浅述合金焊接材料的选择与焊接工艺技术

摘要：合金，是由两种或两种以上的金属与金属或非金属通过一定的方法合成的具有金属特性的物质。目前我国建筑工艺流程施工中应用较多的合金焊接材料主要是碳钢、不锈钢和铸钢。本文首先分析了合金焊接材料的组成，随后以钢结构为例探究了合金焊接施工的质量标准。最后概述了不同情况下的钢结构焊接技术的使用情况。

关键词：合金;焊接;工艺;技术

合金焊接材料的选择与焊接工艺技术是影响建筑施工结构的关键环节，对影响建筑施工质量和体验使用有着显著的影响作用。因此，加强合金焊接材料的选择与焊接工艺技术的研究是提高建筑结构稳定性和安全性的基础。在建筑过程中进行地面施工时，从管道阀门焊补到工艺流程安装都离不开焊接。焊接材料的工艺性能决定了焊缝质量，科学合理的焊接材料选择标准是提高焊接质量的关键。目前我国建筑工艺流程施工中应用较多的焊接材料主要是碳钢、不锈钢和铸钢，三种焊接材料都是采用手工电弧。要根据不同材质的母材成分、性能和工作条件来选择合适的焊接材料，来保证焊缝达到施工工艺的要求。焊条的选择标准是焊接工艺技术的重要成部分，必须引起建筑施工单位的重视。焊条包括焊芯和药皮（涂料）两部分。焊芯具有导电和填充焊缝金属的作用，药皮是焊接顺利进行的保障。

一、合金焊接材料的组成

（一）焊芯

焊芯可以在电弧高温作用下熔化，与焊件金属母材熔合后形成焊缝，是焊条中的金属芯部。焊芯的成分是影响焊缝质量的重要因素。一般而言，会选取平炉冶炼的优质钢用作焊芯的钢丝，轧制成盘条后，再将之制成不同直径的焊芯。E4303 （ J422 ）、E5016（J506）、E5015（J507）三 种焊条均使用“H08”钢芯，其中“H”代表焊芯的牌号，“08”说明焊芯中的碳含量为0.08 %。

（二）药皮

1.焊条药皮的组成

药皮包括矿物、有机物、铁合金、和水玻璃等四类物质。根据原材料的作用特点还可以分为稳弧剂、脱氧剂、合金剂、造渣剂、造气剂、粘接剂、稀释剂等。

2.焊条药皮的作用

焊接是一个复杂的冶金反应过程，在焊接过程中，焊条药皮的主要作用有：稳弧作用;造渣保护作用;造气保护作用;渗合金作用;脱氧、去硫、去磷作用;套筒保护作用。可以通过焊接药皮保证焊接过程的稳定性，满足焊缝所要求的成分和性能。

二、焊接施工的质量标准

（一）质量标准

在钢结构工程施工中，焊缝连接质量对结构受力有非常重要的影响。完成焊接之后，要结合焊缝外观判定焊缝质量。在工程实践中，有效判断焊缝质量的标准技术主要有：

1.对于首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法等因素，施工单位必须进行焊接工艺评定。

2.在实践中，钢结构构件进行焊接后，必须达到外形均匀、成型良好的标准。金属与焊道必须过渡平缓，清理干净焊渣。此外，焊缝表面应该没有裂纹、焊瘤等缺陷。一、二级焊缝表面不应留有夹渣、气孔、弧坑裂纹等;焊缝不能出现咬边、未焊满等情况。工程实践表明，笔者总结了对于焊缝的外观，

3.完成焊钉焊接后，应对其进行必要的弯曲试验检查，保证其焊缝和热影响区没有留下较大的裂纹。

4.可以使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查二、三级焊缝，保证外观质量标准应符合规范。三级对接焊缝与二级焊缝标外观质量判定标准相同。

（二）钢结构焊接技术的应用

根据钢种不同的强度级别和热处理方式，钢材在预热温度、焊接工艺及热影响区的焊接性能上有很大差别。在现阶段，我国开发了专门的建筑结构用焊接材料，与高强度建筑结构和专业化用钢种配套。如：耐候钢用焊接材料、耐火刚用焊接材料等。有利于提高钢机构焊接技术，加强新品种钢的开发，推动钢铁使用技术的研究与发展。

三、不同情况下的钢结构焊接技术

在现实生活中，进行建筑施工时，使用钢结构焊接的情况较多，如采用定位焊等。焊接施工环境受气候、温度、湿度等因素影响较大，因此产生了冬雨季焊接钢结构。在不同情况下，要采取不同的钢结构焊接技术，确保工程质量。

1冬雨季钢结构焊接技术

进行冬季焊接钢结构的现场焊接时，如果风力大于6级，需在焊接处周围设置挡风屏，和雨雪遮挡伞，避免风力和雨雪影响焊接质量。在焊接钢结构前，施工人员必须清除焊接件表面的雨雪和水分，然后用火焰将焊接缝两侧加热到36"C以上，再进行焊接。保留挡风，防雨雪措施直到焊件自然冷却为止。在雨季进行焊接作业区时，相对湿度应在90%以下，对表面潮湿或有冰雪覆盖的焊件采取祛湿加热除潮措施。在冬季，如果焊接作业区的环境温度在0℃以下，则需要先将构件焊接区钢材厚度大于100mm的母材进行加热，知道20℃以上才可以施焊，保持这一温度直到焊接作业完成。实际加热温度可根据构件本身特点，焊接方法、钢材类别、焊接材料熔敷金属扩散氢含量和焊接输入等因素进行适当调整。加热温度比逊不低于常温下的焊接预热温度。

2定位焊

钢结构建筑结构复杂，一个节点可能存在多个构件，因此定位焊在钢结构焊接中较为常见。施工时，要保证定位焊采用的焊材型号与焊件材质相匹配，确保焊缝质量。焊接施工人员必须持有相应的合格证。在钢结构定位焊施工过程中，定位焊缝与设计焊缝端部距离需在30mm以上，长度为50- -100mm，定位焊缝的间距-般为300一600mm。对长大杆件进行定位焊缝时，可合理加大焊缝长度，缩短间距。定位焊缝的焊角尺寸需小于设计焊角尺寸的2分之一，但应保持在4mm以上。

在工程实践中，定位焊缝的余高不要太高，两端与木材平缓过渡，防止焊接时产生焊透。如果定位焊缝出现开裂现象，则应铲除裂纹处的焊缝后重新进行定位焊。及时校正接口不齐的焊缝，再进行焊接。定位焊缝不能夠有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷

3磨修和返修焊

如果焊缝的焊角尺寸、余高、焊坡等超出规定上限值并且小于1mm或者咬边差，都需要进行修磨匀顺。如果焊缝咬边大于1mm或焊角尺寸过小时，手工焊补焊是一种有效的修补方式，然后进行修磨匀顺。焊接时可使用碳弧气刨等机械方法清除焊接缺陷。在清除缺陷的过程中，必须刨除返修焊坡口，使用砂轮磨掉氧化皮，使之露出金属光泽。钢结构返修焊缝应按原焊缝质量要求检查，并做好重大缺陷的修补记录。

结束语

综上所述，随着经济的发展，城市化进程不断深入，人们对大型建筑需求不断上升，建筑行业飞速发展。目前，我国大部分大型建筑都是以钢结构为基础。在进行建筑施工时，要根据施工现场气候、温度和地质条件选择合适的合金焊接材料和焊接工艺技术，严格按照焊接施工的质量标准规范建筑施工，保证施工质量。

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作者简介：耿小松（1989.09-），男，河北邢台人，研究方向：焊接，单位：中工泰达有限公司;

侯跃华（1987.07-），女，河北保定人，专业：城镇经济与管理，研究方向：城镇经济与管理，单位：中工泰达有限公司。

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