淺談建筑施工焊接工藝控制要素

姜學(xué)棟

（江蘇航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 江蘇 南通 226001）

0 引言

焊接是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料的工藝技術(shù)，該項工藝技術(shù)在建筑工程中發(fā)揮著重要的作用，是不可或缺的一項施工工藝。高水平的焊接工藝對保證建筑施工質(zhì)量、安全，延長建筑壽命都具有重要的意義。在建筑施工中，焊接工藝具有一定的技術(shù)性、復(fù)雜性、專業(yè)性，若沒有對焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，很容易出現(xiàn)焊接工藝問題，如焊接裂紋、氣孔、夾渣等，這些焊接工藝問題會直接影響焊接結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和牢固性，進(jìn)而危及建筑整體質(zhì)量與安全。所以，在建筑施工中，要提高對焊接工藝的重視和關(guān)注，要切實做好焊接工藝的質(zhì)量控制工作，這是保證建筑工程質(zhì)量和效率的重要途徑?；诖?，探究建筑施工焊接工藝控制要素也具有重要的現(xiàn)實意義。

1 焊接工藝概述及其作用分析

焊接簡單理解就是將兩個原本獨立的金屬或其他熱塑性材料相連接的一種工藝技術(shù)。焊接的物理機(jī)制是將兩種或兩種以上同種或異種材料通過原子或分子之間的結(jié)合和擴(kuò)散連接成一體的工藝過程。目前焊接工藝在建筑、工業(yè)等各個領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用，且發(fā)揮著重要的作用。焊接工藝在各個領(lǐng)域應(yīng)用中可以通過多種途徑來達(dá)成接合的目的，常見的焊接工藝包括熔焊、壓焊、釬焊[1]。首先，熔焊即通過加熱的方法來進(jìn)行接合的一種焊接工藝，在熔焊過程中，相互獨立的金屬通過局部融化可以形成熔池，熔池冷卻凝固后就可以牢固接合。該項工藝在各種金屬、合金加工中發(fā)揮著重要作用。其次，壓焊即通過對焊件施加壓力來促進(jìn)焊接接合的一種焊接工藝，其屬于各種金屬材料和部分金屬材料的加工。最后，釬焊則是采用一種比母材熔點低的金屬材料進(jìn)行潤濕，并填充焊材接頭間隙以實現(xiàn)連接焊件的一種焊接工藝[2],該項工藝適用于各種材料的焊接加工。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在焊接工藝中，可應(yīng)用的能量也越來越多，包括氣體焰、電子束、電弧、超聲波等。一直以來，在建筑工程施工中，焊接都是至關(guān)重要的一項施工技術(shù)，其所發(fā)揮的作用不言而喻。在建筑工程中，鋼結(jié)構(gòu)的連接即通過焊接技術(shù)實現(xiàn)。通過焊接技術(shù)連接的鋼結(jié)構(gòu)具有牢固、穩(wěn)定的特點，其可以有效保證建筑工程的質(zhì)量與安全?，F(xiàn)代建筑工程應(yīng)用的鋼結(jié)構(gòu)在不斷增加，實踐中，有差不多一半以上的施工工序都需要應(yīng)用焊接技術(shù)來進(jìn)行加工和處理?；诖?，探究焊接工藝的控制要素也顯得十分必要和重要。

2 建筑施工焊接工藝常見問題

2.1 焊接變形

焊接工藝雖然只是將原本獨立的兩個金屬進(jìn)行連接，但是其中操作卻具有非常高的技術(shù)含量，若焊接工藝質(zhì)量沒有得到保證，那么焊接就容易出現(xiàn)各種問題。焊接變形就是焊接工藝中常見且多發(fā)的一種質(zhì)量問題。在焊接工藝施工中，導(dǎo)致焊接變形的原因有很多，如焊接鋼板受熱量不均勻、焊接鋼板尺寸與外部結(jié)構(gòu)不相符、鋼結(jié)構(gòu)承受熱量時間控制不當(dāng)?shù)榷紩绊懞附淤|(zhì)量，導(dǎo)致變形的發(fā)生。另外，若焊接施工人員本身技術(shù)操作水平不高，也會導(dǎo)致焊接工藝不合格，出現(xiàn)變形情況。

2.2 焊接開裂

焊接開裂也是焊接工藝施工中比較常見的一種質(zhì)量問題。焊接開裂的主要原因與焊接過程中焊條質(zhì)量不合格、焊縫根部不牢固有關(guān)。這些原因會導(dǎo)致在焊接完成后，焊口在冷卻時熱應(yīng)力超出了材料自身強(qiáng)度，進(jìn)而發(fā)生開裂現(xiàn)象[3]。相比焊接變形，焊接開裂帶來的影響和危害更大，若焊接開裂沒有及時解決，直接應(yīng)用于建筑工程施工中，那么就會直接影響建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和牢固性。

2.3 其他問題

建筑施工焊接工藝在應(yīng)用過程中，可出現(xiàn)各種各樣的問題，如焊接體形狀和大小不相符、焊接表面氣孔、焊接存在焊渣、殘余應(yīng)力等，這些問題都會直接影響到焊接工藝水平，進(jìn)而對建筑工程結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量造成影響。而導(dǎo)致各種焊接工藝問題發(fā)生的原因也十分復(fù)雜，與焊接材料、焊接操作、焊接人員都有關(guān)系。所以為了避免各種焊接工藝質(zhì)量問題的發(fā)生，就必須加強(qiáng)對焊接工藝的質(zhì)量控制。

3 建筑施工焊接工藝控制質(zhì)量要素

建筑工程施工過程中，焊接工藝的應(yīng)用容易受到諸多因素影響，包括材料、技術(shù)、操作、人員、環(huán)境等。如果焊接工藝水平無法得到保證，那么建筑工程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、牢固性、可靠性也將受到影響，所以為了保證建筑工程整體質(zhì)量、安全、壽命、效益，就必須加強(qiáng)對焊接工藝的有效控制。以下對建筑施工焊接工藝的質(zhì)量控制要素進(jìn)行分析。

3.1 焊接材料質(zhì)量控制

在焊接施工中，若焊接材料存在質(zhì)量問題，那么就會從根本上影響焊接質(zhì)量。所以在建筑施工焊接工藝控制中，焊接材料質(zhì)量是尤為重要的控制要素。在焊接材料質(zhì)量控制中，做好焊接材料的管理與使用十分重要。就焊接材料的訂貨、入庫、保管、發(fā)放整個流程，都需要針對性制定相應(yīng)的規(guī)則、要求、標(biāo)準(zhǔn)。如訂貨環(huán)節(jié)中，就要做好廠家的審核工作，對廠家提供的焊接材料，需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗、檢查，在同時考慮經(jīng)濟(jì)性原則基礎(chǔ)上，選擇性價比最高的廠家訂貨，且需要采取分期分批訂貨策略。在入庫和保管環(huán)節(jié)中，需要結(jié)合焊接材料的不同和特性進(jìn)行分類入庫和有效保管。入庫過程中，需要嚴(yán)格做好焊接材料的質(zhì)量檢查和數(shù)量核對工作，倉庫保管過程中，需要結(jié)合焊接材料的特性控制好倉庫的溫度和濕度，避免焊接材料發(fā)生變性問題。在發(fā)放材料環(huán)節(jié)中，需要嚴(yán)格憑借相關(guān)出貨通知單有序進(jìn)行發(fā)放，并做好相關(guān)記錄。整個入庫、保管、發(fā)放過程，可以結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行信息化管理，這對降低錯誤率具有重要的作用。

3.2 焊接工藝監(jiān)督控制

在焊接工藝施工過程中，要嚴(yán)格做好施工現(xiàn)場的監(jiān)督控制工作，避免出現(xiàn)無計劃、無秩序、無監(jiān)督的現(xiàn)象[4]。焊接工藝監(jiān)督控制工作主要可以從以下幾個方面開展。首先，要監(jiān)督焊接工藝施工現(xiàn)場環(huán)境、材料、設(shè)備、安全防護(hù)是否準(zhǔn)備妥當(dāng)。其次，要監(jiān)督焊接人員的焊接工藝操作是否合規(guī)。最后，要在施工現(xiàn)場做好實時技術(shù)交流和指導(dǎo)工作。為實現(xiàn)對焊接工藝的有效監(jiān)督與控制，施工單位可以組建專門的管理隊伍在施工現(xiàn)場進(jìn)行駐場管理。對于焊接工藝施工過程中出現(xiàn)的各種焊接質(zhì)量問題，管理隊伍要做到及時發(fā)現(xiàn)、及時指導(dǎo)、及時改進(jìn)，避免焊接質(zhì)量問題遺留到下個工序。比如在施工現(xiàn)場焊接技術(shù)管理中經(jīng)常遇到焊接應(yīng)力變形和控制問題，這就需要管理人員，依靠正確的焊接方法、施工方案、焊接工藝指導(dǎo)書等，針對各種問題做好強(qiáng)有力的質(zhì)量控制工作[5]。焊接施工往往周期較長，且繁瑣、復(fù)雜，所以在施工現(xiàn)場，管理人員要做好人員、設(shè)備、材料等各個方面的統(tǒng)籌、組織、安排工作，最大程度保證施工現(xiàn)場焊接工藝的順利有效實施。另外，為了提高焊接工藝水平，在監(jiān)督控制工作中，還需要積極發(fā)展焊接新技術(shù)、新工藝，作為技術(shù)人員、管理人員，可以結(jié)合焊接施工要求、建筑工程要求等，將各種先進(jìn)的焊接技術(shù)引入并應(yīng)用于施工現(xiàn)場。如焊接反變形技術(shù)、低溫焊接技術(shù)等在保證焊接質(zhì)量，預(yù)防焊接問題方面都發(fā)揮著重要的作用。

3.3 焊接人員技術(shù)水平控制

焊接人員技術(shù)水平的高低將直接決定焊接工藝質(zhì)量的高低，所以焊接人員也是焊接工藝控制中的重要要素。為了保證焊接工藝質(zhì)量和效率，施工單位就必須加強(qiáng)提高焊接人員的技術(shù)水平，保證焊接人員能夠嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求、施工實際進(jìn)行規(guī)范、科學(xué)施工。在焊接人員技術(shù)水平控制實踐中，施工單位要加強(qiáng)對焊接技術(shù)人員進(jìn)行資格審查，保證焊接技術(shù)人員持證上崗。針對現(xiàn)有的焊接技術(shù)人員，也需要定期組織開展技術(shù)、知識培訓(xùn)，并定期組織開展焊接技術(shù)理論和實踐操作考試，以提高焊接技術(shù)人員的整體水平。針對焊接人員的焊接施工工作，施工單位要制定嚴(yán)格的責(zé)任制度、獎懲制度，以約束焊接人員的技術(shù)行為。焊接施工具有一定的風(fēng)險性，如焊接過程中出現(xiàn)安全事故，也會直接影響到焊接工藝水平。所以施工單位還需要加強(qiáng)對焊接人員的安全教育、安全培訓(xùn)，保證焊接人員在施工過程中能夠?qū)踩旁诘谝晃?。為了保證焊接工藝水平，施工單位還可以根據(jù)現(xiàn)有焊接人才隊伍水平，加強(qiáng)對高水平人才的引進(jìn)，一位具有豐富經(jīng)驗、高超技術(shù)、良好素質(zhì)的焊接人員事實上可以頂替三個技術(shù)平庸的焊接人員。

3.4 焊接質(zhì)量檢驗控制

為了保證建筑施工焊接工藝水平，不僅需要在焊接施工過程中做好工藝的監(jiān)督控制工作，同時在焊接工作完成后，還需要做好質(zhì)量檢驗工作，這樣不僅可以檢驗焊接原材料及焊接產(chǎn)品是否達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求，同時還可以將檢測結(jié)果反饋給技術(shù)質(zhì)量部門，為后續(xù)建筑施工及質(zhì)量管理提供可靠支撐。在焊接質(zhì)量檢驗控制工作中，施工單位可以組建專業(yè)的檢驗團(tuán)隊，該團(tuán)隊成員由焊接責(zé)任技術(shù)員及工程師組成，由他們共同對已完成焊接工藝的構(gòu)件進(jìn)行質(zhì)量檢驗、質(zhì)量試驗。若檢驗過程中發(fā)現(xiàn)施工工藝出現(xiàn)問題，要及時向上級和下層進(jìn)行反饋，并確定問題的性質(zhì)和原因，結(jié)合技術(shù)人員、施工人員，共同制定出可行的調(diào)整措施。存在問題的焊接構(gòu)件在返修工作完成后需要繼續(xù)交由檢驗團(tuán)隊進(jìn)行檢驗，只有檢驗結(jié)果顯示質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)后才可以予以驗收[6]。

3.5 焊接工藝制度體系控制

在建筑工程焊接工藝質(zhì)量控制中，為了有效保證焊接水平，還需要針對焊接施工質(zhì)量制定嚴(yán)格的制度體系，這對提高控制的系統(tǒng)性和有效性具有重要的作用。比如施工單位應(yīng)該結(jié)合焊接工藝要求和規(guī)范，制定嚴(yán)格的焊接質(zhì)量保證體系。所有焊接人員在施工中必須嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)范、焊接操作流程、焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等要求，保證焊接工藝的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化。在焊接施工過程中，可以運用系統(tǒng)的概念即方法來嚴(yán)格組織各個施工工序及環(huán)節(jié)，形成一個有明確責(zé)任和權(quán)限，并且能夠相互協(xié)調(diào)、促進(jìn)、監(jiān)督的保證體系[7]。施工單位還可以針對焊接施工，制定與建筑工程相符合的焊接工藝準(zhǔn)則和規(guī)章。與建筑工程相符合的專用焊接工藝準(zhǔn)則和工藝規(guī)章可以起到更好地指導(dǎo)和監(jiān)督作用，是焊接質(zhì)量的有力保證。具體可以結(jié)合工程的技術(shù)要求、施工規(guī)范等，制定相應(yīng)的焊接施工規(guī)范參數(shù)、安全施工標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備應(yīng)用準(zhǔn)則、具體環(huán)境條件等。

4 結(jié)束語

現(xiàn)代建筑工程具有規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點，所以對焊接工藝也提出了更高的要求。為了保證焊接工藝水平，在建筑工程焊接施工中，就必須做好工藝質(zhì)量管理和控制工作，要保證焊接工藝符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，同時還需要保證焊接工藝符合建筑工程的技術(shù)要求及施工標(biāo)準(zhǔn)。針對焊接工藝，施工單位要做好焊接質(zhì)量、焊接工藝、焊接材料、焊接人員等方方面面的控制工作，進(jìn)而才可以更好地保證建筑施工整體水平。