鋼結構焊接工程技術要點及質量控制技術

摘 要 隨著現代經濟不斷地發展，焊接作為鋼結構制作和連接的主要技術，已經在鋼結構的制作和安裝工藝中被廣泛的應用。而工程的質量直接受到鋼結構焊接技術水平的影響，因此，為了確保提高生產效率和鋼結構工程質量，文章對焊接技術特點進行分析，并且進一步的分析了其質量管理。

關鍵詞 鋼結構；焊接技術；特點；質量管理

中圖分類號：TG457 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）05-0124-01

1 高強鋼焊接技術

1）技術要點。在熔敷金屬的強度、塑性以及沖擊韌性上，如何選擇焊材呢？首先，焊接材料的最低值要高于母材標準規定的要求，在進行強匹配時，強節點桿件焊接的接頭各項性能的最低值也要全面達到母材標準規定的要求。然后，焊縫的塑性在厚板焊接的時候要做到統籌兼顧，選配焊材要按照厚度效應、厚度強度、節點拘束度大的原則來選擇低強焊材。再者，怎么才能使焊縫的韌性達到鋼材的規范要求呢？為了滿足沖擊韌性的要求，必須要重點選擇焊材的韌性強度。高強鋼焊接性的評價方法有：碳當量計算、插銷實驗臨界斷裂應力和熱影響區最高硬度實驗三種評定法。如何確定最低預熱溫度？其最低熱溫度確定的方法有：確定焊接線的硬度，根據斜Y破口式樣進行抗裂實驗，要根據一定碳當量的鋼材，即裂紋實驗控制。怎么才能使不同板厚T形接頭角焊縫熱影響區硬度達到350HV，要根據裂紋敏感指數、板厚范圍等熔敷金屬擴散氫含量，對應的冷卻速度為540℃。高強鋼焊接技術如何確定最低預熱溫度？要根據鋼材和接頭熱輸入的特地曲線圖。

2）質量管理。首先，焊接的時候，電壓、電流、焊接速度、熔敷金屬的冷卻時間，控制熱輸入要控制在800℃～500℃區間，冷卻速度也要控制在800℃～500℃區間。其次，采用良好的操作手法，選用優質、堿性低的氫焊材，從而達到焊接焊縫中碳、硫、磷、氮、氫、氧的質量百分比。充分的維護熔池金屬的短弧，限制熔池金屬的擺動，穩定熔池金屬的傾角。再者，如何對高強鋼的變形和應力進行控制呢？用多層敷焊的方法焊接，并且要用小線能量，減少熔敷金屬填充量，焊接時要選用氣體保護焊等高能量密度和低熱焊接坡口。同時也要減少焊接坡口的間隙和角度，并且要采用對稱、輪流施焊的方式。由此可見，為了指導實際的焊接生產，要綜合考慮他的性能要求，根據高強鋼自身的強化機理，根據高強鋼供貨狀態，在評價焊接性的時候制定合理的焊接工藝，要合理選擇焊接材料和實驗的方法。同時為了降低這個鋼種的冷冽傾向，要充分的考慮該鋼種的焊接。

2 低溫焊接施工工藝

1）在焊材的選擇上。低溫的環境中，對焊材要嚴格執行烘焙和保溫措施，因此要盡量選擇低氫的焊材，或者選擇超低氫焊材。在焊接作業的時候，為了減少熱量的損失，要在焊前進行防護，怎么才能使焊接區域形成相對封閉的空間呢？這就需要在焊接作業區域搭建防護棚；如果沒有條件搭建防護棚，還需要對焊接區域進行防護，要求氣體保護焊及焊接氣瓶均要采取其他的有效措施進行保溫。

2）要控制好低溫焊接質量。①要對預熱和層間進行保溫。在低溫環境下，加熱區域中的構建焊接區各方向不能小于100 mm范圍內的母材，預熱溫度要稍微高于常溫環境下的焊接預熱溫度，要采用大于或者等于二倍鋼板厚度的母材，根據JGJ812002的規定，焊接層間溫度最低溫度在20℃，不能低于預熱溫度，不能低于預熱標準。兩者取高值。②如何加大低溫焊接定位焊時的熱輸入，為了增大焊縫截面和長度，不在坡口以外的母材上，采用與正式焊接相同的預熱條件進行打弧，為了減少由于定位焊接所引起的收縮裂紋，熄弧的時候一定要填滿弧坑，從而適當加大定位焊的熱輸入。③采用什么樣的合理的低溫焊接方法？為了盡量多層多道使用擺幅，要嚴格控制層間溫度。④如何使低溫焊接后熱及保溫？焊接后，為了防止因為冷速過快而引起的冷裂紋，要對焊接接頭進行后熱保溫處理，避免擴散氫氣的逸出。同時要適當的后熱溫度，適當的降低預熱溫度。

3 厚鋼板焊接技術

厚鋼板在建筑剛結構中，經常被大量的使用，如：國家體育場鳥巢工程中，就用了最大板厚達到了110 mm的鋼，而新保利大廈工程使用了125 mm厚度的軋制H型鋼翼板。在建筑用鋼的范圍內，由于厚鋼板的大量使用，豐富和促進了后鋼板焊接技術的發展。但是厚鋼板焊接的時候需要注意什么呢？要充分的考慮選擇合理的坡口形式，如：雙U或者X坡口，防止產生裂紋，減少變形。如果只能單面焊接，為了減少焊接收縮量，保證焊透，要采用小角度、窄間隙坡口。從而提高工作效率，也能夠降低焊接剩余應力，從而合理地預熱和層間溫度。

4 質量管理

該工序是最容易發生質量問題的工序之一，屬于隱蔽工程。根據相關資料顯示，因為焊接質量導致的焊縫返修率在80%以上。另外，10%的焊縫質量問題是由于上道工序操作不當，由于操作人員的技術問題引起的。由于墊板靠焊縫的一側墊板表面的氧化皮、鐵銹沒有清理干凈，在X類型坡口溶透焊縫中，由于反面的清根不徹底，在施焊的過程中，從而導致焊縫中出現質量問題。另外由于沒有徹底清除油污在采用墊板V類型的坡口焊的時候，直接在上面施焊，使墊板存在著質量的問題。由于焊接規程文件編制的不夠合理，不能充分的展開工作面，坡口大小的設計不能滿足施工的要求等等，在焊接的過程中不能滿足要求，由于不正確的焊接工序，采用的焊接電流會導致不可矯正的變形等等問題。因此，為了保證工程的正確性和流暢型，要根據具體的情況，采取靈活多變的焊接技術，如何具體實施處理？要結合具體的工程結構特點，編制正確的工藝文件，評定采用中厚板焊接的構建，制定相關的焊接工藝。為了保證工藝文件指定的經濟性、準確性、可操作性、適宜性，按照國家標準，嚴格確定坡口的大小和預留的間隙。同時根據國家標準，通過焊接工藝評定的實驗，確定合理的焊接材料，按照國家標準嚴格要求進行用前存放、用時培烘，在規范的要求溫度之上，控制保溫溫度。

5 總結

綜上所述，為了確保工程質量的目的，在多數情況下為了有效地控制鋼結構的焊接變形，根據焊接要求的不同采取相對應的鋼結構焊接技術。并且在實踐中，由于材料、結構以及焊接施工現場環境等影響，為了提高焊接變形技術水平，要不斷地總結和積累焊接經驗，從而提高控制焊接應力。

參考文獻

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作者簡介

張道友（1964-），助理工程師，2000年畢業于大慶石油化工總廠職工大學化工設備制造與檢修專業，現在大慶石化建設公司檢修分公司從事生產管理工作。endprint