鋼結構工程焊接質量控制要點分析

尚春萌

摘要：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。

關鍵詞：鋼結構工程;焊接;質量控制

引言

現階段對于建筑鋼結構而言，由于自身性質的影響，它的結構特點是，形式多樣，使用范圍廣，施工便利。在鋼結構施工過程中，焊接工作量大，同時質量要求高，而且焊接難度大，所以，想要使用戶需求得以滿足，使鋼結構焊接質量提升，就要對焊接方案給予重視，從而使當前鋼結構焊接質量得到提升。

1鋼結構工程焊接質量管理存在的主要問題

（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。

（2）管理手段相對較為落后。為了滿足鋼結構工程需要，提高鋼結構工程焊接管理水平，加強鋼結構工程焊接管理模式創新具有重要的意義。尤其現階段，國內在鋼結構焊接管理過程中，基于諸多傳統因素所影響，致使目前焊接機械化水平不高，基礎較為薄弱。同時焊接設備與焊接技術更新速度較慢，焊接質量管理方式具有一定的單一化特點，致使整體焊接管理質量偏低。

（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要點分析

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焊接殘余應力及裂紋的控制措施

對于焊接殘余應力的控制措施主要有四個方面：①使焊縫尺寸減少;②使焊縫拘束度減小;③焊接順序科學、合理;④使焊件的剛度降低，使自由收縮的條件得以創設。對于焊接裂紋來說：①要將焊接材料合理的選擇，對焊縫的化學成分進行控制，使母材及焊接材料中低熔點共晶物降低，也就是我們所說的偏析元素，例如S含量等，這是為了使熱裂紋的出現得以預防。②對焊接工藝參數進行控制，例如焊縫速度、電流等，讓焊接截面寬度與深度比與工藝規定相符合，這樣可以對熱量輸入有效控制。③對焊前預熱以及焊后緩冷有效控制，使焊接接頭組織得以改善，有效控制t8/5，這樣可以使焊縫和HAZ性能改進，從而使冷裂紋的出現得以預防。

2.3鋼結構變形的控制措施

①對稱零件尺寸同一，使加工更加便利，這對于拼裝過程中的互換性是有利的。將焊縫合理的布置，倘若材料的尺寸與零件長充尺寸相同，就要盡可能地將拼接焊縫減少;在布置焊縫時，要使構件的重心相對稱，使焊接應力的集中、變形得以減少。②在連接零件以及構件過程中，要將不等截面、厚度相接進行避免，相接過程中結合緩坡的形式，可以使截面的形狀以及厚度進行改變，讓對接過程中截面、厚度統一，使傳力均衡，能夠使焊后應力、變形過大得以避免。鋼結構不同節點，桿件端頭邊緣距離不能過于接近，大多錯開距離不會低于20mm，使焊接質量得以保證，使焊接過程中熱量集中上漲得以避免，這樣會使變形更加嚴重。③電焊機的選擇有三個方面：a.焊接電流;b.電壓平穩;c.負荷用量。對于交流焊機來說，可以在焊接普通鋼結構中進行應用。對于直接焊機來說，可以在焊接要求高的鋼結構中進行應用。對于二氧化碳氣體保護焊來說，可以在要求高的厚薄鋼板中進行應用。

2.4縫缺陷返修技術要點

①缺陷類型為焊縫焊瘤、凸起或余高過大，將過量的焊縫金屬清除，常用方法為砂輪或碳弧氣刨;②缺陷類型為焊縫凹陷、弧坑、咬邊或焊縫尺寸不足等，對缺陷進行補焊;③缺陷類型為焊縫未熔合、焊縫氣孔或夾渣等，先將缺陷清除，而后進行補焊;④常采用磁粉、滲透或其他無損檢測方法確定焊縫或母材上裂紋的范圍及深度，然后選取一段完好的焊縫或母材，用砂輪打磨或碳弧氣刨的方法對其兩端各50mm范圍內進行清理，完全清除后，方可進行重新補焊。若裂紋存在于焊接接頭上，且拘束度較大，應先在裂紋兩端鉆止裂孔，然后采用碳弧氣創裂紋清除，待以上2個步驟完成后再進行裂紋的返修。返修時應先調查分析裂紋產生的原因，并根據分析結果制定返修工藝方案，并監督方案的執行;⑤相同條件下，焊縫缺陷返修時，預熱溫度應比正常焊接高（30～50）℃，采用低氫材料及相應的焊接方法;⑥焊縫缺陷的返修應不間斷焊接直至完成，若必須中斷焊接，應對未完成部分采取有效的后熱和保溫措施;⑦不應對同一部位的焊縫缺陷進行2次以上的返修。返修超過2次，需采取必要的保障措施，包括返修前重新進行焊接工藝評定，合格后方可進行焊接。返修完成后增加對該區域的磁粉或著色檢查。

結束語

對于鋼結構施工來說，焊接是其中控制性工序之一，對于工程整體質量、安全等有著嚴重的影響，一定要對焊接工藝方法正確的認識，使施工人員技術能力提升，強化工程質量控制，從而使鋼結構焊接質量得以保證。

參考文獻：

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（作者身份證號碼：130126199102081817）