鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

程龍

摘要：21世紀(jì)以來(lái)，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的背景下，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接水平取得了一定的進(jìn)步和發(fā)展。同時(shí)，為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，滿足鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量要求，鋼結(jié)構(gòu)工程焊接工作的重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向質(zhì)量管理措施。其中鋼結(jié)構(gòu)是指由鋼板和型鋼組成的鋼結(jié)構(gòu)工程，由鋼桁架、鋼柱和鋼梁組成。構(gòu)件連接一般選用鉚釘、螺栓和焊縫，屬于建筑結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)類型。與其他結(jié)構(gòu)形式相比，鋼結(jié)構(gòu)工程具有截面小、重量輕、適于安裝運(yùn)輸、制造機(jī)械化程度高、密封性好等明顯的優(yōu)點(diǎn)，符合節(jié)能環(huán)保的理念。鑒于此，本文針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理的研究具有重要意義。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)工程;焊接質(zhì)量;控制要點(diǎn);分析

1鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理的現(xiàn)狀

1.1管理手段落后

為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，滿足日益增長(zhǎng)的工程質(zhì)量要求，加快轉(zhuǎn)變鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理模式，提高焊接管理水平，具有重要的價(jià)值。但是，從我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理的現(xiàn)狀來(lái)看，受傳統(tǒng)因素的嚴(yán)重影響，焊接機(jī)械化的基礎(chǔ)薄弱，焊接技術(shù)和焊接設(shè)備更換速度慢，焊接質(zhì)量管理手段落后，管理方法單一，管理效率低，導(dǎo)致施工單位在焊管中。管理過(guò)程中存在盲目性，資金不能發(fā)揮預(yù)期的管理效果，不僅增加了成本投入，還可能影響項(xiàng)目的進(jìn)度和質(zhì)量。

1.2素質(zhì)水平不齊

受鋼結(jié)構(gòu)工程行業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度高、工資低的制約，專業(yè)焊接質(zhì)量管理人員缺乏，或人員工作意愿低，人才流動(dòng)速度快，無(wú)法與企業(yè)組建技術(shù)管理團(tuán)隊(duì)。上升特點(diǎn)，是鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理人員整體質(zhì)量水平不均衡的主要原因。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接環(huán)節(jié)復(fù)雜，焊接工藝繁瑣。特別是高層建筑或超高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)工程施工難度較大。它涉及多部門協(xié)調(diào)。一旦管理者的管理水平不夠，或缺乏管理經(jīng)驗(yàn)，或沒(méi)有管理資格證書，不僅會(huì)直接影響鋼材。結(jié)構(gòu)工程的施工進(jìn)度也可能掩埋其他隱患，造成不可預(yù)測(cè)的損失。

1.3缺乏健全機(jī)制

從目前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理水平來(lái)看，仍處于廣泛發(fā)展階段。鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)起步較晚，整體發(fā)展較快。管理機(jī)構(gòu)存在管理不到位、管理職責(zé)分工不清等問(wèn)題。尤其是管理不充分，意味著管理組織的形態(tài)相同，具有直接的影響。施工單位的經(jīng)濟(jì)效益，少數(shù)施工單位缺乏健全的管理機(jī)制，無(wú)法充分開(kāi)展焊接管理，無(wú)法發(fā)揮焊接管理的作用，無(wú)法實(shí)施焊接管理過(guò)程，可能埋下其他隱患，造成不可預(yù)測(cè)的損失。

2鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制措施

2.1焊接變形與應(yīng)力的控制

焊接變形和應(yīng)力是鋼結(jié)構(gòu)焊接中不可避免的問(wèn)題，在實(shí)際焊接過(guò)程中會(huì)嚴(yán)重影響焊接接頭的強(qiáng)度和焊接結(jié)構(gòu)的尺寸精度。它不僅消耗了大量的人力、物力，而且嚴(yán)重影響構(gòu)件的修復(fù)和整改，甚至造成構(gòu)件的報(bào)廢，嚴(yán)重影響焊接構(gòu)件的使用能力。

2.1.1焊接變形的控制。在鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接過(guò)程中，應(yīng)盡量減少焊縫的截面積，以保證滿足連接件的焊接量。焊縫的強(qiáng)度在很大程度上取決于焊腳的尺寸，多余的焊縫金屬，根據(jù)規(guī)范的作用，不僅可以保證焊縫的許用強(qiáng)度，而且可以提高應(yīng)力集中系數(shù)。對(duì)于厚板和對(duì)焊，可采用U型刨邊機(jī)形成U型槽，以減少焊縫中的金屬量。在焊接過(guò)程中，應(yīng)盡量減少焊縫數(shù)量，每道焊縫應(yīng)采用多道焊和多層焊。在這一過(guò)程中，必須加強(qiáng)厚板焊接的管理。在焊縫布置過(guò)程中，必須在中性軸附近進(jìn)行焊接，尤其要注意厚板焊接。同時(shí)，要保證其對(duì)稱性，保證焊縫在中性軸周圍的平衡，降低焊接變形的概率。每次焊接作業(yè)完成后，焊接板內(nèi)部的熱量使焊接板膨脹，導(dǎo)致兩板分離。此時(shí)，熱量從板內(nèi)逐漸擴(kuò)散，導(dǎo)致帶板外緣膨脹，導(dǎo)致兩板不相容等現(xiàn)象。焊接前采用反變形法可充分利用收縮力。另外，通過(guò)合理安排焊接順序，保證收縮力平衡，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不同部位的有意安排焊接。目前，這種操作主要是由某一點(diǎn)的焊接收縮力來(lái)抵消。

2.1.2焊接殘余應(yīng)力的控制。在焊接殘余應(yīng)力的控制過(guò)程中，要注重降低焊件的剛度，嚴(yán)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(shí)，減少焊縫的拘速度，合理規(guī)劃設(shè)計(jì)焊接順序。

2.1.3焊接裂紋防治。為了科學(xué)合理地控制焊接裂紋，需要從選材合理、有效控制焊縫化學(xué)成分、減少化學(xué)成分分離等方面做好工作。此外，為了合理控制裂縫，可以從以下兩個(gè)方面著手。一是做好焊前預(yù)熱;二是焊后緩冷;二是改善焊接接頭結(jié)構(gòu)，解決焊接裂紋問(wèn)題。

2.1.4做好焊縫質(zhì)量檢查。通常，焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)主要包括以下幾個(gè)方面：表面缺陷檢驗(yàn)、焊縫尺寸檢驗(yàn)和焊縫檢驗(yàn)。表面形狀檢查包括焊腳形狀不規(guī)則、單坑處理、截面不規(guī)則和焊縫。焊縫尺寸：重點(diǎn)檢查角焊縫焊腳尺寸、對(duì)焊寬度等，焊縫表面缺陷是指裂紋、單坑、咬邊、焊瘤等。

2.2焊接工藝評(píng)定及焊縫質(zhì)量控制措施

在焊接工藝評(píng)定方面，主要有兩個(gè)方面：（1）我國(guó)首次生產(chǎn)的鋼材和焊接材料應(yīng)用于重點(diǎn)和特殊鋼結(jié)構(gòu)工程;（2）本工程施工企業(yè)首次采用鋼材品種和焊接工藝。

對(duì)于焊縫的質(zhì)量控制，主要的外部檢查是：（1）檢查表面形狀，如不規(guī)則焊縫橫截面、弧坑位置、焊縫等;（2）焊縫尺寸，主要是指對(duì)接焊縫的超高、角焊縫焊腳尺寸等;（3）焊縫表面問(wèn)題，主要是表示咬邊、裂紋等。在我國(guó)《鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》中，與焊縫外觀質(zhì)量相關(guān)的規(guī)定有：（1）裂紋不能出現(xiàn)不熔合、以及留有焊瘤的情況;（2）焊接區(qū)域不能將飛濺物焊接。

2.3焊接應(yīng)力集中的控制措施

（1）設(shè)計(jì)過(guò)程中要使不連續(xù)、不均勻以及缺口等問(wèn)題進(jìn)行避免，要盡量使焊縫的交叉得以避免，在焊縫間，保持最小距離超過(guò)100mm。同時(shí)，對(duì)于不等厚鋼板的對(duì)稱焊接接頭，無(wú)論中心線是否對(duì)齊，都應(yīng)先將厚鋼板做成斜面，再對(duì)齊。另外，焊縫的位置應(yīng)合理，通過(guò)最少的焊接可以達(dá)到最佳的效果。（2）焊接位置的選擇應(yīng)考慮焊接和檢查的方便性，焊接接頭板的過(guò)渡應(yīng)平緩。同時(shí)切斷肋端尖角，板端應(yīng)包角。焊縫排列時(shí)，應(yīng)對(duì)稱，靠近中心軸。（3）焊縫布置應(yīng)避免應(yīng)力集中，應(yīng)特別注意動(dòng)載荷結(jié)構(gòu)。此外，焊縫不能在最大應(yīng)力下布置。

2.4鋼結(jié)構(gòu)變形的控制措施

（1）對(duì)稱零件尺寸相同，加工更方便，有利于裝配過(guò)程的互換性。如果材料尺寸與零件的長(zhǎng)填充尺寸相同，則應(yīng)盡量減少拼接焊縫。在布置焊縫時(shí)，構(gòu)件的重心應(yīng)對(duì)稱，以減少焊接應(yīng)力的集中和變形。（2）在連接零部件的過(guò)程中，應(yīng)避免不等截面和厚度的連接。在連接過(guò)程中，結(jié)合緩坡可以改變截面的形狀和厚度，在對(duì)接過(guò)程中統(tǒng)一截面和厚度，平衡傳遞力，避免焊接后過(guò)度應(yīng)力和變形。在鋼結(jié)構(gòu)的不同節(jié)點(diǎn)中，桿端邊緣之間的距離不能太近，大部分錯(cuò)列距離不能小于20mm，保證了焊接質(zhì)量，避免了焊接過(guò)程中熱量的集中增加，使焊接變形更嚴(yán)重。（3）選擇焊機(jī)有三個(gè)方面：a.焊接電流;b.穩(wěn)定電壓;c.負(fù)載消耗。交流焊機(jī)可用于普通鋼結(jié)構(gòu)的焊接。對(duì)于直縫焊機(jī)，可用于焊接要求較高的鋼結(jié)構(gòu)。對(duì)于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，可用于要求較高的厚鋼板和薄鋼板。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著鋼結(jié)構(gòu)工程的不斷深入發(fā)展，無(wú)論是在建設(shè)規(guī)模還是具體數(shù)量上，都取得了較為顯著的發(fā)展成果。鋼結(jié)構(gòu)的連接和穩(wěn)定性在鋼結(jié)構(gòu)中起著重要作用。因此，在鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，施工單位應(yīng)逐步提高對(duì)鋼結(jié)構(gòu)性能和設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)施工管理，提高鋼結(jié)構(gòu)的承載力，提高鋼結(jié)構(gòu)的整體承載力。鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。此外，施工單位還需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)施工要求，選擇科學(xué)合理的施工工藝，最大限度地消除鋼結(jié)構(gòu)缺陷。同時(shí)，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的焊接管理，控制和管理焊接變形應(yīng)變、焊接殘余應(yīng)力和焊接裂紋的預(yù)防，以提高鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，提高鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉永軍.鋼結(jié)構(gòu)工程焊接中的缺陷及補(bǔ)救方法[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2017（19）.

[2] 王彬.建筑工程施工質(zhì)量監(jiān)控與驗(yàn)收實(shí)用手冊(cè)[M ].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2017.

[3] 伊澤陽(yáng)一 .建筑工程監(jiān)理要點(diǎn)集[M ].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2019.