钢结构是指以钢材作为建筑承重主体，相比于传统建筑方式具有综合造价低，安全性和实用性高、节能环保等优势。本文是一篇工程师职称论文范文，主要论述了钢管砼格构柱焊接工艺选择。
[摘 要]近几年，钢结构以其强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强等优势得到广泛发展。因此，研究如何提高钢结构焊接的生产效率并保证焊后成型显得越来越重要。介绍了钢管混凝土格构柱焊接顺序以及CO2气体保护焊单面焊双面成型焊接工艺参数以及焊接反变形、刚性固定、预留焊接收缩量等的焊接变形控制技术，解决大型钢管混凝土格构柱焊接变形量大的问题，取得了良好的效果。
[关键词]CO2气体保护焊,焊接工艺,钢管混凝土格构柱,力学性能
钢结构的大部分构件都在工厂制作生产，生产过程主要以焊接为主，因此生产过程中亟待解决的便是生产效率和焊接质量的问题。
本文以沈阳鼓风机压缩机实验厂房格构柱焊接为研究对象，采用特定的焊接顺序和反面贴陶瓷衬垫的单面焊接工艺，焊接过程中对焊缝焊接顺序、焊接电流、电弧电压、焊接速度等工艺参数进行严格控制，实现了焊缝成型美观、内在质量好的目的，并使生产效率得到了显著提高。
1.焊接材料
母材为Φ500×16的钢管和δ=18的钢板，材质均为Q345B。为了减少热输入，采用焊丝牌号为E501T-1L的药芯焊丝，直径1.2mm。母材和焊丝化学成分见表1。
2.焊接工艺
2.1 焊接顺序
四柱肢钢管混凝土格构筑在特定的胎架上面组装完毕后，首先焊接钢管对接焊缝，其次焊接牛腿以及肩梁与钢管之间的T型熔透焊缝，最后焊接缀管与柱肢钢管之间的角焊缝。
2.2 坡口形式及参数
坡口形式参考GB50661中对坡口形式的相关规定并通过焊接工艺性试验确定，焊缝形式为钢管和钢板的贯穿焊缝，接头坡口形式及尺寸如图1所示，具体参数为：钝边p为2mm，坡口角度为45°，间隙b为6mm，背面贴90°陶瓷衬垫。焊接前，接头位置50mm范围内打磨至出现金属光泽，彻底清除接头部位的锈、油污和杂物。
2.3 焊接工艺参数
焊接电流是确定熔深的主要因素，当焊接电流过大时，容易出现烧穿、咬边、焊瘤等焊接缺陷;电流过小时，容易出现未咬合、未焊透、以及夹杂等缺陷。电压偏低时，焊丝插向母材，飞溅增加，焊道变窄，熔深和余高大。电压偏高时，弧长变长，飞溅颗粒变大，易产生气孔，焊道变宽，熔深和余高变小。为保证焊缝成型良好及满足力学性能要求，二者关系须匹配。通过反复的工艺性试验确定了各个焊接参数。具体参数如表2所示。
2.4 力学实验检测方法
焊接试样经UT探伤合格后，分别进行了拉伸试验、弯曲试验和20℃时的冲击试验。
(1)冲击试验。每个试件截取6个试样(热影响区、焊缝各三个)，按GB2650规定的试验方法进行。试验温度：20℃，缺口形式：夏比V形缺口。要求焊缝及热影响区的各3个试样的冲击吸收功平均值分别达到母材标准规定。
(2)侧弯试验。取3个试样，根据GB2653规定的试验方法测定焊接接头的完好性和塑性，试样宽度邓禹试件厚度，试件厚度为18mm，弯心直径应符合母材标准对冷弯的要求(d=30mm)，弯曲角度180°。
(3)拉伸试验。每段焊缝取3个试样，根据GB2651规定的试验方法测定焊接接头抗拉强度，要求每个试样的抗拉强度不低于母材相应规格规定的下限值。
3.实验结果
3.1 焊接检验
焊缝外观良好，未出现咬边、气孔、弧坑裂纹、电弧擦伤、咬边等缺陷，焊缝外观质量符合GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》中Ⅰ级焊缝的质量规定。尺寸检验包括下挠弯曲变形、水平度、同心等，超声波探伤焊缝内部质量，各项指标均符合图纸要求。
3.2 力学性能结果与分析
通过表3可以看出，采用本焊接工艺参数的陶瓷衬垫单面焊双面成型的方法，低温冲击韧性、抗拉强度以及弯曲试验都符合GB/T1591-2008中的各项规定。
按照上述焊接工艺进行焊接完毕后，经检验钢管混凝土格构柱外形尺寸偏差在GB50205-2001[6]钢结构施工质量验收规范规定的允许偏差范围内。
4.生产应用及效果
上述焊接工艺与焊接方法在沈阳鼓风机压缩机实验厂房的生产中得到了成功的应用，同时由于在生产中采用CO2气体保护焊单面焊接双面成型的焊接方法，省去了反面清根补焊的麻烦，不仅保证了焊接质量而且对焊接变形和生产效率的提高起到了明显的效果。
5.结论
(1)焊缝外观无缺陷、内部质量探伤合格、尺寸检验符合规定。
(2)陶瓷衬垫双面成型焊接方法，双面焊缝20℃低温冲击韧性、焊缝金属力学性能、硬度均能达到性能要求。
(3)陶瓷衬垫单面焊接双面成型的方法操作简单、质量可靠，各项指标符合技术规定，适用于鼓风机压缩实验厂房的生产，并在生产中取得良好的效果。
(4)通过以上焊接工艺的采用，提高了钢管砼格构柱的制作效率。
参考文献
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