鋼結(jié)構(gòu)焊接施工存在的問題及對策研究

摘 要：本文針對鋼結(jié)構(gòu)焊接工程施工過程中存在的一系列缺陷問題，并分別提出了鋼結(jié)構(gòu)焊接施工問題的防范以及治理措施，可以為鋼結(jié)構(gòu)焊接工程施工管理提供合理的參考。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；焊接；施工

中圖分類號：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）12-0002-01

1 鋼結(jié)構(gòu)焊縫成型較差

焊縫成型較差主要是指焊縫的均勻性與齊整性較差，焊縫波紋較為粗劣，焊縫與焊接母材之間沒有形成圓滑的過渡，而且焊縫高低不平。出現(xiàn)焊縫成型較差的主要原因有以下幾方面：焊接電流參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，導(dǎo)致電流過大或過小；鋼結(jié)構(gòu)的裝配間隙不均勻或是焊件坡口角度設(shè)置不當(dāng)；在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中運(yùn)條速度不當(dāng)，導(dǎo)致焊條出現(xiàn)過大的擺動(dòng)幅度；焊接施焊的角度不當(dāng)?shù)仍蚨紩斐珊缚p成型較差的問題出現(xiàn)。

為了避免出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)焊縫成型質(zhì)量差的問題，在焊接施工中，鋼結(jié)構(gòu)焊接破口角度以及鋼結(jié)構(gòu)的裝配間隙應(yīng)該嚴(yán)格按照施工圖紙來執(zhí)行。在進(jìn)行焊接施工作業(yè)之前應(yīng)該將焊件的坡口打磨清理干凈，清理污物以及雜質(zhì)。

2 焊接咬邊問題

鋼結(jié)構(gòu)焊接的咬邊主要是指在焊接過程中，由于焊接操作不規(guī)范，造成焊接過程中將焊縫兩側(cè)母材部分熔化的現(xiàn)象。造成鋼結(jié)構(gòu)焊接出現(xiàn)咬邊的主要原因有下幾方面：焊接電流過大、焊接電弧過長、焊接過程中運(yùn)條角度不合理、停留時(shí)間過長以及焊接軌道不平整等都會造成咬邊問題的發(fā)生。焊接過程中出現(xiàn)咬邊不僅會造成咬邊位置的應(yīng)力集中，同時(shí)也會造成鋼結(jié)構(gòu)荷載承受能力以及疲勞強(qiáng)度的降低。

為了避免鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中出現(xiàn)焊接咬邊的問題，焊接時(shí)應(yīng)該正確的選擇焊接電流，同時(shí)注意隨時(shí)調(diào)整焊條的運(yùn)條角度，采用焊接施工規(guī)范中明確要求的運(yùn)條手法，并注意控制電焊焊弧的長度，避免焊接過快。

3 焊接表面氣孔

焊接表面氣孔主要是指由于焊接過程中熔池中的氣體沒有全部溢出，但是由于熔池已經(jīng)凝固，在焊縫表面形成的孔洞。造成焊接表面出現(xiàn)氣孔的原因主要有以下幾點(diǎn)：焊接過程中沒有采取防風(fēng)措施，導(dǎo)致熔池混入氣體；焊接過程中對于焊接材料的烘焙不當(dāng)或是焊絲清理不干凈；熔池溫度不足導(dǎo)致凝固時(shí)間較短；采用氬弧焊時(shí)保護(hù)氣體流量控制不當(dāng)，造成保護(hù)效果差。

為了避免鋼結(jié)構(gòu)焊接出現(xiàn)表面氣孔的問題，在焊接施工作業(yè)之前，首先應(yīng)該將母材以及焊絲清理趕緊，并按照施工質(zhì)量要求進(jìn)行焊條的烘焙，同時(shí)采取相應(yīng)的防風(fēng)措施。在焊接過程中應(yīng)該注意控制焊接速度，并正確的掌握起弧、運(yùn)條、息弧等操作技術(shù)。對于出現(xiàn)表面氣孔焊接缺陷問題，應(yīng)該采取機(jī)械打磨清除缺陷以及補(bǔ)焊的措施進(jìn)行處理。

4 焊接夾渣

夾渣主要是指在焊接工程施工過程中藥皮或是其他雜質(zhì)進(jìn)入熔池，熔池凝固之后造成焊縫中夾雜雜物的現(xiàn)象。造成焊接夾渣問題主要是有以下幾方面原因：焊件清理不干凈或是焊層間藥皮清理不干凈導(dǎo)致施工過程中雜物進(jìn)入熔池之中；焊接的角度、焊層厚度、焊接線能量以及焊接速度等控制不當(dāng)，導(dǎo)致熔池中熔化的雜質(zhì)未能及時(shí)浮出熔池凝固，造成夾渣問題的出現(xiàn)。

為了避免鋼結(jié)構(gòu)焊接出現(xiàn)夾渣的問題，對于焊件的焊縫破口周圍1～1.5cm范圍能應(yīng)該進(jìn)行細(xì)致的打磨，在進(jìn)行多層焊接時(shí)，必須將層間藥皮清理干凈。在焊接施工之前，檢查焊條質(zhì)量，并進(jìn)行烘焙處理。對于鋼結(jié)構(gòu)的焊接盡可能使用短弧焊，并嚴(yán)格控制電流參數(shù)以及焊接速度。對于存在夾渣超標(biāo)的焊接工程，應(yīng)該采取挖補(bǔ)等措施進(jìn)行處理。

5 焊接變形

焊接變形主要是指鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中出現(xiàn)了翹起、彎曲變形、波浪變形或是角變形等問題，造成鋼結(jié)構(gòu)焊接過程出現(xiàn)變形的原因主要是由于鋼結(jié)構(gòu)的裝配順序不合理、焊接順序不當(dāng)、對口用力過大、焊縫收縮自由度較小等一系列的原因。

為了防范鋼結(jié)構(gòu)焊縫變形問題的發(fā)生，在鋼結(jié)構(gòu)施焊之前應(yīng)該完善施工工藝流程的制定，重點(diǎn)明確鋼結(jié)構(gòu)的裝配順序以及焊接順序，同時(shí)進(jìn)一步的明確鋼結(jié)構(gòu)的焊接方式以及焊接方向，嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范進(jìn)行施工作業(yè)。同時(shí)，可以適當(dāng)采用反變形法的方式進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的焊接處理。

6 焊接開裂

焊接開裂主要是指鋼結(jié)構(gòu)在焊接完成之后在焊縫位置出現(xiàn)了開裂，造成焊縫開裂的原因主要是由于焊口冷卻過程中熱應(yīng)力超過了材料強(qiáng)度造成的，開裂也是焊接工程施工中最為嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷問題。造成焊接開裂的原因主要有以下幾方面：焊條材料質(zhì)量不合格，含硫或是含磷超標(biāo)；焊縫根部塑性不足，焊鋼的淬硬性強(qiáng)；熔池中存在低熔點(diǎn)的雜質(zhì)，造成焊縫凝固后的塑性以及強(qiáng)度降低。

為了避免焊接開裂問題的發(fā)生，在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中應(yīng)該嚴(yán)格遵守焊接規(guī)范，在施工過程中嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)，合理的選擇焊接電壓以及焊接電流。在焊條的選擇上應(yīng)該選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的焊條，確保焊接材料雜質(zhì)少、干凈清潔，并做好施工前的烘焙。此外，采取小電流多層多道焊接的方式，也可以有效的控制焊縫裂紋的發(fā)生。

7 焊口根部焊瘤、凸出以及凹陷

焊接工程出現(xiàn)這些缺陷問題的原因主要是由于焊接對口的間隙過大，同時(shí)焊接位置的鈍邊較寬較薄，對于熔池的控制力度不足或是電弧推力不足也會造成焊口根部出現(xiàn)焊瘤、凸出以及凹陷等缺陷問題。

為了避免鋼結(jié)構(gòu)焊接出現(xiàn)焊瘤、凸出、凹陷等缺陷問題，在鋼結(jié)構(gòu)焊接工程施工中，應(yīng)該嚴(yán)格控制對口間隙，控制在2～3mm內(nèi)，對于對口間隙不均勻的焊口，應(yīng)該用機(jī)械打磨等措施設(shè)法修整到規(guī)定要求。此外，應(yīng)該選擇合適的焊接線能量以及合適的焊接速度，控制熔池溫度在合適的范圍，避免熔池溫度過高。

8 結(jié)語

焊接作為鋼結(jié)構(gòu)連接的主要形式，也是鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)施工中最為重要的施工環(huán)節(jié)，提高鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量水平，必須做好焊接施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。由于鋼結(jié)構(gòu)的焊接受材料、鋼結(jié)構(gòu)造型以及施工現(xiàn)場環(huán)境等多方面因素的影響，因此在焊接施工過程中，應(yīng)該對鋼結(jié)構(gòu)焊接作業(yè)進(jìn)行全面的分析，并強(qiáng)化焊接過程中的檢查管理，以提高焊接質(zhì)量，控制焊接變形，避免鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷問題的發(fā)生，提高鋼結(jié)構(gòu)焊接的整體施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 王紅兵，黃正東. 鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的成因及矯正方法[J].建筑，2010（08）：52-54.

[2] 蔡學(xué)彬.闡述高層鋼結(jié)構(gòu)焊接現(xiàn)場施工工藝[J].四川建材，2010（2）：202-204.

作者簡介：李繪宇（1963-），男，江蘇徐州人，工程師，本科，主要研究方向。建筑施工管理，國家注冊監(jiān)理工程師，國家注冊設(shè)備監(jiān)理工程師。