1.3 发展趋势

1.钢结构焊接难度越来越大

纵观我国近几年钢结构工程，无不体现出“大、特、新”的特点。超高层、大跨度的世界级超大规模建筑屡见不鲜，结构形状新颖独特，标新立异，具有强烈的视觉冲击效果。随之而来的是，钢结构体系繁多，节点构造复杂，焊接接头形式多，铸钢、锻钢等复杂异质节点焊接难度大。同时，钢节点作为结构受力的关键部位，全部是坡口熔透一级焊缝，100%超声波无损检测，对焊接质量要求非常高。

在焊接时，热量高度集中的瞬时热源输入结构局部，使结构材料产生不均匀变形和热态塑性压缩，导致构件或结构内部在焊接后产生焊接变形和残余应力，削弱焊接接头周边强度或影响构件材料的韧性和硬度，造成各种不同的破坏机理，成为困扰工程人员的一大难题。建筑钢结构往往体量庞大，工程焊接量巨大，一旦产生较大、较复杂的焊接变形，受施工现场的条件限制，将消耗大量人力物力，耗费大量工时，严重影响工程进度和建设成本。不合理的焊接工艺或焊接顺序可能导致结构在焊接后发生脆性断裂，造成废品。因此，为了减小焊接变形，避免进行焊后变形校正及残余应力消除工作，有必要对焊接变形和残余应力进行研究，掌握其在构件制作和结构安装过程中的发生规律，在设计和施工方案制定阶段采用合理的手段加以控制。

2.加快优质高效焊接技术推广应用

随着经济发展的需要和科技的进步，各类钢结构钢材强度级别越来越高，尺寸参数也越来越大型化。宝安工人文化宫、马来西亚KLCC商业中心等钢结构采用了屈服强度级别为690MPa的钢材，其最大厚度达200mm。其制作、安装不断需求更高效、更自动化、更优质的焊接技术。

机器人作为智能制造中不可或缺的关键设备，如何实现钢结构制造中机器人的快速应用，一直是工程技术人员不断研究的课题，并且已经取得了很好的成果。比如，大兴机场与港珠澳大桥等工程中机器人焊接的成功应用。因此，未来随着焊接应用技术进步的不断加速，钢结构行业普遍采用焊接机器人肯定是焊接应用技术的发展方向之一。机器人焊接技术的核心是信息技术，是融合人的感官信息（焊接过程视觉、听觉、触觉）、经验知识（熔池行为、电弧声音、焊缝外观）、推理判断（焊接经验知识学习、推理与决策）、焊接过程控制及工艺各方面专业知识的交叉学科。因此，突破机器人焊接智能化关键技术，是其在钢结构领域应用的迫切需要。针对机器人智能化焊接技术应用难题，国内外各研究机构及钢结构制造企业开展了大量研究工作，主要集中在钢结构机器人焊接数据库、焊缝跟踪技术研究，以及钢结构件智能化制造生产线研发等方面。

3.推动建筑钢结构全面焊接质量体系建立

为了提高质量、保证工程进度，钢结构工程必须建立一个看得见、摸得着，由各管理、操作层关键人员组成，以及质量职能相互约束、相互支持的质量保证体系。

焊接质量保证体系是采用了全面质量管理TQC的基本思想，以提高焊缝质量、保证厚板焊缝一次合格率达到100%为目标，运用系统管理的概念和方法，将钢结构焊接工程的各个阶段、各个环节、每个管理人员和焊工的质量管理职能和质量管理意识以及实际操作工序，有机、合理地组织起来，形成一个有明确任务、职责、权限，且又互相协调、互相促进的团结整体，从而建立钢结构工程全部焊接工作的组织体系。

质量保证系统运行的重点：各阶段、各层次、各环节人员质量职能的落实并运行；执行质量职能既要严肃认真，又要互相帮助；在执行质量职能中，坚持原则不对立，互通有无，反对无原则的“一团和气”，使焊接的质量职能落到实处，从而确保焊接质量保证体系深入、持久地运行。