論建筑鋼結構焊接裂紋的防治及措施

張宴瑋

（沈陽中辰鋼結構工程有限公司 遼寧沈陽 110000）

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的建筑行業(yè)也取得了良好的成果。建筑施工的質量也逐漸成為人們關注的問題。要想保證建筑的整體質量，落實建筑施工中的每個環(huán)節(jié)十分重要。建筑鋼結構的焊接是建筑工程中的重要部分，焊接的好壞直接影響到建筑的整體質量。因此，應當注重建筑鋼材料結構的焊接裂紋問題。本文主要分析鋼結構焊接裂紋的特征及產(chǎn)生機理，探討了鋼結構焊接裂紋的防治措施。

關鍵詞：筑鋼結構；焊接；產(chǎn)生機理；防治措施

建筑鋼結構是一種承受能力較強的結構體系，其具有的顯著的優(yōu)勢，比如較輕的質量、較高的強度，且具有良好的抗震性，并廣泛應用于建筑施工當中。近年來，我國的建筑行業(yè)也取得了碩大的成果，建筑行業(yè)的競爭愈演愈烈。因此，保證建筑工程的質量具有重要意義。建筑鋼結構的焊接問題是影響建筑質量的主要因素，本文就對建筑鋼結構焊接裂紋的產(chǎn)生機理及防治措施進行探討。

1.鋼結構焊接裂紋的特征及產(chǎn)生機理

1.1 熱裂紋

1.1.1熱裂紋的產(chǎn)業(yè)

建筑鋼結構焊接的熱烈紋主要是在較高的溫度下產(chǎn)生的。一般存在于焊縫上，并沿著焊縫的中心線向周圍延伸。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生多數(shù)是在焊接的過程中形成的，其中可以明顯的看到裂紋的焊縫斷面上出現(xiàn)氧化的色彩。

1.1.2 熱裂紋的產(chǎn)生機理

假如低合金高強鋼中 S、P 雜質含量超標，焊接在結晶的過程中就會發(fā)生偏析，使低熔點的共晶物偏離原來的位置，被排擠到柱樁晶交遇的中心部位，最終形成液態(tài)薄膜，而這時由于焊接凝固收縮，極易導致拉伸的應力現(xiàn)象。當拉伸效應發(fā)生的應力超出焊接金屬具有的塑性時，那么就會造成液態(tài)薄膜出現(xiàn)裂縫，最終產(chǎn)生裂紋。

1.2 冷裂紋

1.2.1 冷裂紋的判定特征

冷裂紋主要是在焊接的過程中和后期產(chǎn)生的，不過產(chǎn)生于焊接的后期階段是較為常見的。對于焊接過程中出現(xiàn)的冷裂紋也可以稱之為延遲裂紋，一般出現(xiàn)的位置為低、中合金鋼焊接區(qū)域，冷裂紋的出現(xiàn)有一個特征，就是不會馬上產(chǎn)生，而是經(jīng)過一段時間之后才會慢慢出現(xiàn)，因此具有很大的安全隱患。

1.2.2 冷裂紋的產(chǎn)生機理

焊接接頭的含氫量是造成冷裂紋的主要因素，其中氫氣體是導致焊接延遲的重要原因。焊接過程中氫溶解的現(xiàn)象是較為常見的，通過一段時間的冷卻凝固后，氫的溶解度下降，造成氫由于沒有跑出而存在鋼材當中，導致焊接過程中氫處于飽和狀態(tài)，就會產(chǎn)生一定的應力。對于裂紋的情況來說，主要是根據(jù)氫的含量決定的，氫的含量越大那么裂紋就會逐漸加重。而且焊接接頭的拘束度也會影響焊接，導致發(fā)生冷裂紋。因此，在焊接過程中，應當避免不均勻加熱，冷卻過程產(chǎn)生熱應力，均數(shù)形變產(chǎn)生的結構上的組織應力。這樣才能防止出現(xiàn)冷裂紋的產(chǎn)生。

1.3 層狀撕裂

1.3.1 層狀撕裂的判定特征

層狀撕裂的產(chǎn)生主要分為兩種，其中一種是裂點出現(xiàn)的位置在焊縫的根部或腳趾，接著由根部向四周延伸。還有一種是焊熱區(qū)的分布，主要是焊接過程中出現(xiàn)的收縮應力造成很強的拉伸，使非金屬雜物擴散形成的。

1.3.2 層狀撕裂的產(chǎn)生機理

在鋼材料的選擇時，要選擇合適的材料，其中對于一些不合格的材料應當摒棄，比如雜志含量過多的鋼材料，這種材料在焊接過程中會發(fā)生應力，極易導致開裂的產(chǎn)生。

2.鋼結構焊接裂紋的防治措施

2.1 熱裂紋的防治措施

熱裂紋的防治主要是選擇較低雜質含量的鋼材料，主要是控制鋼材料當中的S、P、C 等雜志的含量，一般使雜質含量低于國家標準即可，并使用微量元素來避免出現(xiàn)裂紋。另外，還應當適當?shù)脑黾雍附泳€能量和提高預熱溫度，使焊接金屬的應變率得到降低，以此防止出現(xiàn)裂縫。

2.2 冷裂紋的防治措施

在材質的選擇方面，應選用碳含量較少的，而且有較好的抗冷性能的。其次選用低氫材料的焊接材料。還應當嚴格控制氫的來源，注意環(huán)境的濕度，去除不必要的鐵銹。并正確制定焊接工藝，特別要注重焊前預熱與焊后熱處理措施。

2.3 層狀撕裂的防治措施

在選用鋼材料時，不僅需要選用抗冷裂性能好的鋼材，而且鋼材還應當具有抗層狀撕裂性能。在焊接過程中，需要注意的是，對焊接的接頭的合理性設計，并注重焊接過程中的預熱環(huán)節(jié)，以此防止不必要的應力現(xiàn)象。

3.結語

總而言之，建筑鋼結構焊接裂紋的產(chǎn)生直接影響建筑的質量，因此應當注重建筑鋼結構焊接裂紋問題。要想使建筑結構焊接的裂紋問題得到解決，首先需要分析鋼結構焊接裂紋的特征及產(chǎn)生機理，其中鋼結構焊接裂紋的產(chǎn)生主要有三種形式，分別為熱裂紋、冷裂紋、層狀撕裂。只有分析不同裂紋的特征及產(chǎn)生機理，才能采取有效的防治措施。從而使我國的建筑質量得到保障，促進我國建筑行業(yè)的良好發(fā)展。

參考文獻：

[1]趙芳，梁建明，王占英. 建筑鋼結構焊接裂紋的產(chǎn)生機理及防止措施[J]. 鑄造技術，2013，08：1005-1007.

[2]劉志輝. 建筑鋼結構焊接裂紋產(chǎn)生原因及防止措施探究[J]. 建材與裝飾，2016，09：55-56.

[3]戴為志，黃明鑫，蘆廣平，高良，賈寶華，張偉. 國家體育場（鳥巢）鋼結構安裝工程焊接技術[J]. 電焊機，2012，04：51-76.

[4]王元清，周暉，石永久，陳宏，李少甫. 鋼結構厚板層狀撕裂及其防止措施的研究現(xiàn)狀[J]. 建筑鋼結構進展，2010，05：26-34.