鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝的質(zhì)量控制及檢驗(yàn)

田云雙

摘要：隨著時(shí)代的變遷，大跨度建筑、高層建筑成為建筑發(fā)展的主要方向。鋼結(jié)構(gòu)因其自重輕、抗震性好、建設(shè)周期短、外形豐富、維護(hù)方便等顯著優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。因此，在鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，焊接工藝的質(zhì)量控制措施就十分重要，本文對此進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);焊接;質(zhì)量控制

一、鋼結(jié)構(gòu)焊接現(xiàn)狀分析

鑒于鋼結(jié)構(gòu)所具有的自重輕、結(jié)構(gòu)性能好等優(yōu)點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)更適合于廠房的施工應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有焊接、鉚釘連接和螺栓連接等，但現(xiàn)在將近有50%左右的鋼材在前期投入應(yīng)用前必須要通過焊接加工處理，焊接仍是鋼結(jié)構(gòu)連接的主要方法。而在現(xiàn)在的鋼結(jié)構(gòu)焊接中，電弧焊接是基本的連接方法。焊接連接的長處是任何形狀的結(jié)構(gòu)都可用焊縫連接，構(gòu)造簡單，一般不必要拼接材料，省工省鋼，并且能實(shí)現(xiàn)自動化操縱，生產(chǎn)效率較高?，F(xiàn)在在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)中，焊接結(jié)構(gòu)占絕對優(yōu)勢。

二、焊接工藝的質(zhì)量控制

鋼結(jié)構(gòu)焊接變形一般為整體變形。引起焊接變形的原因主要有鋼結(jié)構(gòu)的剛度，焊接連接縫的位置和數(shù)量以及焊接工藝。焊接裂紋又分為熱裂紋和冷裂紋。熱裂紋也就是指高溫下所產(chǎn)生的裂紋，又稱高溫裂紋或結(jié)晶裂紋，普遍產(chǎn)生在焊縫內(nèi)部，有的時(shí)候也大概出現(xiàn)在熱涉及區(qū)。熱裂紋的產(chǎn)生是冶金原因和力學(xué)原因共同作用的結(jié)局。因?yàn)楹附尤鄢卦诮Y(jié)晶整個(gè)過程中存在著偏析現(xiàn)象，低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)在結(jié)晶的整個(gè)過程中以液態(tài)間層的形式存在從而使得形成偏析，凝固以后強(qiáng)度也較低，當(dāng)焊策應(yīng)力充足大時(shí)，就會將液態(tài)間層或剛凝固不久的固態(tài)金屬拉開形成裂紋。影響以上焊接變形和裂縫因素較多，本文主要針對材料的控制，施工的工藝及焊接設(shè)備以及施工的要求進(jìn)行控制。

1.施工工藝及焊接設(shè)備

根據(jù)設(shè)計(jì)要求結(jié)合我們對材料的定位，我們主要采用手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)自動和半自動焊及埋弧自動焊等焊接工藝方法。根據(jù)焊接工藝，為了保證焊接質(zhì)量我們采用了直流手工電弧焊機(jī)、交流手工電弧焊焊機(jī)、 CO2氣體保護(hù)自動和半自動焊機(jī)、焊接材料烘培設(shè)備及焊條保溫筒等設(shè)備。

2.施工的要求

施工要求主要從焊接環(huán)境，定位焊以及焊接相關(guān)人員的資質(zhì)及執(zhí)行力進(jìn)行控制，以期達(dá)到施工的要求。

焊接應(yīng)該在車間中進(jìn)行，并且在鋼板表溫度≥0℃，相對濕度≤80%，風(fēng)速≤10m/s（手工電弧焊）或風(fēng)速≤2m/s時(shí)進(jìn)行。對于定位焊我們要求在裝配精度、質(zhì)量符合圖紙和技術(shù)規(guī)范的要求才允許進(jìn)行定位焊。若焊縫施焊要求預(yù)熱時(shí)，則一定要預(yù)熱到相應(yīng)的溫度以后才能允許定位焊。定位焊完畢后若產(chǎn)生裂紋，分析產(chǎn)生原因并采取適當(dāng)措施后才能在其附近重新定位焊，并將產(chǎn)生裂紋的定位焊縫剔除。

焊接相關(guān)人員主要有焊接技術(shù)責(zé)任人，焊接質(zhì)檢人員及焊工，以上人員必須取得相關(guān)的資質(zhì)才可以上崗工作，并且按照工藝規(guī)程中所指定的焊接參數(shù)，焊接施焊方向，焊接順序等進(jìn)行施焊; 應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖紙上所規(guī)定的焊角高度進(jìn)行焊接。

焊接工作還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

2.1焊接前需經(jīng)工序交接手續(xù)，未辦交接或發(fā)現(xiàn)裝配質(zhì)量不符合要求時(shí)可拒絕施焊。

2.2對接焊縫須設(shè)置引弧板必須在其上進(jìn)行。焊接完畢取掉引、熄弧板，并將飛濺、氣孔、弧坑、咬邊等缺陷修補(bǔ)或清除干凈。

2.3做好自檢、互檢，質(zhì)檢員具體監(jiān)督檢查。焊工必須在自己的產(chǎn)品上做好鋼印記錄。

2.4工廠焊接要求工藝焊前應(yīng)根據(jù)圖紙進(jìn)行坡口加工，焊接區(qū)內(nèi)的鐵銹、污垢、水等必須清除干凈，以減少產(chǎn)生焊接氣孔的產(chǎn)生因素，引出板應(yīng)與母材材質(zhì)相同，焊縫坡口形式相同，長度應(yīng)符合圖紙的規(guī)定。引出板嚴(yán)禁用錘擊落，避免損傷焊縫端部。

三、焊接工藝的質(zhì)量檢驗(yàn)

焊接檢驗(yàn)主要包括如下幾個(gè)方面：母材、焊接材料，焊接設(shè)備、儀表、工裝設(shè)備，焊接接口、接頭裝配及清理，焊工資格，焊接環(huán)境條件，現(xiàn)場焊接參數(shù)，次序以及現(xiàn)場施焊情況，焊縫外觀和尺寸測量及焊縫內(nèi)在質(zhì)量及變形狀況。在這里我們主要探討焊縫外觀檢查，焊縫質(zhì)量無損檢測及焊縫表面質(zhì)量。

1.焊縫外觀檢查

焊縫外觀應(yīng)均勻、致密，不應(yīng)有裂紋、焊瘤、氣孔、夾渣、咬邊弧坑、未焊滿等缺陷。焊縫外觀檢查的質(zhì)量要求應(yīng)符合JGJ81-2002《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》和GB50205《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》技術(shù)規(guī)范之規(guī)定，無損探傷須在焊縫外觀檢查合格后，24小時(shí)之后進(jìn)行。無損探傷的部位，探傷方法，探傷比例等按GB11345《鋼焊縫手工超聲波探傷方法結(jié)果分析》規(guī)定施工。

2.焊縫質(zhì)量無損檢測

焊縫無損探傷的種類主需要有超聲波探傷、射線探傷、磁粉探傷和滲入探傷等。檢查標(biāo)準(zhǔn)為一級焊縫應(yīng)進(jìn)行100%的查驗(yàn);二級焊縫應(yīng)進(jìn)行抽檢，抽檢比例20%;全焊透的三級焊縫可不進(jìn)行無損檢測。焊縫無損探傷檢測發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷時(shí)，應(yīng)對缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，提出改進(jìn)措施，焊縫的返修措施應(yīng)得到焊接技術(shù)人員同意，返修的焊縫性能和質(zhì)量要求與原焊縫相同.返修次數(shù)原則上不能超過兩次，超次返修需要經(jīng)焊接工程師批準(zhǔn)。焊縫的返修也應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

2.1返修前需將缺陷清除干凈，經(jīng)打磨出白后按返修工藝要求進(jìn)行返修.

2.2待焊部位應(yīng)開好寬度均勻、表面平整、過渡光順、便于施焊的凹槽，且兩端有1：5的坡度。

2.3焊縫返修之后，應(yīng)按與原焊縫相同的探傷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)檢。

2.4要求一級焊縫的進(jìn)行100%超聲波無損探傷，評定Ⅱ級。

2.5要求二級焊縫的進(jìn)行20%的超聲波無損探傷，評定Ⅲ級。

3.焊縫表面質(zhì)量

焊縫表面質(zhì)量要求為不得有裂紋未熔合、焊瘤等缺陷，焊接區(qū)應(yīng)無焊接飛濺物。具體要求如下：

3.1對接焊縫的余高為2～5MM，必要時(shí)用砂輪磨光機(jī)磨平;

3.2焊縫要求與母材表面勻順過度，同一焊縫的焊腳高度要均勻一致;

3.3焊縫表面不準(zhǔn)電弧灼傷、裂紋、超標(biāo)氣孔及凹坑;

3.4主要對接焊縫的咬邊不允許超過0.5mm，次要受力焊縫的咬邊不允許1MM;

3.5管子的對接焊縫應(yīng)與母材表面打磨齊平。

四、結(jié)束語

以上就是我們在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中對于焊接工藝質(zhì)量控制及檢驗(yàn)的部分內(nèi)容。在鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，焊接工作量大，質(zhì)量要求高，焊接難度大，只有采取可靠有效的質(zhì)量控制措施和檢驗(yàn)方法，才能保證工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]程中朋，馬妮娜.鋼結(jié)構(gòu)的焊接[J].黑龍江科技信息，2010，（06）.

[2]《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 GB50205-2001.