鋼結構工程焊接質量控制要點分析

張俊東

【摘 要】高強鋼目前在很多大型建筑鋼結構中都有廣泛應用，對建筑行業的發展起著重要推動作用。為了有效保障高強鋼在建筑鋼結構當中發揮自身重要作用和優勢，需要相關施工人員對高強鋼進行嚴格、規范的焊接操作，在確保高強鋼焊接質量基礎上，保證建筑鋼結構施工質量和安全。所以，有必要對建筑鋼結構高強鋼高效焊接技術實現深入探究，促使操作人員充分掌握焊接特點和難點，保證焊接材料達標，并在逐步創新過程中促進此技術的進一步發展。鑒于此，本文對鋼結構工程焊接質量控制要點進行解析，以供參考。

【關鍵詞】鋼結構工程；焊接；質量控制

中圖分類號：TU291 文獻標識碼：A

引言

鋼結構焊接過程中，焊接熱源對結構的加熱不均衡，使得鋼結構形狀、尺寸會發生改變，這就是我們所說的焊接變形。在變形過程中，結構內部還會出現應力、應變，這是因為結構此時沒有承受外載，就出現這些應力，因此，這些應力屬于內應力的范圍，也就是我們所說的焊接殘余應力，這一應力是自平衡內應力，其分布是不均勻的。在焊接過程中，焊接應力以及變形大多是不可避免的。它們對焊接結構的尺寸精度有著直接的影響，對焊接接頭的強度有著直接的影響，需要付出很多的人力、物力對其進行矯正，甚至還會使構件報廢出現。同時，焊接應力、變形會使今后應用鋼結構過程中的承載能力產生不小的影響。

1鋼結構工程焊接質量管理存在的主要問題

1.1缺乏健全的機制

基于當前國內鋼結構工程焊接管理水平來講，仍然停留粗放型階段，沒有任何實質性的突破。同時我國鋼結構產業起步相對較晚，但是在鋼結構實際管理中，管理機構職責劃分不明確，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趨于形式化，這對于施工單位的經濟效益具有嚴重的影響。

1.2管理手段相對較為落后

為了滿足鋼結構工程需要，提高鋼結構工程焊接管理水平，加強鋼結構工程焊接管理模式創新具有重要的意義。尤其現階段，國內在鋼結構焊接管理過程中，基于諸多傳統因素所影響，致使目前焊接機械化水平不高，基礎較為薄弱。同時焊接設備與焊接技術更新速度較慢，焊接質量管理方式具有一定的單一化特點，致使整體焊接管理質量偏低。

1.3素質水平不齊

基于鋼結構工程行業勞動強度、以及薪資待遇所限制，導致鋼結構工程行業缺乏專業型人才。同時諸多方面的人員不愿意投身此工作中，致使鋼結構工程焊接質量管理人員整體素質偏低，缺乏較強的工作能力，整體水平參差不齊。此外，鋼結構焊接環節較為復雜化，焊接工序較為繁瑣，對于從業人員要求相對較高。尤其在高層建筑鋼結構焊接時，其焊接難度系數較高，需要各部門相互配合才能夠完成。

1.4技術因素

對于技術因素，其覆蓋的范圍要廣一些，例如設計、施工、檢驗等等。對于鋼結構工程焊接質量來說，就是對技術方案進行優化，將施工工藝進行優后，來使工程施工技術能力提升，從而通過檢驗技術水平的提升等來使工程焊接質量得以保證。

2鋼結構工程焊接技術應用要點

2.1合理選擇焊接材料

相比低合金鋼，雖然高強鋼在使用結構方面具有較多優勢，但是卻對焊接材料的使用具有更苛刻的要求。高強鋼高效焊接技術在實際應用中，焊接材料大多使用的是ER55級、ER50級的焊接材料，而如果所用高強鋼具有更高的強度級別，需要焊材在與強度配比相符合環境下，適當增加所選強度配比。比如焊接作業中使用的高強鋼其屈強比不低于0.85，那么在焊接操作中為了避免出現超過800MPa抗拉強度等調質鋼焊接冷裂紋，需要適當采取一定后熱及預熱措施，并同時選擇超低氫型、低氫型焊接材料。因為焊材與鋼材有著差異化的研究進程，所以如果焊接鋼種的抗拉強度超過了800MPa，那么所選焊材就不能考慮低強匹配型。在高強鋼焊接材料今后研發道路中，需要著重研究高強鋼焊縫金屬合金化，也就是通過焊接材料，將所需合金元素向焊縫金屬當中過渡。

2.2把握焊接工藝方法

建筑鋼結構高強度高效焊接技術在實際使用期間，常用焊接方法包含三種主要類型，分別是釬焊、熔焊還有壓力焊，并細分為二十多種焊接方法。根據鋼結構焊接規范相關規定，建筑鋼結構高強鋼焊接操作適合使用的方法有電渣焊、埋弧焊、焊條電弧焊、氣電立焊、氣體保護電弧焊、栓釘焊、自保護電弧焊等，還可結合實際情況組合使用多種焊接方法。這些方法都是熔焊類型，通過進一步對比和分析，可看出建筑鋼結構高強鋼焊接方法具有耐用、高效、焊接設備經濟性強、操作靈活等特點。

經過一系列分析，建筑鋼結構高強鋼焊接操作期間，焊接材料需要具備良好的焊接性，并且被焊建構筑物對應使用工況條件以及焊接環境都比較寬松，使用的焊接工藝還有方法比較簡單，還容易操作，所以焊接技術總體具有較高的可操作性。

2.3人員準備

進行重要鋼結構焊接的人員，必須經專業培訓且通過考試，并持有效證件。但因焊接構件類別、規格、材質的不同，焊接人員技能資格等級要求也不同，因而必須對焊工技能資格進行嚴控。一是核查及確認焊接工人資格，即考核項目與焊接工作一致；二是監控焊工資格的時效性。

2.4接裂紋防治

要想對焊接裂紋進行科學合理的控制，就需要做好以下方面的防治工作：選擇合理的材料，對焊縫的化學成分進行有效的控制，降低易偏析的化學元素。此外，為了能夠對產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。

3鋼結構焊接質量保證措施

3.1焊接質量控制內容

1）焊接前質量控制

確認母材，同時復驗相關的焊接材料；保證焊接中使用的設備和儀器等能夠有效的實施；科學的評定焊接試驗；考核焊工的焊接能力。

2）焊接中質量控制

檢驗焊接工藝參數的平穩性；查看焊條等有沒有烘干；檢驗焊接材料的合理性；對焊接設備性能進行檢驗；及時實施熱處理。

3）焊接后質量控制

用眼睛對焊接外形尺寸等進行測量；檢驗焊接接頭的質量，同時實施破壞性、以及非破壞性試驗；將焊接位置進行清理。

3.2焊縫質量控制

1）外觀檢查

焊接工長要對全部的焊縫進行外觀檢查，保證百分之百，同時將其進行記錄下來；表面不能出現夾渣、裂紋等情況；檢驗焊道的尺寸等；使尺寸要和當前我國的相關標準相符合。

2）無損檢測

在焊接24h后，實施探傷檢驗，這一方法要結合鋼結構焊接相關的標準進行，同時與超聲波探傷有關要求相符合。

3.3減少收縮量

對焊透得以確保的情況，將小角度進行應用，實施窄間隙焊接坡口，從而使收縮量得以下降，使構件制作精度提升，其長度要結合正偏差驗收，將小熱輸入量進行應用，以小焊道焊接為主，從而使收縮量得以控制。

結束語

對于焊接方法來說，很多都是以局部加熱為主，這樣就會使內應力、變形等出現。焊接應力以及變形，不單單會使工藝問題產生，還會對鋼結構的承載能力產生影響，例如強度、剛度等，同時還會對結構的加工精度等產生影響。總而言之，在設計以及施工過程中，要對焊接應力、變形等質量問題高度關注，對焊接過程的質量有效控制，能夠使焊接質量問題有效的消除。

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