實(shí)芯焊絲在建筑鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用及發(fā)展方向

姜殿忠 何志濤 張發(fā)榮 程登 金欣

精工鋼構(gòu)主要以加工制作高層、超高層、體育場(chǎng)館及桁架等大型鋼結(jié)構(gòu)工程為主，多年的施工制作經(jīng)驗(yàn)使其在鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中贏得了良好的信譽(yù)和口碑。目前主要加工的工程有北京體育場(chǎng)館“鳥巢”工程、深圳灣體育中心“春繭”工程，上海世貿(mào)中心及廣州電視塔“小蠻腰”工程等，如圖1~圖4所示。

在鋼結(jié)構(gòu)加工制作和現(xiàn)場(chǎng)安裝過程中， CO2實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊以其焊接效率高、生產(chǎn)成本低、操作靈活及易于觀測(cè)熔池等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。CO2實(shí)芯焊絲焊接主要缺點(diǎn)是焊接飛濺大，這也是困擾焊接行業(yè)的一大難題，通常焊接飛濺只能盡量減少而無法完全消除。為了克服CO2實(shí)芯焊絲氣體保護(hù)焊飛濺大、難于控制的特點(diǎn)，結(jié)合我公司生產(chǎn)的實(shí)際情況，主要通過采用以下方法來降低因焊接飛濺大而帶來的生產(chǎn)成本增加。

（1）選用合理的焊接參數(shù)能有效減少焊接飛濺 在規(guī)范要求內(nèi)合理選用焊接參數(shù)是減少焊接飛濺的方法之一，在焊接過程中盡量選用小電流、小電壓進(jìn)行焊接，能適當(dāng)減少焊接飛濺。

圖1 國(guó)家體育館“鳥巢”

圖2 廣州電視塔“小蠻腰”

圖3 深圳灣體育中心“春繭”

圖4 廣州東塔

（2）防飛濺劑等新工藝新方法應(yīng)用于工程實(shí)踐 最近幾年，市場(chǎng)上為了降低人工清理焊接飛濺的生產(chǎn)成本，研發(fā)了焊接防飛濺劑。我公司在焊接防飛濺劑的試驗(yàn)和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)了如下特點(diǎn)：使用焊接防飛濺劑焊接后，焊接飛濺易于清除，可以有效降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到節(jié)約成本的目的；但是對(duì)于有防腐要求的構(gòu)件，在應(yīng)用焊接防飛濺劑后，構(gòu)件防腐涂裝的附著力下降，出現(xiàn)油漆脫落或油漆流掛現(xiàn)象，因此，不宜應(yīng)用于有防腐要求的構(gòu)件。針對(duì)上述特點(diǎn)，我公司要求對(duì)于核心筒鋼骨柱、梁等不需要做防腐涂裝的構(gòu)件，采用防飛濺劑進(jìn)行焊接，對(duì)于有防腐要求的構(gòu)件，嚴(yán)禁使用防飛濺劑焊接。

（3）采用新型材料無鍍銅實(shí)芯焊絲應(yīng)用于工程焊接 鍍銅實(shí)芯焊絲如圖5所示，首先，鍍銅實(shí)芯焊絲在加工過程中會(huì)形成鍍銅液，在焊接應(yīng)用時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量酸堿霧氣體和顆粒粉塵，對(duì)環(huán)境影響比較大。其次，鍍銅實(shí)芯焊絲在焊接后的焊縫外觀質(zhì)量差，表現(xiàn)為：焊接后焊縫凸起，顏色偏暗。另外，鍍銅實(shí)芯焊絲在保存過程中易于生銹。國(guó)家倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保，鼓勵(lì)新型材料的研發(fā)與應(yīng)用。針對(duì)上述問題，目前我公司采用無鍍銅實(shí)芯焊絲對(duì)構(gòu)件進(jìn)行焊接，如圖6所示。無鍍銅實(shí)芯焊絲在焊接的過程中減少了焊接飛濺，同時(shí)保證了焊縫外觀質(zhì)量，并減少了焊接過程中粉塵氣體等對(duì)工人身體健康的危害。

圖5 鍍銅焊絲

圖6 無鍍銅焊絲

（4）采用CO2+Ar混合氣體進(jìn)行焊接 通常純CO2氣體在焊接時(shí)可以保障焊縫的熔深但是電弧不穩(wěn)定，產(chǎn)生大量的飛濺和較差的焊縫外觀；純Ar焊接電弧穩(wěn)定，但熔深較小。結(jié)合上述兩種氣體焊接的特點(diǎn)，通過采用80% CO2+20%Ar的混合氣體焊接，能夠有效減少焊接飛濺，目前被廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)焊接工程中，如圖7所示。

圖7 80%CO2+20%Ar實(shí)芯焊絲應(yīng)用于工程焊接

（5）采用目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)的無飛濺快速壓縮電弧焊機(jī)進(jìn)行焊接 四川瑪瑞焊機(jī)型號(hào)為DSP—500可以有效減少焊接飛濺，如圖8、圖9所示。

圖8 四川瑪瑞無飛濺焊機(jī)

圖9 瑪瑞焊機(jī)焊接的試件（未做表面處理）

隨著國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，鋼結(jié)構(gòu)工程作為綠色建筑被廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活中，在鋼結(jié)構(gòu)的制作加工過程中，在保證焊縫質(zhì)量的前提下，實(shí)芯焊絲采購(gòu)成本低廉且應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，所占的比例必將越來越大；同時(shí)，無鍍銅實(shí)芯焊絲等綠色焊材在一定時(shí)間范圍內(nèi)將在焊材中占有一席之地，并將引領(lǐng)一場(chǎng)“綠色”焊材革命。

相關(guān)產(chǎn)品鏈接：

瑪瑞DSP數(shù)字化高脈沖逆變MIG焊機(jī)主要特點(diǎn)：

瑪瑞公司在第一代普通脈沖MIG焊機(jī)的基礎(chǔ)上研發(fā)了第二代高速脈沖MIG焊機(jī)，解決了脈沖MIG焊厚、中、薄碳鋼板的工藝，同時(shí)進(jìn)一步提升了焊鋁及其合金、不銹鋼的工藝。

1.適用于高強(qiáng)鋼、高合金鋼、低合金鋼、碳鋼、不銹鋼、鋁及其合金、黃銅、紫銅、鍍鋅板、釬焊鉻鎳板等多種金屬。

2.幾乎無飛濺。

3.高速脈沖使大電流自動(dòng)形成壓縮電弧，熔深更大，坡口可變小，提高生產(chǎn)效率，降低成本。

4.小電流具有冷弧焊工藝。

5.可以替代TIG打底焊，并且速度是氬弧焊的4~5倍。

6.送絲更平穩(wěn)，弧長(zhǎng)控制穩(wěn)定。

7.雙脈沖立向上焊接，速度快，成形美觀。