钢结构工程焊接质量控制要点分析

尚春萌

摘要：钢结构工程具有施工快捷、抗震、环保等特点，近年来的应用得到了飞速发展，钢结构工程的质量控制主要体现在焊接质量的控制。钢结构工程的焊接质量控制主要体现在焊接变形、焊后应力处理、焊接接头、Ⅱ角焊缝接头、焊接质量检验、焊接缺陷返修的质量控制上。

关键词：钢结构工程;焊接;质量控制

引言

现阶段对于建筑钢结构而言，由于自身性质的影响，它的结构特点是，形式多样，使用范围广，施工便利。在钢结构施工过程中，焊接工作量大，同时质量要求高，而且焊接难度大，所以，想要使用户需求得以满足，使钢结构焊接质量提升，就要对焊接方案给予重视，从而使当前钢结构焊接质量得到提升。

1钢结构工程焊接质量管理存在的主要问题

（1）缺乏健全的机制。基于当前国内钢结构工程焊接管理水平来讲，仍然停留粗放型阶段，没有任何实质性的突破。同时我国钢结构产业起步相对较晚，但是在钢结构实际管理中，管理机构职责划分不明确，管理不到位等问题。尤其管理力度不足，则充分说明了管理机构趋于形式化，这对于施工单位的经济效益具有严重的影响。

（2）管理手段相对较为落后。为了满足钢结构工程需要，提高钢结构工程焊接管理水平，加强钢结构工程焊接管理模式创新具有重要的意义。尤其现阶段，国内在钢结构焊接管理过程中，基于诸多传统因素所影响，致使目前焊接机械化水平不高，基础较为薄弱。同时焊接设备与焊接技术更新速度较慢，焊接质量管理方式具有一定的单一化特点，致使整体焊接管理质量偏低。

（3）素质水平不齐。基于钢结构工程行业劳动强度、以及薪资待遇所限制，导致钢结构工程行业缺乏专业型人才。同时诸多方面的人员不愿意投身此工作中，致使钢结构工程焊接质量管理人员整体素质偏低，缺乏较强的工作能力，整体水平参差不齐。此外，钢结构焊接环节较为复杂化，焊接工序较为繁琐，对于从业人员要求相对较高。尤其在高层建筑钢结构焊接时，其焊接难度系数较高，需要各部门相互配合才能够完成。

2钢结构工程焊接质量控制要点分析

2.1焊接变形的控制措施

（1）尽可能地使焊缝的截面积减小，施焊量只要使连接需求满足就可以了，也就是说：“不过焊”，就是根据焊脚尺寸来对焊缝强度决定，因此，针对高凸焊缝，多出来的焊缝金属，结合规范要求，其不会使许可强度提各项，会使应力集中系数加大，使得坡口中的综合性能受天台晓望呼影响。在对接厚板焊缝时，要将坡口加工成U型，从而使焊缝金属量降低。（2）对于焊缝的数量来说，最好少一些，每条焊缝要以多层多道焊为主，焊接厚板时要格外重视。（3）环绕中心轴的焊缝要均衡，以对称施焊为主，也就是一个收缩力对另外一个收缩力相互均衡，这样能够在焊接过程中对变形进行有效的控制。（4）将逆向回焊法进行应用。倘若焊接总进程是由左向右，那么焊道的施焊要由右向左，就是我们所说的分段侧焊法。由于施焊后，沿焊缝板内侧的热量会使其发生膨胀，造成板向外分离，然而热量在板内侧扩散后，会出现向板外缘膨胀的情况，使得板发生回收。（5）将反变形法进行应用。在焊接前，利用焊件偏置的方式，将收缩力有效的利用，同时，还要预弯焊接前的部件，也就是通过机械手段来使反向力形成，从而将收缩力进行消除。（6）通过反向力来使收缩力平稳。对于反向力来说主要有四种：①其它的收缩力;②夹具约束力;③组合件时的约束力;④构件重力拱度向下形成的反力。对收缩力进行平稳，最有效的方法就是把相同的焊接件背对着夹起来，再将它们的组合件时行焊接，待冷却后松开夹具。同时，可以将预弯法与之联系起来。（7）合理安排施焊顺序。科学的施焊顺序对于收缩力的平衡是有利的，就是提前安排好施焊不同部位，将某一位置的收缩力和已焊接位置的收缩力相互消除。

2.2焊接残余应力及裂纹的控制措施

对于焊接残余应力的控制措施主要有四个方面：①使焊缝尺寸减少;②使焊缝拘束度减小;③焊接顺序科学、合理;④使焊件的刚度降低，使自由收缩的条件得以创设。对于焊接裂纹来说：①要将焊接材料合理的选择，对焊缝的化学成分进行控制，使母材及焊接材料中低熔点共晶物降低，也就是我们所说的偏析元素，例如S含量等，这是为了使热裂纹的出现得以预防。②对焊接工艺参数进行控制，例如焊缝速度、电流等，让焊接截面宽度与深度比与工艺规定相符合，这样可以对热量输入有效控制。③对焊前预热以及焊后缓冷有效控制，使焊接接头组织得以改善，有效控制t8/5，这样可以使焊缝和HAZ性能改进，从而使冷裂纹的出现得以预防。

2.3钢结构变形的控制措施

①对称零件尺寸同一，使加工更加便利，这对于拼装过程中的互换性是有利的。将焊缝合理的布置，倘若材料的尺寸与零件长充尺寸相同，就要尽可能地将拼接焊缝减少;在布置焊缝时，要使构件的重心相对称，使焊接应力的集中、变形得以减少。②在連接零件以及构件过程中，要将不等截面、厚度相接进行避免，相接过程中结合缓坡的形式，可以使截面的形状以及厚度进行改变，让对接过程中截面、厚度统一，使传力均衡，能够使焊后应力、变形过大得以避免。钢结构不同节点，杆件端头边缘距离不能过于接近，大多错开距离不会低于20mm，使焊接质量得以保证，使焊接过程中热量集中上涨得以避免，这样会使变形更加严重。③电焊机的选择有三个方面：a.焊接电流;b.电压平稳;c.负荷用量。对于交流焊机来说，可以在焊接普通钢结构中进行应用。对于直接焊机来说，可以在焊接要求高的钢结构中进行应用。对于二氧化碳气体保护焊来说，可以在要求高的厚薄钢板中进行应用。

2.4缝缺陷返修技术要点

①缺陷类型为焊缝焊瘤、凸起或余高过大，将过量的焊缝金属清除，常用方法为砂轮或碳弧气刨;②缺陷类型为焊缝凹陷、弧坑、咬边或焊缝尺寸不足等，对缺陷进行补焊;③缺陷类型为焊缝未熔合、焊缝气孔或夹渣等，先将缺陷清除，而后进行补焊;④常采用磁粉、渗透或其他无损检测方法确定焊缝或母材上裂纹的范围及深度，然后选取一段完好的焊缝或母材，用砂轮打磨或碳弧气刨的方法对其两端各50mm范围内进行清理，完全清除后，方可进行重新补焊。若裂纹存在于焊接接头上，且拘束度较大，应先在裂纹两端钻止裂孔，然后采用碳弧气创裂纹清除，待以上2个步骤完成后再进行裂纹的返修。返修时应先调查分析裂纹产生的原因，并根据分析结果制定返修工艺方案，并监督方案的执行;⑤相同条件下，焊缝缺陷返修时，预热温度应比正常焊接高（30～50）℃，采用低氢材料及相应的焊接方法;⑥焊缝缺陷的返修应不间断焊接直至完成，若必须中断焊接，应对未完成部分采取有效的后热和保温措施;⑦不应对同一部位的焊缝缺陷进行2次以上的返修。返修超过2次，需采取必要的保障措施，包括返修前重新进行焊接工艺评定，合格后方可进行焊接。返修完成后增加对该区域的磁粉或着色检查。

结束语

对于钢结构施工来说，焊接是其中控制性工序之一，对于工程整体质量、安全等有着严重的影响，一定要对焊接工艺方法正确的认识，使施工人员技术能力提升，强化工程质量控制，从而使钢结构焊接质量得以保证。

参考文献：

[1] 郭玉莲.概述钢结构工程焊接技术的重点及控制措施[J].城市建设理论研究，2015（13）.

[2] 刘永军.钢结构工程焊接中的缺陷及补救方法[J].中国高新技术企业，2016（19）.

[3] 王端洋.过程中的钢结构工程焊接安装质量控制技术[J].大科技，2015（4）.

（作者身份证号码：130126199102081817）