施工現(xiàn)場環(huán)境對鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的影響

李吉業(yè)

施工現(xiàn)場環(huán)境對鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的影響

李吉業(yè)

在當(dāng)前形勢的影響下，建筑行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的成就。為了滿足社會(huì)的實(shí)際需求，建筑行業(yè)的各項(xiàng)機(jī)制正在不斷地完善，相關(guān)的技術(shù)也有了很大的提高。但是，由于建筑建筑結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)及焊接技術(shù)的復(fù)雜性，對于工程的順利實(shí)施造成了一定的影響。施工環(huán)境的好壞，對于建筑鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量有著不同程度的影響。文章將對影響鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的相關(guān)因素進(jìn)行深入地分析探討，從而為技術(shù)人員工作的展開提供一定的參考和建議。

建筑行業(yè)；施工現(xiàn)場；焊接；鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中離不開焊接技術(shù)的支持。鋼結(jié)構(gòu)工程對于焊接技術(shù)有著很高的要求，高效的焊接措施，規(guī)范的焊接操作，從根本上保證了焊接工作的整體質(zhì)量。做好鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量工作，需要從多個(gè)方面入手。主要包括技術(shù)人員的操作水平、焊接參數(shù)的科學(xué)設(shè)置、焊接前的模擬操作、施工中設(shè)備的調(diào)試及對原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)等。除了這些主要的影響因素外，良好的施工現(xiàn)場環(huán)境同樣對于鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量同樣起著重要的影響作用。施工現(xiàn)場環(huán)境的惡劣，很容易造成重大的安全責(zé)任事故。因此，創(chuàng)造良好的施工現(xiàn)場環(huán)境，將有利于提高鋼結(jié)構(gòu)整體的焊接質(zhì)量。

1　當(dāng)前形勢下鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場焊接環(huán)境綜述

鋼結(jié)構(gòu)的施工主要是指將已經(jīng)生產(chǎn)加工好的部件，按照一定的次序進(jìn)行放置。通過相關(guān)設(shè)備的輔助作用，準(zhǔn)確地安放到預(yù)定的位置，然后通過一定的測量固定，按照實(shí)際的要求將所有的部件集成一個(gè)完整體系結(jié)構(gòu)的過程。具體的操作方法和鋼結(jié)構(gòu)工程的本身特點(diǎn)，對于施工現(xiàn)場焊接環(huán)境提出了更高的要求。主要體現(xiàn)在：（1）高溫、能見度低、施工現(xiàn)場整體居住條件差、頻繁地野外作業(yè)；（2）施工位置流動(dòng)性較大，高空作業(yè)開展次數(shù)較多，但施工空間狹??；（3）施工環(huán)境人口密集、障礙物較多，很容易受到一些不確定因素的影響。由于施工材料的隨意堆放，也對現(xiàn)場的環(huán)境造成了一定的污染；（4）焊接作業(yè)區(qū)的溫度極高，加上相關(guān)結(jié)構(gòu)部件的導(dǎo)電特性，容易對操作人員造成一定的身體傷害。這些表現(xiàn)方式基本概括了施工現(xiàn)場焊接環(huán)境的全部特點(diǎn)。 通過對這些特點(diǎn)的具體分析，可以看出鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場的焊接主要包括：①由于焊接接頭自身的性能特性，加上焊接技術(shù)及焊接設(shè)備的相關(guān)影響，對于焊接接頭質(zhì)量的環(huán)境有著一些特殊的要求；②由于施工位置的不固定性，需要操作人員進(jìn)行高空作業(yè)，這很容易對施工人員的身心健康造成一定的影響，尤其是心理方面的承受能力。這些由于環(huán)境因素造成操作人員在施工過程中心理壓力過大，也很容易導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量。

2　施工現(xiàn)場環(huán)境對于鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的總體影響

2.1周圍空氣溫度的影響

焊接過程中存在著一系列的化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，包括焊接中熱量的傳遞、焊接熔池的反復(fù)變化、焊縫位置的準(zhǔn)確選取、外應(yīng)力的相互作用、合金因素的相互影響等，都對焊接接頭的整體質(zhì)量產(chǎn)生著深刻的影響。同時(shí)，通過一系列的物理反應(yīng)及化學(xué)反應(yīng)，也容易對焊接接頭整體的工作性能產(chǎn)生一定的影響，甚至是改變焊接接頭正常工作時(shí)的相關(guān)參數(shù)。而造成這些焊接過程中物理反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)不斷出現(xiàn)的主要原因是周圍空氣溫度系數(shù)的高低。溫度過高，加劇了焊接過程中的理化環(huán)境，對于焊接接頭的質(zhì)量及總體的工作性能造成了一定的影響，反之亦然。同時(shí)，周圍空氣的溫度對于焊接設(shè)備的工作性能也有著一定的影響。

2.2周圍空氣濕度的影響

由于焊接過程中對于氫元素的依賴程度很高，而空氣中的水分是氫元素的主要來源。當(dāng)焊接過程中焊接接頭通過氫元素的作用發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)時(shí)，其整體的工作性能也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)地影響。焊縫的組成材料主要是金屬類的導(dǎo)體，由于氫元素的擴(kuò)散特性及相關(guān)的溶解特性，焊接接頭的金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)很容易受到破壞，進(jìn)而發(fā)生相應(yīng)的變化。氫元素含量的高低對于焊接接頭的脆性和裂紋的出現(xiàn)都有很大的影響，很容易給焊接接頭整體的組織結(jié)構(gòu)帶來一定的安全隱患。

2.3風(fēng)力大小的影響

所謂的風(fēng)力大小主要強(qiáng)調(diào)的是空氣的流速。由于焊接過程中電弧的狀態(tài)及相關(guān)氣體的組成氛圍是動(dòng)態(tài)變化的，空氣的流速大小很容易造成焊接操作過程的不穩(wěn)定。同時(shí)，風(fēng)力的大小與溫度的高低同時(shí)發(fā)揮作用時(shí)，影響了焊縫的冷卻速度。最終對于內(nèi)部金屬的化學(xué)反應(yīng)、焊接接頭的整體性能、應(yīng)力分布、焊接熱量的傳遞等，都造成了很大的影響。這也使得鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量隨著施工現(xiàn)場環(huán)境的變化而變化。

3　避免施工現(xiàn)場環(huán)境影響因素危害的保護(hù)措施

3.1規(guī)范焊接作業(yè)區(qū)的操作環(huán)境

焊接作業(yè)區(qū)對于周圍的環(huán)境有著一定的要求，這些要求主要體現(xiàn)在：①人為操作的電弧速度最大為8 m/s，其它方式下的焊絲電弧最大為2 m/s；②焊接作業(yè)區(qū)的空氣濕度不小于外界空氣濕度的85%；③焊接作業(yè)區(qū)的溫度一般保持恒定；④焊接時(shí)焊接接頭接觸的一定范圍內(nèi)不得存在油性的雜物和水。

3.2合理控制焊接作業(yè)區(qū)的溫度

焊接作業(yè)區(qū)的溫度對于鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量有著直接的影響。當(dāng)周圍的焊接溫度處于較低的溫度時(shí)，必須通過一定的試驗(yàn)確定該溫度下操作時(shí)的設(shè)備的工作參數(shù)，并進(jìn)行一定的預(yù)熱處理。需要低溫處理的鋼材，通過對其焊接過程中采用的方法、接頭的形式、焊接點(diǎn)的位置、原材料的組成、材料的厚度等進(jìn)行相關(guān)的分類統(tǒng)計(jì)。

實(shí)際施工的過程中，采取的措施必須符合行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，所有措施應(yīng)用的前提是可以控制好焊接作業(yè)區(qū)的溫度。這些措施主要是指預(yù)熱處理的溫度、試驗(yàn)的類型和內(nèi)容、焊接設(shè)備的性能參數(shù)、焊接中的防護(hù)措施、焊接后的處理措施等應(yīng)該達(dá)到一定的技術(shù)要求。在作業(yè)開展的過程中，相關(guān)的技術(shù)人員必須對實(shí)際的環(huán)境進(jìn)行科學(xué)的評估。以操作環(huán)境的實(shí)際情況為基準(zhǔn)，根據(jù)工程的相關(guān)要求確定變化的條件，然后指定預(yù)熱處理的實(shí)施方案。通過準(zhǔn)確的制定預(yù)熱方案，可以使最終的焊接效果達(dá)到最佳，保證整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量達(dá)到工程的實(shí)際要求。而作業(yè)區(qū)展開需要考慮的實(shí)際情況的影響因素主要有：鋼材的材質(zhì)、焊接點(diǎn)的位置、焊接區(qū)域的范圍、焊接采用的方法、焊接中的氫含量、焊接參數(shù)的大小、作業(yè)區(qū)的溫度等。

作業(yè)區(qū)的溫度對于焊接前的加工及相關(guān)的測試試驗(yàn)都有很大的影響，它也直接決定著焊接設(shè)備參數(shù)的設(shè)置，決定著鋼結(jié)構(gòu)的整體焊接質(zhì)量是否合格。

3.3做好相關(guān)的防護(hù)措施

這主要是考慮到天氣的好壞對于施工的影響。一般的建筑管理部門要求焊接作業(yè)區(qū)必須配備具備防雨、防風(fēng)及其它保暖作用的工具。通常是選用防護(hù)棚。防護(hù)棚的設(shè)計(jì)要求首先是要保證安全性和耐用性，符合焊接作業(yè)的要求。一般是采用架管做支撐，外部掛三防布，內(nèi)部配備鋼板，底部的材料選用不易燃燒、隔熱效果良好的材料。除此之外，焊接作業(yè)區(qū)也應(yīng)該配備一塊緊急的用來蓋焊縫的防護(hù)材料，比如石棉布、防水性較好的鐵皮等。

4　結(jié)語

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，國家對于相關(guān)的施工技術(shù)提出了更高的要求。鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的好壞與施工現(xiàn)場環(huán)境也有著很大的關(guān)系，做好施工現(xiàn)場環(huán)境影響因素的防護(hù)措施，對于鋼結(jié)構(gòu)的整體焊接質(zhì)量起著重要的保障作用。文中通過對現(xiàn)場環(huán)境影響因素的相關(guān)分析，找到了一些科學(xué)的防護(hù)措施，對于相關(guān)的焊接技術(shù)研究工作者有一定的參考價(jià)值。

［1］ 楊武. 現(xiàn)場環(huán)境對厚鋼板焊接應(yīng)力的影響研究［D］. 重慶交通大學(xué)，2010（4）.

［2］ 黃麗秋. 現(xiàn)場環(huán)境對鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的影響［J］. 科技創(chuàng)業(yè)家，2014（5）.

［3］ 劉慶明. 鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)項(xiàng)目施工質(zhì)量管理研究［D］. 燕山大學(xué)，2013（9）.

中煤建筑安裝工程集團(tuán)有限公司第七十三工程處

河北邯鄲056106

TG 44

A