鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量的控制措施分析

王翠榮 韓玉慧

【摘 ?要】網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)顯示，許多鋼結(jié)構(gòu)事故的原因包括材料、疲勞、焊接等，焊接原因造成的事故比重約為15%，有助于管理鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，有效防止事故發(fā)生，提高鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和預(yù)期效益。本文分析了鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制措施。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);焊接;工藝控制

中圖分類號：TU391 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

鋼結(jié)構(gòu)在我國制造、交通、建筑等行業(yè)普遍使用，其工程質(zhì)量直接影響社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而焊接過度、結(jié)構(gòu)變形、焊接點(diǎn)不穩(wěn)定等各種問題普遍存在，因此需要專門進(jìn)行深入研究，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高工藝技術(shù)的應(yīng)用效果，促進(jìn)工程細(xì)化工作。

1、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

在工程建筑整體行業(yè)當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)被廣泛的應(yīng)用于建筑行業(yè)之中，尤其受到了高層建筑的喜愛，除此之外，鋼結(jié)構(gòu)所能夠應(yīng)用的領(lǐng)域還有很多。在實(shí)際的建筑行業(yè)施工過程當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)雖然整體成本會相較于其他工程較高，但是由于鋼結(jié)構(gòu)自身的結(jié)構(gòu)性能比較勻稱，所以是質(zhì)量較為上乘的建筑材料。在現(xiàn)代建筑行業(yè)當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)是比較重要的一種結(jié)構(gòu)類型，得到了大范圍的應(yīng)用。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在受力的角度對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論性的系統(tǒng)計(jì)算，工作人員發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)整體的受力，和實(shí)際受力存在的差距微乎其微，可以說是基本不存在。除此之外，鋼結(jié)構(gòu)的韌性和塑造性比較好，在應(yīng)用于建筑當(dāng)中，可以承受較大的沖擊和振動。將鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑施工中，有利于實(shí)現(xiàn)工程制造的機(jī)械化，由于自身的勻稱性使安裝更加的便捷。

2、焊接施工難點(diǎn)

焊接工程有以下幾個(gè)難點(diǎn)：（1）成品維修困難和工作量大。（2）建設(shè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大。（3）建設(shè)過程中天氣因素影響很大。（4）施工期間輔助工作量大。（5）焊接過程中工件容易發(fā)生語音變形。（六）建筑空間限制工程;（7）實(shí)際焊接過程中可能會發(fā)生焊接撕裂，并發(fā)生更嚴(yán)格的情況。

3、建筑鋼結(jié)構(gòu)主要焊接施工工藝的應(yīng)用

3.1高強(qiáng)焊接技術(shù)

高強(qiáng)度焊接技術(shù)的主要核心是“鋼”。具體地說，主要體現(xiàn)在以下方面：（1）在實(shí)際施工過程中，施工材料本身性能良好，經(jīng)過嚴(yán)格測試，確保當(dāng)前材料“強(qiáng)度”符合標(biāo)準(zhǔn)，焊縫兩側(cè)自存在合理的相關(guān)性，可在實(shí)際焊接過程中獲得最佳焊接效果，達(dá)到最終目的并確保焊接質(zhì)量。（2）根據(jù)焊接本身的特性，在接頭焊接過程中必須積極考慮當(dāng)前接頭的所有方面，因?yàn)榻宇^的所有方面都必須滿足強(qiáng)度要求，所以工人需要有效測試當(dāng)前方面的質(zhì)量以提高焊接質(zhì)量。

3.2低溫焊接技術(shù)

實(shí)際上，低溫焊接技術(shù)主要在焊接過程中使焊接工藝處于低溫狀態(tài)，但由于其本身的特性，實(shí)際低溫焊接更加困難，受外部因素的影響，工人可以結(jié)合實(shí)際情況有效處理當(dāng)前焊接工作，創(chuàng)造密封空間，為工程打下良好的基礎(chǔ)。目前，封閉措施廣泛采用兩種實(shí)際封閉的方法，以滿足氣體保護(hù)焊縫和實(shí)際要求。

3.3厚鋼板焊接技術(shù)

焊接鋼板時(shí)焊接厚厚的鋼板時(shí)，重要的一點(diǎn)是避免焊接產(chǎn)生的變形和裂紋，以確保質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。具體來說，應(yīng)考慮以下事項(xiàng)：（1）如果選擇與實(shí)際結(jié)合以滿足要求的凹槽形式（例如，典型的x型凹槽或雙u型凹槽），工作人員必須在假定實(shí)際焊接嚴(yán)密的情況下靈活選擇當(dāng)前小角度的窄凹槽邊，然后使用唯一特性減少焊接收縮，并確保焊接質(zhì)量符合要求。（2）合理預(yù)熱，明確層間溫度。（3）有效的絕熱處理。

4、鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制措施

4.1焊接變形的控制措施

（1）盡可能減小焊接截面積以滿足接頭要求。“但是焊接”根據(jù)焊腳尺寸確定焊接強(qiáng)度，因此對于高凸形焊縫，焊接金屬較多，組合規(guī)范要求不會提高容許強(qiáng)度，而應(yīng)力集中系數(shù)會增加，從而影響凹槽中的綜合性能。進(jìn)行厚板焊接時(shí)，通過將邊加工為u類型來減少焊接金屬量。（2）對于焊接數(shù)量，建議少一點(diǎn)，每個(gè)焊接以多層多通道焊接為主，焊接厚板時(shí)要特別小心。（3）圍繞中心軸的焊縫必須對稱應(yīng)用。也就是說，一個(gè)收縮力可以平衡不同的收縮力，從而有效地控制焊接過程中的變形。（4）應(yīng)用反向焊接方法。如果整個(gè)焊接過程從左到右進(jìn)行，焊道的應(yīng)用將從右到左進(jìn)行。此方法稱為分段側(cè)焊接方法。焊接后，可以沿焊接板的內(nèi)部向外分離熱膨脹板，但是如果熱量擴(kuò)散到板的內(nèi)部，板可以向外擴(kuò)展，因此板可以回收。（5）應(yīng)用防變形方法。在焊接之前，使用焊接件偏移有效地利用收縮力，同時(shí)通過使用預(yù)彎曲焊接前部件（即機(jī)械）產(chǎn)生反作用力來消除收縮力。（6）通過逆向力穩(wěn)定收縮力。對于逆力，主要有四種類型。一）其他收縮力;b）夾具約束;c）構(gòu)成部分的約束力;c）組件的重力凸輪形成的反力。平滑收縮力的最有效方法是將相同的焊接件向后焊接，焊接它們的部件，冷卻后松開夾鉗。同時(shí)，可以連接預(yù)彎曲方法。（7）合理安排焊接順序。科學(xué)的焊接順序有利于平衡收縮力。也就是說，預(yù)先排列其他部分，以便在一個(gè)位置處消除收縮力和焊接位置處的收縮力。

4.2焊接殘余應(yīng)力及裂紋的控制措施

焊接殘余應(yīng)力的控制方法有四個(gè)方面：（1）減小焊接尺寸。（2）減少焊接約束。（3）焊接順序科學(xué)合理。（4）降低焊接件的剛度以創(chuàng)建自由收縮的條件。對于焊接裂紋：（1）選擇合適的焊接材料并控制焊接的化學(xué)成分，以減少毛料和焊接材料中的低熔點(diǎn)共熔物質(zhì)。即，s含量等分離元素是為了防止熱裂紋的發(fā)生。（2）通過控制焊接工藝參數(shù)（如焊接速度、電流等），使焊接截面寬度和深度比符合工藝規(guī)范，可以有效控制列輸入。（3）有效控制對焊前預(yù)熱和焊后冷卻，改善焊接接頭組織，有效控制t8/5，提高焊接和HAZ性能，避免冷裂紋發(fā)生。

4.3焊接工藝評定及焊縫質(zhì)量控制措施

對于焊接工藝評估，其范圍主要有兩個(gè)方面。（1）應(yīng)用于國內(nèi)首次生產(chǎn)的鋼材、焊接材料等主要、特殊鋼結(jié)構(gòu)工程;（2）設(shè)計(jì)中鋼材類別、焊接工藝等條件在本次工程中建設(shè)企業(yè)首次使用。對于焊接質(zhì)量管理，主要基于外觀檢查。（1）檢查表面造型，例如不規(guī)則焊接截面、弧坑位置、焊接的連接點(diǎn)等。（2）焊接尺寸，主要指對接焊縫的余料、角焊縫的焊腳尺寸等;（3）指焊接表面問題，主要是咬邊、裂紋等。在我國《鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》中，有關(guān)焊接外觀質(zhì)量的規(guī)定如下：（1）裂紋不融合，焊接紙不能留下。（2）焊接區(qū)域不能跨接焊接。

4.4焊接應(yīng)力集中的控制措施

（1）為避免設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)不連續(xù)、不均勻和凹槽等問題，請盡可能避免焊縫之間的最小距離超過100mm的焊縫相交。此外，對于不等板的對稱焊接接頭，無論中心線是否對齊，都必須使后板傾斜，然后對齊。此外，焊接放置必須合理，以最小的焊縫達(dá)到最佳效果。（2）要考慮焊接位置選擇焊接、檢驗(yàn)的便利性，焊接連接板必須平滑轉(zhuǎn)換。同時(shí)切割肋端的銳角，板端應(yīng)包圍邊緣。放置焊縫時(shí)，保持距中心軸近的對稱性。（3）焊接放置應(yīng)避免應(yīng)力集中，對于動態(tài)載荷結(jié)構(gòu)應(yīng)特別小心。此外，不能在應(yīng)力最大的位置放置焊縫。

結(jié)束語

對于當(dāng)前的建筑鋼結(jié)構(gòu)來說，受其自身的性質(zhì)影響，其結(jié)構(gòu)具有形式多樣化、適應(yīng)范圍廣、維護(hù)工作簡單以及施工便捷等特點(diǎn)。在鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，焊接工程量大，且大部分為全熔透焊縫，質(zhì)量要求高，焊接難度較大，因此，為滿足當(dāng)前的需求，提升鋼結(jié)構(gòu)自身的質(zhì)量，應(yīng)積極對當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，從整體上提升當(dāng)前的鋼結(jié)構(gòu)的焊接水平。

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