钢结构焊缝质量的控制措施分析

马中明

摘 要：钢结构工程是以型钢结构为主的结构，是主要的建筑结构类型之一，也是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。随着我国建筑行业的不断发展，钢结构工程的使用也日趋广泛，工程所涉及的施工技术也得到了明显的提高。虽然如此，工程施工中仍然存在着一些有待完善的技术，其中，钢结构焊接技术就是最主要的一项。

关键词：钢结构；焊缝质量；控制措施

所谓焊接是被焊工件通过加热或加压或两者并用方式，在使用或不用填充材料的情况下，使工件的材质达到原子间的结合，从而形成永久性连接的工艺过程。钢结构的施工质量，特别是焊接的质量，对人民财产及生命的安全产生很大的影响。

1 焊接过程控制

1.1 焊接环境的检查

（1）风速：由于焊接的方法不同，对于风速的控制也不同，在进行气体保护焊时，应使风速控制在 1m/s，对于其他的焊接方式应不能大于 8m/s，环境温度不低于-10℃，相对湿度不大于90%等，必要的时候应采取相应的保护措施；（2）对于焊接电弧应确保周围的湿度，保证焊接的质量；（3）当外界因素，如雨雪风霜等恶劣天气，直接影响了焊接工作进行，如果不能对焊接施工采取保护措施，就不能进行焊接工作。

1.2 焊接记录的检查

焊接记录的内容：（1）产品编号、规格、图号；（2）现场使用的工艺文件编号；（3）母材和焊接材料的牌号、规格、入场检验编号；（4）焊接方法、焊工姓名、焊工钢印；（5）实际预热温度、后热温度、消氢温度和时间；（6）检验方法、检验结果，包括外观检验、无损探伤、水压实验和焊接试样检查；（7）检验报告编号（理化实验室、无损检测室等专业部门出具的书面报告）；（8）焊接返修方法、返修部位、返修次数；（9）记录日期、记录人签字。对焊接记录应保证及时性、真实性和完整性；应按照制造工序依次进行使记录规范化；必须经有关检验人员签字或审批。

2 焊接工艺与控制

2.1 焊接工艺要求

2.1.1 H型钢上下翼板与腹板连接的四条焊缝，全部采用埋弧自动焊。板厚t≤8mm的构件焊缝和梁、柱的薄筋板尽量采用二氧化碳气体保护焊。

2.1.2 对接焊缝和组合焊缝，应在焊缝的两端设置引弧板和收弧板，其材质和坡口型式与被焊工件相同。引弧和引出板是保证两端焊缝质量的重要措施，焊缝通过引弧和引出板的过渡，可提高正式焊区的焊接温度，以防止焊缝两端有未焊透、未熔合等缺陷，同时还能消除焊缝两端的弧坑和弧中的裂纹。引弧和引出板在焊接完后，要用火焰切割除去并用摩光机磨平，严禁大锤击落。这是为了保证焊缝端部完整，避免撕裂母材造成缺口形成应力集中区或撕裂源点，所以要修平整。

2.1.3 焊接前要认真检查零件坡口和对接间隙是否符合要求。不合格的，不得施焊。焊件部位的组装质量，对焊缝质量有明显的影响，甚至还会影响结构的安全度，所以必须重视焊件的组装质量。如不符合要求时，应及时修整或重新组装，绝对不允许在焊缝之间加金属填充物。加填充物的主要危害是容易造成焊不透，影响焊缝质量。

2.1.4 焊接前要将焊缝及其附近泥土、油污及其杂质清理干净。

2.1.5 定位点焊，定位所用焊接材料，应与正式施焊所用材料的材质相匹配。点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度宜大于40mm，间距宜为500-600mm，如发现点焊上有气孔或裂纹，必须清除干净后重焊。

2.1.6 焊接时允许的最低环境温度 ：碳素钢 -20℃，低合金钢、普通低合金钢 -10℃。

2.1.7 厚度大于50mm的碳素结构钢和厚度大于36mm的低合金结构钢，施焊前应进行预热，焊后应进行后热.预热温度宜控制在100-150℃。在负温下焊接时：含碳量≤0.35%的碳素钢，厚度t≥34mm，预热温度130-180℃。16Mn厚度t≥30mm，预热温度 130-180℃。预热区在焊道两侧，其宽度应各为焊件厚度的2倍以上，且不小于100mm。对需要进行后热处理的焊缝，应在焊接结束后焊缝金属没有完全冷却的时候立即进行，后热温度为200-300℃，保温时间可按板厚每30mm/h计算，但不得少于2小时。焊缝内部出现不允许缺陷，要用磨光机或碳弧气刨认真磨出缺陷进行返修，但焊缝同一部位返修次数不得超过二次，如超过二次必须经负责焊接的技术人员核准后，按返修工艺进行。

2.2 钢结构焊缝质量的控制措施

2.2.1 对施工图纸进行合理规划。施工图纸对工程的重要性不言而喻，因此，对施工图纸进行合理的规划能够在很大程度上对焊缝质量进行有效控制。从产品质量管理的角度来说，好的产品是被设计出来的，因此，为了确保焊接的质量，施工人员一定要在施工之前对施工图纸进行系统的设计，确保其实施的科学性和合理性，从而使其在工程施工中的指导作用充分发挥出来，确保后续工程可以围绕施工图纸来顺利展开。

2.2.2 加强标准意识，对施工工艺进行不断完善。标准在管理工作的开展中，具有很大程度的基础性作用，它是施工过程中设计、使用以及生产、维护等诸多环节开展的主要依据。一个产品没有标准就没有质量可言。对于焊接工程而言，主要指的是焊接的材料使用标准、存放管理标准以及工艺标准等等。标准化的数据管理可以选拔优秀的人才，并且激励工人在生产施工中时刻以标准作为准则和依据。

2.2.3 对施工工艺进行有效评价。施工工艺如何直接影响工程的整体质量，对于施工单位来说，如何有效的实施焊接工艺评价体系已经成为了一项重要工作，对施工工艺进行有效评价一方面可以使施工更加安全，另一方面可以使施工的质量有所提高。在施工中对每一次使用的钢材或者焊接处理方式进行评估报告评定，这样有利于建立起评价体系，保证后续类似的焊接工作顺利进行。

具体措施如下：（1）设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置，对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。（2）制定合理的焊接顺序，以减少变形。如先焊主焊缝后焊次要焊缝，先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝，先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝，先焊对接焊缝后焊角焊缝。（3）对尺寸大焊缝多的工件，采用分段、分层、间断施焊，并控制电流、速度、方向一致。（4）手工焊接较长焊缝时，应采用分段进行间断焊接法，由工件的中间向两头退焊，焊接时人员应对称分散布置，避免由于热量集中引起变形。（5）大型工件如形状不对称，应将小部件组焊矫正完变形后，在进行装配焊接，以减少整体变形。（6）工件焊接时应经常翻动，使变形互相抵消。

3 结语

总而言之，将全员、全面、全过程的质量管理贯穿到工程的始终，才是提高钢结构焊接质量的有效途径；在管理中要以控制焊缝裂纹和焊接缺陷为指导，以焊工培训为基础，以焊缝一次合格率100%为目标；推行工艺改革，动员社会力量，实现技术进步，针对焊接工程失效的具体因素，采取相应对策。为了保证钢结构的焊接质量，应对焊接的外形尺寸、焊接位置、焊接工艺等进行全面控制，对焊接人员进行培训工作的同时，提高焊工人员的专业技能和素养，促进焊接技术在钢结构领域不断地应用。

参考文献

[1] 庞红印.我国油气管道焊接技术发展综述[J].现代焊接，2009（02）.

[2] 张树勇.焊接质量控制浅论[J].一重技术，2005（06）.