鋼結構焊接工程技術要點及質量控制技術

摘 要 隨著現(xiàn)代經濟不斷地發(fā)展，焊接作為鋼結構制作和連接的主要技術，已經在鋼結構的制作和安裝工藝中被廣泛的應用。而工程的質量直接受到鋼結構焊接技術水平的影響，因此，為了確保提高生產效率和鋼結構工程質量，文章對焊接技術特點進行分析，并且進一步的分析了其質量管理。

關鍵詞 鋼結構；焊接技術；特點；質量管理

中圖分類號：TG457 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）05-0124-01

1 高強鋼焊接技術

1）技術要點。在熔敷金屬的強度、塑性以及沖擊韌性上，如何選擇焊材呢？首先，焊接材料的最低值要高于母材標準規(guī)定的要求，在進行強匹配時，強節(jié)點桿件焊接的接頭各項性能的最低值也要全面達到母材標準規(guī)定的要求。然后，焊縫的塑性在厚板焊接的時候要做到統(tǒng)籌兼顧，選配焊材要按照厚度效應、厚度強度、節(jié)點拘束度大的原則來選擇低強焊材。再者，怎么才能使焊縫的韌性達到鋼材的規(guī)范要求呢？為了滿足沖擊韌性的要求，必須要重點選擇焊材的韌性強度。高強鋼焊接性的評價方法有：碳當量計算、插銷實驗臨界斷裂應力和熱影響區(qū)最高硬度實驗三種評定法。如何確定最低預熱溫度？其最低熱溫度確定的方法有：確定焊接線的硬度，根據(jù)斜Y破口式樣進行抗裂實驗，要根據(jù)一定碳當量的鋼材，即裂紋實驗控制。怎么才能使不同板厚T形接頭角焊縫熱影響區(qū)硬度達到350HV，要根據(jù)裂紋敏感指數(shù)、板厚范圍等熔敷金屬擴散氫含量，對應的冷卻速度為540℃。高強鋼焊接技術如何確定最低預熱溫度？要根據(jù)鋼材和接頭熱輸入的特地曲線圖。

2）質量管理。首先，焊接的時候，電壓、電流、焊接速度、熔敷金屬的冷卻時間，控制熱輸入要控制在800℃～500℃區(qū)間，冷卻速度也要控制在800℃～500℃區(qū)間。其次，采用良好的操作手法，選用優(yōu)質、堿性低的氫焊材，從而達到焊接焊縫中碳、硫、磷、氮、氫、氧的質量百分比。充分的維護熔池金屬的短弧，限制熔池金屬的擺動，穩(wěn)定熔池金屬的傾角。再者，如何對高強鋼的變形和應力進行控制呢？用多層敷焊的方法焊接，并且要用小線能量，減少熔敷金屬填充量，焊接時要選用氣體保護焊等高能量密度和低熱焊接坡口。同時也要減少焊接坡口的間隙和角度，并且要采用對稱、輪流施焊的方式。由此可見，為了指導實際的焊接生產，要綜合考慮他的性能要求，根據(jù)高強鋼自身的強化機理，根據(jù)高強鋼供貨狀態(tài)，在評價焊接性的時候制定合理的焊接工藝，要合理選擇焊接材料和實驗的方法。同時為了降低這個鋼種的冷冽傾向，要充分的考慮該鋼種的焊接。

2 低溫焊接施工工藝

1）在焊材的選擇上。低溫的環(huán)境中，對焊材要嚴格執(zhí)行烘焙和保溫措施，因此要盡量選擇低氫的焊材，或者選擇超低氫焊材。在焊接作業(yè)的時候，為了減少熱量的損失，要在焊前進行防護，怎么才能使焊接區(qū)域形成相對封閉的空間呢？這就需要在焊接作業(yè)區(qū)域搭建防護棚；如果沒有條件搭建防護棚，還需要對焊接區(qū)域進行防護，要求氣體保護焊及焊接氣瓶均要采取其他的有效措施進行保溫。

2）要控制好低溫焊接質量。①要對預熱和層間進行保溫。在低溫環(huán)境下，加熱區(qū)域中的構建焊接區(qū)各方向不能小于100 mm范圍內的母材，預熱溫度要稍微高于常溫環(huán)境下的焊接預熱溫度，要采用大于或者等于二倍鋼板厚度的母材，根據(jù)JGJ812002的規(guī)定，焊接層間溫度最低溫度在20℃，不能低于預熱溫度，不能低于預熱標準。兩者取高值。②如何加大低溫焊接定位焊時的熱輸入，為了增大焊縫截面和長度，不在坡口以外的母材上，采用與正式焊接相同的預熱條件進行打弧，為了減少由于定位焊接所引起的收縮裂紋，熄弧的時候一定要填滿弧坑，從而適當加大定位焊的熱輸入。③采用什么樣的合理的低溫焊接方法？為了盡量多層多道使用擺幅，要嚴格控制層間溫度。④如何使低溫焊接后熱及保溫？焊接后，為了防止因為冷速過快而引起的冷裂紋，要對焊接接頭進行后熱保溫處理，避免擴散氫氣的逸出。同時要適當?shù)暮鬅釡囟龋m當?shù)慕档皖A熱溫度。

3 厚鋼板焊接技術

厚鋼板在建筑剛結構中，經常被大量的使用，如：國家體育場鳥巢工程中，就用了最大板厚達到了110 mm的鋼，而新保利大廈工程使用了125 mm厚度的軋制H型鋼翼板。在建筑用鋼的范圍內，由于厚鋼板的大量使用，豐富和促進了后鋼板焊接技術的發(fā)展。但是厚鋼板焊接的時候需要注意什么呢？要充分的考慮選擇合理的坡口形式，如：雙U或者X坡口，防止產生裂紋，減少變形。如果只能單面焊接，為了減少焊接收縮量，保證焊透，要采用小角度、窄間隙坡口。從而提高工作效率，也能夠降低焊接剩余應力，從而合理地預熱和層間溫度。

4 質量管理

該工序是最容易發(fā)生質量問題的工序之一，屬于隱蔽工程。根據(jù)相關資料顯示，因為焊接質量導致的焊縫返修率在80%以上。另外，10%的焊縫質量問題是由于上道工序操作不當，由于操作人員的技術問題引起的。由于墊板靠焊縫的一側墊板表面的氧化皮、鐵銹沒有清理干凈，在X類型坡口溶透焊縫中，由于反面的清根不徹底，在施焊的過程中，從而導致焊縫中出現(xiàn)質量問題。另外由于沒有徹底清除油污在采用墊板V類型的坡口焊的時候，直接在上面施焊，使墊板存在著質量的問題。由于焊接規(guī)程文件編制的不夠合理，不能充分的展開工作面，坡口大小的設計不能滿足施工的要求等等，在焊接的過程中不能滿足要求，由于不正確的焊接工序，采用的焊接電流會導致不可矯正的變形等等問題。因此，為了保證工程的正確性和流暢型，要根據(jù)具體的情況，采取靈活多變的焊接技術，如何具體實施處理？要結合具體的工程結構特點，編制正確的工藝文件，評定采用中厚板焊接的構建，制定相關的焊接工藝。為了保證工藝文件指定的經濟性、準確性、可操作性、適宜性，按照國家標準，嚴格確定坡口的大小和預留的間隙。同時根據(jù)國家標準，通過焊接工藝評定的實驗，確定合理的焊接材料，按照國家標準嚴格要求進行用前存放、用時培烘，在規(guī)范的要求溫度之上，控制保溫溫度。

5 總結

綜上所述，為了確保工程質量的目的，在多數(shù)情況下為了有效地控制鋼結構的焊接變形，根據(jù)焊接要求的不同采取相對應的鋼結構焊接技術。并且在實踐中，由于材料、結構以及焊接施工現(xiàn)場環(huán)境等影響，為了提高焊接變形技術水平，要不斷地總結和積累焊接經驗，從而提高控制焊接應力。

參考文獻

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作者簡介

張道友（1964-），助理工程師，2000年畢業(yè)于大慶石油化工總廠職工大學化工設備制造與檢修專業(yè)，現(xiàn)在大慶石化建設公司檢修分公司從事生產管理工作。endprint