淺析鋼結構焊接缺陷對施工質量的影響

王大闖

(鄭州亨利制冷設備有限公司，河南 鄭州 450000)

隨著建筑鋼結構行業的發展，鋼結構的焊接工藝技術不斷發展，但是因為焊接技藝本身的原因，焊接結構件變形等缺陷并未能得到有效的解決，建筑工程的質量也面臨著鋼結構焊接缺陷的威脅。有效防控鋼結構的焊接缺陷已經成為建筑鋼結構行業與建筑工程領域的重要研究課題。

一 鋼結構焊接工藝與焊接缺陷

1．鋼結構焊接工藝

當前，鋼結構焊接技藝中手工電弧焊焊接法應用比較廣泛。手工電弧焊接等焊接技藝主要包括下料、組對、焊接及檢驗四大環節，關鍵環節是電弧焊接部分，電弧焊接又分為立焊、平焊、橫焊、仰焊四類。焊接工藝中有針對焊縫缺陷的檢驗環節，以保證焊接質量。

鋼結構的焊接質量主要受焊接技工、焊接機具、下料、焊接技藝操作等方面因素的影響，其中焊接技工的技藝水平屬于人為因素。焊接技工的技藝水平直接影響到焊接結構的質量，焊工自身掌握焊接工藝流程并在實際焊接操作中提高技藝水平能夠有效的提高焊接構件的質量。實際的工程施工生產規定中要求焊工嚴格遵照焊接流程與規范，并規定焊工加強焊接工程的質量自檢以排查缺陷。焊接機具也能影響焊接質量，焊接工程中要及時進行機具的狀況檢查及維修，以保證正常的工程施工。焊接下料的檢查要按照理化指標，工程施工中也需要進行焊接下料的追蹤控制以避免硬件缺陷。鋼結構焊接質量控制最重要的環節是焊接工藝，焊接工藝及其操作作為影響施工質量的重要因素應該嚴格按照國家的相關規定并及時進行驗算及技藝評定。大部分的焊接缺陷產生于焊接施工中，進行鋼結構的焊接缺陷防控應該著重進行焊接技藝操作環節。

2．鋼結構焊接操作與焊接缺陷

鋼結構的焊接工藝中焊接方法、焊接材料、焊接位置、焊接接頭、焊接結構等都與焊接缺陷有關系，其中的焊接接頭與焊接位置是焊接缺陷的重要影響因素。近年來的一項建筑鋼結構行業的調查顯示焊接工藝中比較突出的缺陷影響點有焊接接頭、焊接位置及焊工的技藝培訓，由此可見焊接接頭與焊接位置已經成為焊接缺陷的重要質量影響因素。

焊縫缺陷是焊接技藝缺陷中最常見的一種缺陷，它具體指焊接過程中焊接金屬及其焊接熱影響區域的鋼結構表面及內部分布的缺陷。焊接接頭與焊接位置能影響焊接構件中焊接縫的分布，更是形成焊接縫的重要影響因素。鋼結構中的焊縫數量及焊縫的分布關系到焊接構件承受能力，決定著焊接構件質量的高低與焊接構件的使用性能，進而影響工程質量。焊接缺陷一般出現在焊接縫及其附近的熱影響區域，做好焊接接頭的計算并進行合理的焊接分布，形成優質的焊接縫，進而有效避免焊接缺陷的產生。

二 鋼結構焊接缺陷對工程質量的影響

鋼結構的焊接缺陷主要影響工程中的力分布，并進一步對工程結構中的脆性與非脆性產生破壞，下文將著重分析鋼結構焊接缺陷對工程質量的影響。

焊接缺陷會引起焊接部位的變化，再進一步影響工程中的應力分布。譬如球形的空洞缺陷會減少焊接縫局部的應力，但是當缺陷進一步產生裂紋時，會加強其中的應力集中度;再如焊接缺陷中包括的一種夾渣缺陷，夾渣缺陷的裂紋區域也會產生應力集中。焊縫的焊角尺寸、焊縫錯邊形成的不連續接縫也會影響工程中的應力集中。

鋼結構焊接缺陷還會引起工程的脆性斷裂。工程的脆性斷裂多是因為工程中的應力集中度發生變化，一般結構中的應力集中度越高，工程結構發生脆性斷裂的幾率越大，而焊接縫處的脆性斷裂發生幾率尤其高。部分鋼結構焊接缺陷引發結構脆斷裂是有一定的溫度條件的，如在鋼結構焊接缺陷中，夾渣與氣孔的比例較小且結構的材料溫度控制在一定范圍內的時候該類學前的危害便小。

焊接缺陷還會對工程產生非脆性破壞。焊接缺陷的非脆性破壞主要是由一些焊接氣孔及夾渣等一些不連續的缺陷引發的。焊接的氣孔缺陷會影響焊接縫的牢固性，進而影響焊接結構件的承載性能，出現非脆性破壞。夾渣缺陷尤其是一些垂直排列的夾渣缺陷主要影響工程的抗拉強度，工程的抗拉程度關系到工程的使用性能與使用性能，夾渣缺陷的存在會減少工程的使用壽命。鋼結構焊接缺陷還包括焊接中咬邊等幾何形狀不規律的接縫缺陷，這些不規律的接縫缺陷會直接降低焊接構件中的應力集中度及構件的承受能力，引發工程的非脆性破壞。

三 鋼結構焊接缺陷防控的幾點建議

鋼結構焊接缺陷的防控需要根據各種缺陷的產生條件與缺陷性質逐一制定防控措施與方案。常見的鋼結構焊接缺陷有夾渣、氣孔、不連續缺陷及裂紋等，筆者將在文中簡單介紹各缺陷的防控，并進一步就工程施工中的關鍵焊接工藝操作提幾點建議。

首先是夾渣缺陷其實就是焊縫中夾雜的熔渣，夾渣或分散分布或集中線性分布，在焊接作業時應該著重進行焊縫的熔渣清理，并運用規范的焊接工藝進行焊縫運條，嚴格按照焊接設計控制焊條的角度;氣孔缺陷主要源于焊接操作時焊縫中吸入殘留的氣泡，氣泡的防控需要焊接前清理焊縫中的油污等，在焊接操作時保持焊接保護氣的連續供給并且進行一次性焊接，并在焊接時控制好焊接參數，進行短電弧焊接;針對一些不連續的缺陷需要進行焊接電流與焊接速度的控制，同樣也需要規范的焊縫運條與坡口焊接;焊接缺陷中還包括一些未熔合與未焊透缺陷，這類缺陷處理不當會產生工程脆性破壞，所以在焊接時應該進行焊條擺動以保證焊縫的融合與焊透;焊接缺陷中最重要的是裂紋防控，裂紋的防控需要針對熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋及層狀撕裂裂紋進行逐一防控，總的來說，裂紋的產生源于焊接順序及相關的焊接參數變化，因此在裂紋防控中應該注意選擇合適的鋼結構材質與焊接規范，并做好焊接操作時的溫度控制。

最后，焊接缺陷的控制中還要注意施工中節點形式的選擇，進行有效的焊接缺陷控制。當前，我國在建筑鋼結構焊接工序中加入了焊接缺陷的檢查，主要針對工程中的焊接部位進行質檢，及時采取缺陷補救措施以提高工程質量。

四 結語

本文著重分析了鋼結構焊接缺陷的影響及防控措施，鋼結構焊接缺陷的有效防控及工程管理措施能降低缺陷對工程質量的影響，提高工程的使用性能。

［1］倪真．鋼結構焊接缺陷對施工質量的影響［J］．加工制作，2012(15)