鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

尚春萌

摘要：鋼結(jié)構(gòu)工程具有施工快捷、抗震、環(huán)保等特點(diǎn)，近年來(lái)的應(yīng)用得到了飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在焊接質(zhì)量的控制。鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在焊接變形、焊后應(yīng)力處理、焊接接頭、Ⅱ角焊縫接頭、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)、焊接缺陷返修的質(zhì)量控制上。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)工程;焊接;質(zhì)量控制

引言

現(xiàn)階段對(duì)于建筑鋼結(jié)構(gòu)而言，由于自身性質(zhì)的影響，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，形式多樣，使用范圍廣，施工便利。在鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，焊接工作量大，同時(shí)質(zhì)量要求高，而且焊接難度大，所以，想要使用戶需求得以滿足，使鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量提升，就要對(duì)焊接方案給予重視，從而使當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量得到提升。

1鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理存在的主要問(wèn)題

（1）缺乏健全的機(jī)制?；诋?dāng)前國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理水平來(lái)講，仍然停留粗放型階段，沒(méi)有任何實(shí)質(zhì)性的突破。同時(shí)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚，但是在鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際管理中，管理機(jī)構(gòu)職責(zé)劃分不明確，管理不到位等問(wèn)題。尤其管理力度不足，則充分說(shuō)明了管理機(jī)構(gòu)趨于形式化，這對(duì)于施工單位的經(jīng)濟(jì)效益具有嚴(yán)重的影響。

（2）管理手段相對(duì)較為落后。為了滿足鋼結(jié)構(gòu)工程需要，提高鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理水平，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理模式創(chuàng)新具有重要的意義。尤其現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)在鋼結(jié)構(gòu)焊接管理過(guò)程中，基于諸多傳統(tǒng)因素所影響，致使目前焊接機(jī)械化水平不高，基礎(chǔ)較為薄弱。同時(shí)焊接設(shè)備與焊接技術(shù)更新速度較慢，焊接質(zhì)量管理方式具有一定的單一化特點(diǎn)，致使整體焊接管理質(zhì)量偏低。

（3）素質(zhì)水平不齊?；阡摻Y(jié)構(gòu)工程行業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度、以及薪資待遇所限制，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)工程行業(yè)缺乏專業(yè)型人才。同時(shí)諸多方面的人員不愿意投身此工作中，致使鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理人員整體素質(zhì)偏低，缺乏較強(qiáng)的工作能力，整體水平參差不齊。此外，鋼結(jié)構(gòu)焊接環(huán)節(jié)較為復(fù)雜化，焊接工序較為繁瑣，對(duì)于從業(yè)人員要求相對(duì)較高。尤其在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，其焊接難度系數(shù)較高，需要各部門相互配合才能夠完成。

2鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

2.1焊接變形的控制措施

（1）盡可能地使焊縫的截面積減小，施焊量只要使連接需求滿足就可以了，也就是說(shuō)：“不過(guò)焊”，就是根據(jù)焊腳尺寸來(lái)對(duì)焊縫強(qiáng)度決定，因此，針對(duì)高凸焊縫，多出來(lái)的焊縫金屬，結(jié)合規(guī)范要求，其不會(huì)使許可強(qiáng)度提各項(xiàng)，會(huì)使應(yīng)力集中系數(shù)加大，使得坡口中的綜合性能受天臺(tái)曉望呼影響。在對(duì)接厚板焊縫時(shí)，要將坡口加工成U型，從而使焊縫金屬量降低。（2）對(duì)于焊縫的數(shù)量來(lái)說(shuō)，最好少一些，每條焊縫要以多層多道焊為主，焊接厚板時(shí)要格外重視。（3）環(huán)繞中心軸的焊縫要均衡，以對(duì)稱施焊為主，也就是一個(gè)收縮力對(duì)另外一個(gè)收縮力相互均衡，這樣能夠在焊接過(guò)程中對(duì)變形進(jìn)行有效的控制。（4）將逆向回焊法進(jìn)行應(yīng)用。倘若焊接總進(jìn)程是由左向右，那么焊道的施焊要由右向左，就是我們所說(shuō)的分段側(cè)焊法。由于施焊后，沿焊縫板內(nèi)側(cè)的熱量會(huì)使其發(fā)生膨脹，造成板向外分離，然而熱量在板內(nèi)側(cè)擴(kuò)散后，會(huì)出現(xiàn)向板外緣膨脹的情況，使得板發(fā)生回收。（5）將反變形法進(jìn)行應(yīng)用。在焊接前，利用焊件偏置的方式，將收縮力有效的利用，同時(shí)，還要預(yù)彎焊接前的部件，也就是通過(guò)機(jī)械手段來(lái)使反向力形成，從而將收縮力進(jìn)行消除。（6）通過(guò)反向力來(lái)使收縮力平穩(wěn)。對(duì)于反向力來(lái)說(shuō)主要有四種：①其它的收縮力;②夾具約束力;③組合件時(shí)的約束力;④構(gòu)件重力拱度向下形成的反力。對(duì)收縮力進(jìn)行平穩(wěn)，最有效的方法就是把相同的焊接件背對(duì)著夾起來(lái)，再將它們的組合件時(shí)行焊接，待冷卻后松開(kāi)夾具。同時(shí)，可以將預(yù)彎法與之聯(lián)系起來(lái)。（7）合理安排施焊順序?？茖W(xué)的施焊順序?qū)τ谑湛s力的平衡是有利的，就是提前安排好施焊不同部位，將某一位置的收縮力和已焊接位置的收縮力相互消除。

2.2焊接殘余應(yīng)力及裂紋的控制措施

對(duì)于焊接殘余應(yīng)力的控制措施主要有四個(gè)方面：①使焊縫尺寸減少;②使焊縫拘束度減小;③焊接順序科學(xué)、合理;④使焊件的剛度降低，使自由收縮的條件得以創(chuàng)設(shè)。對(duì)于焊接裂紋來(lái)說(shuō)：①要將焊接材料合理的選擇，對(duì)焊縫的化學(xué)成分進(jìn)行控制，使母材及焊接材料中低熔點(diǎn)共晶物降低，也就是我們所說(shuō)的偏析元素，例如S含量等，這是為了使熱裂紋的出現(xiàn)得以預(yù)防。②對(duì)焊接工藝參數(shù)進(jìn)行控制，例如焊縫速度、電流等，讓焊接截面寬度與深度比與工藝規(guī)定相符合，這樣可以對(duì)熱量輸入有效控制。③對(duì)焊前預(yù)熱以及焊后緩冷有效控制，使焊接接頭組織得以改善，有效控制t8/5，這樣可以使焊縫和HAZ性能改進(jìn)，從而使冷裂紋的出現(xiàn)得以預(yù)防。

2.3鋼結(jié)構(gòu)變形的控制措施

①對(duì)稱零件尺寸同一，使加工更加便利，這對(duì)于拼裝過(guò)程中的互換性是有利的。將焊縫合理的布置，倘若材料的尺寸與零件長(zhǎng)充尺寸相同，就要盡可能地將拼接焊縫減少;在布置焊縫時(shí)，要使構(gòu)件的重心相對(duì)稱，使焊接應(yīng)力的集中、變形得以減少。②在連接零件以及構(gòu)件過(guò)程中，要將不等截面、厚度相接進(jìn)行避免，相接過(guò)程中結(jié)合緩坡的形式，可以使截面的形狀以及厚度進(jìn)行改變，讓對(duì)接過(guò)程中截面、厚度統(tǒng)一，使傳力均衡，能夠使焊后應(yīng)力、變形過(guò)大得以避免。鋼結(jié)構(gòu)不同節(jié)點(diǎn)，桿件端頭邊緣距離不能過(guò)于接近，大多錯(cuò)開(kāi)距離不會(huì)低于20mm，使焊接質(zhì)量得以保證，使焊接過(guò)程中熱量集中上漲得以避免，這樣會(huì)使變形更加嚴(yán)重。③電焊機(jī)的選擇有三個(gè)方面：a.焊接電流;b.電壓平穩(wěn);c.負(fù)荷用量。對(duì)于交流焊機(jī)來(lái)說(shuō)，可以在焊接普通鋼結(jié)構(gòu)中進(jìn)行應(yīng)用。對(duì)于直接焊機(jī)來(lái)說(shuō)，可以在焊接要求高的鋼結(jié)構(gòu)中進(jìn)行應(yīng)用。對(duì)于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊來(lái)說(shuō)，可以在要求高的厚薄鋼板中進(jìn)行應(yīng)用。

2.4縫缺陷返修技術(shù)要點(diǎn)

①缺陷類型為焊縫焊瘤、凸起或余高過(guò)大，將過(guò)量的焊縫金屬清除，常用方法為砂輪或碳弧氣刨;②缺陷類型為焊縫凹陷、弧坑、咬邊或焊縫尺寸不足等，對(duì)缺陷進(jìn)行補(bǔ)焊;③缺陷類型為焊縫未熔合、焊縫氣孔或夾渣等，先將缺陷清除，而后進(jìn)行補(bǔ)焊;④常采用磁粉、滲透或其他無(wú)損檢測(cè)方法確定焊縫或母材上裂紋的范圍及深度，然后選取一段完好的焊縫或母材，用砂輪打磨或碳弧氣刨的方法對(duì)其兩端各50mm范圍內(nèi)進(jìn)行清理，完全清除后，方可進(jìn)行重新補(bǔ)焊。若裂紋存在于焊接接頭上，且拘束度較大，應(yīng)先在裂紋兩端鉆止裂孔，然后采用碳弧氣創(chuàng)裂紋清除，待以上2個(gè)步驟完成后再進(jìn)行裂紋的返修。返修時(shí)應(yīng)先調(diào)查分析裂紋產(chǎn)生的原因，并根據(jù)分析結(jié)果制定返修工藝方案，并監(jiān)督方案的執(zhí)行;⑤相同條件下，焊縫缺陷返修時(shí)，預(yù)熱溫度應(yīng)比正常焊接高（30～50）℃，采用低氫材料及相應(yīng)的焊接方法;⑥焊縫缺陷的返修應(yīng)不間斷焊接直至完成，若必須中斷焊接，應(yīng)對(duì)未完成部分采取有效的后熱和保溫措施;⑦不應(yīng)對(duì)同一部位的焊縫缺陷進(jìn)行2次以上的返修。返修超過(guò)2次，需采取必要的保障措施，包括返修前重新進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，合格后方可進(jìn)行焊接。返修完成后增加對(duì)該區(qū)域的磁粉或著色檢查。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)施工來(lái)說(shuō)，焊接是其中控制性工序之一，對(duì)于工程整體質(zhì)量、安全等有著嚴(yán)重的影響，一定要對(duì)焊接工藝方法正確的認(rèn)識(shí)，使施工人員技術(shù)能力提升，強(qiáng)化工程質(zhì)量控制，從而使鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量得以保證。

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