钢结构低温焊接施工工艺

高飞

[摘 要]在现代的许多建设行业中，都需要设计到钢材等各种金属结构的使用。金属结构具有坚实牢固的特点，因此多用于作为建筑的支撑架构。为了满足建筑的设计需要，在进行钢材等金属物质的使用过程中往往需要用到截断及重新焊接的工艺以使得金属达到所想要的模型效果。金属的焊接本来就是一项比较充满技术性的工艺，因此，在其操作的过程中往往具有一定的难度。又由于这一工艺涉及到金属的熔点及锤炼等问题，因此其对作业环境的温度要求也是比较大的。但是为了满足不同季节的金属焊接需要，低温焊接技术逐渐出现并发展。本文即是对这一工艺的现存问题及相应的解决方法和操作工艺进行了简要的分析。

[关键词]低温焊接；焊接工艺

中图分类号：U445.583 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0020-01

一、低温焊接的含义

低温焊接，从其字面意思上理解就是指在低温的环境下对金属进行焊接，但是时常被人误解为在不加热不融化的情况下进行金属的焊接，但是实际上这种理解内容是无法实现的。低温焊接指的就是在低温环境下进行的一种高难度的焊接技术，目前尚处于较为初期的发展阶段。

二、低温焊接容易出现的问题过程中

（1）焊缝过宽或者过窄

焊缝过宽或者过窄在低温焊接的过程是十分常见的现象。造成这种现象出现的原因本文认为有以下两个。其一是在低温的条件下，不仅对于焊接技术具有一定的影响，过低的温度对于人体机能的影响也是不可忽视的。低温条件下人体的灵敏度会降低，由此就容易造成焊缝控制不当的情况。其二是温度条件对于金属焊接物性能的影响。金属在融化和重新凝结的过程中都具有体积的收缩现象，低温的焊接环境不仅会对焊接后金属的融合速度造成影响，还会对金属的收缩程度造成影响，由此而使得再较高温度环境下能够恰好融合的焊缝在低温的条件下出现控制不当的现象。

（2）焊接材料裂缝或脆断

焊接材料的裂缝或者脆断是在低温焊接的过程中最常出现的两种问题。造成这一现象的原因仍旧是与金属物质的收缩有着密不可分的关系。在低温的环境下，金属处于低温的状态，而焊接过程需要对焊條加以融化，就必须利用加热融化的原理。这就造成了将加热的焊条直接作业于低温的焊接材料上，继而又从焊接时的骤热突然过渡到自然环境的骤冷，使得焊接材料剧烈收缩从而出现裂纹及脆断现象。

（3）出现夹渣、未熔透等现象

夹渣和未熔透的现象不是低温焊接过程中较为常见或者说较为具有代表性的问题。但是本文认为，在低温的环境下，虽然金属物的熔点并不会随着温度的变化而产生相应的变化。但是，在焊接过程中对于焊条所进行的加热却与温度具有一定的联系。如果处于低温的环境，在进行焊接的时候采用与正常温度下一样的电流进行加热焊接，显然是容易导致焊条的融化不完全。从而造成夹渣、未熔透的现象。

三、解决低温焊接过程中常见问题的措施

（1）焊前预热工艺

上文提到，造成焊接材料出此案裂缝或者说是脆断的情况的主要原因就是在于焊接环境的温度与焊接过程中对焊接材料所施加的温度的差别太大从而导致焊接材料具有剧烈的热胀冷缩现象，严重地影响了金属结构的严密性和稳定性，使得焊接结果无法满足响应的工艺需求。针对这一问题本文认为，可以采用焊前预热的工艺减小焊接过程与焊接前后的焊接材料的温差，从而使得焊接材料在焊接过程中收缩均匀。而进行焊前预热的方法本文认为可以利用火焰对其进行较为均匀的升温，提高焊接材料焊接前与焊接过程中的温度稳定性，从而使其达到整个过程中金属结构的稳定。

（2）层间温度控制工艺

在金属焊接的工艺当中，很多焊接目的都是不可以一气呵成的。因此，在进行金属焊接的过程中除了应当对金属进行一定程度的预热之外，还应当严格把控各个焊接点及焊接层次之间的温度关系。这个温度从工艺方面来说，最好是控制在120摄氏度至150摄氏度之间。并且，要想保障各个层次之间较为紧密的切合，在进行焊接的过程中就应当时刻关注焊接点与焊接母材之间的温度关系。严格地来说，焊接的层间温度应当与焊接材料的预热温度接近。前者的最低温度不可低于后者的整体温度，只有这样才能实现焊接层次之间的紧密结合。

（3）焊后加热工艺

在进行焊接工艺之后对焊接材料进行二次加热，这一举措的意义在于减少焊接材料裂缝及脆断情况的发生。具体的说，包括两个方面的作用，首先第一个方面就是在进行焊接之后对焊接材料进行二次加热有利于使得焊缝当中的扩散氢进行充分的扩散，从而减少焊接材料冷裂缝的出现。第二个方面是与前文提到的焊前预热的作用相类似，是为了使得在金属焊接之后的冷却过程中不会因为气温的骤降而产生裂纹。因此焊后加热的作用也是十分显著的。

（4）焊后保温工艺

焊后保温工艺是指在进行焊后加热过程之后，对焊接材料采取包裹等形式进行保温的措施。这一点与焊接前后的加热具有一样的作用，就是可以减少焊接材料出现裂缝以及减少焊接材料的脆断情况。焊后保温可以有效地对焊接后的金属材料的散热进行有效的控制，从而防止骤冷骤热对焊接工艺的效果产生影响。

（5）焊接防风工艺

前文提及，低温的环境容易对焊机对焊条产生的加热效果产生较大的干扰作用。从而使得在焊接过程中出现夹渣、未熔透等现象的出现，影响焊接质量。本文对这一现象进行分析得出在低温的环境下，大风往往是造成加热效果不理想的主要原因。因此在进行焊接的过程中，应当注重对风的防范。大风往往会降低焊条表面的温度，从而使得焊接过程出现偏差。选取防风的场所或者是利用挡风设备在大风的低温环境下进行挡风不仅可以使得环境温度具有一定程度的提升，而且可以起到更好的温度保持效果。

总结：

总的来说，低温焊接工艺时一项具有高度的技术性的工艺。其在实施的过程钟所需要注意的远不止本文论及的内容。因此本文只期通过简要的论述对这一工艺的推广和优化起到参考作用。

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