簡析幕墻鋼構件焊接質量控制要點

張錦

摘? ? 要：隨著鋼構件在建筑幕墻中的廣泛應用，其焊接質量直接關系到整個建筑外圍護結構的質量。而焊接工序又是影響鋼構件成品加工精度及強度的重要環節，為使施工操作人員更加熟悉和掌握鋼構件的焊接工序和質量控制要點，本文從焊接方法、焊工資質、工藝評定、材料質量及焊接質量檢驗等方面做了簡要分析與研究。

關鍵詞：幕墻;鋼構件;焊接;質量控制

1? 前言

幕墻工程中常見的鋼構件主要包括鋼轉接件、次級鋼結構、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構或土建結構上。焊接工序是鋼構件加工制作中特殊而重要的工序。在焊接過程中不免會出現局部的焊接缺陷及殘余應力，如不加以控制，就會在外部荷載和內部應力的共同作用下產生疲勞破壞，進而影響到整體的結構安全，甚至發生安全質量事故。因此，必須從原材料選用、焊前準備、焊接工藝評定及焊后質量檢測等產品質量全過程進行控制以保證焊接質量。

2? 焊接質量控制的基本方法

鋼構件的生產質量控制，主要從人、機、料、法、環五個方面加以要求，具體體現為：焊工的資質及管理，焊接設備的合理選用，焊接材料的質量與控制，焊接工藝及作業指導書，操作、檢驗規范和作業環境。

2.1? 焊工資質及管理

焊工作為特種作業的一類工種，必須通過有關部門統一組織的考試、考核，并取得相應等級的資格證書方可持證上崗。企業應編制焊工花名冊，嚴格管理。停焊超過6個月的焊工須重新考核上崗。定期對每名焊工所焊焊縫的質量檢測記錄進行統計考核。

2.2? 焊接工藝評定

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

2.3? 焊接工藝作業指導書

經過評定及論證的焊接工藝作業指導書是指導焊工按照既定方法施焊的操作規程，是避免焊接質量因個人技能差異帶來的質量不穩定、不統一，防止質量失控。一經確認，不得任意更改或不按章作業。

2.4? 材料自身的質量及控制

焊接所用的焊條、焊絲、焊劑等焊接材料，容易受潮、變質，直接影響焊接質量。因此，在運輸及儲存過程中須注意防潮，使用前按照規定的時間、溫度進行烘焙。相關人員及時準確填寫烘焙記錄，詳細記錄牌號、規格、批號、烘焙溫度和時間，并由專職質檢員進行核查簽字確認。母材的選擇除滿足結構的強度、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行檢驗。

2.5? 各單件之間的裝配質量

焊接質量的好壞與裝配質量有著直接關系，具體滿足以下條件：①滿足標準規定的連接組裝偏差;②焊接邊緣50mm范圍內除油、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量要求，當存在裂紋、氣孔、夾渣等缺陷是，應完全清除;④引弧板與母材材質相同，焊縫坡口形式相同，長度符合標準規定，引弧板拆除時，應采用氣割方式，不得用錘擊落;⑤襯板焊時，墊板與母材底面貼緊，對接焊縫不應和加筋板的角焊縫交錯。圓管或方管在每根構件中允許存在一個接頭。

3? 常用焊接方法

目前鋼構件常用的焊接方法有：電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊等。在實際應用過程中，應根據實際情況及每種焊接方法的優缺點，選用合適的焊接方式。

3.1? 電弧焊

電弧焊是最傳統的焊接方法，基本適用于所有鋼材。其優點主要有：①設備簡單。根據焊條的酸堿性，分別采用交流和直流焊機;②操作簡便。該種焊接受空間限制較小，基本可實現全位置的焊接，操作靈活方便。缺點是：①對焊工的技術水平要求較高，焊接質量對操作人員技術水平的依賴性大;②由于沒有機械輔助，全部工作由焊工完成，勞動強度大;③焊接過程中頻繁換焊條且焊條不能完全使用，造成生產效率低，成本高。該種焊接主要應用于現場安裝，高空焊接及局部焊接等無法使用埋弧焊和CO2氣體保護焊的情況。

3.2? 埋弧焊

埋弧焊是鋼件焊接的主要方式，能實現自動連續焊接，生產效率高。其主要優點有：①焊接質量穩定可靠。焊機采用大電流，熔深大，加上焊劑的保護，成型美觀，氣孔、夾渣等缺陷少;②生產效率高。埋弧焊接為連續流水作業，自動化程度高。缺點是：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，需借助軌道實現。②對設備及工藝要求較高。由于需要專業的焊接設備，且多為自動化控制，焊接中無法觀察焊縫融合情況，需在焊接前根據構件的厚度選擇合適的工藝參數，并進行焊接工藝評定。該種焊接方法主要用于H型鋼腹板和翼緣板的焊接，箱型構件通常焊接等。

3.3? CO2氣體保護焊

CO2氣體保護焊成本低，效率高，目前已成為鋼構件生產中的主要焊接方法。其優點有：①焊接質量好。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生產效率高。由于CO2氣體保護焊絲融化快，穿透力強，不產生熔渣，可連續操作;③操作方便，成本低。明弧操作，易于觀察其焊縫質量。缺點是：氣體保護焊接受環境影響較大，對風速、相對濕度、環境溫度及雨雪天氣都有既定的要求。該種方法主要用于節點板焊接，零部件及局部焊縫的修補等。

4? 焊接質量檢測

焊縫的檢測通常包括外觀質量檢測、內部質量檢驗和抗拉強度檢測。主要的檢驗方法有：外觀檢測、無損探傷、實驗檢測。

外觀檢測是借助測量工具，用肉眼觀察焊件的焊縫外觀，發現并測定表面缺陷，檢查的內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，同時對于焊縫位置和外形尺寸加以檢驗。

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。

實驗檢測屬于破壞性檢測，主要包括：拉伸試驗、彎曲試驗、沖擊試驗、硬度試驗、宏觀金相等方法。

5? 結論

幕墻的安全是建筑安全的重要組成部分，鋼結構作為重要的支撐載體，其質量關乎人們的生命財產安全。隨著設計技術、加工工藝、檢測手段、相關設備的發展，幕墻鋼構件的焊接質量越來越可靠，因此，人們對于質量的追求也是永無止境的。

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