鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品焊接工序的質(zhì)量控制研究

孔永智

（上海董禾商貿(mào)有限公司，上海 200082）

0 引言

我國建筑行業(yè)不斷進(jìn)步，在主體工程項(xiàng)目中，很多時(shí)候會(huì)用到鋼結(jié)構(gòu)，在鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目中，整體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比較高，施工工藝又相對復(fù)雜，其產(chǎn)品質(zhì)量比較難以控制，需要執(zhí)行正確的焊接工序，重視焊接的質(zhì)量，實(shí)行高要求檢驗(yàn)，保證每一道工序符合規(guī)范的內(nèi)容，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的焊接工序，提升鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的質(zhì)量，防止出現(xiàn)質(zhì)量不佳的情況[1]。

1 鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)工序的要求

1.1 鋼箱梁焊接

執(zhí)行有關(guān)項(xiàng)目時(shí)，需要面臨鋼箱梁的制造處理過程，為了保證焊接的質(zhì)量，正確選擇焊接工藝是關(guān)鍵，在全部類型的焊接實(shí)施之前，首先需要做的是工藝評定，通過考量評定的結(jié)果，擇取適當(dāng)?shù)暮附庸に?。進(jìn)行評定時(shí)，應(yīng)該注意有關(guān)的試驗(yàn)條件，緊密貼合項(xiàng)目的構(gòu)造，針對力學(xué)相關(guān)性能，與母材料進(jìn)行比較，需要體現(xiàn)出更高的標(biāo)準(zhǔn)值。另外，對于鋼箱梁，實(shí)行焊接技術(shù)階段，需要符合規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，追求國家的相關(guān)要求。在焊接材料的選取環(huán)節(jié)，細(xì)化考慮母材料，擇取合適的焊條，應(yīng)用適宜的焊劑，應(yīng)該符合電弧焊的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。對于鋼箱梁，應(yīng)該重視梁段部位，一般會(huì)利用全焊結(jié)構(gòu)的形式，因此結(jié)構(gòu)中的焊縫比較多，形成焊接形狀的變化，殘余應(yīng)力由此出現(xiàn)，這些都是不能忽略的。制作鋼箱梁梁段時(shí)，應(yīng)該確保焊縫的質(zhì)量，同時(shí)選用焊接形變不明顯的工藝，盡量應(yīng)用二氧化碳?xì)怏w，更好地保護(hù)焊接。有效處理焊接工藝面臨的問題，控制好焊接形狀的變化，很多時(shí)候應(yīng)用的是變形小的坡口[2]。

1.2 鋼箱梁梁段拼焊接

在鋼箱梁梁段之間，需要注意邊跨位置，當(dāng)達(dá)到合攏的狀態(tài)之后，緊接著進(jìn)行焊接處理，通過斷面情況，找出傾角，依據(jù)現(xiàn)實(shí)的情況測量，在拼裝現(xiàn)場中，對梁段進(jìn)行稱重處理，并且再一次實(shí)行吊裝的計(jì)算，這樣便于利用實(shí)際測量的數(shù)據(jù)，在各個(gè)梁段之間，了解其焊接過程，這樣方便在合適的時(shí)間調(diào)整線性，保證參數(shù)合適。將整體焊接完成后，參考精度設(shè)定的要求，然后開展之后的工作[3]。

2 鋼結(jié)構(gòu)焊接工序的質(zhì)量控制內(nèi)容

2.1 焊接前質(zhì)量控制

2.1.1 鋼結(jié)構(gòu)的制作、材料控制

制作鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，需要注意原材料的質(zhì)量，鋼材有著較好的韌性，可以大程度的變形，能夠承受動(dòng)力荷載，生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)間短，符合專業(yè)化生產(chǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，主要需要保證鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量過關(guān)。但是，在生產(chǎn)現(xiàn)場，鋼材采購的情況存在著問題，一部分供應(yīng)商為了降低應(yīng)用成本，采購的渠道并不規(guī)范，原材料的鋼材性能不符合需要，和標(biāo)定的鋼號不匹配。需要要求的是，關(guān)注母材的形式，檢查焊接材料，保證二者正規(guī)，都具有產(chǎn)品質(zhì)量證明書，在書面上體現(xiàn)出檢驗(yàn)合格，與此同時(shí)，針對于材料，結(jié)合品種、規(guī)格等，另外還包含標(biāo)志、外形尺寸等，整體上進(jìn)行外在檢驗(yàn)，聯(lián)系鋼材現(xiàn)實(shí)反應(yīng)出來的質(zhì)量情況，還需要抽取出適宜比例的樣品，執(zhí)行試驗(yàn)。經(jīng)過檢驗(yàn)樣品之后，觀察反映出來的質(zhì)量特性指標(biāo)，要嚴(yán)格保證其符合對應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的水平[4]。

2.1.2 人員素質(zhì)、焊接設(shè)備層面的控制

在鋼箱梁焊接處理中，人員素質(zhì)水平非常重要，對于從事焊接的工作人員，需要先行參加有關(guān)部門制定出的考試，當(dāng)考試達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)之后，需要取得資格等級證書。與此同時(shí)，還應(yīng)該考慮到焊接的現(xiàn)實(shí)情況，將具體作業(yè)的特點(diǎn)總結(jié)出來，一些身體素質(zhì)不過的人員，不能從事這一項(xiàng)工作。在焊接質(zhì)量處理中，對于無損檢測人員，應(yīng)該參考國家有關(guān)機(jī)構(gòu)設(shè)定的內(nèi)容，踐行考核制度，獲得檢測資格證證書，才能從事有關(guān)合格項(xiàng)目的作業(yè)。

結(jié)合焊接應(yīng)用的設(shè)備，需要控制和要求焊機(jī)，根據(jù)具體的焊接工藝要求，設(shè)定好性能參數(shù)，確保焊接工藝得到控制，從而提升焊接的質(zhì)量。

2.1.3 焊接方法的控制

利用合理的焊接方法，需要編制出焊接實(shí)施方案。關(guān)于此方案，并不是簡單設(shè)置一下焊接工藝參數(shù)，焊接工藝屬于其中的一個(gè)重要部分。首先需要掌握項(xiàng)目的整體情況，明確施工的方法，選擇合理的焊接工藝，進(jìn)行焊接細(xì)節(jié)的檢驗(yàn)處理，在焊接環(huán)節(jié)中，會(huì)利用到一些關(guān)鍵的技術(shù)，涉及技術(shù)相關(guān)問題，從而制定出解決的措施，整體安排妥當(dāng)之后，設(shè)計(jì)一個(gè)焊接工程進(jìn)度表，對應(yīng)用的材料進(jìn)行預(yù)算和規(guī)劃，購進(jìn)機(jī)具設(shè)備，明確勞動(dòng)力的使用情況，繪制焊接工作平面分配圖。實(shí)際上，主要是利用項(xiàng)目圖，計(jì)算出焊接工作量，這樣就可以進(jìn)行擬定，如應(yīng)用材料方面、設(shè)備內(nèi)容等。其次在鋼箱梁加工處理中，編制焊接工藝需要兼顧全面性，細(xì)化焊接方案，保證焊接工序得到制約。進(jìn)行工件施焊之前，應(yīng)該先執(zhí)行清理工作，仔細(xì)觀察待焊處，對于油類、銹類、氧化皮等污物，應(yīng)該進(jìn)行清理干凈。在鋼結(jié)構(gòu)中，采用節(jié)段拼裝的焊接處理時(shí)，由于受重力的影響，在底板下部空間比較小，人不能到達(dá)下部進(jìn)行仰焊，一般會(huì)利用瓷片，將其作為下墊，形成平焊的形式。實(shí)際上，實(shí)行平焊、單面焊，可以帶來較高的焊接質(zhì)量，產(chǎn)生的焊接變形量會(huì)比較小，殘留的余應(yīng)力也比較小，所以，進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接處理時(shí)，可以選用平焊、單面焊的形式，盡量不要仰焊[5]。

2.1.4 環(huán)境因素層面的控制

通過分析項(xiàng)目實(shí)際場地的情況，應(yīng)該確保環(huán)境條件符合工藝技術(shù)要求，從而便于對焊接處理進(jìn)行監(jiān)控。例如，施工實(shí)際場地的溫度情況，還涉及具體的濕度、風(fēng)速等，達(dá)到一定條件的要求之后，才能實(shí)行焊接處理。除此之外，對于焊接部位，應(yīng)該本著嚴(yán)格的態(tài)度進(jìn)行檢查，檢驗(yàn)坡口的尺寸，保證其處于正確的范圍里，探究表面的形狀狀況，檢驗(yàn)平整程度，做好焊接面的清理工作，確保處于干凈的狀態(tài)。

2.2 焊接過程中的質(zhì)量控制

2.2.1 監(jiān)控焊工的技術(shù)等內(nèi)容

在焊接過程中，需要嚴(yán)格監(jiān)控焊工的多個(gè)方面，如技術(shù)水平、舉止行為等。一部分焊工雖持有上崗證，但是焊接技術(shù)的水平并不夠，對于這樣的人員，應(yīng)該依據(jù)情況取消其焊接的資格。在一些關(guān)鍵部位的焊接處理中，由于焊接比較復(fù)雜，需要擇取經(jīng)驗(yàn)比較多的焊工，同時(shí)應(yīng)該具備責(zé)任心，規(guī)范進(jìn)行焊接工作。除此之外，在焊接的現(xiàn)實(shí)場地，應(yīng)該嚴(yán)格控制人為操作，約束他們的錯(cuò)誤行為，不允許在現(xiàn)場做出和工作無關(guān)的行為，保證焊接質(zhì)量工作。

2.2.2 綜合考慮應(yīng)用焊接材料

選擇和應(yīng)用材料時(shí)，如果處理不當(dāng)，就會(huì)直接影響焊接的質(zhì)量。所以，需要進(jìn)行全面考慮，關(guān)注材料的性能，嚴(yán)格查閱質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，控制好應(yīng)用范圍。如果屬于首次使用的鋼材，或者是第一次應(yīng)用的焊接材料，需要展開焊接工藝的評定處理，保證處于合格的狀態(tài)之后，才能投入使用。與此同時(shí)，嚴(yán)格選擇焊接的材料，根據(jù)母材型號，選用與之相配的形式。另外，在焊接的階段，選擇焊條，不能應(yīng)用藥皮脫落的形式，也不能應(yīng)用焊條生銹的形式，對于低氧型的焊條，需要經(jīng)過烘焙之后，依據(jù)實(shí)際情況考慮是否將其送入保溫處理設(shè)備中。

2.2.3 焊機(jī)運(yùn)行的監(jiān)控

當(dāng)焊機(jī)處于運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，可以利用監(jiān)測設(shè)備，隨時(shí)隨地監(jiān)控它的運(yùn)行狀態(tài)，保證其穩(wěn)定運(yùn)行，檢驗(yàn)運(yùn)行的參數(shù)，需要控制參數(shù)達(dá)到焊接工藝的需要。另外，應(yīng)該專門分派人員，定期進(jìn)行運(yùn)行焊機(jī)的維護(hù)，目的是保證本身的性能參數(shù)趨于穩(wěn)定的水平，從而控制參數(shù)，制約焊接工藝，提升焊接的質(zhì)量。

2.2.4 重視工序中的質(zhì)量控制階段

對于鋼箱梁項(xiàng)目的控制環(huán)節(jié)，需要利用全面性的控制策略，整體性控制施工的過程，對工序質(zhì)量有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行控制。對于焊接工序，在事中質(zhì)量控制的期間，需要嚴(yán)格將工序的各個(gè)環(huán)節(jié)貫穿起來，保證各項(xiàng)工作有序推進(jìn)，制定交接檢查制度。例如，在實(shí)行焊接之前，進(jìn)行多方面的檢查工作，檢查焊接坡口，同時(shí)觀察間隙，保證表面具有良好的平整度，執(zhí)行焊接工作的操作檢查，焊接之后，明確焊縫的尺寸大小等。利用這樣的措施時(shí)，可以合理的將焊縫中隱藏的不利問題消除掉，防止出現(xiàn)不合格的焊縫。與此同時(shí)，針對于鋼箱梁，無論是實(shí)行組裝前后，還是進(jìn)行封板前后，應(yīng)該陸續(xù)展開焊接尺寸的檢驗(yàn)處理，如果發(fā)現(xiàn)不合格的產(chǎn)品，需要第一時(shí)間進(jìn)行處理，有效提升焊接的質(zhì)量。

2.2.5 控制好焊接的環(huán)境

結(jié)合焊接所處的環(huán)境，在執(zhí)行監(jiān)控環(huán)節(jié)中，對于施加焊接處理的溫度和濕度采取動(dòng)態(tài)形式的監(jiān)控，在不良的天氣情況下，例如，陰雨天氣、露水較大的天氣，不能施加焊接處理。除此之外，為了保護(hù)焊的焊縫，可以借助二氧化碳?xì)怏w，應(yīng)用氣體保護(hù)的焊接方式時(shí)，應(yīng)該保證保護(hù)氣體量充足，嚴(yán)格杜絕違反焊接操作的行為出現(xiàn)。還需要進(jìn)行實(shí)際場地的風(fēng)速測定，執(zhí)行嚴(yán)格的監(jiān)控處理，以每秒為單位計(jì)數(shù)，要求風(fēng)速小于8m/s。結(jié)合人工形式的環(huán)境，應(yīng)該保證上述的內(nèi)容都能正確執(zhí)行。無論是應(yīng)對自然形式的環(huán)境，還是人工形式的環(huán)境，都需要進(jìn)行有效的監(jiān)控，保證焊接過程規(guī)范，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制，提升鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的質(zhì)量，防止出現(xiàn)質(zhì)量不佳的情況。

2.3 焊接后的質(zhì)量控制

在焊接之后，需要優(yōu)先處理的是，在焊接區(qū)域進(jìn)行清除處理，然后觀察并檢測外觀，主要側(cè)重于檢查焊縫的尺寸、不足等，利用外觀質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，展開焊縫的評級工作。分析焊縫的內(nèi)部質(zhì)量，劃分為兩個(gè)層面，一方面為破壞性，另一方面為非破壞性，執(zhí)行檢測工作，這樣便于明確焊縫的內(nèi)部質(zhì)量，從而劃分質(zhì)量等級。根據(jù)外在的質(zhì)量，同時(shí)聯(lián)系內(nèi)部的質(zhì)量，觀察焊縫，執(zhí)行整體性評級。在焊接處理之后，采取質(zhì)量的控制，主要在于防止出現(xiàn)不合格的焊縫，保證焊縫質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)工件施加焊接處理之后，需要針對于有要求的焊縫，做出無損檢測，這是確保焊接提升質(zhì)量的一項(xiàng)重要內(nèi)容，圖1 為鋼結(jié)構(gòu)無損檢測。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)無損檢測

研究焊接不足問題時(shí)，需要細(xì)化分析，主要涉及表面不足和內(nèi)部不足的問題。對于鋼結(jié)構(gòu)，經(jīng)常應(yīng)用無損檢測方法，可以利用超聲檢測，也可以利用磁粉檢測。對于前者檢測方法，一般只是針對于內(nèi)部的不足采取的檢測方式，而針對于表面中的不足，其中具有明顯危害作用的現(xiàn)象有很多，如裂紋，這種情況下，超聲檢測并不適用，最有效的方式是磁粉檢測，所以，如果要想保證鋼結(jié)構(gòu)的性能，提升焊縫的質(zhì)量，需要將正規(guī)有效的無損檢測方法應(yīng)用于焊接后，檢查關(guān)鍵部位，促進(jìn)焊接質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。要想獲取到一個(gè)真實(shí)的檢測合格效果，在現(xiàn)實(shí)的操作中，需要合理安排磁粉檢測的時(shí)間。首先，對于磁粉檢測這個(gè)方法，應(yīng)該安排在切割、焊接的后續(xù)，倘若利用磁粉探傷工序，需要執(zhí)行在補(bǔ)焊處理之前，或者是磁粉檢測達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后，然后進(jìn)行工件的補(bǔ)焊處理，執(zhí)行補(bǔ)焊處理之后，需要再一次進(jìn)行探傷處理。其次，對于一部分材料，倘若有著延遲裂紋的苗頭，進(jìn)行磁粉檢測時(shí)，要等到焊接結(jié)束之后，時(shí)間需要超過24h。

進(jìn)行細(xì)化的焊接檢驗(yàn)，對成品實(shí)行檢驗(yàn)，涉及焊接零部件的檢驗(yàn)。在鋼結(jié)構(gòu)焊接處理中，盡管之前一直在采取質(zhì)量控制的方式，但是還是應(yīng)該結(jié)合檢驗(yàn)過程，對質(zhì)量控制內(nèi)容進(jìn)行把關(guān)，檢查焊接工藝的參數(shù)，關(guān)注外在環(huán)境有著怎樣的變化，盡可能維護(hù)焊接的質(zhì)量，避免出現(xiàn)焊接缺陷。所以，為了提升焊接的質(zhì)量，對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體檢驗(yàn)具有必要，針對于內(nèi)在和外在做好焊縫的檢查工作。

3 結(jié)語

我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步，人們對質(zhì)量有了更高的標(biāo)準(zhǔn)，工程中很多時(shí)候會(huì)用到鋼結(jié)構(gòu)，在鋼結(jié)構(gòu)利用層面，設(shè)定著比較高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，工藝流程需要更加規(guī)范，有效控制其產(chǎn)品質(zhì)量，正確的焊接工序起著關(guān)鍵的作用，要想提升焊接的質(zhì)量，就應(yīng)該做好多方面的控制工作，保證各個(gè)焊接工序符合規(guī)范，進(jìn)行高效的焊接工序。