施工现场环境对钢结构焊接质量的影响

张振江

摘要：新时期的钢结构对于环境的要求比较高，若是施工环境比较差，在焊接时常常会出现焊接接头与钢接触面干、湿度不稳定等影响质量的化学反应，因此只有了解施工现场环境对于钢结构会产生的影响，并对环境所产生的不利影响进行分析，才能及时发现并采取措施，以便有有利的保障钢结构焊接的质量。本文笔者将通过对施工现场对钢结构焊接质量的影响进行简要分析，并对存在的问题进行阐述，翼希望能提出消除环境影响对钢结构焊接质量的防护举措。

关键词：施工现场;环境;钢结构;焊接质量

在钢结构的施工现场，焊接是钢结构工程施工过程中重要的一个环节，钢结构通过焊接技术搭建完成，故焊接的好坏直接影响着钢结构后期使用是否稳固和长久，为了控制好焊接技术，焊接技术人员往往会通过模拟焊接、焊接工艺参数、焊接设备数据参数等多个方面的指数来对焊接技术进行把控，却忽略了施工现场对于钢结构焊接技术质量的影响也是至关重要的。正是因为忽略了钢结构焊接施工现场的环境，往往焊接完成后的钢结构初出现焊接质量不达标而影响钢结构质量不利因素。

1、钢结构焊接技术的概念和钢结构焊接施工现场的环境

1.1钢结构焊接技术的概念

钢结构焊接是指从焊接工作准备开始，通过包括结构工艺方案、工艺规程设计、工艺编制、工艺复杂辅助材料、工艺性审查、工艺评定和质量保障、订购材料、外观设计制作装配等一系列焊接装备的过程，从材料的选取到通过焊接热处理的过程。新时代的焊接技术随着科技的不断发展除开人工操作外，机器人操作系统的介入更是将纲焊接技术推上了新的舞台，让焊接技术在节省人力的同时，其操作方式更稳定、更快捷了。

1.2钢结构焊接施工现场环境

新时代的钢结构焊接技术，虽然采取了机器人操作系统，但大部分的焊接工艺还是离不开人工操作，常用的钢结构焊接技术包含CO2保护焊、电弧焊、栓塞焊，而其中的电弧焊又是焊接技术中较为常见的一种了，CO2保护焊和栓塞焊则是出现在比较特殊的场合下。工程的施工往往受到工程量、工期、地域的影响，施工现场一般都是二十四小时不停歇施工的，而昼夜的温差、光线的转变、气候、露天操作、高空操作等多变且不稳定的现场环境则对人工操作焊接有着很大的影响，钢结构焊接人员如何把控现场环境对焊接技术的影响，如何处理因环境所产生的突发状况而造成的焊接技术受到质量影响，都无不考验着一个熟练的焊工技术人员的在拥有娴熟的焊工技术外，还需要其具有临危不乱的分辨能力。

2、钢结构焊接施工现场环境的影响

2.1风力对于钢结焊接质量的影响

大部分的钢结构焊接现场都处于露天、高空环境，昼夜的温差、高度的风力变化，这些无疑都是较为直观影响钢结构焊接质量的因素，因为风力不仅可以直接影响着焊接的电弧形态还可以在空气温度的协同下对钢结构焊接技术形成间接如加快冷却时间的热循环影响。

2.2环境湿度对于钢结构焊接技术质量的影响

空气中的湿度主要来源于水分，而维持湿度稳定的水分其组成的元素则是氢元素和氧元素，而在实际的钢结构焊接施工现场氢元素则直接与焊接接头发生脆性和裂缝反应，一旦空气中湿度含量较高，则氢元素的含量也会超标，而超标含量的氢元素与焊接接头发生反应则很可能会影响其接头的脆性和产生裂缝，从而对钢结构产生安全隐患。

2.3焊头坡口对于钢结构的质量影响

焊接是通过接头热化处理形成新的连接，其焊头坡口区域的形成往往是因为存在C、O、H等物质元素，而这些物质元素使得焊头在进行焊接操作时会与这些存在的物质元素发生化学反应，从而影响正常的化学反应，而导致钢结构焊接技术出现质量影响。

2.4空气中的温度对于钢结构焊接技术的质量影响

焊接的过程是一个热循环的过程，在这个过程中通过热量的传导，各部分物质结构都会产生化学反应，故空气中的温度是影响钢结构焊接技术最大的，而这个温度如把控不稳，则直接会影响钢结构焊接的性能和质量。

3、针对施工现场环境对钢结构焊接质量提出的防护措施

3.1通过防护棚设置减少环境对钢结构焊接影响

当施工现场环境比较恶劣的情况下，焊接工人可以通过在施工现场搭建防护棚的方式来解决因风力、温度带来的影响，另还可以通过搭建防护棚防寒、保暖、防雨水，但工人们在搭建防护棚时，应因地制宜从现场实际情况出发，在满足钢结构焊接需求的同时保证防护棚的安全性和实用性。通常情况下工人们可以采用角钢或者架管的方式来进行防护棚的搭設，如外挂防风、防水、防火的三防布，内可以通过安设彩钢板以保证防护棚的多功能性，减少因环境对钢结构焊接质量的影响。

3.2进行低温焊接试验

施工现场往往会面临各种复杂的情况，如高温山区、低温平原，场地的不一，给钢结构焊接也带来了不一样的挑战，在面对低于0摄氏度的施工现场，一般需要焊接工人采用低温焊接的方式来进行操作，而如何更精准的把控焊接工艺参数与预热措施，离不开低温焊接试验，只有进行低温焊接试验，才能在这个过程中对钢材的材质、厚度、焊接方法、焊头选取、焊接材料的把控更为精准，也只有如此，才能在实际的钢结构焊接时能达到符合标准规范的要求。

3.3确认焊接范围的环境

焊接工人在对钢材料进行作业时，应当注意焊接范围的风速：气体保护电弧焊一般焊丝不超过2m/s，手工电弧焊不超过8m/s。另焊接周围100mm内不能有油、水、锈等杂物，且焊接的相对湿度不得大于90%，只有做到以上方面，才能杜绝因这些外在因素而对钢结构焊接质量的影响。

结束语：

施工现场的环境各有不一，且受到地形、温度、湿度、气候的影响，对钢结构焊接的存在不确定性的影响，焊接人员只有通过因地制宜，准确把控施工现场的环境，才能制定更适宜的焊接工艺，才能让钢结构焊接质量能得到保障。

参考文献：

[1] 黄艳梅， 胡可. 一种钢结构工程现场施工安装拼接预定位设备及安装方法：， 2021.

[2] 陈钟宋. P91钢焊接工艺和质量控制[J]. 焊接技术， 2021.