焊接工艺技术及焊接质量控制

孙琳

摘 要：焊接是一种以传递金属、合金为工具，用各种方法将连接的材料和结构连接起来，从而获得所需性能与形状并使之具有一定强度及良好导热性以及符合使用要求的工艺技术。目前我国已经成为世界上最大焊缝生产国之一。而随着经济建设步伐加快、科学技术不断进步发展以及人们生活水平质量逐步提高等因素使得焊接在国民经济中发挥越来越大重要作用，焊接已然成为现代工业制造不可或缺的一部分了，同时也对社会环境造成严重污染和危害。

关键词：焊接工艺;焊接质量;措施

焊接工艺技术是焊接行业中的一个重要部分，它能够提高工人操作水平，降低生产成本，保证产品质量。本文主要研究了焊工在施工作业时应采取哪些措施来控制和管理对金属结构件、热影响区及接头等关键部位的施工。通过实践证明该方法具有一定效果与优势;同时也提出一些建议用于实际工程项目上：焊接工艺技术是一项综合性强且复杂的系统工程学科内容，其涉及到许多方面如材料性能。

一、焊接对象

（一）常用国内钢材分类

1. 水工金属结构的钢材分类

在水利工程施工过程当中，为了提升水利工程质量，满足水利工程的施工要求。在施工材料的选择上要非常慎重。水利工程所用的钢材一定要达到标准值。目前市面上常用的钢材按照类别可分为一级到四级，按照组别可以分為六类。第一类别是标称屈服强度小于等于295MPa、第二类别是标称屈服强度大于295MPa且小于等于370MPa、第三类别是标称屈服强度大于370MPa且小于等于420MPa、第四类别为奥氏体型不锈钢、第五类别是奥氏体—铁素体型双相不锈钢、第六类别是马氏体—奥氏体型双相不锈钢。

2. 建筑金属结构的钢材分类

而在建筑工程施工当中，建筑工程经常使用的钢材按照类别可以分为四大类。第一类是标称屈服强度小于等于295MPa、第二类标称屈服强度是大于995MPa且小于等于370MPa、第三类别是标称屈服强度大于370MPa且小于等于420MPa、第四类别则是标称屈服强度大于420MPa。

在现实各类工程当中，钢材的分类方法基本相似。其都是按照钢材本身的特性和强度进行划分，通过划分也能够突出不同工程所使用的钢材类别，以及对钢材特性和强度的要求不同。

（二）钢结构焊接难度等级

从焊接角度出发，钢材焊接受到多方面因素的影响。将这些影响因素按照难度等级分成1-4级。A级为容易、B级为一般、C级为较难、D级为困难。按照这四个难度等级对焊接工艺进行划分。而对钢材焊接有实质影响的的因素包括焊件、钢材的类别、受力状态以及钢材的含碳量。其中的任何一项相符都可判定为对应的焊接难度等级。

（三）钢材质量等级

现阶段，应用于工程施工的钢材按照质量也可分为A、B、C、D四个等级。之所以这么划分是基于对钢材韧性的需求，在进行冷弯实验时也需要考虑到钢材的冲击韧性。

在使用A钢进行焊接时，施工人员需要考虑到钢材的使用环境，以及钢材在工程当中发挥的作用。基于这些层面进行考虑。由于A钢本身韧性强，在考虑外界因素对钢材性能产生影响时，一般不将冲击韧性作为考虑依据。而在进行冷弯实验时也仅仅是对有需要的一方进行检测。

对于B、C、D三种等级钢材而言，在使用这三种钢材时，都需要考虑到冲击韧性对钢材特性和强度的影响。通常情况下，冲击韧性一般不小于27J。B、C、D三种钢材在试验温度上有所差别。如B级钢的试验温度为常温。

C级和D级两种钢材并不局限于常温，两种钢材的试验温度分别在零摄氏度和零下二十摄氏度的温度下进行，进而检测出钢材的冲击值。

B、C、D三种级别钢材都有各自的要求，在使用时都需要达到冷弯试验规定的标准值。

二、焊接工艺评定

对于焊接工艺的质量和结果进行评定，这么做的目的是为了验证所拟定的焊件焊接工艺是否正确。对焊接的结果进行评价，能够得知这种焊接方式是否能够直接应用具体工程当中。

除了一些硬性指标外，在对焊接工艺进行评价时，施工方对首次使用的钢材种类、焊接材料、焊接方法、焊接位置的以及焊接完成后各种热处理措施，以及包括焊接工艺、预热和后热措施所对应各项参数都应作为焊接工艺评定的依据，都需要在正式的结构件制作和安装工艺之前进行焊接工艺评定。

焊接工艺评价的组合文件包括PWPS、PQR、WPS、WWI等内容，一旦在焊接工艺评价中出现了以下情况，可以不再进行焊接工艺评定。

1. 在以往的焊接工艺评定当中合格的焊接工艺，在经过实际评定后，在相同的焊接环境下可以不再进行评定工作。

2. 同种类别的钢材当中，高组别的钢材可以代替低组别的钢材。前提是高组别钢材评定符合标准后，就不要在进行低组别钢材的评定。

3. 对于同组别的钢材，质量高的钢材评定可以代替质量低的钢材评定，反之则不成立。

4. 在使用不同型号的钢材进行混合焊接时，需要对不同型号的钢材进行焊接工艺评定。而钢材本身可以按照类别进行划分。进行1类和2类钢材混合焊接时，若是2类钢材的焊接工艺评定合格，则可以不再进行1类和2类混合焊缝的评定。

三、焊接缺陷处理及焊接焊缝的质量检验

（一）焊接焊缝缺陷

焊接工程当中需要重视并考虑焊接质量。焊缝缺陷是焊接工程当中常见的问题，该问题的出现会直接影响焊缝的美观性。更重要的是由于焊缝缺陷问题的存在可能会影响承载面的承载力度，还会埋下断裂的安全隐患。从中可以看出焊缝问题的存在会焊接后的组件投入使用后容易发生安全问题。日常焊接工作当中常见的焊缝缺陷问题包括未焊透、未融合、裂纹、偏折、烧穿等等。对于焊缝缺陷问题需要妥善处理，及时调整焊接手法，避免类似问题的发生。

（二）防止焊接缺陷的措施

在焊接过程当中，为了避免焊接当中出现任何差错，需要排除各种外界因素的干扰。既要采取一定的措施避免焊缝缺陷问题的发生。首先需要提供合格的施工环节、焊接材料以及焊接设备。其次焊接人员需要按照规范施工，在人员选择上需要选择有经验的焊工。焊接结束后需要对焊接结果进行复查，及时发现和修复焊缝缺陷。

四、结语

总的来说，焊接工艺被广泛应用到现代施工当中。面对钢结构的组合，需要通过焊接方式将其进行连接，焊接质量和方式直接决定了结构组件的安全性和质量，需要相关人员或者单位用完善的检测手段和管控手段，切实的保障焊接工艺的质量。

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