻及厚度下降的過程，并在接近或低于鐵素體開始生成的溫度(Ar3910攝氏度)下完成終軋。其顯微組織及力學(xué)性能不可由熱處理獲得。這種軋制方式可在較低的碳當(dāng)量下獲得較高的強(qiáng)度且焊接性好； 

④淬火+自回火控制軋制（QST）：盧森堡鋼廠的軋制H型鋼（Gr60鋼曾在新保利大廈工程中使用），淬火后利用截面中部溫度散熱進(jìn)行自回火，是TMCP的特殊應(yīng)用。如Gr65鋼的淬火溫度為871攝氏度，自回火溫度為593攝氏度。其強(qiáng)度高同時(shí)焊接性好。

（2） 高強(qiáng)鋼用焊材選配原則 

①?gòu)?qiáng)匹配，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件：焊接材料熔敷金屬的強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性高于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低值。焊接接頭（焊縫及熱影響區(qū)）各項(xiàng)性能全面要求達(dá)到母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低值； 

②兼顧焊縫塑性：厚板焊接時(shí)按厚度效應(yīng)后的強(qiáng)度選配焊材，節(jié)點(diǎn)拘束度大時(shí)可在1/4板厚以下配用低強(qiáng)焊材； 

③滿足沖擊韌性要求：必須重點(diǎn)選擇焊材的韌性使焊縫及熱影響區(qū)韌性達(dá)到鋼材的標(biāo)準(zhǔn)要求。 

（3） 高強(qiáng)鋼焊接性評(píng)價(jià)方法 

①碳當(dāng)量計(jì)算評(píng)定法； 
②熱影響區(qū)最高硬度試驗(yàn)評(píng)定法； 
③插銷試驗(yàn)臨界斷裂應(yīng)力評(píng)定法。 

（4） 最低預(yù)熱溫度確定方法 

①裂紋試驗(yàn)控制：根據(jù)斜Y坡口試樣抗裂試驗(yàn)確定最低預(yù)熱溫度； 
②硬度控制：根據(jù)一定碳當(dāng)量的鋼材，其不同板厚T形接頭角焊縫熱影響區(qū)硬度達(dá)到350HV對(duì)應(yīng)的冷卻速度（540攝氏度時(shí)）查表確定焊接線能量； 
③根據(jù)裂紋敏感指數(shù)、板厚范圍、拘束度等級(jí)、熔敷金屬擴(kuò)散氫含量確定最低預(yù)熱溫④根據(jù)接頭熱輸入、冷卻時(shí)間T8/5和鋼材的特定曲線圖確定最低預(yù)熱溫度 

（5） 焊接質(zhì)量控制 

①控制熱輸入與冷卻速度：控制焊接電流、電壓、焊接速度以及熔敷金屬800攝氏度~500攝氏度區(qū)間的冷卻時(shí)間（t8/5）（預(yù)熱、后熱）； 

②控制焊縫中碳/硫/磷/氮/氫/氧含量：選用優(yōu)質(zhì)堿性低氫焊材，采用良好的操作手法充分保護(hù)熔池金屬（短弧、限制擺動(dòng)、傾角穩(wěn)定）； 

③應(yīng)力與變形控制：選用高能量密度、低熱輸入的焊接方法，如氣體保護(hù)焊；用小線能量，多層多道焊接；減小焊接坡口的角度和間隙，減少熔敷金屬填充量；采用對(duì)稱坡口，對(duì)稱、輪流施焊；長(zhǎng)焊縫應(yīng)分段退焊或多人同時(shí)施焊；用跳焊法避免變形和應(yīng)力集中。 

總之，對(duì)于高強(qiáng)鋼的焊接，應(yīng)根據(jù)鋼材本身的強(qiáng)化機(jī)理和供貨狀態(tài)，綜合考慮其性能要求，合理選擇焊接材料和試驗(yàn)方法對(duì)其焊接性作出評(píng)價(jià)，制定合理的焊接工藝，以指導(dǎo)實(shí)際焊接生產(chǎn)，如國(guó)家體育場(chǎng)工程應(yīng)用的Q460E-Z35鋼采用的是微合金強(qiáng)化，其碳當(dāng)量Ceq高達(dá)0.47%，因此，對(duì)該鋼種的焊接應(yīng)主要考慮采取措施以降低其冷裂傾向，而在新保利大廈工程中采用的是QST工藝強(qiáng)化的高強(qiáng)鋼，該鋼種的碳當(dāng)量Ceq僅為0.36%，焊接性相當(dāng)好，但是由于它使用的是淬火加自回火的工藝，因此在焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制層間溫度和焊接線能量，防止接頭出現(xiàn)弱化現(xiàn)象。 

4 厚板焊接技術(shù) 

建筑鋼結(jié)構(gòu)中厚鋼板得到越來越大量的使用，如北京新保利大廈工程使用的軋制H型鋼翼板厚度達(dá)到125毫米（ASTMA913Gr60），國(guó)家體育場(chǎng)（鳥巢）工程用鋼最大板厚達(dá)110毫米（Q460E-Z35），大量鋼結(jié)構(gòu)工程采用厚鋼板，促進(jìn)了厚鋼板焊接技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也豐富了建筑用鋼的范圍，目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)如GB/T1591-94《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》和YB4104-2000《高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》規(guī)定的鋼板厚度最大僅為100毫米，因此超厚鋼板的使用也為相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的修訂奠定了基礎(chǔ)。 

厚鋼板焊接的關(guān)鍵是防止由于焊接而產(chǎn)生的裂紋和減少變形，應(yīng)采取以下措施： 

①選用合理的坡口形式，如盡量選用雙U或X坡口，如果只能單面焊接，應(yīng)在保證焊透的前提下，采用小角度、窄間隙坡口，以減小焊接收縮量、提高工作效率、降低焊接殘余應(yīng)力； 

②選擇合理的預(yù)熱及層間溫度； 

③對(duì)稱施焊，科學(xué)安排焊接順序； 

④做好后熱及保溫處理。 

鑄鋼節(jié)點(diǎn)因其具有良好的加工性能、復(fù)雜多樣的建筑造型等性能，目標(biāo)在一些大跨度空間管桁架鋼結(jié)構(gòu)中開始逐步推廣使用，特別是在處理復(fù)雜的交匯節(jié)點(diǎn)上，鑄鋼節(jié)點(diǎn)有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，然而，由于鑄鋼一般碳當(dāng)量較高，雜質(zhì)尤其是S、P含量難以控制，同時(shí)鑄態(tài)組織晶粒粗大，導(dǎo)致鑄鋼的焊接性較差，對(duì)焊接工藝的要求很高，主要是減少殘余應(yīng)力，防止焊接裂紋的產(chǎn)生。 

目前鑄鋼節(jié)點(diǎn)已在一些鋼結(jié)構(gòu)工程中成功使用，如廣州會(huì)展中心巨型桁架鑄鋼支座，國(guó)家體育場(chǎng)（鳥巢）桁架柱鑄鋼節(jié)點(diǎn)，特別是天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)雕塑，創(chuàng)造了鑄鋼件焊接的板厚之最，該雕塑是為天津開發(fā)區(qū)建區(qū)20周年紀(jì)念而建造的標(biāo)志性建筑，是天津開發(fā)區(qū)2004年重點(diǎn)工程之一。設(shè)計(jì)采用雙螺旋線構(gòu)成的直紋曲面板，主體標(biāo)高50米，雕塑主體分為7段在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝，鑄鋼材質(zhì)采用GS-20Mn5N（DIN7182），板厚由下至上逐漸變薄，最厚150毫米，最薄20毫米，厚度變化處漸變處理，總用鋼量達(dá)350噸，該工程在鑄鋼特種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、安裝及焊接方面形成了一整套技術(shù)新工藝，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)超厚板鑄鋼結(jié)構(gòu)的空白，標(biāo)志著我國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點(diǎn)的焊接上達(dá)到了一個(gè)新的水平。 

6 低溫焊接技術(shù) 

目前，建筑鋼結(jié)構(gòu)的冬季施工越來越普遍，由于焊接作業(yè)環(huán)境對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量影響很大，冬季負(fù)溫焊接技術(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的控制尤為重要?！督ㄖ摻Y(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2002）規(guī)定：焊接作業(yè)區(qū)環(huán)境溫度低于0攝氏度時(shí)，應(yīng)根據(jù)鋼材、焊材制定適當(dāng)?shù)拇胧欢毡窘ㄖW(xué)會(huì)《鋼結(jié)構(gòu)工程》（JASS6）規(guī)定的最低施焊溫度為零下5攝氏度。 

（1）環(huán)境溫度對(duì)焊接造成的影響有以下幾點(diǎn)： 

①焊接接頭冷卻速度增加，冷裂紋敏感性也增加； 
②預(yù)熱效果變差，在低溫環(huán)境下用相同的熱源，相同的時(shí)間，不能達(dá)到應(yīng)有的預(yù)熱效果； 
③焊接殘余應(yīng)力的作用加??； 
④環(huán)境溫度對(duì)焊工的操作帶來不利的影響。 

（2）低溫焊接措施} 

①優(yōu)選焊材：在低溫環(huán)境中，應(yīng)盡量選擇低氫或超低氫焊材，對(duì)焊材嚴(yán)格執(zhí)行烘焙和保溫措施； 

②焊前防護(hù)：在焊接作業(yè)區(qū)域搭防護(hù)棚，使焊接區(qū)域形成相對(duì)封閉的空間，減少熱量的損失，若無條件搭設(shè)防護(hù)棚，應(yīng)該采取其他有效措施對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行防護(hù)；氣體保護(hù)焊時(shí)，焊接氣瓶也應(yīng)采取相應(yīng)措施進(jìn)行保溫； 

③預(yù)熱與層間溫度：低溫環(huán)境下的預(yù)熱溫度應(yīng)稍高于常溫下的焊接預(yù)熱溫度，加熱區(qū)域?yàn)闃?gòu)件焊接區(qū)各方向大于或等于二倍鋼板厚度且不小于100毫米范圍內(nèi)的母材，焊接層間溫度不低于預(yù)熱溫度或標(biāo)準(zhǔn)（JGJ81-2002）規(guī)定的最低溫度20℃(兩者取高值)； 

④加大定位焊時(shí)的熱輸入：適當(dāng)加大定位焊的熱輸入，增大焊縫截面和長(zhǎng)度，并采用與正式焊接相同的預(yù)熱條件，不在坡口以外的母材上打弧，熄弧時(shí)弧坑一定要填滿，可以有效減少由于定位焊接引起的收縮裂紋； 

⑤采用合理的焊接工藝：盡量使用窄擺幅，多層多道焊，嚴(yán)格控制層間溫度； 

⑥焊接后熱及保溫：焊接后及時(shí)對(duì)焊接接頭進(jìn)行后熱保溫處理，可以有效控制t8/5，利于擴(kuò)散氫氣的逸出，防止由于冷速過快而引起的冷裂紋，同時(shí)適當(dāng)?shù)暮鬅釡囟龋€可以適當(dāng)降低預(yù)熱溫度。 

總之，鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接施工前，一定要根據(jù)實(shí)際情況做好焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，必要時(shí)還要針對(duì)具體鋼種進(jìn)行低溫焊接性試驗(yàn)，作出適合的焊接工藝指導(dǎo)書以指導(dǎo)實(shí)際焊接。在低溫環(huán)境下，對(duì)焊工操作的不良影響也應(yīng)給予足夠重視，一般環(huán)境溫度不宜低于－15℃。 

近年來，低溫焊接技術(shù)在國(guó)內(nèi)尤其是北方建筑鋼結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用，從普通低碳鋼（Q235）到低合金高強(qiáng)鋼（如Q345,Q420）都有應(yīng)用，也積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，極大豐富了我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)。 

7 組合樓板栓釘穿透焊技術(shù) 

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)組合樓板的大量使用，使區(qū)別于普通栓釘焊的栓釘穿透焊技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，所謂穿透焊，就是焊接時(shí)通過電弧燃燒使栓釘穿透壓型鋼板焊于鋼梁表面上，此時(shí)焊接栓釘起著兩個(gè)作用，一是水平抗剪切，阻止組合樓板在鋼梁上的水平位移；二是垂直抗掀起，阻止組合樓板脫離鋼梁表面。 

因此在鋼結(jié)構(gòu)特別是高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)的抗震破壞中起著非常重要的作用。其焊接質(zhì)量的好壞是關(guān)乎整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一。由于栓釘穿透焊焊接受到很多因素影響，包括壓型板鍍鋅層、板厚、與鋼梁表面之間的間隙以及水、銹、渣、油漆等，而且在施工現(xiàn)場(chǎng)，各種因素互相交織又不確定，因此，要獲得良好的焊接質(zhì)量，對(duì)焊接的工藝及施工要求很高，中冶集團(tuán)建筑研究總院通過大量試驗(yàn)研究，并在實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)收集了國(guó)內(nèi)外數(shù)種栓釘焊機(jī)的上萬個(gè)焊接參數(shù)，通過波型分析和實(shí)際焊接質(zhì)量的對(duì)比分析，第一次將栓釘穿透焊焊接過程分為四個(gè)階段：起弧階段、電弧不穩(wěn)定燃燒階段、電弧穩(wěn)定燃燒階段、熄弧頂鍛階段。并以此為基礎(chǔ)提出了能量控制法，該方法在各大工程中已成功使用，如北京LG大廈，工程采用的閉口型鍍鋁鋅壓型板，鍍層高達(dá)280克/平方米，板厚達(dá)1.5毫米，栓釘直徑19毫米，使用能量控制法指導(dǎo)施工，一次合格率達(dá)95％以上，取得了良好的效果。 

8 采用陶瓷襯墊的焊接技術(shù) 

陶瓷襯墊強(qiáng)制成型單面焊，施焊方便，背面成型良好，焊接質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，在一些領(lǐng)域的焊接生產(chǎn)中已逐步取代鋼制襯墊。在雙面焊中采用陶瓷襯墊，由于可使用較大的根部間隙和較強(qiáng)的焊接規(guī)范，背面無須清根，不僅大大提高了生產(chǎn)效率，而且焊縫根部質(zhì)量也容易得到保證。由于陶瓷襯墊對(duì)坡口根部間隙不敏感，襯墊長(zhǎng)度可任意接長(zhǎng)、剪短，尤其適合于現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫，因此近年來，在一些鋼結(jié)構(gòu)工程尤其是橋梁工程有所應(yīng)用，由于在焊接時(shí)，襯墊也參與了焊縫熔敷金屬的冶金反應(yīng)，對(duì)根部焊縫熔敷金屬化學(xué)成分及力學(xué)性能會(huì)產(chǎn)生一定的影響，尤其是對(duì)根部沖擊韌性的影響，鑒于目前尚無相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行界定，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)給予足夠的重視。
 
9 鋼結(jié)構(gòu)埋設(shè)件壓力埋弧焊技術(shù) 

隨著大跨度鋼結(jié)構(gòu)公共建筑的快速增加，其鋼結(jié)構(gòu)柱子埋設(shè)件（鋼筋）應(yīng)用越來越多，因而，鋼結(jié)構(gòu)埋設(shè)件壓力埋弧焊技術(shù)在工程實(shí)踐中不斷得到應(yīng)用。其關(guān)鍵技術(shù)措施是： 

①選定性能穩(wěn)定安全適用的焊機(jī)或改造螺柱焊機(jī)； 

②認(rèn)真進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，根據(jù)鋼筋直徑選擇相應(yīng)的焊接工藝參數(shù)； 

③根據(jù)焊接接頭與母材等強(qiáng)的原則，選用性能良好交直流兩用的焊劑。