鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制要點分析

吳興國

摘 要：隨著鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)不斷推進，焊接質(zhì)量成為鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域共同關(guān)注的問題。尤其在鋼結(jié)構(gòu)焊接施工過程中，基于諸多方面因素所影響，致使其焊接質(zhì)量無法得到保障，存在諸多缺陷，極容易引發(fā)安全事故。基于此情況下，需要給予鋼結(jié)構(gòu)焊接施工足夠的重視，強化對鋼結(jié)構(gòu)焊接管理，以此來提高其焊接質(zhì)量。本文主要對鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理存在的主要問題、及焊接變形與應(yīng)力的控制進行了論述，同時分析了鋼結(jié)構(gòu)變形的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);焊接;質(zhì)量;控制要點;主要問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.088

1 鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理存在的主要問題

（1）缺乏健全的機制?；诋斍皣鴥?nèi)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理水平來講，仍然停留粗放型階段，沒有任何實質(zhì)性的突破。同時我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)起步相對較晚，但是在鋼結(jié)構(gòu)實際管理中，管理機構(gòu)職責劃分不明確，管理不到位等問題。尤其管理力度不足，則充分說明了管理機構(gòu)趨于形式化，這對于施工單位的經(jīng)濟效益具有嚴重的影響。

（2）管理手段相對較為落后。為了滿足鋼結(jié)構(gòu)工程需要，提高鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理水平，加強鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理模式創(chuàng)新具有重要的意義。尤其現(xiàn)階段，國內(nèi)在鋼結(jié)構(gòu)焊接管理過程中，基于諸多傳統(tǒng)因素所影響，致使目前焊接機械化水平不高，基礎(chǔ)較為薄弱。同時焊接設(shè)備與焊接技術(shù)更新速度較慢，焊接質(zhì)量管理方式具有一定的單一化特點，致使整體焊接管理質(zhì)量偏低。

（3）素質(zhì)水平不齊?；阡摻Y(jié)構(gòu)工程行業(yè)勞動強度、以及薪資待遇所限制，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)工程行業(yè)缺乏專業(yè)型人才。同時諸多方面的人員不愿意投身此工作中，致使鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理人員整體素質(zhì)偏低，缺乏較強的工作能力，整體水平參差不齊。此外，鋼結(jié)構(gòu)焊接環(huán)節(jié)較為復(fù)雜化，焊接工序較為繁瑣，對于從業(yè)人員要求相對較高。尤其在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接時，其焊接難度系數(shù)較高，需要各部門相互配合才能夠完成。

2 焊接變形與應(yīng)力的控制

焊接變形與應(yīng)力作為鋼結(jié)構(gòu)焊接中不可避免的問題，在實際的焊接過程中，將會對焊接接頭強度、焊接結(jié)構(gòu)尺寸精度等造成嚴重影響。不但消耗了大量的人力物力，而且對于構(gòu)件修復(fù)和矯正產(chǎn)生嚴重影響，甚至嚴重者會造成構(gòu)件報廢等問題，并且嚴重影響著焊接構(gòu)件使用承載力。

（1）焊接變形的控制。在鋼結(jié)構(gòu)工程焊接過程中，盡可能的減少焊縫截面積，保證其能夠滿足連接的施焊量即可。焊縫強度在很大程度取決于焊腳尺寸，而多出的焊縫金屬，根據(jù)規(guī)范作用，不但無法保證焊縫許可強度，而且還會增大應(yīng)力集中系數(shù)。對于厚板和對接焊縫來講，通過情況下可采用U型刨邊以形成U型坡口，以此來減少焊縫金屬量。在進行焊接時，盡最大程度化減少焊縫的數(shù)量，對每條焊縫都采用多道多層焊，在此過程中必須加強厚板焊接管理。在焊縫布置過程中，需要靠近中性軸施焊，尤其要注重厚板焊接作業(yè)。同時要保證其對稱，確保環(huán)繞中性軸焊縫平衡性，進而降低焊接變形的幾率。當完成每道施焊作業(yè)后，焊縫板內(nèi)側(cè)的熱量促使該處發(fā)生膨脹，導(dǎo)致兩板出現(xiàn)分離的情況，此時熱量由板內(nèi)側(cè)逐漸擴散帶板外緣帶來的膨脹，致使兩板出現(xiàn)不合攏等現(xiàn)象。焊接前可采用反變形法充分利用收縮力。此外，通過合理安排施焊循序，同樣會保證收縮力的平衡性，實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)不同部位進行施焊的有意安排。當前這種操作方式，主要以焊收縮力對某處收縮力進行抵消。

（2）焊接殘余應(yīng)力的控制。在焊接殘余應(yīng)力的控制過程中，要注重降低焊件的剛度，嚴格控制焊縫的尺寸等，為焊件自由收縮創(chuàng)造良好的條件。同時，減少焊縫的拘速度，合理規(guī)劃設(shè)計焊接順序。

（3）焊接裂紋防治。要想對焊接裂紋進行科學(xué)合理的控制，就需要做好以下方面的防治工作：選擇合理的材料，對焊縫的化學(xué)成分進行有效的控制，降低易偏析的化學(xué)元素。此外，為了能夠?qū)Ξa(chǎn)生的裂縫進行合理的控制，則可從以下兩方面進行著手。其一，做好焊接前預(yù)熱工作;其二，施焊后緩冷;進而對焊接接頭組織進行改善，以此來做好解決焊接裂縫等問題。

（4）做好焊縫質(zhì)量檢查。通常情況下，焊縫質(zhì)量檢查主要包括以下方面內(nèi)容：即表面缺陷檢查、焊縫尺寸檢查、以及焊縫連接點檢查等。而表面形狀檢查包括：焊腳不規(guī)則形狀、焊縫孤坑處理情況、截面不規(guī)則、以及焊縫連接點等方面檢查。焊縫尺寸：重點檢查角焊縫的焊腳尺寸、對接焊縫寬度等。焊縫表面缺陷指焊縫產(chǎn)生的裂紋、孤坑氣孔、咬邊、焊瘤等。

3 鋼結(jié)構(gòu)變形預(yù)防

在焊縫的布置過程中，需要嚴格控制焊縫與焊縫之間的距離，避免其彼此之間距離過近。當零件尺寸與材料尺寸出現(xiàn)不符的情況下，盡可能的減少拼接焊縫，或者不進行拼接焊縫。與此同時，焊縫布置需要與軸線兩側(cè)保持對稱，以此來減少焊接變形，或者焊接應(yīng)力集中等現(xiàn)象。在零件與構(gòu)件進行連接過程中，盡可能的規(guī)避不同截面，或者不同厚度截面進行連接。為了保證連接處截面或者厚度相同，則需要在構(gòu)件與零件進行連接過程中，根據(jù)緩坡形式改變截面厚度和形狀，避免因應(yīng)力過大而增加其變形的幾率。電焊機選擇是否合理，在很大程度上有助于預(yù)防鋼結(jié)構(gòu)變形具有重要的意義，在電焊機的選擇過程中，要保證電焊機電流電壓的穩(wěn)定性，或者其負荷用量。在普通鋼結(jié)構(gòu)的焊接過程中，焊接人員可選擇交流焊機進行焊接。對于焊接要求較高的鋼結(jié)構(gòu)來講，此時可選擇直流焊機進行焊接操作。同時可運用埋孤自動焊對鋼結(jié)構(gòu)中角焊接的對角進行焊接。此外，可使用二氧化碳保護焊對要求較高的厚薄鋼結(jié)構(gòu)焊縫進行焊接。鋼結(jié)構(gòu)的組裝平臺、放樣、以及制作等，需要具備標準的水平面。對于平臺的支撐剛度來說，通常情況下主要運用拉線法或者儀表進行測量，以此來保證構(gòu)件不會因自重作用而導(dǎo)致失穩(wěn)下沉。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著鋼結(jié)構(gòu)工程不斷深入發(fā)展，無論在建設(shè)規(guī)模還是具體數(shù)量方面，都取得了較為顯著性的發(fā)展成效。鋼結(jié)構(gòu)的連接與穩(wěn)定性，在鋼結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要的地位。因此，在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，施工單位要逐漸提高對鋼結(jié)構(gòu)性能與設(shè)計的認識，加強對鋼結(jié)構(gòu)施工管理，提高鋼結(jié)構(gòu)的承載力，增強鋼結(jié)構(gòu)強度。此外，施工單位還需要結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)施工要求，選擇科學(xué)合理的施工工藝，盡最大程度化消除鋼結(jié)構(gòu)存在的缺陷。與此同時，要加強鋼結(jié)構(gòu)焊接管理，做好焊接變形與應(yīng)變、焊接殘余應(yīng)力、焊接裂紋防治環(huán)節(jié)控制管理，提高鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量，進而全面提高鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]俞錫鋼，俞俊民，虞功平.體育館鋼結(jié)構(gòu)工程焊接工藝及質(zhì)量控制[J].建筑，2015，No.78206：68-69+72.