淺談鋼結(jié)構(gòu)焊接常見問題及預(yù)防措施

樓偉強

摘要：隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在各方面工程的應(yīng)用所占比重越來越大。焊接是建筑鋼結(jié)構(gòu)連接的主要方式之一，焊接質(zhì)量在鋼結(jié)構(gòu)工程中極為重要。因此施工人員應(yīng)當(dāng)焊接工作的質(zhì)量控制，提高施工流程的科學(xué)化，避免焊接形變、焊接應(yīng)力、焊接裂縫等不良質(zhì)量問題的出現(xiàn)，提高鋼結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。本文對鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中的常見問題進行了分析，并有針對性的提出了一些預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：焊接；鋼結(jié)構(gòu)；夾渣；

一、概述

由于鋼結(jié)構(gòu)自身所具備的諸多優(yōu)良特點，使得其在現(xiàn)代建筑工程施工中有著極為廣泛地應(yīng)用。尤其是在一些臨時建筑或大跨度建筑的施工中，采用鋼結(jié)構(gòu)施工不但能夠達到很好的施工效果，且造價低，外形多樣美觀，極大地滿足了建筑形式多元化的發(fā)展需求。而在鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制措施中，最重要的就是要確保鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工質(zhì)量。

二、鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中的常見問題及其原因分析

（一）焊接出現(xiàn)變形

1、局部發(fā)生的變形

發(fā)生局部變形的原因首先是因為構(gòu)件的自身有問題，比如構(gòu)件的剛性過小而容易導(dǎo)致收縮。此外，是在進行加工操作的過程中所出現(xiàn)的人員操作問題。還有是因為應(yīng)力集中釋放時，由于布置的不夠均勻和焊接的放置不水平等一些所導(dǎo)致的焊接過程中的發(fā)生問題。

2、側(cè)彎扭曲

在實踐中出現(xiàn)側(cè)彎的原因是多方面的，可能是由于加工構(gòu)件組裝的間隙沒有設(shè)置均勻，或者是構(gòu)建組在組裝的過程中沒有搭設(shè)好相應(yīng)的平臺，也有在運輸過程中因為起吊點的不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的側(cè)彎。扭曲也是經(jīng)常發(fā)生的一種焊接變形，產(chǎn)生扭曲的原因有間隙不夠均勻，節(jié)點角鋼拼接的不夠嚴(yán)密，另外就是對于剛度比較差的一些構(gòu)件，沒有在進行構(gòu)件的翻身加工的過程中進行相應(yīng)的加固，或者即使進行了加固但平整的情況不良就開始焊接所導(dǎo)致的扭曲。

（二）焊接過程中的缺陷

1、焊瘤

焊瘤的原因主要是產(chǎn)生了比較多的融化金屬流到了焊縫的周邊沒有熔化的母材之上的一種現(xiàn)象，焊瘤經(jīng)常會有未熔合的或是夾渣的狀況產(chǎn)生，一般在橫焊、仰焊和立焊中比較常見。焊瘤的產(chǎn)生與操作的不熟練以及運條的方法不恰當(dāng)有著一定的關(guān)系，此外，焊縫的間隙比較大也是導(dǎo)致焊瘤產(chǎn)生的重要原因。

2、裂紋

導(dǎo)致裂紋除了焊條自身質(zhì)量存在嚴(yán)重問題之外，還有準(zhǔn)確選擇定位點的問題，如果構(gòu)件上的定位點的設(shè)置比較少或者是測量過程中零件本身就存在著一些比較大的誤差，就會在組裝時出現(xiàn)強力組裝的狀況。此外，對于那些本身厚度比較大的構(gòu)件，如果沒有進行預(yù)熱的情況下就進行焊接也很容易發(fā)生開裂的情況。

3、未焊透

母材之間存在著局部沒有熔合的現(xiàn)象，產(chǎn)生的原因主要有坡口的設(shè)計不良、間隙較小，或者是焊絲的角度不夠正確，電流過小電弧過長也是導(dǎo)致未焊透的重要原因。

4、氣孔

導(dǎo)致發(fā)生氣孔的主要原因是：焊接部位不干凈；焊條和焊劑沒有按規(guī)定烘干和保溫；焊接工藝不夠穩(wěn)定，采用氣保焊時氣體流量不合適。

5、咬邊

咬邊是電弧將焊縫邊緣的母材熔化后，沒有得到焊縫金屬的補充而留下缺口。產(chǎn)生的原因主要是電流過大，電弧過長及焊條運條角度不當(dāng)。

6、夾渣

夾渣主要是焊接的過程中冶金反應(yīng)的產(chǎn)物，導(dǎo)致夾渣的原因主要有焊層形狀不良、對坡口角度的設(shè)計方面不當(dāng)。在電流比較小的情況下，焊速過快也很有可能會造成焊渣難以浮起。

三、鋼結(jié)構(gòu)焊接中存在的問題的預(yù)防措施探討

（一）對于焊接變形的處理方法和預(yù)防措施研究

1、局部變形的處理方法和預(yù)防措施

在進行設(shè)計的時候就要盡力保證加工構(gòu)件的各個部分的焊縫布置均勻和剛度良好。另外要采取比較合理的焊接順序，對于已經(jīng)產(chǎn)生了局部變形的工件，如果變形不太大，則可以使用火焰矯正的方法進行矯正，但是如果變形的情況比較嚴(yán)重，則可以邊使用千斤頂邊烤的方法進行矯正。同時，也可以進行局部反變形出力，比如在加工平臺上制作加工模具，或者限制變形量等。對于那些形狀不夠堆成的一些構(gòu)件，應(yīng)當(dāng)逐步的進行矯正之后再進行必要的焊接組裝。

2、側(cè)彎扭曲的處理方法和預(yù)防措施分析

在進行焊接之前，需要對水平性采取掛線監(jiān)察平臺進行檢查，同時在構(gòu)件的運輸過程中，應(yīng)當(dāng)保持受力的一致，不要發(fā)生側(cè)向應(yīng)力過大的情況。對于扭曲的預(yù)防，則是在進行下料之前對各個節(jié)點進行必要的放樣，依據(jù)放樣的相關(guān)尺寸來開展下料工作。除此之外，在進行拼臺的拼裝過程中，應(yīng)當(dāng)保持基準(zhǔn)面的水平。當(dāng)已經(jīng)發(fā)生側(cè)彎時，可以使用火焰法在側(cè)面的地方使用三角加熱的方法進行矯正，或者輔助使用千斤頂進行必要的矯正。如果扭曲已經(jīng)發(fā)生，采取火焰烘烤結(jié)合千斤頂相互的結(jié)合的方法能夠進行矯正，如果扭曲較為嚴(yán)重，則可以使用火焰將主焊縫打開，通過翼板進行分別矯正之后再進行焊接矯正。

（二）對于焊接缺陷的處理方法和預(yù)防

1、焊瘤的處理措施和預(yù)防方法

預(yù)防焊瘤的過程中，應(yīng)該注意電流的控制，適當(dāng)?shù)募涌旌噶鞯乃俣?，使得熔池的溫度不至于太高。與此同時，要依據(jù)不同的焊接部位來對熔池的大小做好控制。

2、對于焊縫的尺寸不符合要求的預(yù)防措施以及處理方法

如果焊縫不符合要求，在預(yù)防時，最好是采取合適的坡口形式或者是角度進行控制調(diào)整裝配的間隙，對于那些大型的重要的坡口最好是使用機械加工的模式，同時要根據(jù)裝配車間的變化情況，對運條的速度和角度進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如果存在焊縫的尺寸比較小應(yīng)該磨掉。

3、夾渣的處理措施和預(yù)防方法

預(yù)防夾渣的產(chǎn)生時候要將焊層之間的熔渣進行必要的清理，在進行焊接的過程中適當(dāng)?shù)脑鰪姾附拥碾娏?，有必要的時候可以，增加電弧所停留的時間縮短電弧。同時還要根據(jù)熔池的情況，調(diào)整焊條的運條形式以及角度來減少夾渣的產(chǎn)生。對于夾渣情況比較嚴(yán)重的焊接，可以選用碳弧氣刨刨掉，然后再重新的開展焊接。

4、對于裂紋的處理措施和預(yù)防方法

鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中，預(yù)防裂縫的發(fā)生首先就必須限制在焊接材料中的一些有害物質(zhì)的含量上，特別是磷和硫的含量要嚴(yán)格的進行控制。另外對于焊劑和焊條在使用之前，都需要根據(jù)要求進行充分的烘干，此外，對于焊絲上面的水分和油污也要去除干凈。

5、氣孔的處理措施和預(yù)防方法

在進行施焊的時候?qū)τ谄驴趦蓚?cè)必須要清理干凈，要將焊條和焊劑依據(jù)規(guī)定進行保溫和烘烤，對于已經(jīng)焊接完成，但是不符合要求的焊縫，應(yīng)當(dāng)使用碳弧氣刨將產(chǎn)生氣孔的焊縫刨掉，再進行重新的焊接。

結(jié)語

隨著社會科技與經(jīng)濟的發(fā)展，我國的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)展現(xiàn)出了嶄新的局面，但鋼結(jié)構(gòu)工程的實施在我國仍不太成熟，提高鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，尤其是提高鋼結(jié)構(gòu)工程中的焊接質(zhì)量，對保證人們的生命及財產(chǎn)安全起到了很大的作用。因此，應(yīng)完善施焊過程中的不足及時解決出現(xiàn)的問題，并加強工程質(zhì)量的驗收，以此保證鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量。

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