鋼結構工程焊接質量控制要點分析

劉進廠　劉鋒　裴先峰

摘要：經濟在快速的發展，社會在不斷的進步，對于建筑鋼結構工程來說，最主要的連接方式之一就是焊接，在鋼結構工程中焊接質量是非常關鍵的。由于鋼結構建筑的不斷深入發展，鋼結構焊接施工中產生的質量問題以及影響因素，都會使焊接缺陷形成，會導致災難性工程質量事故的出現，所以，必須對這一內容高度重視。因此，本文自鋼結構工程焊接質量的影響因素入手，對鋼結構工程焊接變形、應變等質量控制措施進行論述。期望本文的研究對于鋼結構工程焊接質量的提升起到積極的作用。

關鍵詞：鋼結構工程;焊接質量;控制

引言

鋼結構工程具有施工快捷、抗震、環保等特點，近年來的應用得到了飛速發展，鋼結構工程的質量控制主要體現在焊接質量的控制。鋼結構工程的焊接質量控制主要體現在焊接變形、焊后應力處理、焊接接頭、Ⅱ角焊縫接頭、焊接質量檢驗、焊接缺陷返修的質量控制上。

1鋼結構工程焊接質量管理存在的主要問題

1.1缺乏健全的機制

基于當前國內鋼結構工程焊接管理水平來講，仍然停留粗放型階段，沒有任何實質性的突破。同時我國鋼結構產業起步相對較晚，但是在鋼結構實際管理中，管理機構職責劃分不明確，管理不到位等問題。尤其管理力度不足，則充分說明了管理機構趨于形式化，這對于施工單位的經濟效益具有嚴重的影響。

1.2管理因素

對于鋼結構工程來說，焊接質量的管理因素有兩個：①決策因素;②組織因素。其中組織因素有兩個方面：①管理組織工程項目的實施;②工程項目實施的任務組織。自質量控制視角出發，工程項目管理體系的健全，組織方式的合理，必然會對鋼結構工程焊接質量有著直接的作用。

1.3素質水平不齊

基于鋼結構工程行業勞動強度、以及薪資待遇所限制，導致鋼結構工程行業缺乏專業型人才。同時諸多方面的人員不愿意投身此工作中，致使鋼結構工程焊接質量管理人員整體素質偏低，缺乏較強的工作能力，整體水平參差不齊。此外，鋼結構焊接環節較為復雜化，焊接工序較為繁瑣，對于從業人員要求相對較高。尤其在高層建筑鋼結構焊接時，其焊接難度系數較高，需要各部門相互配合才能夠完成。

2鋼結構工程焊接質量控制措施

2.1焊接變形的控制措施

（1）盡可能地使焊縫的截面積減小，施焊量只要使連接需求滿足就可以了，也就是說：“不過焊”，就是根據焊腳尺寸來對焊縫強度決定，因此，針對高凸焊縫，多出來的焊縫金屬，結合規范要求，其不會使許可強度提各項，會使應力集中系數加大，使得坡口中的綜合性能受天臺曉望呼影響。在對接厚板焊縫時，要將坡口加工成U型，從而使焊縫金屬量降低。（2）對于焊縫的數量來說，最好少一些，每條焊縫要以多層多道焊為主，焊接厚板時要格外重視。（3）環繞中心軸的焊縫要均衡，以對稱施焊為主，也就是一個收縮力對另外一個收縮力相互均衡，這樣能夠在焊接過程中對變形進行有效的控制。（4）將逆向回焊法進行應用。倘若焊接總進程是由左向右，那么焊道的施焊要由右向左，就是我們所說的分段側焊法。由于施焊后，沿焊縫板內側的熱量會使其發生膨脹，造成板向外分離，然而熱量在板內側擴散后，會出現向板外緣膨脹的情況，使得板發生回收。（5）將反變形法進行應用。在焊接前，利用焊件偏置的方式，將收縮力有效的利用，同時，還要預彎焊接前的部件，也就是通過機械手段來使反向力形成，從而將收縮力進行消除。（6）通過反向力來使收縮力平穩。對于反向力來說主要有四種：①其它的收縮力;②夾具約束力;③組合件時的約束力;④構件重力拱度向下形成的反力。對收縮力進行平穩，最有效的方法就是把相同的焊接件背對著夾起來，再將它們的組合件時行焊接，待冷卻后松開夾具。同時，可以將預彎法與之聯系起來。（7）合理安排施焊順序。科學的施焊順序對于收縮力的平衡是有利的，就是提前安排好施焊不同部位，將某一位置的收縮力和已焊接位置的收縮力相互消除。

2.2焊后應力消除控制要點

（1）當施工要求進行焊后消除應力時，首先確定對接接頭中承受拉應力的部分，或節點或構件中焊縫較密集的部分（通常可采用疲勞驗算的方法確定）。而后采用局部退火和整體退火的方法消除應力，局部退火常采用電加熱器，整體退火多使用加熱爐;振動法消除應力僅適用于結構穩定尺寸時。（2）采用電加熱器進行局部退火消除應力時，應參照的技術指標：①加熱設備配有溫度自動控制儀，加熱設備的加熱、測溫、控溫性能滿足使用要求;②對每道焊縫側面進行加熱的加熱板（帶）應滿足其寬度至少為鋼板厚度的3倍，且≥200mm;③未進行加熱處理的構件應做好保溫措施。（3）采用振動法消除應力時，時效工藝參數選擇及技術要求，應符合現行行業標準JB/T10375—2002的有關規定。（4）消除中間焊層應力常采用錘擊法。采用該方法時應使用圓頭手錘或小型振動工具，錘擊過程應避開根部焊縫、蓋面焊縫或焊縫坡口邊緣的母材等部位。

2.3鋼結構變形預防

在焊縫的布置過程中，需要嚴格控制焊縫與焊縫之間的距離，避免其彼此之間距離過近。當零件尺寸與材料尺寸出現不符的情況下，盡可能的減少拼接焊縫，或者不進行拼接焊縫。與此同時，焊縫布置需要與軸線兩側保持對稱，以此來減少焊接變形，或者焊接應力集中等現象。在零件與構件進行連接過程中，盡可能的規避不同截面，或者不同厚度截面進行連接。為了保證連接處截面或者厚度相同，則需要在構件與零件進行連接過程中，根據緩坡形式改變截面厚度和形狀，避免因應力過大而增加其變形的幾率。電焊機選擇是否合理，在很大程度上有助于預防鋼結構變形具有重要的意義，在電焊機的選擇過程中，要保證電焊機電流電壓的穩定性，或者其負荷用量。在普通鋼結構的焊接過程中，焊接人員可選擇交流焊機進行焊接。對于焊接要求較高的鋼結構來講，此時可選擇直流焊機進行焊接操作。同時可運用埋孤自動焊對鋼結構中角焊接的對角進行焊接。

結語

對于焊接方法來說，很多都是以局部加熱為主，這樣就會使內應力、變形等出現。焊接應力以及變形，不單單會使工藝問題產生，還會對鋼結構的承載能力產生影響，例如強度、剛度等，同時還會對結構的加工精度等產生影響。總而言之，在設計以及施工過程中，要對焊接應力、變形等質量問題高度關注，對焊接過程的質量有效控制，能夠使焊接質量問題有效的消除。

參考文獻：

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