淺析低溫下鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量控制

占長志 王世峰

摘 要：在進行焊接作業(yè)過程中，鋼結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)階段一種常見的施工材料，其焊接質(zhì)量的高低在一定程度上對工程整體施工質(zhì)量和施工效率具有直接影響，而在低溫作業(yè)環(huán)境下進行焊接作業(yè)，受熱的不均勻也會導致殘余應力的產(chǎn)生，進而對鋼材整體結(jié)構(gòu)部造成極為不利的影響。鑒于此，本文主要闡述了現(xiàn)階段低溫焊接的常見問題，并對其優(yōu)化策略進行了全面探析，以此在保障焊接質(zhì)量和焊接效率的基礎(chǔ)上，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：低溫環(huán)境;鋼材結(jié)構(gòu);焊接質(zhì)量;問題與策略

1 現(xiàn)階段低溫環(huán)境下焊接問題的常見類型

在進行工程施工作業(yè)過程中，冬季施工是不可避免的，而經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在低溫環(huán)境下進行焊接作業(yè)，由于焊接溫度和外界環(huán)境溫度所產(chǎn)生的溫差較大，因此極易導致焊縫和裂紋等一系列問題的產(chǎn)生，最終對鋼材焊接質(zhì)量和焊接效率造成一定影響，給人們的生命財產(chǎn)埋下巨大安全隱患。就目前來看，現(xiàn)階段低溫環(huán)境下常見的焊接問題主要有：

1）焊縫的尺寸與預期焊接不一致。在進行焊接作業(yè)過程中，低溫環(huán)境下焊縫尺寸與預期焊接目標不一致是極為常見的一種焊接問題，而導致焊縫過寬和過窄的原因主要有兩點，即一是在低溫作業(yè)環(huán)境下，操作人員自身由于受外界溫度的影響，在進行操作過程中其靈敏度相對較低，因此對于焊縫的控制也存在一定問題，二是由于在焊接過程中，焊接后焊材和母材的融合不僅受外界溫度影響極為強烈，其收縮的一致性也往往難以達到統(tǒng)一化，最終對焊接整體作業(yè)造成了極為不利的影響。

2）焊材裂縫和脆斷問題的產(chǎn)生。經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在進行焊接作業(yè)過程中，由于焊接溫度和外界環(huán)境溫度之間存在顯著的溫度差，因此焊材和母材在焊接時，焊材的高溫與母材的低溫兩者之間會致使焊材產(chǎn)生劇烈收縮變化，進而導致裂縫和脆斷問題的產(chǎn)生。具體而言，就是施工單位工作人員將焊條瞬間加熱至融化狀態(tài)，但在與低溫母材接觸時，驟熱到驟冷的過度不僅使焊材產(chǎn)生了劇烈收縮變化，甚至會對整體施工質(zhì)量和施工效率產(chǎn)生一定影響，最終嚴重阻礙了企業(yè)的進一步發(fā)展。

3）夾渣、未熔透現(xiàn)象。就目前來看，焊縫尺寸的不一致以及焊材裂縫問題是低溫焊接過程中的常見焊接問題，但除此之外，夾渣、未熔透現(xiàn)象也是低溫環(huán)境下進行焊接時存在的一種問題，但這種問題的發(fā)生率相對較低，其主要是由于施工單位焊接時仍采用與正常溫度下一樣的電流進行加熱焊接，使得焊材未能進行完全融化，在進行與母材的融合時會存在上述問題，最終也對焊接質(zhì)量和焊接效率造成了一定影響。

2 低溫下鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制策略的基本概述

1）施工前準備工作。在進行工程施工作業(yè)過程中，為從根本上有效規(guī)避上述問題的產(chǎn)生，切實保障鋼材焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量和結(jié)構(gòu)效率，在進行工程施工作業(yè)過程中，工作人員需做好如下工作，即：其一，材料的準備。從某方面而言，焊接材料對鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量和焊接效率的影響力是不容忽視的，為此要想從根本上規(guī)避一系列其它焊接問題的產(chǎn)生，在進行焊接材料選擇時，工作人員需在保證設計要求的前提下，綜合考慮鋼材的基本性能，從而選擇合適的焊接材料，以此為預期焊接目標的實現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ);其二，人員準備。焊接工作人員作為焊接作業(yè)的執(zhí)行者，其自身專業(yè)能力和綜合素養(yǎng)水平的高低，在一定程度上對焊接質(zhì)量和焊接效率具有重要影響。為此對于進行重要鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作人員，施工單位和相關(guān)主管部門需從根本上提高人員選拔標準，并加大人員培訓力度，從而在確保其自身能力和綜合素養(yǎng)滿足焊接工作需要的基礎(chǔ)上，以保障焊接作業(yè)的科學性、合理性和有效性，除此之外在進行焊接作業(yè)前，施工單位還需核查及確認焊接工人資格，以確保焊接人員技能資格等級要求與焊接構(gòu)件作業(yè)內(nèi)容的一致性，最終為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)奠定良好基礎(chǔ);其三，焊接工藝的合理化選擇。在進行焊接作業(yè)過程中，焊接工藝的科學性、合理性和有效性與否，在一定程度上對企業(yè)整體發(fā)展而言具有重要影響，故此為從根本上保證電弧深入焊縫底部，減少焊后變形情況，施工單位工作人員在進行焊接時，需盡量依據(jù)實際情況選擇合適的坡口形式，以此在降低工程施工難度的基礎(chǔ)上，為預期施工目標的實現(xiàn)打下堅實基礎(chǔ)。除此之外，在進行焊接作業(yè)過程中，焊接次序也是導致殘余應力產(chǎn)生的主要原因，為此要想切實保障鋼材焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量，在進行焊接時，工作人員還需嚴格按照“先焊收縮量較大焊接節(jié)點、后焊收縮量較小焊接節(jié)點”的順序，以此規(guī)避后期各項施工作業(yè)問題的產(chǎn)生;其四，施工作業(yè)條件及安全設施。在低溫環(huán)境下進行焊接作業(yè)時，為從根本上保障焊接的安全性、可靠性，施工單位需從根本上認識到低溫環(huán)境對焊接施工安全保障方面的影響力，并通過采取科學有效地安全措施來為施工人員營造良好的作業(yè)環(huán)境，為預期目標的實現(xiàn)打下堅實基礎(chǔ)。

2）施工過程控制工作。在進行焊接作業(yè)過程中，質(zhì)量問題產(chǎn)生的主要原因是由于焊接溫度和環(huán)境溫度之間較大的溫度差，為此要想從根本上規(guī)避上述問題的產(chǎn)生，在焊接作業(yè)前，施工人員除了要做好上述準備工作外，在實際施工作業(yè)過程中，還需做好如下工作，即：其一，工作人員可通過采取焊前預熱的方式，即通過縮小焊接材料溫差，確保在焊接過程中焊接材料溫度的一致性，以此規(guī)避焊接材料劇烈熱脹冷縮現(xiàn)象的產(chǎn)生，最終極大地保障了金屬結(jié)構(gòu)的嚴密性和穩(wěn)定性。具體而言就是工作人員可利用火熱對各個部位進行加熱處理，并在確保母材與焊接區(qū)域溫差一致性的基礎(chǔ)上，進行焊接作業(yè);其二，在突遇某種惡劣環(huán)境時，為避免其對于焊接工作的影響，施工單位和相關(guān)主管部門可通過采取搭設棚罩的方式，在提升周圍作業(yè)環(huán)境溫度的基礎(chǔ)上，縮短焊接作業(yè)的溫度差，最終為預期施工目標的實現(xiàn)創(chuàng)造良好條件。就目前來看，在進行焊接作業(yè)過程中，基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)的工作人員需嚴格控制焊接層間溫度，確保其溫度維持在一百二到二百攝氏度之間，此外在進行焊接時，每個接頭應一次焊完中間不得停歇，倘若在焊接過程中需要中途停歇的話，停歇時工作人員需要嚴格把控各個焊接點及焊接層次之間的溫度關(guān)系，并通過采取后熱、緩冷等一系列保溫措施，縮短其溫度差。最后在緊接著開始焊接時，工作人員需重新預熱并據(jù)節(jié)點形式及板厚提高預熱溫度，只有這樣才能實現(xiàn)焊接層次之間的緊密結(jié)合;其三，焊后熱。通常而言，為從根本上提高焊接質(zhì)量和焊接效率，規(guī)避殘余應力的產(chǎn)，基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)主管部門在進行焊接作業(yè)后，需對焊接材料進行二次加熱，這一舉措的意義在于減少焊接材料裂縫及脆斷情況的發(fā)生;其四，焊后緩冷。在焊后熱作業(yè)后，為確保后期各項作業(yè)的順利實施，基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)主管部門需對焊接材料采取厚棉被覆蓋包裹等形式進行緩冷作業(yè)，具體而言就是相關(guān)人員需密閉空氣流通部位，并緩冷至焊接區(qū)、焊縫正面、背面均達周圍環(huán)境溫度為止。

3 焊接質(zhì)量檢查

焊接質(zhì)量的保證，不僅焊后要進行驗收，還需在焊前及焊中進行檢查，實現(xiàn)全程管控。通常焊接檢查包括焊前、焊中和焊后檢查三個階段。在各階段，檢查工作內(nèi)容應符合設計要求及現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范。

4 結(jié)語

總而言之，近年來隨著城鄉(xiāng)一體化建設進程的不斷加快，鋼材作為一種最常見的施工材料，殘余應力的存在是不僅極大地降低了工程施工質(zhì)量和施工效率，此外對于企業(yè)整體發(fā)展而言也是十分不利的，為此要想從根本上保障工程施工質(zhì)量和施工效益，依據(jù)工程實際情況采取必要的技術(shù)措施，是現(xiàn)階段基層產(chǎn)業(yè)機構(gòu)和相關(guān)主管部門的核心發(fā)展方向。

參考文獻

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