鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量的控制措施分析

孟鵬飛

1 鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量的影響因素

1） 人的因素。對(duì)于人的因素來說，主要有三個(gè)方面：①質(zhì)量決策人員；②管理人員；③操作人員，他們直接決定鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接質(zhì)量。在鋼結(jié)構(gòu)工程焊接過程中，通過決策、管理、施工等相關(guān)來將活動(dòng)完成，所以，人的因素在焊接工程質(zhì)量中的作用是非常關(guān)鍵的。例如作業(yè)人員質(zhì)量意識(shí)缺失，技術(shù)水平不足，沒有按照工藝規(guī)程執(zhí)行，都會(huì)對(duì)工程焊接質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。對(duì)于決策、管理不到位，還會(huì)使工程質(zhì)量缺陷形成。2） 技術(shù)因素。對(duì)于技術(shù)因素，其覆蓋的范圍要廣一些，例如設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)等等。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量來說，就是對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化，將施工工藝進(jìn)行優(yōu)后，來使工程施工技術(shù)能力提升，從而通過檢驗(yàn)技術(shù)水平的提升等來使工程焊接質(zhì)量得以保證。3） 管理因素。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程來說，焊接質(zhì)量的管理因素有兩個(gè)：①?zèng)Q策因素；②組織因素。其中組織因素有兩個(gè)方面：a. 管理組織工程項(xiàng)目的實(shí)施；b. 工程項(xiàng)目實(shí)施的任務(wù)組織。自質(zhì)量控制視角出發(fā)，工程項(xiàng)目管理體系的健全，組織方式的合理，必然會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量有著直接的作用。

2 鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制措施

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：“不過焊”，就是根據(jù)焊腳尺寸來對(duì)焊縫強(qiáng)度決定，因此，針對(duì)高凸焊縫，多出來的焊縫金屬，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)量來說，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，也就是通過機(jī)械手段來使反向力形成，從而將收縮力進(jìn)行消除。

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?。虎酆附禹樞蚩茖W(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)于焊接裂紋來說：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 焊接工藝評(píng)定及焊縫質(zhì)量控制措施

對(duì)于焊接工藝評(píng)定來說，其范圍主要有兩個(gè)方面：①國(guó)內(nèi)第一次生產(chǎn)的鋼材、焊材等，在關(guān)鍵、特殊鋼結(jié)構(gòu)工程中進(jìn)行應(yīng)用；②在設(shè)計(jì)中關(guān)于鋼材類別、焊接工藝等條件，在本次工程中施工企業(yè)第一次使用。對(duì)于焊縫質(zhì)量控制來說，主要以外觀檢查為主：①檢查表面形狀，例如不規(guī)則的焊縫截面，弧坑位置，焊縫的連接點(diǎn)等；②焊縫尺寸，主要是指對(duì)接焊縫的余高、角焊縫的焊腳尺寸等；③焊縫表面問題，主要是指咬邊、裂紋等情況。在我國(guó)《鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》中，與焊縫外觀質(zhì)量相關(guān)的規(guī)定有：①裂紋不能出現(xiàn)不熔合、以及留有焊瘤的情況；②焊接區(qū)域不能將飛濺物焊接。

2.4 焊接應(yīng)力集中的控制措施

①設(shè)計(jì)過程中要使不連續(xù)、不均勻以及缺口等問題進(jìn)行避免，要盡量使焊縫的交叉得以避免，在焊縫間，保持最小距離超過100mm。同時(shí)，對(duì)于不等厚板的對(duì)稱焊接頭來說，不管中心線有沒有對(duì)齊，都要把厚板形成坡度，再進(jìn)行對(duì)齊。此外，焊縫的布置地點(diǎn)要合理，通過最少的焊接，使最優(yōu)的效果實(shí)現(xiàn)。②焊縫位置選擇要考慮到焊接、檢查的便利性，對(duì)于焊縫的連接板的過渡要平緩一些。同時(shí)將筋端的銳角切去，板的端部要包角處理。布置焊縫時(shí)要保持對(duì)稱，同時(shí)與中心軸相接近。③焊縫布置要與應(yīng)力集中處避開，對(duì)于動(dòng)載結(jié)構(gòu)要格外注意。此外，在應(yīng)力最大處不能布置焊縫。

2.5 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)件過程中，要將不等截面、厚度相接進(jìn)行避免，相接過程中結(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于接近，大多錯(cuò)開距離不會(huì)低于20mm，使焊接質(zhì)量得以保證，使焊接過程中熱量集中上漲得以避免，這樣會(huì)使變形更加嚴(yán)重。