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摘要：作为当前建筑施工的重要形态，钢筋结构的应用不仅能保证工程建设的稳定性和耐久性，更能实现其生产成本的控制和经济效益收获。然而工程建设中，钢筋结构的质量提升受到其焊接裂纹的直接影响。本文阐述建筑钢结构焊接裂纹的主要形态，并对热裂纹、冷裂纹、及层状撕裂的产生原因进行分析；然后针对性的提出防治措施。以期有利于建筑钢结构焊接质量的提升，进而推动建筑工程的进一步发展。
关键词：建筑工程；焊接裂纹；原因；对策
随着建筑施工技术的不断成熟，建筑结构的应用形态发生了重大改变。当前环境下，钢筋结构是建筑工程的重要应用形式，与传统结构形式相比，钢筋结构材料不仅具有较好的刚度和强度优势，而且在抗震性能和经济效益方面效果突出；其充分满足了人们对建筑稳定性和耐久性的质量要求。然而在实践过程中，钢筋结构建筑对于焊接的质量控制较为严格，一旦施工过程不准确，就容易导致焊接裂纹的产生；基于此，进行建筑钢结构焊接裂纹的防治已成为现代建筑工程人员研究的重要内容，本文就此展开分析。
一、建筑钢结构焊接裂纹的主要形态
焊接裂纹是建筑钢结构的主要病害之一，其对于建筑工程的发展具有深刻影响：一方面，其制约了钢筋结构工程应用性能的发挥，在影响工程质量的同时，对建设单位经济效益和社会效益的实现造成较大阻碍。另一方面，其影响业主的应用安全，对于人们生活质量提升影响重大。实践过程中，建筑钢结构的焊接裂纹主要包含了以下类型：
其一，焊接热裂纹。这种裂纹在较高的温度下产生，并且包含了结晶裂纹和液化裂纹两种形态[1]。其中，前者形成于焊接熔池初次结晶过程中，而后者的产生是受到了重铸收缩礼的影响。其二，焊接冷裂纹。与其它裂纹相比，冷裂纹主要产生于低、中合金钢焊接区域，并且具有延迟性与潜在性的特征，安全隐患较大。需要注意的是，冷裂纹一般在300~200℃以下产生。其三，层状撕裂纹。层状撕裂纹主要出现在钢结构焊缝根部、边缘脚趾处以及焊接热影响区；其是影响钢筋结构质量提升的重要原因（如图1）。
图1焊接边缘裂缝
二、建筑钢结构焊接裂纹产生的原因
建筑钢结构焊接裂纹对于工程的建设质量具有深刻影响，要实现其有效防治，就必须对其产生的原因进行科学分析。结构裂纹形态不同，其产生的原因也具有差异性，具体表现如下：
1.焊接热纹产生原因
钢结构焊接过程中，低合金高碳钢是其主要的应用材料，一旦材料中的碳、硫、磷含量较高，就会导致焊接过程中低熔点共晶体量的增加，从而使得晶间液膜不断形成；一旦熔池进行冷却收缩，这些晶间液膜的边界就会因张力增大而形成裂纹，这就是结晶液膜产生的主要原因。对于液化裂纹而言，熔池冷却过程中，一旦焊缝应变速度超过了共晶物的凝固速度，其接合区域就会因较大的应变作用力产生裂纹。
2.焊接冷纹产生原因
钢筋结构焊接应用过程中，其焊接冷纹主要由两个因素引起：其一，扩散氢的存在和浓集是引起冷裂纹的重要原因[2]。实践工程中，氢是焊接的主要能源支撑，在钢筋焊接中，氢会在焊缝金属中进行溶解；然而当焊接结束且钢结构冷却时，其就会因溶解度的降低而产生扩张应力，从而导致冷裂纹的产生。其二，焊接冷裂纹受到其接头约束度的影响，一旦接头拉伸应力较大，就容易导致焊接冷裂纹的产生。
3.层状撕裂纹产生原因
工程建设过程中，其钢筋结构中夹杂着部分条状杂物，譬如硫、磷等。这些杂质的强度明显低于钢筋其他金属强度；对其进行统一的焊接操作，焊接拘束力、焊接残余应力和荷载拉应力就会产生较大差异，由此导致了层状撕裂显现的发生。另一方面，在焊接的热影响区，氢脆作用和应变时效脆化的存在使得焊接稳定性受到影响，由此增大了层状撕裂纹的发生频率和影响程度。
三、建筑钢结构焊接裂纹防治措施
当前环境下，人们对于建筑钢结构的质量要求越来越高；要实现建筑效益的有效获得，实践过程中，工程建设人员就必须实现焊接裂纹的有效防治，其具体防治措施如下：
1.焊接热裂纹防治
工程建设过程中，材料控制与工艺控制是提升钢结构焊接质量的两个主要控制环节[3]。对于焊接而裂纹防治而言，其必须进行以下方面的技术保证：其一，确保钢筋材料与焊接材料的质量和规格，在分析其碳、硫、磷含量的基础上，做好其他杂质成分的有效控制。其二，进行焊接结晶偏析程度的优化与改善，具体而言，施工人员可通过碱性焊条及焊剂的应用，实现焊缝中杂质的有效清除。其三，进行焊接坡口形式的合理布置，在多道焊接的过程中，实现中心偏析、中心裂纹的有效控制。其四，注意焊接顺序和方向的把控，同时焊接线能力、弧坑填满度等都是其重要的控制内容。
2.焊接冷裂纹防治
冷裂纹防治措施如下：首先；施工人员应在进行焊接规范和线能量优化的基础上，进行焊缝及热影响区组织状况的改善与优化；其次，严格控制焊接过程的氢含量，避免氢含量的扩散；再次，在焊接操作时，做好油污、水分和锈斑的清理工作，并进行焊条和焊剂的严格规范；最后，优化焊接过程的钢材应用，并在实际焊接中实现焊接应力的有效控制，进而避免冷裂纹的产生。
3.层状撕裂纹防治
与热裂纹和冷裂纹相比，层状撕裂纹的检测难度较大，且修复成本较高。因此在实践中，进行其焊接裂纹的控制至关重要。具体防治措施如下：其一，在材料选择过程中，焊接材料不仅要满足抗冷裂的应用要求，更要保证其抗层状撕裂性能的良好，焊接过程中，Z向钢材是其主要的应用形态。其二，通过接头形式与坡口形状的优化，确保结构节点的控制合理。需要注意的是，焊接面积、脆化作用、应用要求等都是其节点设计的重要内容。其三，在焊接工艺选择方面，层状撕裂纹防治不仅要满足热裂纹和冷裂纹的应用要求，更要在焊接顺序、焊接线能量、多层焊接技术方面进行有效保证。唯有如此，才能实现建筑钢结构层状撕裂纹的有效防治。
结论
建筑钢结构焊接裂纹防治是提升刚进结构应用质量的关键内容。实践过程中，建筑工程人员必须充分认识到焊接裂纹防治的必要性，在分析其产生机理的同时，做好必要的防治措施。唯有如此，才能保证建筑钢结构焊接质量的提升，进而推动建筑工程的进一步发展。
参考文献：
[1]贾照斌，王晓静.建筑钢结构焊接裂纹产生原因及防止措施探究[J].工程技术：引文版，2016（7）：180-180.
[2]罗林福.建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防治措施[J].工程技术：全文版，2016（12）：282-282.
[3]喻丹，何秀升.建筑钢结构焊接裂纹产生原因及防止措施探析[J].工程技术：全文版，2016（6）：43-44.