鋼結構焊縫質量的控制措施分析

馬中明

摘 要：鋼結構工程是以型鋼結構為主的結構，是主要的建筑結構類型之一，也是現代建筑工程中較普通的結構形式之一。隨著我國建筑行業的不斷發展，鋼結構工程的使用也日趨廣泛，工程所涉及的施工技術也得到了明顯的提高。雖然如此，工程施工中仍然存在著一些有待完善的技術，其中，鋼結構焊接技術就是最主要的一項。

關鍵詞：鋼結構；焊縫質量；控制措施

所謂焊接是被焊工件通過加熱或加壓或兩者并用方式，在使用或不用填充材料的情況下，使工件的材質達到原子間的結合，從而形成永久性連接的工藝過程。鋼結構的施工質量，特別是焊接的質量，對人民財產及生命的安全產生很大的影響。

1 焊接過程控制

1.1 焊接環境的檢查

（1）風速：由于焊接的方法不同，對于風速的控制也不同，在進行氣體保護焊時，應使風速控制在 1m/s，對于其他的焊接方式應不能大于 8m/s，環境溫度不低于-10℃，相對濕度不大于90%等，必要的時候應采取相應的保護措施；（2）對于焊接電弧應確保周圍的濕度，保證焊接的質量；（3）當外界因素，如雨雪風霜等惡劣天氣，直接影響了焊接工作進行，如果不能對焊接施工采取保護措施，就不能進行焊接工作。

1.2 焊接記錄的檢查

焊接記錄的內容：（1）產品編號、規格、圖號；（2）現場使用的工藝文件編號；（3）母材和焊接材料的牌號、規格、入場檢驗編號；（4）焊接方法、焊工姓名、焊工鋼印；（5）實際預熱溫度、后熱溫度、消氫溫度和時間；（6）檢驗方法、檢驗結果，包括外觀檢驗、無損探傷、水壓實驗和焊接試樣檢查；（7）檢驗報告編號（理化實驗室、無損檢測室等專業部門出具的書面報告）；（8）焊接返修方法、返修部位、返修次數；（9）記錄日期、記錄人簽字。對焊接記錄應保證及時性、真實性和完整性；應按照制造工序依次進行使記錄規范化；必須經有關檢驗人員簽字或審批。

2 焊接工藝與控制

2.1 焊接工藝要求

2.1.1 H型鋼上下翼板與腹板連接的四條焊縫，全部采用埋弧自動焊。板厚t≤8mm的構件焊縫和梁、柱的薄筋板盡量采用二氧化碳氣體保護焊。

2.1.2 對接焊縫和組合焊縫，應在焊縫的兩端設置引弧板和收弧板，其材質和坡口型式與被焊工件相同。引弧和引出板是保證兩端焊縫質量的重要措施，焊縫通過引弧和引出板的過渡，可提高正式焊區的焊接溫度，以防止焊縫兩端有未焊透、未熔合等缺陷，同時還能消除焊縫兩端的弧坑和弧中的裂紋。引弧和引出板在焊接完后，要用火焰切割除去并用摩光機磨平，嚴禁大錘擊落。這是為了保證焊縫端部完整，避免撕裂母材造成缺口形成應力集中區或撕裂源點，所以要修平整。

2.1.3 焊接前要認真檢查零件坡口和對接間隙是否符合要求。不合格的，不得施焊。焊件部位的組裝質量，對焊縫質量有明顯的影響，甚至還會影響結構的安全度，所以必須重視焊件的組裝質量。如不符合要求時，應及時修整或重新組裝，絕對不允許在焊縫之間加金屬填充物。加填充物的主要危害是容易造成焊不透，影響焊縫質量。

2.1.4 焊接前要將焊縫及其附近泥土、油污及其雜質清理干凈。

2.1.5 定位點焊，定位所用焊接材料，應與正式施焊所用材料的材質相匹配。點焊高度不宜超過設計焊縫厚度的2/3，點焊長度宜大于40mm，間距宜為500-600mm，如發現點焊上有氣孔或裂紋，必須清除干凈后重焊。

2.1.6 焊接時允許的最低環境溫度 ：碳素鋼 -20℃，低合金鋼、普通低合金鋼 -10℃。

2.1.7 厚度大于50mm的碳素結構鋼和厚度大于36mm的低合金結構鋼，施焊前應進行預熱，焊后應進行后熱.預熱溫度宜控制在100-150℃。在負溫下焊接時：含碳量≤0.35%的碳素鋼，厚度t≥34mm，預熱溫度130-180℃。16Mn厚度t≥30mm，預熱溫度 130-180℃。預熱區在焊道兩側，其寬度應各為焊件厚度的2倍以上，且不小于100mm。對需要進行后熱處理的焊縫，應在焊接結束后焊縫金屬沒有完全冷卻的時候立即進行，后熱溫度為200-300℃，保溫時間可按板厚每30mm/h計算，但不得少于2小時。焊縫內部出現不允許缺陷，要用磨光機或碳弧氣刨認真磨出缺陷進行返修，但焊縫同一部位返修次數不得超過二次，如超過二次必須經負責焊接的技術人員核準后，按返修工藝進行。

2.2 鋼結構焊縫質量的控制措施

2.2.1 對施工圖紙進行合理規劃。施工圖紙對工程的重要性不言而喻，因此，對施工圖紙進行合理的規劃能夠在很大程度上對焊縫質量進行有效控制。從產品質量管理的角度來說，好的產品是被設計出來的，因此，為了確保焊接的質量，施工人員一定要在施工之前對施工圖紙進行系統的設計，確保其實施的科學性和合理性，從而使其在工程施工中的指導作用充分發揮出來，確保后續工程可以圍繞施工圖紙來順利展開。

2.2.2 加強標準意識，對施工工藝進行不斷完善。標準在管理工作的開展中，具有很大程度的基礎性作用，它是施工過程中設計、使用以及生產、維護等諸多環節開展的主要依據。一個產品沒有標準就沒有質量可言。對于焊接工程而言，主要指的是焊接的材料使用標準、存放管理標準以及工藝標準等等。標準化的數據管理可以選拔優秀的人才，并且激勵工人在生產施工中時刻以標準作為準則和依據。

2.2.3 對施工工藝進行有效評價。施工工藝如何直接影響工程的整體質量，對于施工單位來說，如何有效的實施焊接工藝評價體系已經成為了一項重要工作，對施工工藝進行有效評價一方面可以使施工更加安全，另一方面可以使施工的質量有所提高。在施工中對每一次使用的鋼材或者焊接處理方式進行評估報告評定，這樣有利于建立起評價體系，保證后續類似的焊接工作順利進行。

具體措施如下：（1）設計時盡量使工件各部分剛度和焊縫均勻布置，對稱設置焊縫減少交叉和密集焊縫。（2）制定合理的焊接順序，以減少變形。如先焊主焊縫后焊次要焊縫，先焊對稱部位的焊縫后焊非對稱焊縫，先焊收縮量大的焊縫后焊收縮量小的焊縫，先焊對接焊縫后焊角焊縫。（3）對尺寸大焊縫多的工件，采用分段、分層、間斷施焊，并控制電流、速度、方向一致。（4）手工焊接較長焊縫時，應采用分段進行間斷焊接法，由工件的中間向兩頭退焊，焊接時人員應對稱分散布置，避免由于熱量集中引起變形。（5）大型工件如形狀不對稱，應將小部件組焊矯正完變形后，在進行裝配焊接，以減少整體變形。（6）工件焊接時應經常翻動，使變形互相抵消。

3 結語

總而言之，將全員、全面、全過程的質量管理貫穿到工程的始終，才是提高鋼結構焊接質量的有效途徑；在管理中要以控制焊縫裂紋和焊接缺陷為指導，以焊工培訓為基礎，以焊縫一次合格率100%為目標；推行工藝改革，動員社會力量，實現技術進步，針對焊接工程失效的具體因素，采取相應對策。為了保證鋼結構的焊接質量，應對焊接的外形尺寸、焊接位置、焊接工藝等進行全面控制，對焊接人員進行培訓工作的同時，提高焊工人員的專業技能和素養，促進焊接技術在鋼結構領域不斷地應用。

參考文獻

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