浅谈钢结构焊接施工技术研究

王振宇

摘要：钢结构的材质强度比较高，焊接工作复杂，也是一项依靠技术完成的工作。在传统概念里，部分工作人员认为焊接工作纯粹是力气活、毫无技术含量，不重视施工中的细节，这会给工程带来大量的质量问题甚至会导致焊接任务的失败。我们需要高度重视钢结构焊接任务，根据各项问题找出有效的解决措施。

关键词：钢结构;焊接;问题;对策

前  言

对于钢结构的整个焊接过程来说，是一个高温加热的过程。在这个过程中，温度最高的点为焊缝金属熔点处的温度。熔池附近温度由熔点逐渐降低直到变为室内温度。由于熔点处的极高温度使金属膨胀，与附近金属的低温产生冲击使之无法自由膨胀，这就造成了焊接的塑性变形。焊接变形即是整体结构在焊接时产生的收缩变形。对于钢结构而言，它不僅具有质量轻强度高的优点，同时又有运输施工方便、较好的塑性等优点。所以钢结构在当代社会中的建筑行业中起到了越来越大的作用。由于结构复杂的钢结构所需要的焊接工作量极大，所以说很难控制在焊接过程中所产生的收缩变形量，如果收缩变形过多就会对钢结构的质量产生影响。

一、钢结构焊缝成型较差

焊缝成型较差主要是指焊缝的均匀性与齐整性较差，焊缝波纹较为粗劣，焊缝与焊接母材之间没有形成圆滑的过渡，而且焊缝高低不平。出现焊缝成型较差的主要原因有以下几方面：焊接电流参数调整不当，导致电流过大或过小;钢结构的装配间隙不均匀或是焊件坡口角度设置不当;在钢结构焊接过程中运条速度不当，导致焊条出现过大的摆动幅度;焊接施焊的角度不当等原因都会造成焊缝成型较差的问题出现。为了避免出现钢结构焊缝成型质量差的问题，在焊接施工中，钢结构焊接破口角度以及钢结构的装配间隙应该严格按照施工图纸来执行。在进行焊接施工作业之前应该将焊件的坡口打磨清理干净，清理污物以及杂质。

二、焊接咬边问题

钢结构焊接的咬边主要是指在焊接过程中，由于焊接操作不规范，造成焊接过程中将焊缝两侧母材部分熔化的现象。造成钢结构焊接出现咬边的主要原因有下几方面：焊接电流过大、焊接电弧过长、焊接过程中运条角度不合理、停留时间过长以及焊接轨道不平整等都会造成咬边问题的发生。焊接过程中出现咬边不仅会造成咬边位置的应力集中，同时也会造成钢结构荷载承受能力以及疲劳强度的降低。为了避免钢结构焊接过程中出现焊接咬边的问题，焊接时应该正确的选择焊接电流，同时注意随时调整焊条的运条角度，采用焊接施工规范中明确要求的运条手法，并注意控制电焊焊弧的长度，避免焊接过快。

三、焊接表面气孔

焊接表面气孔主要是指由于焊接过程中熔池中的气体没有全部溢出，但是由于熔池已经凝固，在焊缝表面形成的孔洞。造成焊接表面出现气孔的原因主要有以下几点：焊接过程中没有采取防风措施，导致熔池混入气体;焊接过程中对于焊接材料的烘焙不当或是焊丝清理不干净;熔池温度不足导致凝固时间较短;采用氩弧焊时保护气体流量控制不当，造成保护效果差。

为了避免钢结构焊接出现表面气孔的问题，在焊接施工作业之前，首先应该将母材以及焊丝清理赶紧，并按照施工质量要求进行焊条的烘焙，同时采取相应的防风措施。在焊接过程中应该注意控制焊接速度，并正确的掌握起弧、运条、息弧等操作技术。对于出现表面气孔焊接缺陷问题，应该采取机械打磨清除缺陷以及补焊的措施进行处理。

四、焊接夹渣

夹渣主要是指在焊接工程施工过程中药皮或是其他杂质进入熔池，熔池凝固之后造成焊缝中夹杂杂物的现象。造成焊接夹渣问题主要是有以下几方面原因：焊件清理不干净或是焊层间药皮清理不干净导致施工过程中杂物进入熔池之中;焊接的角度、焊层厚度、焊接线能量以及焊接速度等控制不当，导致熔池中熔化的杂质未能及时浮出熔池凝固，造成夹渣问题的出现。

为了避免钢结构焊接出现夹渣的问题，对于焊件的焊缝破口周围 1 ～ 1.5cm 范围能应该进行细致的打磨，在进行多层焊接时，必须将层间药皮清理干净。在焊接施工之前，检查焊条质量，并进行烘焙处理。对于钢结构的焊接尽可能使用短弧焊，并严格控制电流参数以及焊接速度。对于存在夹渣超标的焊接工程，应该采取挖补等措施进行处理。

五、焊接变形

焊接变形主要是指钢结构在焊接过程中出现了翘起、弯曲变形、波浪变形或是角变形等问题，造成钢结构焊接过程出现变形的原因主要是由于钢结构的装配顺序不合理、焊接顺序不当、对口用力过大、焊缝收缩自由度较小等一系列的原因。为了防范钢结构焊缝变形问题的发生，在钢结构施焊之前应该完善施工工艺流程的制定，重点明确钢结构的装配顺序以及焊接顺序，同时进一步的明确钢结构的焊接方式以及焊接方向，严格按照钢结构焊接规范进行施工作业。同时，可以适当采用反变形法的方式进行钢结构的焊接处理。

六、焊接开裂

焊接开裂主要是指钢结构在焊接完成之后在焊缝位置出现了开裂，造成焊缝开裂的原因主要是由于焊口冷却过程中热应力超过了材料强度造成的，开裂也是焊接工程施工中最为严重的质量缺陷问题。造成焊接开裂的原因主要有以下几方面：焊条材料质量不合格，含硫或是含磷超标;焊缝根部塑性不足，焊钢的淬硬性强;熔池中存在低熔点的杂质，造成焊缝凝固后的塑性以及强度降低。

为了避免焊接开裂问题的发生，在钢结构焊接过程中应该严格遵守焊接规范，在施工过程中严格控制焊接工艺参数，合理的选择焊接电压以及焊接电流。在焊条的选择上应该选择正规厂家生产的焊条，确保焊接材料杂质少、干净清洁，并做好施工前的烘焙。此外，采取小电流多层多道焊接的方式，也可以有效的控制焊缝裂纹的发生。

七、焊口根部焊瘤、凸出以及凹陷

焊接工程出现这些缺陷问题的原因主要是由于焊接对口的间隙过大，同时焊接位置的钝边较宽较薄，对于熔池的控制力度不足或是电弧推力不足也会造成焊口根部出现焊瘤、凸出以及凹陷等缺陷问题。为了避免钢结构焊接出现焊瘤、凸出、凹陷等缺陷问题，在钢结构焊接工程施工中，应该严格控制对口间隙，控制在2～ 3mm 内，对于对口间隙不均匀的焊口，应该用机械打磨等措施设法修整到规定要求。此外，应该选择合适的焊接线能量以及合适的焊接速度，控制熔池温度在合适的范围，避免熔池温度过高。

八、结束语

焊接作为钢结构连接的主要形式，也是钢结构工程建设施工中最为重要的施工环节，提高钢结构的施工质量水平，必须做好焊接施工环节的质量控制。由于钢结构的焊接受材料、钢结构造型以及施工现场环境等多方面因素的影响，因此在焊接施工过程中，应该对钢结构焊接作业进行全面的分析，并强化焊接过程中的检查管理，以提高焊接质量，控制焊接变形，避免钢结构焊接缺陷问题的发生，提高钢结构焊接的整体施工质量。

参考文献：

[1]王红兵，黄正东.钢结构焊接变形的成因及矫正方法[J].建筑，2010（08）：52-54.

[2]蔡学彬.阐述高层钢结构焊接现场施工工艺[J].四川建材，2010（2）：202-204.