施工現場環境對鋼結構焊接質量的影響

張振江

摘要：新時期的鋼結構對于環境的要求比較高，若是施工環境比較差，在焊接時常常會出現焊接接頭與鋼接觸面干、濕度不穩定等影響質量的化學反應，因此只有了解施工現場環境對于鋼結構會產生的影響，并對環境所產生的不利影響進行分析，才能及時發現并采取措施，以便有有利的保障鋼結構焊接的質量。本文筆者將通過對施工現場對鋼結構焊接質量的影響進行簡要分析，并對存在的問題進行闡述，翼希望能提出消除環境影響對鋼結構焊接質量的防護舉措。

關鍵詞：施工現場;環境;鋼結構;焊接質量

在鋼結構的施工現場，焊接是鋼結構工程施工過程中重要的一個環節，鋼結構通過焊接技術搭建完成，故焊接的好壞直接影響著鋼結構后期使用是否穩固和長久，為了控制好焊接技術，焊接技術人員往往會通過模擬焊接、焊接工藝參數、焊接設備數據參數等多個方面的指數來對焊接技術進行把控，卻忽略了施工現場對于鋼結構焊接技術質量的影響也是至關重要的。正是因為忽略了鋼結構焊接施工現場的環境，往往焊接完成后的鋼結構初出現焊接質量不達標而影響鋼結構質量不利因素。

1、鋼結構焊接技術的概念和鋼結構焊接施工現場的環境

1.1鋼結構焊接技術的概念

鋼結構焊接是指從焊接工作準備開始，通過包括結構工藝方案、工藝規程設計、工藝編制、工藝復雜輔助材料、工藝性審查、工藝評定和質量保障、訂購材料、外觀設計制作裝配等一系列焊接裝備的過程，從材料的選取到通過焊接熱處理的過程。新時代的焊接技術隨著科技的不斷發展除開人工操作外，機器人操作系統的介入更是將綱焊接技術推上了新的舞臺，讓焊接技術在節省人力的同時，其操作方式更穩定、更快捷了。

1.2鋼結構焊接施工現場環境

新時代的鋼結構焊接技術，雖然采取了機器人操作系統，但大部分的焊接工藝還是離不開人工操作，常用的鋼結構焊接技術包含CO2保護焊、電弧焊、栓塞焊，而其中的電弧焊又是焊接技術中較為常見的一種了，CO2保護焊和栓塞焊則是出現在比較特殊的場合下。工程的施工往往受到工程量、工期、地域的影響，施工現場一般都是二十四小時不停歇施工的，而晝夜的溫差、光線的轉變、氣候、露天操作、高空操作等多變且不穩定的現場環境則對人工操作焊接有著很大的影響，鋼結構焊接人員如何把控現場環境對焊接技術的影響，如何處理因環境所產生的突發狀況而造成的焊接技術受到質量影響，都無不考驗著一個熟練的焊工技術人員的在擁有嫻熟的焊工技術外，還需要其具有臨危不亂的分辨能力。

2、鋼結構焊接施工現場環境的影響

2.1風力對于鋼結焊接質量的影響

大部分的鋼結構焊接現場都處于露天、高空環境，晝夜的溫差、高度的風力變化，這些無疑都是較為直觀影響鋼結構焊接質量的因素，因為風力不僅可以直接影響著焊接的電弧形態還可以在空氣溫度的協同下對鋼結構焊接技術形成間接如加快冷卻時間的熱循環影響。

2.2環境濕度對于鋼結構焊接技術質量的影響

空氣中的濕度主要來源于水分，而維持濕度穩定的水分其組成的元素則是氫元素和氧元素，而在實際的鋼結構焊接施工現場氫元素則直接與焊接接頭發生脆性和裂縫反應，一旦空氣中濕度含量較高，則氫元素的含量也會超標，而超標含量的氫元素與焊接接頭發生反應則很可能會影響其接頭的脆性和產生裂縫，從而對鋼結構產生安全隱患。

2.3焊頭坡口對于鋼結構的質量影響

焊接是通過接頭熱化處理形成新的連接，其焊頭坡口區域的形成往往是因為存在C、O、H等物質元素，而這些物質元素使得焊頭在進行焊接操作時會與這些存在的物質元素發生化學反應，從而影響正常的化學反應，而導致鋼結構焊接技術出現質量影響。

2.4空氣中的溫度對于鋼結構焊接技術的質量影響

焊接的過程是一個熱循環的過程，在這個過程中通過熱量的傳導，各部分物質結構都會產生化學反應，故空氣中的溫度是影響鋼結構焊接技術最大的，而這個溫度如把控不穩，則直接會影響鋼結構焊接的性能和質量。

3、針對施工現場環境對鋼結構焊接質量提出的防護措施

3.1通過防護棚設置減少環境對鋼結構焊接影響

當施工現場環境比較惡劣的情況下，焊接工人可以通過在施工現場搭建防護棚的方式來解決因風力、溫度帶來的影響，另還可以通過搭建防護棚防寒、保暖、防雨水，但工人們在搭建防護棚時，應因地制宜從現場實際情況出發，在滿足鋼結構焊接需求的同時保證防護棚的安全性和實用性。通常情況下工人們可以采用角鋼或者架管的方式來進行防護棚的搭設，如外掛防風、防水、防火的三防布，內可以通過安設彩鋼板以保證防護棚的多功能性，減少因環境對鋼結構焊接質量的影響。

3.2進行低溫焊接試驗

施工現場往往會面臨各種復雜的情況，如高溫山區、低溫平原，場地的不一，給鋼結構焊接也帶來了不一樣的挑戰，在面對低于0攝氏度的施工現場，一般需要焊接工人采用低溫焊接的方式來進行操作，而如何更精準的把控焊接工藝參數與預熱措施，離不開低溫焊接試驗，只有進行低溫焊接試驗，才能在這個過程中對鋼材的材質、厚度、焊接方法、焊頭選取、焊接材料的把控更為精準，也只有如此，才能在實際的鋼結構焊接時能達到符合標準規范的要求。

3.3確認焊接范圍的環境

焊接工人在對鋼材料進行作業時，應當注意焊接范圍的風速：氣體保護電弧焊一般焊絲不超過2m/s，手工電弧焊不超過8m/s。另焊接周圍100mm內不能有油、水、銹等雜物，且焊接的相對濕度不得大于90%，只有做到以上方面，才能杜絕因這些外在因素而對鋼結構焊接質量的影響。

結束語：

施工現場的環境各有不一，且受到地形、溫度、濕度、氣候的影響，對鋼結構焊接的存在不確定性的影響，焊接人員只有通過因地制宜，準確把控施工現場的環境，才能制定更適宜的焊接工藝，才能讓鋼結構焊接質量能得到保障。

參考文獻：

[1] 黃艷梅， 胡可. 一種鋼結構工程現場施工安裝拼接預定位設備及安裝方法：， 2021.

[2] 陳鐘宋. P91鋼焊接工藝和質量控制[J]. 焊接技術， 2021.