浅析建筑钢结构窄间隙焊接技术

　　焊接接头同压力容器焊接接头情况不同所致。
　　那么，建筑钢结构应当走什么样的技术道路呢？我们认为：应用窄间隙焊接技术原理改革坡口型式，采用多层多道焊技术减少焊缝金属截面积，提高焊接接头的综合性能，就是焊接建筑钢结构正确的技术路线。
　　窄间隙焊接技术的核心是减少焊缝金属的截面积，因此，暂时定义为“窄坡口焊接技术”。
　　由于钢结构厚板焊接工程量大、难度高，技术界十分重视坡口的设计：坡口小易形成窄而深的形式，焊缝成形系数偏小，影响一次结晶，容易产生区域偏析；在拘束应力大的前提下进而导致焊接热裂纹的产生，因此，在坡口减少的同时要采用多层多道焊接技术和组合焊接新工艺。
　　3.1组合焊接新工艺
　　在厚板焊接中，常规焊接是从打底、填充到盖面一种方式全部完成。这种方式由于管理简便而大量使用，但这种方式也有其局限性。以ＧＭＡＷ为例，在厚板打底焊接中，由于坡口小干丝伸出过长，气体保护不好而使焊缝金属产生不应有的缺陷造成返工，产生直接经济损失。组合工艺的具体内容是：
　　3.1.1打底焊：采用ＳＭＡＷ（焊条电弧焊），主要有两个目的：其一，解决ＧＭＡＷ因伸出干丝过长影响焊接质量的矛盾，提高打底焊缝成形质量；其二，ＳＭＡＷ同ＧＭＡＷ相比较，焊缝稀释率相对较低，这对提高焊缝金属的综合指标比较有利。
　　3.1.2填充焊：采用ＧＭＡＷ，主要的目的是利用ＧＭＡＷ的高效及熔深相对较大的优点，解决了侧璧熔合的可靠性，提高焊接质量和效率。
　　3.1.3盖面焊：采用ＦＣＡＷ－Ｇ，主要是提高焊缝的表面质量，获得良好的观感效果。从焊缝成形的角度上看：打底焊和盖面焊是最重要的步骤。在厚板焊接中，假如缺陷出在打底焊缝，如果在ＢＯＸ结构体系中，那么返工时间是整条焊缝正常焊接时间的三倍以上。因此，这必须引起各级管理人员和焊工的高度重视，以保证组合工艺的有效实施。
　　3.2多层多道接头错位焊接新工艺
　　在钢板焊接中，多层焊的焊缝质量比单层焊好，而多层多道焊的焊缝质量又比多层焊好，特别是板厚超过25ｍｍ时效果最明显，因此，在厚板焊接时，首选多层多道焊技术。所谓多层焊技术，不是一次成形，而是多层成形，焊接运条手法允许摆动，焊接厚度一般不控制，适合低碳钢厚板焊接。多层多道焊就是在多层焊的基础上，焊接手法不允许摆动，焊接厚度要明确规定，以限制焊缝的热输入量。多层多道错位焊接技术就是在多层多道焊接技术的基础上，加入焊接接头每一道次错位连接，即接头不在一个平面内，通常错位50ｍｍ以上。这种技术特别适合于高强钢厚板的焊接。多层多道错位焊接技术的显著优点就是上一层次对下一层次进行了有效的热处理。
　　在焊后冷却过程中，焊缝从接近基本金属开始凝固，单道焊的组织为典型的柱状结晶，且共晶粒通常是与等温曲线法线方向（即最大温度梯度方向）长大。由于凝固是从纯度较高的高熔点物质开始，所以在最后凝固部分及柱状晶的间隙处，便会留下低熔点不纯物质。在多层焊时，对前一道焊缝重新加热，加热超过900℃的部分可以消除柱状晶并使晶粒细化。因此，多层焊比单层焊的力学性能要好，特别是冲击韧性有显著的提高。
　　理论和实践方面均证实：“窄坡口焊接技术”是能够实现的。问题在于窄坡口小到什么程度？坡口的角度同厚板的具体规格有什么关系？常规的焊接工艺应当作什么改进？这些关键技术问题有待我们进一步深入研究解决，相信不久的将来会有满意的答案。

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