钢结构工程焊接质量控制要点分析

2019-10-21 11:43程龙
中国电气工程学报 2019年18期
关键词:钢结构工程焊接质量控制要点

程龙

摘要:21世纪以来,在社会经济稳定发展的背景下,我国钢结构工程焊接水平取得了一定的进步和发展。同时,为了顺应时代发展趋势,满足钢结构工程的质量要求,钢结构工程焊接工作的重点逐渐转向质量管理措施。其中钢结构是指由钢板和型钢组成的钢结构工程,由钢桁架、钢柱和钢梁组成。构件连接一般选用铆钉、螺栓和焊缝,属于建筑结构的常见类型。与其他结构形式相比,钢结构工程具有截面小、重量轻、适于安装运输、制造机械化程度高、密封性好等明显的优点,符合节能环保的理念。鉴于此,本文针对钢结构工程焊接质量管理的研究具有重要意义。

关键词:钢结构工程;焊接质量;控制要点;分析

1钢结构工程焊接管理的现状

1.1管理手段落后

为了顺应时代发展趋势,满足日益增长的工程质量要求,加快转变钢结构工程焊接管理模式,提高焊接管理水平,具有重要的价值。但是,从我国钢结构工程焊接管理的现状来看,受传统因素的严重影响,焊接机械化的基础薄弱,焊接技术和焊接设备更换速度慢,焊接质量管理手段落后,管理方法单一,管理效率低,导致施工单位在焊管中。管理过程中存在盲目性,资金不能发挥预期的管理效果,不仅增加了成本投入,还可能影响项目的进度和质量。

1.2素质水平不齐

受钢结构工程行业劳动强度高、工资低的制约,专业焊接质量管理人员缺乏,或人员工作意愿低,人才流动速度快,无法与企业组建技术管理团队。上升特点,是钢结构工程焊接质量管理人员整体质量水平不均衡的主要原因。同时,钢结构工程的焊接环节复杂,焊接工艺繁琐。特别是高层建筑或超高层建筑的钢结构工程施工难度较大。它涉及多部门协调。一旦管理者的管理水平不够,或缺乏管理经验,或没有管理资格证书,不仅会直接影响钢材。结构工程的施工进度也可能掩埋其他隐患,造成不可预测的损失。

1.3缺乏健全机制

从目前我国钢结構工程焊接管理水平来看,仍处于广泛发展阶段。钢结构行业起步较晚,整体发展较快。管理机构存在管理不到位、管理职责分工不清等问题。尤其是管理不充分,意味着管理组织的形态相同,具有直接的影响。施工单位的经济效益,少数施工单位缺乏健全的管理机制,无法充分开展焊接管理,无法发挥焊接管理的作用,无法实施焊接管理过程,可能埋下其他隐患,造成不可预测的损失。

2钢结构工程焊接质量控制措施

2.1焊接变形与应力的控制

焊接变形和应力是钢结构焊接中不可避免的问题,在实际焊接过程中会严重影响焊接接头的强度和焊接结构的尺寸精度。它不仅消耗了大量的人力、物力,而且严重影响构件的修复和整改,甚至造成构件的报废,严重影响焊接构件的使用能力。

2.1.1焊接变形的控制。在钢结构工程的焊接过程中,应尽量减少焊缝的截面积,以保证满足连接件的焊接量。焊缝的强度在很大程度上取决于焊脚的尺寸,多余的焊缝金属,根据规范的作用,不仅可以保证焊缝的许用强度,而且可以提高应力集中系数。对于厚板和对焊,可采用U型刨边机形成U型槽,以减少焊缝中的金属量。在焊接过程中,应尽量减少焊缝数量,每道焊缝应采用多道焊和多层焊。在这一过程中,必须加强厚板焊接的管理。在焊缝布置过程中,必须在中性轴附近进行焊接,尤其要注意厚板焊接。同时,要保证其对称性,保证焊缝在中性轴周围的平衡,降低焊接变形的概率。每次焊接作业完成后,焊接板内部的热量使焊接板膨胀,导致两板分离。此时,热量从板内逐渐扩散,导致带板外缘膨胀,导致两板不相容等现象。焊接前采用反变形法可充分利用收缩力。另外,通过合理安排焊接顺序,保证收缩力平衡,实现结构不同部位的有意安排焊接。目前,这种操作主要是由某一点的焊接收缩力来抵消。

2.1.2焊接残余应力的控制。在焊接残余应力的控制过程中,要注重降低焊件的刚度,严格控制焊缝的尺寸等,为焊件自由收缩创造良好的条件。同时,减少焊缝的拘速度,合理规划设计焊接顺序。

2.1.3焊接裂纹防治。为了科学合理地控制焊接裂纹,需要从选材合理、有效控制焊缝化学成分、减少化学成分分离等方面做好工作。此外,为了合理控制裂缝,可以从以下两个方面着手。一是做好焊前预热;二是焊后缓冷;二是改善焊接接头结构,解决焊接裂纹问题。

2.1.4做好焊缝质量检查。通常,焊缝质量检验主要包括以下几个方面:表面缺陷检验、焊缝尺寸检验和焊缝检验。表面形状检查包括焊脚形状不规则、单坑处理、截面不规则和焊缝。焊缝尺寸:重点检查角焊缝焊脚尺寸、对焊宽度等,焊缝表面缺陷是指裂纹、单坑、咬边、焊瘤等。

2.2焊接工艺评定及焊缝质量控制措施

在焊接工艺评定方面,主要有两个方面:(1)我国首次生产的钢材和焊接材料应用于重点和特殊钢结构工程;(2)本工程施工企业首次采用钢材品种和焊接工艺。

对于焊缝的质量控制,主要的外部检查是:(1)检查表面形状,如不规则焊缝横截面、弧坑位置、焊缝等;(2)焊缝尺寸,主要是指对接焊缝的超高、角焊缝焊脚尺寸等;(3)焊缝表面问题,主要是表示咬边、裂纹等。在我国《钢结构焊接技术规程》中,与焊缝外观质量相关的规定有:(1)裂纹不能出现不熔合、以及留有焊瘤的情况;(2)焊接区域不能将飞溅物焊接。

2.3焊接应力集中的控制措施

(1)设计过程中要使不连续、不均匀以及缺口等问题进行避免,要尽量使焊缝的交叉得以避免,在焊缝间,保持最小距离超过100mm。同时,对于不等厚钢板的对称焊接接头,无论中心线是否对齐,都应先将厚钢板做成斜面,再对齐。另外,焊缝的位置应合理,通过最少的焊接可以达到最佳的效果。(2)焊接位置的选择应考虑焊接和检查的方便性,焊接接头板的过渡应平缓。同时切断肋端尖角,板端应包角。焊缝排列时,应对称,靠近中心轴。(3)焊缝布置应避免应力集中,应特别注意动载荷结构。此外,焊缝不能在最大应力下布置。

2.4钢结构变形的控制措施

(1)对称零件尺寸相同,加工更方便,有利于装配过程的互换性。如果材料尺寸与零件的长填充尺寸相同,则应尽量减少拼接焊缝。在布置焊缝时,构件的重心应对称,以减少焊接应力的集中和变形。(2)在连接零部件的过程中,应避免不等截面和厚度的连接。在连接过程中,结合缓坡可以改变截面的形状和厚度,在对接过程中统一截面和厚度,平衡传递力,避免焊接后过度应力和变形。在钢结构的不同节点中,杆端边缘之间的距离不能太近,大部分错列距离不能小于20mm,保证了焊接质量,避免了焊接过程中热量的集中增加,使焊接变形更严重。(3)选择焊机有三个方面:a.焊接电流;b.稳定电压;c.负载消耗。交流焊机可用于普通钢结构的焊接。对于直缝焊机,可用于焊接要求较高的钢结构。对于二氧化碳气体保护焊,可用于要求较高的厚钢板和薄钢板。

结束语

综上所述,随着钢结构工程的不断深入发展,无论是在建设规模还是具体数量上,都取得了较为显著的发展成果。钢结构的连接和稳定性在钢结构中起着重要作用。因此,在钢结构施工过程中,施工单位应逐步提高对钢结构性能和设计的认识,加强钢结构施工管理,提高钢结构的承载力,提高钢结构的整体承载力。钢结构强度。此外,施工单位还需要根据钢结构施工要求,选择科学合理的施工工艺,最大限度地消除钢结构缺陷。同时,加强钢结构的焊接管理,控制和管理焊接变形应变、焊接残余应力和焊接裂纹的预防,以提高钢结构的焊接质量,提高钢结构的施工质量。

参考文献

[1] 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,2017(19).

[2] 王彬.建筑工程施工质量监控与验收实用手册[M ].北京:中国建材工业出版社,2017.

[3] 伊泽阳一 .建筑工程监理要点集[M ].北京:中国建筑工业出版社,2019.

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