1.3 發(fā)展趨勢

1.鋼結構焊接難度越來越大

縱觀我國近幾年鋼結構工程，無不體現(xiàn)出“大、特、新”的特點。超高層、大跨度的世界級超大規(guī)模建筑屢見不鮮，結構形狀新穎獨特，標新立異，具有強烈的視覺沖擊效果。隨之而來的是，鋼結構體系繁多，節(jié)點構造復雜，焊接接頭形式多，鑄鋼、鍛鋼等復雜異質(zhì)節(jié)點焊接難度大。同時，鋼節(jié)點作為結構受力的關鍵部位，全部是坡口熔透一級焊縫，100%超聲波無損檢測，對焊接質(zhì)量要求非常高。

在焊接時，熱量高度集中的瞬時熱源輸入結構局部，使結構材料產(chǎn)生不均勻變形和熱態(tài)塑性壓縮，導致構件或結構內(nèi)部在焊接后產(chǎn)生焊接變形和殘余應力，削弱焊接接頭周邊強度或影響構件材料的韌性和硬度，造成各種不同的破壞機理，成為困擾工程人員的一大難題。建筑鋼結構往往體量龐大，工程焊接量巨大，一旦產(chǎn)生較大、較復雜的焊接變形，受施工現(xiàn)場的條件限制，將消耗大量人力物力，耗費大量工時，嚴重影響工程進度和建設成本。不合理的焊接工藝或焊接順序可能導致結構在焊接后發(fā)生脆性斷裂，造成廢品。因此，為了減小焊接變形，避免進行焊后變形校正及殘余應力消除工作，有必要對焊接變形和殘余應力進行研究，掌握其在構件制作和結構安裝過程中的發(fā)生規(guī)律，在設計和施工方案制定階段采用合理的手段加以控制。

2.加快優(yōu)質(zhì)高效焊接技術推廣應用

隨著經(jīng)濟發(fā)展的需要和科技的進步，各類鋼結構鋼材強度級別越來越高，尺寸參數(shù)也越來越大型化。寶安工人文化宮、馬來西亞KLCC商業(yè)中心等鋼結構采用了屈服強度級別為690MPa的鋼材，其最大厚度達200mm。其制作、安裝不斷需求更高效、更自動化、更優(yōu)質(zhì)的焊接技術。

機器人作為智能制造中不可或缺的關鍵設備，如何實現(xiàn)鋼結構制造中機器人的快速應用，一直是工程技術人員不斷研究的課題，并且已經(jīng)取得了很好的成果。比如，大興機場與港珠澳大橋等工程中機器人焊接的成功應用。因此，未來隨著焊接應用技術進步的不斷加速，鋼結構行業(yè)普遍采用焊接機器人肯定是焊接應用技術的發(fā)展方向之一。機器人焊接技術的核心是信息技術，是融合人的感官信息（焊接過程視覺、聽覺、觸覺）、經(jīng)驗知識（熔池行為、電弧聲音、焊縫外觀）、推理判斷（焊接經(jīng)驗知識學習、推理與決策）、焊接過程控制及工藝各方面專業(yè)知識的交叉學科。因此，突破機器人焊接智能化關鍵技術，是其在鋼結構領域應用的迫切需要。針對機器人智能化焊接技術應用難題，國內(nèi)外各研究機構及鋼結構制造企業(yè)開展了大量研究工作，主要集中在鋼結構機器人焊接數(shù)據(jù)庫、焊縫跟蹤技術研究，以及鋼結構件智能化制造生產(chǎn)線研發(fā)等方面。

3.推動建筑鋼結構全面焊接質(zhì)量體系建立

為了提高質(zhì)量、保證工程進度，鋼結構工程必須建立一個看得見、摸得著，由各管理、操作層關鍵人員組成，以及質(zhì)量職能相互約束、相互支持的質(zhì)量保證體系。

焊接質(zhì)量保證體系是采用了全面質(zhì)量管理TQC的基本思想，以提高焊縫質(zhì)量、保證厚板焊縫一次合格率達到100%為目標，運用系統(tǒng)管理的概念和方法，將鋼結構焊接工程的各個階段、各個環(huán)節(jié)、每個管理人員和焊工的質(zhì)量管理職能和質(zhì)量管理意識以及實際操作工序，有機、合理地組織起來，形成一個有明確任務、職責、權限，且又互相協(xié)調(diào)、互相促進的團結整體，從而建立鋼結構工程全部焊接工作的組織體系。

質(zhì)量保證系統(tǒng)運行的重點：各階段、各層次、各環(huán)節(jié)人員質(zhì)量職能的落實并運行；執(zhí)行質(zhì)量職能既要嚴肅認真，又要互相幫助；在執(zhí)行質(zhì)量職能中，堅持原則不對立，互通有無，反對無原則的“一團和氣”，使焊接的質(zhì)量職能落到實處，從而確保焊接質(zhì)量保證體系深入、持久地運行。