簡析幕墻鋼構(gòu)件焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)

張錦

摘? ? 要：隨著鋼構(gòu)件在建筑幕墻中的廣泛應(yīng)用，其焊接質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。而焊接工序又是影響鋼構(gòu)件成品加工精度及強(qiáng)度的重要環(huán)節(jié)，為使施工操作人員更加熟悉和掌握鋼構(gòu)件的焊接工序和質(zhì)量控制要點(diǎn)，本文從焊接方法、焊工資質(zhì)、工藝評定、材料質(zhì)量及焊接質(zhì)量檢驗(yàn)等方面做了簡要分析與研究。

關(guān)鍵詞：幕墻;鋼構(gòu)件;焊接;質(zhì)量控制

1? 前言

幕墻工程中常見的鋼構(gòu)件主要包括鋼轉(zhuǎn)接件、次級(jí)鋼結(jié)構(gòu)、鋼龍骨等等，其主要作用是將幕墻的重力荷載傳遞到主體鋼結(jié)構(gòu)或土建結(jié)構(gòu)上。焊接工序是鋼構(gòu)件加工制作中特殊而重要的工序。在焊接過程中不免會(huì)出現(xiàn)局部的焊接缺陷及殘余應(yīng)力，如不加以控制，就會(huì)在外部荷載和內(nèi)部應(yīng)力的共同作用下產(chǎn)生疲勞破壞，進(jìn)而影響到整體的結(jié)構(gòu)安全，甚至發(fā)生安全質(zhì)量事故。因此，必須從原材料選用、焊前準(zhǔn)備、焊接工藝評定及焊后質(zhì)量檢測等產(chǎn)品質(zhì)量全過程進(jìn)行控制以保證焊接質(zhì)量。

2? 焊接質(zhì)量控制的基本方法

鋼構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量控制，主要從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)方面加以要求，具體體現(xiàn)為：焊工的資質(zhì)及管理，焊接設(shè)備的合理選用，焊接材料的質(zhì)量與控制，焊接工藝及作業(yè)指導(dǎo)書，操作、檢驗(yàn)規(guī)范和作業(yè)環(huán)境。

2.1? 焊工資質(zhì)及管理

焊工作為特種作業(yè)的一類工種，必須通過有關(guān)部門統(tǒng)一組織的考試、考核，并取得相應(yīng)等級(jí)的資格證書方可持證上崗。企業(yè)應(yīng)編制焊工花名冊，嚴(yán)格管理。停焊超過6個(gè)月的焊工須重新考核上崗。定期對每名焊工所焊焊縫的質(zhì)量檢測記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)考核。

2.2? 焊接工藝評定

焊接工藝評定是保證焊接質(zhì)量的重要舉措。其作用在于檢驗(yàn)按照已定焊接工藝指導(dǎo)書焊接的焊縫質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求，為正式制定焊接工藝指導(dǎo)書，尤其是首次采用的鋼材和焊接材料的焊接提供可靠依據(jù)。

2.3? 焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書

經(jīng)過評定及論證的焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書是指導(dǎo)焊工按照既定方法施焊的操作規(guī)程，是避免焊接質(zhì)量因個(gè)人技能差異帶來的質(zhì)量不穩(wěn)定、不統(tǒng)一，防止質(zhì)量失控。一經(jīng)確認(rèn)，不得任意更改或不按章作業(yè)。

2.4? 材料自身的質(zhì)量及控制

焊接所用的焊條、焊絲、焊劑等焊接材料，容易受潮、變質(zhì)，直接影響焊接質(zhì)量。因此，在運(yùn)輸及儲(chǔ)存過程中須注意防潮，使用前按照規(guī)定的時(shí)間、溫度進(jìn)行烘焙。相關(guān)人員及時(shí)準(zhǔn)確填寫烘焙記錄，詳細(xì)記錄牌號(hào)、規(guī)格、批號(hào)、烘焙溫度和時(shí)間，并由專職質(zhì)檢員進(jìn)行核查簽字確認(rèn)。母材的選擇除滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、塑性、任性和疲勞性能要求外，還必須具有良好的可焊性，通常采用焊接工藝評定進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.5? 各單件之間的裝配質(zhì)量

焊接質(zhì)量的好壞與裝配質(zhì)量有著直接關(guān)系，具體滿足以下條件：①滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的連接組裝偏差;②焊接邊緣50mm范圍內(nèi)除油、除銹、去毛刺及污垢，防止焊接氣孔缺陷;③裝配間隙不能過大，定位焊縫留有足夠的厚度和長度，且與正式焊縫具有相同的焊接工藝和焊接質(zhì)量要求，當(dāng)存在裂紋、氣孔、夾渣等缺陷是，應(yīng)完全清除;④引弧板與母材材質(zhì)相同，焊縫坡口形式相同，長度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，引弧板拆除時(shí)，應(yīng)采用氣割方式，不得用錘擊落;⑤襯板焊時(shí)，墊板與母材底面貼緊，對接焊縫不應(yīng)和加筋板的角焊縫交錯(cuò)。圓管或方管在每根構(gòu)件中允許存在一個(gè)接頭。

3? 常用焊接方法

目前鋼構(gòu)件常用的焊接方法有：電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護(hù)焊等。在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及每種焊接方法的優(yōu)缺點(diǎn)，選用合適的焊接方式。

3.1? 電弧焊

電弧焊是最傳統(tǒng)的焊接方法，基本適用于所有鋼材。其優(yōu)點(diǎn)主要有：①設(shè)備簡單。根據(jù)焊條的酸堿性，分別采用交流和直流焊機(jī);②操作簡便。該種焊接受空間限制較小，基本可實(shí)現(xiàn)全位置的焊接，操作靈活方便。缺點(diǎn)是：①對焊工的技術(shù)水平要求較高，焊接質(zhì)量對操作人員技術(shù)水平的依賴性大;②由于沒有機(jī)械輔助，全部工作由焊工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大;③焊接過程中頻繁換焊條且焊條不能完全使用，造成生產(chǎn)效率低，成本高。該種焊接主要應(yīng)用于現(xiàn)場安裝，高空焊接及局部焊接等無法使用埋弧焊和CO2氣體保護(hù)焊的情況。

3.2? 埋弧焊

埋弧焊是鋼件焊接的主要方式，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)焊接，生產(chǎn)效率高。其主要優(yōu)點(diǎn)有：①焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠。焊機(jī)采用大電流，熔深大，加上焊劑的保護(hù)，成型美觀，氣孔、夾渣等缺陷少;②生產(chǎn)效率高。埋弧焊接為連續(xù)流水作業(yè)，自動(dòng)化程度高。缺點(diǎn)是：①焊接位置限制。該方法適用于平焊、船型焊等，直線或圓弧形焊縫，需借助軌道實(shí)現(xiàn)。②對設(shè)備及工藝要求較高。由于需要專業(yè)的焊接設(shè)備，且多為自動(dòng)化控制，焊接中無法觀察焊縫融合情況，需在焊接前根據(jù)構(gòu)件的厚度選擇合適的工藝參數(shù)，并進(jìn)行焊接工藝評定。該種焊接方法主要用于H型鋼腹板和翼緣板的焊接，箱型構(gòu)件通常焊接等。

3.3? CO2氣體保護(hù)焊

CO2氣體保護(hù)焊成本低，效率高，目前已成為鋼構(gòu)件生產(chǎn)中的主要焊接方法。其優(yōu)點(diǎn)有：①焊接質(zhì)量好。由于電弧熱量集中，加熱面積小，在CO2氣流冷卻作用下，焊接變形小;②生產(chǎn)效率高。由于CO2氣體保護(hù)焊絲融化快，穿透力強(qiáng)，不產(chǎn)生熔渣，可連續(xù)操作;③操作方便，成本低。明弧操作，易于觀察其焊縫質(zhì)量。缺點(diǎn)是：氣體保護(hù)焊接受環(huán)境影響較大，對風(fēng)速、相對濕度、環(huán)境溫度及雨雪天氣都有既定的要求。該種方法主要用于節(jié)點(diǎn)板焊接，零部件及局部焊縫的修補(bǔ)等。

4? 焊接質(zhì)量檢測

焊縫的檢測通常包括外觀質(zhì)量檢測、內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)和抗拉強(qiáng)度檢測。主要的檢驗(yàn)方法有：外觀檢測、無損探傷、實(shí)驗(yàn)檢測。

外觀檢測是借助測量工具，用肉眼觀察焊件的焊縫外觀，發(fā)現(xiàn)并測定表面缺陷，檢查的內(nèi)容包括焊縫的焊波是否均勻，是否有裂紋、未熔合、夾渣、焊瘤、咬邊、燒穿、弧坑和針狀氣孔等缺陷，同時(shí)對于焊縫位置和外形尺寸加以檢驗(yàn)。

無損探傷常用的方法有磁粉、著色、超聲波、射線，其中超聲波檢測目前較為常用。

實(shí)驗(yàn)檢測屬于破壞性檢測，主要包括：拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、宏觀金相等方法。

5? 結(jié)論

幕墻的安全是建筑安全的重要組成部分，鋼結(jié)構(gòu)作為重要的支撐載體，其質(zhì)量關(guān)乎人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。隨著設(shè)計(jì)技術(shù)、加工工藝、檢測手段、相關(guān)設(shè)備的發(fā)展，幕墻鋼構(gòu)件的焊接質(zhì)量越來越可靠，因此，人們對于質(zhì)量的追求也是永無止境的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì).焊接手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

[2] GB 50205—2001.鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[3] 英若采.焊接原理及金屬材料焊接[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

[4] 李亞江.實(shí)用焊接技術(shù)手冊[M].河北：河北科學(xué)技術(shù)出版社，2002.