建筑钢结构机器人自动焊接技术应用的有效途径分析

建筑钢结构机器人自动焊接技术应用的有效途径分析

林家伟

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摘要：在城市化进程加大的背景条件下，极大地提高了建筑数量和建筑规模。焊接技术在建筑领域已经应用了近百年，在建筑中发挥着重要的作用。目前，我国在建筑钢结构的许多技术领域中，已经处于世界领先水平现如今，钢结构建筑在我国随处可见，高层楼房建筑、工业厂房、公共建筑以及桥梁建筑都普遍采用钢结构。但是，建筑钢结构在应用上也存在着很多问题，需要我们注意并解决。焊接技术的水平直接影响着建筑钢结构的质量和结构，因此，研究建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势，对于提高建筑钢结构焊接技术有着重要的意义。

关键词：建筑钢结构；焊接机器人；自动焊技术；有效途径

引言

建筑钢结构焊接技术的发展有赖于整体建筑行业施工技艺的成熟完善，从当前建筑行业发展态势看，钢结构装配式建筑型式开始更多地应用于建筑实践当中。相应地，作为建筑钢结构施工核心关键技术形式，钢结构焊接技术也要适应形势发展，在焊接材料、焊接设备、焊接工艺及操作步骤上精益求精，促进建筑钢结构焊接技术的发展。

1建筑钢结构焊接技术发展现状

目前，建筑钢结构在我国建筑中观法采用，主要适用于工业厂房、仓库、码头、高层住宅、公共建设等建筑中。很多制造钢结构的企业也在不断提高生产技术和生产质量，纷纷采用高科技技术对钢结构的生产制造进行有效管理，但是，建筑钢结构生产企业普遍存在着焊接水平不高，自动化水平较低，生产技术还有待提高。

1.1建筑钢结构焊接技术和焊接材料的发展

近几十年来，由于建筑钢结构具有结构稳定、使用寿命长、生产效率高、节能环保等优点被普遍应用于厂房、电站、桥梁、楼房和超高建筑之中。钢结构的焊接技术也经历不断的发展和进步。20世纪40年代，焊条电弧焊引入建筑钢结构焊接之中，50年代中期埋弧焊接技术又成为钢结构的主要焊接技术。20世纪70年代又出现了实芯焊丝和药芯焊丝气体保护焊、螺栓焊、熔嘴电渣焊等新的焊接技术。这些焊接技术的发展为现代建筑钢结构的焊接提供了技术支持，尤其是气体保护焊在建筑钢结构中的使用，极大地提高焊接的生产效率，缩短了工期，创造了更好的经济效益。但是，建筑钢结构的焊接并不是只采用一种焊接技术来进行，要根据钢结构采用的钢原料和焊接材料的不同采用不同的焊接技术和焊接工艺。在建筑钢结构焊接过程中，选用的焊接材料和钢原料在硬度和韧性方面要匹配，并根据不同的强度和韧性选择不同的焊接技术。

1.2建筑钢结构焊接设备

建筑钢结构焊接技术的应用需要焊接设备的有效辅助，在选用钢结构焊接设备时，考虑钢结构建筑安全稳固的使用需求，通常以国外先进的焊接设备为主。我国目前在钢结构施工中，某项技术可能处于领先地位，但相比国外钢结构焊接设备，我国生产的设备在自动化水平及整体技术可靠性上尚有差距。在建筑钢结构焊接技术不断学习成熟的同时，也要在钢结构焊接设备上加以改进。

1.3强化建筑钢结构焊接技术人员专业技能

在建筑钢结构施工数量增多，钢结构焊接技术迎来新的发展契机的背景下，从事建筑行业施工作业人员的技术水平也逐渐成为制约钢结构行业稳续发展的重要因素之一。钢结构焊接作业属于高技术工种之一，需要严格的管理操作制度加以保障，但当前我国基于建筑钢结构焊接技术人员的资质评定未成系统，在认证相应的施工作业资格时不够严格，缺乏统一专业的划分，与新时期建筑钢结构行业的发展及钢结构焊接市场的人才需求不相匹配。为此，强化建筑钢结构焊接技术人员队伍的统一考试及资格认证体系建设极为重要。例如，钢结构焊接作业的工作环境及作业条件趋于复杂化，相应的焊接质量要求也愈来愈高。在焊接工艺规程操作实施前、中、后等阶段，涉及到对焊接材料（母材、焊条、焊丝等）、焊接接头的质量检验工作，确定焊接方法、工艺参数、焊接尺寸、坡口结构形式，这些焊接作业技术要点需要焊接作业技术人员认真操作。而随着焊接设备自动化水平的逐步提升，钢结构焊接技术人员专业技能中还涵盖了数字化技术操作内容。

2建筑钢结构焊接技术发展趋势

近些年来，不管是外国还是中国，很多人都在积极研究建筑钢结构的焊接技术，不断推进技术创新和技术改进，使建筑钢结构焊接技术更适合建筑钢结构的生产制造，提高生产效率和质量安全水平，努力实现焊接技术整体质量的飞跃。

2.1建筑钢结构焊接工程实践数量及规模不断增加

建筑钢结构工程施工数量的增多带动了钢结构焊接技术工程的深入发展和不断完善，高效的焊接技术应日趋增多。在焊接熔敷率要求提高的同时，高性能焊接质量不可或缺，尤其是在11kg/h-15kg/h单位间及以上的熔敷率要求下，要加大对高效焊接技术方法的研究。在国内建筑钢结构焊接工程实践中，本着提高我国自主焊接技术含量的目的，可适时引入多丝焊接、旋转喷射电弧焊接等技术形式，对其加以分析研究。在钢结构焊接工程质量及效益的获取上，借助接头焊接填充量控制的方式能够得以实现。站在建筑钢结构焊接工程技术发展及应用上看，建筑钢结构焊接技术的研究重心以氩弧激光焊为主。考虑到焊接技术操作中的辅助操作项多而耗时，要对建筑钢结构焊接时间，主要是持续焊接时间加以提升，然后补充以连续送丝功能为主的自动焊接技术装备。

2.2建筑钢结构焊接与切割工艺的创新

建筑钢结构具有空间大、跨度高并且绿色环保的优势得到迅速发展和广泛应用。作为连接钢结构的重要技术，焊接技术是发挥钢结构功能和作用的最重要基础。在建筑钢结构焊接与切割工艺上，不断创新的技术层出不穷，在钢结构的切割和焊接上，智能切割和智能焊接设备正在研究制造之中，采用智慧的焊接方式和切割方式，可以减少原材料的浪费，并能有效提高焊接质量，为制造质量更好和安全性能更强的建筑钢结构提供了可能。

2.3加强焊接技术工作者素质培训

伴随着建筑钢结构焊接技术在我国的发展，焊接技术工作者所面临的问题的专业性和所需要学习的内容越来越多，这就要求建筑行业要做好对建筑钢结构焊接技术工作者的技术培训和工作素质的提高，21世纪是人才和信息的时代，各行各业都要加强行业人员的技能培养和总体素质的提高，从而真正提高各行各业的国际竞争力。

2.4自动焊接技术的应用

目前，世界工业发达国家已经开始采用自动焊接技术来进行建筑钢结构的焊接，大大提高了整个建筑钢结构的强度和质量，并提高了建造效率，节省了工期。在我国，自动焊接技术而在不断被我国建筑钢结构生产企业所采用。建筑焊接结构可以实现大型化、重型化和高精度方向发展。自动化焊接技术对于焊接技术人员的技术水平要求较低，并且具有焊接质量高，焊缝美观实用，焊接效率高等特点。因此，自动焊接技术在建筑钢结构中会普遍采用。

3完善建筑钢焊接工作人员考核制度

完善的制度和规范是对行业持续健康发展的保障，钢结构焊接工作者作为一种高技术工种，其资格认证的体系不严格，全国性统一的资格考试所包括的行业和领域较窄，缺乏统一专业的划分，不能很好的适用于现如今的建筑钢结构焊接行业，所以应建立完善的焊接工作者的考试资格认证系统。

结语

钢结构焊接作为保障钢结构建筑安全稳定性能的重要技术支撑，在技术发展上大有空间，在焊接技术上创新余地较大。本文简要探讨了钢结构焊接技术的发展现状及发展趋势，以供参考。

参考文献

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[2]朱跃磊.建筑钢结构焊接技术发展现状和趋势概论[J].建筑与装饰,2020,(12):160+163.

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