建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防治
措施
摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，建筑领域的发展速度也愈加飞速，此二者之间呈现着相互促进的态势，由此一来也就为建筑业的发展创造出了较为优质的环境。在现阶段的发展中，焊接技术开始频繁的应用到工程的建设中，为了进一步提升工程施工质量，要特别注意优化钢结构焊接技术，认识焊接工程的重要性，不断提升焊接质量和整体技术水平，为建筑业的进一步发展打下坚实基础。
关键词：建筑；钢结构；焊接裂纹；产生机理；防治措施 引言
建筑钢结构是一种承受能力较强的结构体系,其具有的显著的优势,比如较轻的质量、较高的强度,且具有良好的抗震性,并广泛应用于建筑施工当中川近年来,我国的建筑行业也取得了硕大的成果,建筑行业的竞争愈演愈烈。因此,保证建筑工程的质量具有重要意义。建筑钢结构的焊接问题是影响建筑质量的主要因素,本文就对建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防治措施进行探讨。
1建筑钢结构焊接裂纹的产生机理分析 1.1冷裂纹的产生机理，
建筑钢结构产生裂缝的原因是多种多样的，其中冷裂缝和热裂缝属于比较典型且常见的裂缝种类，冷裂纹的出现一般常见于多层焊接施工阶段，处于焊缝位置中，因为进行多层焊接操作的时候，对钢结构自身温度的要求较为严重，如果不能有效掌握好温度变化，就会对整体结构造成一定的毁损，进而引发裂纹情况的出现。进行建筑钢结构焊接的过程中，最容易受到影响的位置就是焊接接头处，因为会大面积受到淬硬组织的作用力，建筑结构本身或多或少会产生一些变化，
此时，结构内部的氢分子的产生异常运动，最后全部集中到建筑钢结构受损处的位置上，随着实践的推移完成冷却和沉淀，最后出现冷裂纹，会对钢结构整体稳定性造成不利影响。
1.2热裂纹
在较高的温度条件下，建筑钢结构焊接容易出现热裂纹，在焊接的过程中，焊缝受到温度的影响，发生了结晶反应，再加上金属本身的拉伸应力的影响，导致热裂纹呈现出来不同的形态，通过分析这些形态，又可以将其划分为不同的种类。由于高温和拉伸应力的影响，在焊接的过程中受热不均匀，导致受热面出现了失衡的现象，这一现象导致焊缝处发生了结晶，这一结晶受到金属杂质和拉伸应力的影响，出现了多边化的裂纹。凝固裂纹指的是在金属焊接操作中金属凝固，后期出现了脆性温度，这个温度导致焊缝出现凝固裂纹。主要的形成过程是焊缝金属结晶的晶粒之间存在很多的液相层，由于其韧性很低，在凝固的过程中温度降低，基础冷却不均匀收缩，从而产生了拉伸应力，这一变形超过了金属所能承受的临界值，从而导致凝固裂纹的出现。液化裂纹指的是在焊接的过程中过高的温度会导致金属的化合物来不及扩散，同时形成了局部晶界，这一晶界液化导致了液化裂缝的出现。失塑裂缝指的是在焊接的过程中，由于受到热循环的影响，使得金属整体的塑性受到了影响，在加上金属的拉伸应力对结晶施加了力的作用，从而产生了失塑裂纹。
1.3再热裂纹和层状撕裂裂纹的产生机理
当建筑钢结构焊接工作完成之后，此时容易受到环境因素的影响作用，比如温湿度的影响，随着温度的不断发展变化，钢结构内容容易发生形变问题，进而导致裂纹的出现，与此同时，还需要重点做好结构内部应力的控制，如果钢结构焊接材料和焊缝位置的合金元素超过规定标准，此时，钢结构内部就会产生过大的应力，在高度条件下，会再次形成热裂纹。除此之外，建筑钢结构在所用物质在进行输送的时候，一般都会产生一些杂质，当杂质数量增多，就会形成一种分层状态，加上应力的作用，此时就形成了阶梯状裂纹。
2建筑钢结构焊接裂纹的产生机理的防治措施
2.1热裂纹的解决途径
一般情况下，建筑钢结构使用的低合金高强钢当中的C含量比较低，Mn含量比较高，Mn/S比例能够满足使用需求，而且抗热裂性能比较好，所以在焊接过程中基本不会产生热裂纹。但是如果低合金高强钢当中的S、P杂质含量比较高或者是出现偏析的话就会导致裂纹的产生。因此需要通过一些有效途径预防热裂纹的产生，首先需要严格选择原材料，要保证母材料以及焊接材料当中S、P等杂质的含量在标准范围内，比如说可以使用细化晶粒较多的微合金焊接材料，而一些比较重要的结构需要使用碱性焊剂，同时还要对焊缝中的杂质含量进行严格控制。第二，需要提高预热温度和焊接线的能量，这样就能够有效降低产生裂纹的几率。第三，需要扩大焊缝宽度与深度的比例。
2.2做好焊接的质量控制工作
在焊接结束后，为了提高焊件的质量，应当加强对钢结构焊件的质量检查工作，这样能够在第一时间内避免焊后开裂的情况，减少冷裂纹等的出现。针对出现裂纹的工件应当及时分析其中存在的问题，修改焊接方案，及时止损。在焊接的过程中也应当加强质量控制，确保施工人员严格地按照相关的流程进行操作，确保焊接的规范性。焊接人员应当充分掌握各种类型裂纹产生的具体原因在焊接的过程中，能够采取恰当的防治措施，控制好焊接工艺，减少裂纹的出现。
2.3焊接材料的有效控制
随时社会的不断发展进步，越老越多的专业人士逐渐意识并发展建筑钢结构的诸多优点，逐渐大量应用到厂房、桥梁、建筑项目中去，因为钢结构本身带有极强的稳定性、安全性、高效性等特点，得到业内人士的普遍认可和推广应用。早在上个世纪40年代焊条电弧焊就已经在建筑钢结构进行推广和应用，随着新技术和新材料的不断涌现，气体保护焊接等技术收到普遍欢迎，从此焊接技术走向了另一个发展高度，在提升焊接效率、保证焊接质量的有同时，还有效缩短了施工工期，节省施工成本，实现经济效益和社会效益发展的统一性。因为建筑钢结构的焊接作业，具有很多技术类型，应用不同焊接技术的时候，所需要的材料和存在较大差异性，此时，需要我们的相关工作人员从实际角度出发，结构施工
现场具体焊接情况，选择合理的焊接材料，实现焊接工艺的整体优化和布局，满足建筑结构整体性和安全性发展要点，不断提升施工效率，达到预期效果。需要注意的是，需要在焊接的时候，有效选择与钢结构所匹配的焊接材料，在强度和韧性方面做好综合试验检测工作，以此不断提升施工效果。
2.4层状撕裂的解决途径
之所以说层状撕裂具有一定的隐匿性是因为层状撕裂属于内部裂缝，无法从外部看出裂缝，也无法通过专业检测技术检测到层状撕裂，这就加大了修复难度。因此需要积极预防层状撕裂的产生，提高建筑质量。首先，需要选择优质钢材，同时要保证钢材的抗裂性能可以满足需求。其次，在进行结构节点的设计工作时需要格外注意接头形式的选择，还要合理设计坡口形状，从而减小接头的拘束应力和拉伸应力。此外，应该选择合理的焊接工艺，并严格把控预热温度、加热温度，减小脆化作用。还可以利用多层多道焊这种方式降低出现层状撕裂的几率。
结语
综上所述，在社会的不断发展变革之下，建筑业本身迎来了比较好的发展契机，在这种大环境之下，对于建筑业也就提出了更高的要求，因为只有做到更好，才能够被时代所接纳。至于建筑钢结构焊接技术作为建筑工程的重要架构，相关单位就必须要对其予以足够的重视，当然这也是现代建筑工程的主要需求所在。故此，本文也对此做出了相应探究，重点分析了当期阶段钢结构焊接裂纹的产生机理，并且提出了相应的防治方案，以此来实现焊接技术的优化，通过不断优化施工理念，降低安全事故，提升钢结构焊接质量，进而满足现代建筑行业的需求。
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