20世纪80年代以来，我国建筑钢结构取得了前所未有的发展，建筑钢结构在国民经济建设中占有十分重要的地位。钢结构以其自重轻、施工周期短、适应性强、外形美观、维修方便等诸多优点，得到了日益广泛的应用。钢结构的发展与钢铁生产密切相关，我国已成为世界产钢大国，2006年我国钢产量达4.1亿吨，其中钢结构产量达1.4亿吨。能源、交通、冶金、机械、化工、电力、建筑和基础设施建设等领域的钢结构产业已成为国民经济建设的支柱，我国轻钢结构、空间钢结构、高层钢结构、桥梁钢结构和住宅钢结构等工业和民用建筑如雨后春笋般涌现，遍布全国各地。
同时，中厚钢板在建筑钢结构中的应用也越来越多，如北京新保利大厦项目所用的轧制H型钢翼板厚度达125mm（ASTMA913Gr60），国家体育场（鸟巢）项目最大板厚达110mm（Q460E-Z35）。大量钢结构工程采用厚钢板，促进了厚钢板焊接技术的发展，丰富了建筑钢材的范围。
厚板焊接
厚板、超厚板焊接时，填充焊接材料熔敷金属量大钢结构自动焊接设备，焊接时间长，总热输入大，焊缝约束高，焊接残余应力大，焊后应力与变形较大，焊接过程中易产生热裂纹和冷裂纹。
厚板焊接前，板材温度较低，焊接开始时，电弧温度高达1250-1300℃。当板材温度突然由热转冷时，温度分布不均匀，容易使焊缝热影响区产生硬化马氏体组织，焊缝金属变脆，增加了产生冷裂纹的倾向。为避免这种情况，厚板焊接前必须进行加热。
在实际生产过程中，应控制焊接工艺，防止焊接裂纹的产生。
1、定位焊：定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的环节。定位焊厚板时，定位焊点的温度很快被周围的“冷却介质”冷却，造成局部应力集中过大，引起裂纹和材料损坏。解决的办法是定位焊厚板时提高预热温度、增加定位焊缝长度和焊脚尺寸。
2、多层多道焊：在厚板焊接过程中，一个重要的工艺原则就是多层多道焊，严禁加宽道次。这是因为厚板焊缝坡口较大，单道焊缝在截面上无法填满坡口。加宽道次焊接的结果是母材对焊缝的束缚应力较大，焊缝强度相对较弱，容易造成焊缝开裂或延迟开裂。多层多道焊的优点是上一道焊缝对于下一道焊缝来说是一个“预热”过程；下一道焊缝对于上一道焊缝来说相当于一个“后热处理”过程，有效改善了焊接时的应力分布状态，有利于保证焊接质量。
3、焊接过程中的检查：厚板焊接不同于中、薄板焊接，完成一个构件需要几个小时甚至几十个小时，因此加强焊接过程的中间检查，及时发现问题尤为重要。中间检查不能停止施工，而应边检查边施工。如在清理熔渣过程中，认真检查是否有裂纹。及时发现，及时处理。
4、厚板对接焊后，应立即对焊缝及两侧100-150mm范围内的局部母材进行加热，加热宜采用红外线电加热板。加热温度达到250-350℃后，用石棉覆盖保温，保温2-6小时后空冷。这样的后热处理可使因焊前清理不当或焊剂烘烤不当而渗入熔池的扩散氢迅速释放，防止焊缝及热影响区产生氢致裂纹。
厚钢的超声波检测应在焊后48小时或更长时间进行。如果时间允许，也可在构件出厂前再次进行检测，确保构件合格，避免工件产生延迟性裂纹损伤。
厚板焊接变形及焊接应力的控制
焊接过程中，厚板对接焊后的变形主要是角变形。实际生产中，为了控制变形，往往先焊正面的一部分焊缝，将工件翻面，用碳刨清理根部，再焊背面的焊缝，再将工件翻面，如此反复。一般来说，每次焊完三至五道焊缝即可翻面，直至正面焊缝全部焊完为止。同时，在焊接过程中，要随时观察角变形情况，注意随时准备翻面焊接，尽量减少焊接变形和焊缝中的应力。另外，设置胎模夹具对构件进行约束，以控制变形。此方法一般适用于异形厚板结构。由于厚板异形结构的形状、断面和截面尺寸奇特，在自由状态下，尺寸精度很难保证。 这就需要根据部件的形状制作轮胎模具夹具，并在固定的状态下对部件进行装配、定位和焊接，控制焊接变形。
选择和控制合理的焊接顺序是防止焊接应力的有效措施，也是防止焊接变形最有效的方法之一。根据不同的焊接方法制定不同的焊接顺序。埋弧焊一般采用反转法、退步法；CO2气体保护焊和手工焊采用对称法、分散均匀法；制定合理焊接顺序的原则是“分散、对称、均匀、减少束缚度”。
构件焊接时产生瞬时应力，焊接后产生残余应力，同时产生残余变形，这是一个客观规律。一般在制造过程中钢结构自动焊接设备，重点放在控制变形上，为了减少变形，往往采取措施增加焊接构件的刚度，而忽略了同时增大的瞬时应力和焊接残余应力。对于刚度大、板厚大的构件，虽然残余变形相对较小，但会产生巨大的拉应力，甚至引起裂纹。在没有裂纹的情况下，残余应力往往在结构受载时内力均化过程中使构件失稳、变形，甚至破坏。因此，焊接应力的控制和消除在构件制造过程中非常重要。
应力控制的目标是降低应力峰值并均匀分布。
在焊接较多的装配条件下，根据零部件形状、焊缝排列情况，应采用先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝的原则；应采用先焊约束较大但不能自由收缩的焊缝，后焊约束较小但能自由收缩的焊缝的原则。
为了减少焊接热输入的快速损失，避免焊缝在结晶过程中产生裂纹，当板材厚度达到一定厚度时，焊前应进行预热，并在焊缝周围一定范围进行加热。加热温度取决于板材厚度和母材的碳当量（CE）。
当构件上的焊缝经过预热焊接后，构件焊缝区的温度很高，随着焊接的进行，这一区域不可避免地会产生热胀冷缩，而这一区域只占构件截面的很小一部分，其余部分母材处于冷却（常温）状态，这就对焊接区产生了巨大的刚性约束，产生了很大的应力，甚至产生裂纹。如果此时对焊缝区的对称部位进行加热，温度略高于预热温度，加热温度始终伴随整个焊接过程，上述应力状况就会大大减少，构件的变形也会得到很大的改善。
虽然可以采取一定的措施控制焊接应力，但大部分厚板构件焊接后仍存在相当大的应力，构件完成后需对焊缝背面或两侧进行烘烤，以消除残余应力。
我国建筑钢结构焊接技术取得了长足的进步和发展。随着物理、化学、冶金、材料、电子、计算机、自动控制等学科的飞速发展，新技术、新材料、新设备、新工艺的不断涌现，我国建筑钢结构制造安装焊接技术必将得到更快更好的发展。新型数字智能弧焊逆变电源、激光焊接切割、超高压电子束焊、焊接机器人系统、钢结构生产的4C控制技术，即计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助加工（CAM）、计算机辅助检测（CAT）、计算机辅助评估（CAE）等新技术将逐步涉及建筑钢结构领域，使建筑钢结构焊接技术水平迈上新的台阶。
-结束-
