鋼結構焊接常見問題與質量管控分析

李建偉

摘 要：鋼結構在現代建筑中應用廣泛，在鋼結構的工件焊接過程中，受到尺寸、形狀、焊接位置等因素的影響，常會出現焊接變形、斷裂、開裂等技術質量問題，影響鋼結構的穩固性。文章試從鋼結構焊接定義進行闡述，分析鋼結構焊接過程中容易出現的問題，并就問題給出一些焊接工作施工質量控制的建議，以期能夠為今后鋼結構的焊接工作提供一些有價值的參考，為提高鋼結構焊接質量而獻力。

關鍵詞：鋼結構；焊接；質量控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.029

0 前言

鋼結構因其具備質量輕、強度大、抗震好等特性在建筑領域得到廣泛的應用，隨著我國城市化進程的加快，鋼結構的建筑在城市建設中也屢見不鮮。鋼結構的連接方法常見有鉚釘連接、螺栓連接、焊縫連接，除了少數直接承受動荷載的結構不適合使用焊接方式之外，鋼結構中大部分的連接方法會選擇焊縫連接，并且可多用于工業與民用建筑的鋼結構施工中。介于鋼結構所具備的自身特性，要求焊接的工藝標準較高，鋼結構焊接施工工序復雜多樣，對焊接技術的要求也十分高，在焊接中常出現的問題需要我們及時加以控制，避免返工、誤工，提高施工效率。

1 鋼結構焊接概述

焊接是利用高溫、高壓等方式將金屬或其他熱塑材料結合在一起的方法，焊接有熔焊、壓焊、釬焊等，鋼結構的焊接基本上采取的是熔焊的方式，焊接的能量來源十分廣泛，比如電弧、激光、氣體火焰等等都可以使用。在鋼結構的焊接過程中工件與焊接材料之間會形成一個熔融區域，待區域內的液體冷卻凝固后實現連接的效果。

鋼結構焊接技術要求：選擇合適的焊接方式，并根據工件要求合理選擇焊劑、焊絲；在焊接之前要對工件進行預熱，提前確定好需要焊接的位置，做好焊接準備工作；鋼結構焊接要嚴格按照流程順序進行，工人焊接的速度要平緩，并做好焊接的質量控制，避免出現氣孔、燒穿邊緣、夾渣、咬邊等質量問題，并在焊接完成后要進行焊后處理。

2 鋼結構焊接施工常見問題分析

2.1 焊接變形

變形是鋼結構焊接施工中常會出現的問題，焊接變形也會有橫向、縱向、側彎扭曲等多角度的變形，造成變形的原因有很多，主要情況有以下幾種：因工件受熱不均引起的變形；因工件自身剛度不夠而產生的受熱收縮變形；因焊接工作人員操作不當而引起的焊接變形，如沒有科學合理搭建焊接平臺，焊接準備工作不夠充分，焊接工件拼接存在問題等等。

2.2 焊接斷裂

就目前來說，在鋼結構的焊接過程中，發生的突然斷裂現象多與焊接電流不穩或者電路短路有關，使得工件的溫度變化與應力轉移瞬時驟變，致使工件的受力分布達到一定的臨界值，就很容易造成鋼結構的斷裂現象，雖然焊接斷裂發生的時間很短，但是其危害性卻不小。

2.3 焊后開裂

一些鋼結構工件在焊接后會出現突然開裂現象，或者焊后在外力的作用下發生斷裂，焊后開裂主要是因為焊口在冷卻時熱應力超出了材料自身強度所承受的范圍而造成的，焊后開裂也是焊接施工中一個嚴重的質量問題，如果不仔細檢查，很容易造成安全事故。產生焊后開裂的影響因素也有很多，常見焊接方法不夠規范，焊接操作不合格，焊條質量不合格，焊縫根部出現問題等等，因此焊后的裂縫檢查工作必不可缺。

2.4 焊接工藝影響

我國的焊接工藝還有很大的發展空間，就目前的焊接相關教學情況來說，很多焊接實際操作者的工藝技術水平并不達標，焊接工作者缺乏系統科學的理論知識學習，掌握的技術多為經驗之談，即使有錯漏之處也無從改正，焊接技術形成固有習慣，一些焊接中存在的問題也得不到改善；再看我國的焊接技術市場，技術人員的綜合素質普遍較低，并且不具備焊接施工資格，更不用提施工經驗；就高校教育來說，沒有形成一個長效的培訓機制，學生有實習操作，但是技術水平離上崗施工還有很大一段距離，而實習教學方式多為老師傅帶新學員，很難做到針對個體進行專業培訓，學生的實踐技能不能得到有效提高，掌握不了焊接工藝就無法控制焊接質量。

3 鋼結構焊接施工質量管理控制

3.1 焊接施工管理

在開始施工之前，要成立專門的焊接小組，技術到位，責任到人，制定相應的焊接流程和保證性措施，規范化焊接施工工藝；在施工過程中對焊接技術進行全程管控，并做好監查記錄；焊接施工完成后做好檢測工作，確保焊接質量；盡量避免在冬季以及惡劣天氣下進行焊接施工，以防低溫對焊縫質量產生影響；施工現場的焊接材料應按類別整齊存放，并定期檢查，做好相關記錄工作；對焊接設備進行定期養護，確保設備正常運行，提高焊接工作效率和質量。

3.2 焊接變形的處理

一旦焊接施工中出現變形現象，要馬上進行矯正，可以通過反變形焊接和剛性固定焊接來實現矯正。反變形焊接適用于對精度要求不高的工件，并且在焊接完成后還要對工件角度進行微調；剛性固定焊接是將工件固定牢靠，利用外力防止其變形，焊接方法可以先點焊后拉焊，在焊接過程中隨時對工件參數進行測量，如有偏差要及時調整，以防焊接完成后的工件與預期相差太大，造成工件報廢。

3.3 焊接斷裂的處理

在設計時就要對工件的材料、應力進行詳盡的分析，考慮焊接成品性能，優化焊接過程；在焊接之前做好焊接的預實踐，并在實際施工之前做好預熱工作，如果焊接過程中發生斷裂，操作人員應立即停止焊接，對焊接點位置的準確信進行檢查，調整偏差后方可繼續焊接，并需要補全之前焊接的裂縫。

3.4 焊后開裂的處理

目前很多的焊后開裂問題多見于操作人員焊接施工不規范而造成，在人為可控因素中，焊接組長應當對操作人員進行工作監督和技術指點，督促操作人員嚴格按照操作規程來焊接工件，并且要遵循鋼結構設計圖紙注明的順序進行焊接，以保證鋼結構焊接過程的科學性，增強鋼結構的穩定性；嚴格把控焊條的質量，焊條的雜質含量不得高于標準要求，在焊條使用之前做好烘焙工作，在焊接時盡量多采用小電流多層焊接的方式，能夠有效地防止焊后開裂現象。

參考文獻：

[1]陳鐵軍.鋼結構焊接中存在的問題及其處理方法研究[J].科技傳播，2013（12）.

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