焊接技術(shù)是建筑鋼結構的靈魂，焊接質(zhì)量的優(yōu)劣決定了建筑鋼結構的成敗。建筑鋼結構本身所具有的結構形式多樣性和焊接節點(diǎn)的復雜性，使得建筑鋼結構焊接具有了與船舶、壓力容器等傳統金屬構件焊接不同的技術(shù)特點(diǎn)。中國工程建設焊接協(xié)會(huì )副秘書(shū)長(cháng)張友權結合多年的理論和實(shí)踐經(jīng)驗總結、分析了建筑鋼結構的結構特點(diǎn)，從焊接工藝技術(shù)、從業(yè)人員資質(zhì)、焊接工程管理等方面探討了建筑鋼結構焊接技術(shù)在我國的發(fā)展方向。本報將分3次連載《建筑鋼結構焊接技術(shù)在我國的發(fā)展》一文，敬請關(guān)注�！�—編者

　　焊接技術(shù)是鋼結構工程建設極為重要的主要技術(shù)之一，不僅僅是保證鋼結構工程的質(zhì)量，從某種意義上來(lái)說(shuō)，是焊接賦予了鋼結構以生命。沒(méi)有焊接，鋼結構僅僅是一些零散的、冰涼而毫無(wú)生氣的鋼鐵零部件而已。是焊接，讓高爐矗立，吞(礦)石吐(鐵)水、冶煉鋼鐵;是焊接，讓油氣長(cháng)輸管道暢通，成為經(jīng)濟大動(dòng)脈;是焊接，讓“鳥(niǎo)巢”(國家體育場(chǎng))聳立，給北京 2008奧運增輝;是焊接，讓央視新大樓昂首云天，向世界展現嶄新的中國。

　　隨著(zhù)我國改革的深入和經(jīng)濟的飛速發(fā)展，鋼結構行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期。2011年我國的鋼產(chǎn)量已超過(guò)6.9億噸，鋼結構年產(chǎn)量已達3000萬(wàn)噸、焊接材料產(chǎn)量約500萬(wàn)噸。鋼結構的發(fā)展促進(jìn)了焊接新技術(shù)、新工藝、新設備、新材料的應用與開(kāi)發(fā)。反過(guò)來(lái)焊接新技術(shù)、新工藝、新設備、新材料的科技進(jìn)步又為鋼結構行業(yè)的快速發(fā)展提供了技術(shù)支撐和保證。

   特別是進(jìn)入21世紀以來(lái)，我國國民經(jīng)濟繼續保持快速平穩發(fā)展。在發(fā)展沿海、西部大開(kāi)發(fā)和振興東北老工業(yè)基地戰略部署的指引下，西氣東輸、西電東送、南水北調、鐵路建設與提速等許多國家重大工程以及北京2008奧運工程和上海世博工程全面展開(kāi)，新建體育文化場(chǎng)館、會(huì )展中心、候機樓、地標性建筑等一大批新、奇、精、特的建筑鋼結構遍布神州大地，我國鋼結構技術(shù)出現了嶄新的局面。據不完全統計，2011年末，我國200米以上的超高層建筑當前已超過(guò)350棟，排名世界前 10位的摩天大樓，中國就占有7座。

   超高層項目推動(dòng)區域發(fā)展在中國的區域經(jīng)濟中占據了不可或缺的地位�！�2012摩天城市報告》數據顯示，中國在建的摩天大樓總數已經(jīng)超過(guò)200座(僅計算寫(xiě)字樓與酒店)，相當于美國現有摩天大樓的總量。相關(guān)數據表明，5年后中國將擁有800座摩天高樓，相當于美國今天的4 倍。其中80%將建在經(jīng)濟不發(fā)達的內陸地區�？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，我國已經(jīng)成為世界最大的鋼結構生產(chǎn)、使用大國，一些制作、安裝技術(shù)已達世界領(lǐng)先先進(jìn)水平。

　　一、建筑鋼結構的基本結構形式及復雜節點(diǎn)

　　縱觀(guān)國內近幾年鋼結構工程，無(wú)不體現出“大、特、新”的特點(diǎn)。超高層、大跨度的世界級超大規模建筑屢見(jiàn)不鮮，結構形狀新穎獨特，標新立異，具有強烈的視覺(jué)沖擊效果。隨之而來(lái)的是鋼結構體系繁多，節點(diǎn)構造復雜，焊接接頭形式多，構件制作和現場(chǎng)安裝中的焊接技術(shù)難度越來(lái)越大。如國家游泳中心“水立方”的非對稱(chēng)、不規則球管節點(diǎn);國家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”的空間彎扭構件多分支節點(diǎn);廣州歌劇院的樹(shù)支狀鑄鋼節點(diǎn);廣州電視塔耐候鋼結構及深圳大運會(huì )超大型鑄鋼節點(diǎn)等。

　　隨著(zhù)建筑高度的增加、結構跨度的增大，抗震性能設計對主要鋼結構焊接質(zhì)量要求隨之升高�？蚣芰号c柱的連接焊縫、剪力板與柱的連接焊縫、梁腹板與柱的連接焊縫和柱的拼接焊縫等都是結構的主要部位，基本上都是坡口熔透一級焊縫，100%超聲波探傷，對焊接質(zhì)量要求非常高。

　　二、推廣應用高效、優(yōu)質(zhì)、低成本、低排放的先進(jìn)焊接技術(shù)

　　隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展的需要和科技的進(jìn)步，各類(lèi)鋼結構鋼材強度級別越來(lái)越高、尺寸參數越來(lái)越大型化;“鳥(niǎo)巢”(國家體育場(chǎng))、央視新大樓等鋼結構采用了強度級別為Q420、Q460的鋼材，其最大厚度達 110毫米。其制作、安裝不斷需求更高效、更自動(dòng)化、更優(yōu)質(zhì)的焊接技術(shù)。如埋弧自動(dòng)焊(單絲、雙絲或多絲)焊接、CO2氣體保護焊(實(shí)芯焊絲或藥芯焊絲)焊接，電渣焊、氣電立焊、栓釘焊等;焊接設備大量采用節能、環(huán)保且焊接質(zhì)量?jì)?yōu)異的逆變焊機。

　　中冶集團建筑研究總院焊接所長(cháng)期致力于鋼結構焊接技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，并于20世紀70年代在武鋼、20世紀80年代初在中國第二十冶金建設公司分別建立了國內第一條焊接H型鋼、輕型焊接H型鋼生產(chǎn)線(xiàn)。焊接H型鋼生產(chǎn)線(xiàn)采用鋼板矯平、多頭精密切割機下料、氣動(dòng)組裝、埋弧自動(dòng)焊或CO2氣體保護焊自動(dòng)焊接、翼緣矯直機矯形、H型鋼三向精密切割機或圓盤(pán)鋸定尺的先進(jìn)生產(chǎn)工藝，特別在輕型焊接H型鋼生產(chǎn)線(xiàn)研制開(kāi)發(fā)了雙頭CO2氣體保護焊(實(shí)芯焊絲或藥芯焊絲)自動(dòng)焊接，研制生產(chǎn)了雙絲貼角埋弧自動(dòng)焊機，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;在中信大廈等超高層鋼結構的工地安裝施工中，研制開(kāi)發(fā)了CO2氣體保護焊(實(shí)芯焊絲或藥芯焊絲)自動(dòng)、半自動(dòng)焊機及工藝，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

   目前，我國主要的鋼結構生產(chǎn)企業(yè)，不論是國有大型企業(yè)、還是合資或民營(yíng)企業(yè)，上述先進(jìn)生產(chǎn)工藝流程已成為鋼結構制作的基本通用模式而被廣泛采用。當然，隨著(zhù)科技進(jìn)步，各個(gè)生產(chǎn)工藝流程的設備、工藝已有很大的變化：如計算機自動(dòng)套料下料、雙絲或多絲埋弧自動(dòng)焊接、雙絲或多絲CO2氣體保護焊接均可提高焊接生產(chǎn)效率。

　　工地安裝以前主要是用焊條電弧焊，生產(chǎn)效率低，對焊工的技術(shù)水平要求也高;從20世紀80年代開(kāi)始，逐漸推廣采用CO2氣體保護焊(實(shí)芯焊絲或藥芯焊絲)半自動(dòng)焊接，現在已基本成為建筑鋼結構現場(chǎng)安裝的主要焊接方法，大大提高了生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。