焊接工藝技術及焊接質量控制

孫琳

摘 要：焊接是一種以傳遞金屬、合金為工具，用各種方法將連接的材料和結構連接起來，從而獲得所需性能與形狀并使之具有一定強度及良好導熱性以及符合使用要求的工藝技術。目前我國已經成為世界上最大焊縫生產國之一。而隨著經濟建設步伐加快、科學技術不斷進步發(fā)展以及人們生活水平質量逐步提高等因素使得焊接在國民經濟中發(fā)揮越來越大重要作用，焊接已然成為現代工業(yè)制造不可或缺的一部分了，同時也對社會環(huán)境造成嚴重污染和危害。

關鍵詞：焊接工藝;焊接質量;措施

焊接工藝技術是焊接行業(yè)中的一個重要部分，它能夠提高工人操作水平，降低生產成本，保證產品質量。本文主要研究了焊工在施工作業(yè)時應采取哪些措施來控制和管理對金屬結構件、熱影響區(qū)及接頭等關鍵部位的施工。通過實踐證明該方法具有一定效果與優(yōu)勢;同時也提出一些建議用于實際工程項目上：焊接工藝技術是一項綜合性強且復雜的系統(tǒng)工程學科內容，其涉及到許多方面如材料性能。

一、焊接對象

（一）常用國內鋼材分類

1. 水工金屬結構的鋼材分類

在水利工程施工過程當中，為了提升水利工程質量，滿足水利工程的施工要求。在施工材料的選擇上要非常慎重。水利工程所用的鋼材一定要達到標準值。目前市面上常用的鋼材按照類別可分為一級到四級，按照組別可以分為六類。第一類別是標稱屈服強度小于等于295MPa、第二類別是標稱屈服強度大于295MPa且小于等于370MPa、第三類別是標稱屈服強度大于370MPa且小于等于420MPa、第四類別為奧氏體型不銹鋼、第五類別是奧氏體—鐵素體型雙相不銹鋼、第六類別是馬氏體—奧氏體型雙相不銹鋼。

2. 建筑金屬結構的鋼材分類

而在建筑工程施工當中，建筑工程經常使用的鋼材按照類別可以分為四大類。第一類是標稱屈服強度小于等于295MPa、第二類標稱屈服強度是大于995MPa且小于等于370MPa、第三類別是標稱屈服強度大于370MPa且小于等于420MPa、第四類別則是標稱屈服強度大于420MPa。

在現實各類工程當中，鋼材的分類方法基本相似。其都是按照鋼材本身的特性和強度進行劃分，通過劃分也能夠突出不同工程所使用的鋼材類別，以及對鋼材特性和強度的要求不同。

（二）鋼結構焊接難度等級

從焊接角度出發(fā)，鋼材焊接受到多方面因素的影響。將這些影響因素按照難度等級分成1-4級。A級為容易、B級為一般、C級為較難、D級為困難。按照這四個難度等級對焊接工藝進行劃分。而對鋼材焊接有實質影響的的因素包括焊件、鋼材的類別、受力狀態(tài)以及鋼材的含碳量。其中的任何一項相符都可判定為對應的焊接難度等級。

（三）鋼材質量等級

現階段，應用于工程施工的鋼材按照質量也可分為A、B、C、D四個等級。之所以這么劃分是基于對鋼材韌性的需求，在進行冷彎實驗時也需要考慮到鋼材的沖擊韌性。

在使用A鋼進行焊接時，施工人員需要考慮到鋼材的使用環(huán)境，以及鋼材在工程當中發(fā)揮的作用。基于這些層面進行考慮。由于A鋼本身韌性強，在考慮外界因素對鋼材性能產生影響時，一般不將沖擊韌性作為考慮依據。而在進行冷彎實驗時也僅僅是對有需要的一方進行檢測。

對于B、C、D三種等級鋼材而言，在使用這三種鋼材時，都需要考慮到沖擊韌性對鋼材特性和強度的影響。通常情況下，沖擊韌性一般不小于27J。B、C、D三種鋼材在試驗溫度上有所差別。如B級鋼的試驗溫度為常溫。

C級和D級兩種鋼材并不局限于常溫，兩種鋼材的試驗溫度分別在零攝氏度和零下二十攝氏度的溫度下進行，進而檢測出鋼材的沖擊值。

B、C、D三種級別鋼材都有各自的要求，在使用時都需要達到冷彎試驗規(guī)定的標準值。

二、焊接工藝評定

對于焊接工藝的質量和結果進行評定，這么做的目的是為了驗證所擬定的焊件焊接工藝是否正確。對焊接的結果進行評價，能夠得知這種焊接方式是否能夠直接應用具體工程當中。

除了一些硬性指標外，在對焊接工藝進行評價時，施工方對首次使用的鋼材種類、焊接材料、焊接方法、焊接位置的以及焊接完成后各種熱處理措施，以及包括焊接工藝、預熱和后熱措施所對應各項參數都應作為焊接工藝評定的依據，都需要在正式的結構件制作和安裝工藝之前進行焊接工藝評定。

焊接工藝評價的組合文件包括PWPS、PQR、WPS、WWI等內容，一旦在焊接工藝評價中出現了以下情況，可以不再進行焊接工藝評定。

1. 在以往的焊接工藝評定當中合格的焊接工藝，在經過實際評定后，在相同的焊接環(huán)境下可以不再進行評定工作。

2. 同種類別的鋼材當中，高組別的鋼材可以代替低組別的鋼材。前提是高組別鋼材評定符合標準后，就不要在進行低組別鋼材的評定。

3. 對于同組別的鋼材，質量高的鋼材評定可以代替質量低的鋼材評定，反之則不成立。

4. 在使用不同型號的鋼材進行混合焊接時，需要對不同型號的鋼材進行焊接工藝評定。而鋼材本身可以按照類別進行劃分。進行1類和2類鋼材混合焊接時，若是2類鋼材的焊接工藝評定合格，則可以不再進行1類和2類混合焊縫的評定。

三、焊接缺陷處理及焊接焊縫的質量檢驗

（一）焊接焊縫缺陷

焊接工程當中需要重視并考慮焊接質量。焊縫缺陷是焊接工程當中常見的問題，該問題的出現會直接影響焊縫的美觀性。更重要的是由于焊縫缺陷問題的存在可能會影響承載面的承載力度，還會埋下斷裂的安全隱患。從中可以看出焊縫問題的存在會焊接后的組件投入使用后容易發(fā)生安全問題。日常焊接工作當中常見的焊縫缺陷問題包括未焊透、未融合、裂紋、偏折、燒穿等等。對于焊縫缺陷問題需要妥善處理，及時調整焊接手法，避免類似問題的發(fā)生。

（二）防止焊接缺陷的措施

在焊接過程當中，為了避免焊接當中出現任何差錯，需要排除各種外界因素的干擾。既要采取一定的措施避免焊縫缺陷問題的發(fā)生。首先需要提供合格的施工環(huán)節(jié)、焊接材料以及焊接設備。其次焊接人員需要按照規(guī)范施工，在人員選擇上需要選擇有經驗的焊工。焊接結束后需要對焊接結果進行復查，及時發(fā)現和修復焊縫缺陷。

四、結語

總的來說，焊接工藝被廣泛應用到現代施工當中。面對鋼結構的組合，需要通過焊接方式將其進行連接，焊接質量和方式直接決定了結構組件的安全性和質量，需要相關人員或者單位用完善的檢測手段和管控手段，切實的保障焊接工藝的質量。

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