焊接是借助于能源,使两个分离的物体产生原子(分子)间结合而连接成整体的过程。用焊接方法不仅可以连接金属材料,如钢材、铝、铜、钛等,还能连接非金属,如塑料、陶瓷,甚至还可以解决金属和非金属之间的连接,我们统称为工程焊接。用焊接方法制造的结构称为焊接结构,又称工程焊接结构。根据对象和用途大致可分为建筑焊接结构、贮罐和容器焊接结构、管道焊接结构、导电性焊接结构四类,我们所称的钢结构包含了这四类焊接结构。选用的结构材料是钢材,而且大多为普通碳素钢和低合金结构钢,常用的钢号有Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq等,主要的焊接方法有手工电弧焊、气体保护焊、自保护电弧焊、埋弧焊、电渣焊、等离子焊、激光焊、电子束焊、栓焊等。
在钢结构制作和安装领域中，广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药皮焊条手工电弧焊、自动埋弧焊、半自动与自动CO2气体保护焊和自保护电弧焊为主。在某些特殊应用场合，则必须使用电渣焊和栓焊。
手工电弧焊
依靠电弧的热量进行焊接的方法称为电弧焊,手工电弧焊是用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊,是钢结构焊接中最常用的方法。焊条和焊件就是两个电极,产生电弧,电弧产生大量的热量,熔化焊条和焊件，焊条端部熔化形成熔滴,过渡到熔化的焊件的母材上融合,形成熔池并进行一系列复杂的物理—冶金反应。随着电弧的移动,液态熔池逐步冷却、结晶,形成焊缝。在高温作用下,冷敷于电焊条钢芯上的药皮熔融成熔渣,覆盖在熔池金属表面,它不仅能保护高温的熔池金属不与空气中有害的氧、氮发生化学反应,并且还能参与熔池的化学反应和渗入合金等,在冷却凝固的金属表面,形成保护渣壳。
气体保护电弧焊
又称为熔化极气体电弧焊,以焊丝和焊件作为两个极,两极之间产生电弧热来溶化焊丝和焊件母材,同时向焊接区域送人保护气体,使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材与周围的空气隔开,焊丝自动送进,在电弧作用下不断熔化,与熔化的母材一起融合,形成焊缝金属。这种焊接法简称GMAW(Gas Metal Arc Welding)由于保护气体的不同,又可分为：CO2气体保护电弧焊,是目前最广泛使用的焊接法,特点是使用大电流和细焊丝,焊接速度快、熔深大、作业效率高；M1G(Metal-Inert-Gas)电弧焊,是将CO2气体保护焊的保护气体变成Ar或He等惰性气体；MAG(Metal-Active-Gas)电弧焊,使用CO2和Ar的混合气体作为保护气体(80%Ar+20%CO2),这种方法既经济又有MIG的好性能。
自保护电弧焊
自保护电弧焊曾称为无气体保护电弧焊。与气体保护电弧焊相比抗风性好,风速达10m/s时仍能得到无气孔而且力学性能优越的焊缝。由于自动焊接,因此焊接效率极高。焊枪轻,不用气瓶,因此操作十分方便,但焊丝价格比CO2保护焊的要高。在海洋平台、目前美国的超高层建筑钢结构广泛使用这种方法。
自保护电弧焊用焊丝是药芯焊丝,使用的焊机为比交流电源更稳定焊接的直流平特性电源。
埋弧焊
埋弧焊是电弧在可熔化的颗粒状焊剂覆盖下燃烧的一种电弧焊。原理如下：向熔池连续不断送进的裸焊丝,既是金属电极,也是填充材料,电弧在焊剂层下燃烧,将焊丝、母材熔化而形成熔池。熔融的焊剂成为熔渣,覆盖在液态金属熔池的表面,使高温熔池金属与空气隔开。焊剂形成熔渣除了起保护作用外,还与熔化金属参与冶金反应,从而影响焊缝金属的化学成分。
