鋼結構工程焊接質量控制要點闡釋

史啟龍

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑技術也在不斷的更新，基于鋼結構的優(yōu)越性能，在當前的建筑施工過程中有著廣泛的應用。鋼結構工程對于最終建筑工程的質量起著重要的保障作用，因此必須要強化對鋼結構工程焊接質量的控制，保證建筑的建設質量。本文闡述了鋼結構工程在施工過程中的優(yōu)勢和劣勢，并深入探討了于鋼結構工程有關的焊接質量控制要點。

Abstract： With the rapid development of China's economy， the building technology is also constantly updated. With the superior performance of the steel structure， it has been widely used in the current building construction process. Steel structure engineering plays an important role in ensuring the quality of the final construction project. Therefore， it is necessary to strengthen the control of the welding quality of the steel structure engineering to ensure the construction quality of the building. This article describes the advantages and disadvantages of steel structure engineering in the construction process， and discusses in depth the welding quality control points related to steel structure engineering.

關鍵詞：鋼結構工程;焊接;質量控制;要點;闡釋

Key words： steel structure engineering;welding;quality control;key points;interpretation

中圖分類號：TG404? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）12-0252-03

0? 引言

鋼結構工程的施工速度較快，減少了鋼結構工程的施工周期，在安裝的過程中也較為容易方便，給施工帶來了較高的便利性。鋼結構工程具有極高的強度，在安裝樓層較高或者跨度較大的建筑能夠取得更好的建筑效果。但是，我國很多實際的施工人員對鋼結構工程的認識較為淺顯，無法真正的掌握鋼結構工程的焊接要點，給鋼結構工程最終的質量造成了一定的影響。因此，為了提升建筑的施工質量，必須要在鋼結構工程的焊接部分進行嚴格的控制和掌控，保證鋼結構工程的質量，促進建筑行業(yè)和建筑技術的不斷更新。

1? 鋼結構工程應用的優(yōu)點和缺點

鋼結構工程是一種應用廣泛的結構類型，雖然具有較好的優(yōu)勢，但是同時也有些許的缺點[1]。鋼結構具有較高的強度，并且塑性和韌性都極好，可以在跨度大、承載要求強的建筑工程種使用，能夠明顯提升鋼結構工程的質量。鋼結構工程在一般的條件下都不會受到較大的影響，因此變形的效果也較小，不會影響到建筑工程的整體質量。鋼結構工程也有一定的缺點，鋼結構工程所使用的材料都為鋼材，因此耐腐蝕性較差，特別是在一些薄壁的構建過程中，鋼結構工程極其容易受到腐蝕。在后續(xù)的建筑維護過程中，需要使用更多的物品進行除銹，所使用的資金也會有所增加。鋼結構工程的耐火程度也較弱，一旦發(fā)生火災會給建筑工程帶來嚴重的危害。

2? 鋼結構工程焊接質量控制的基本方法

為了確保鋼結構工程的焊接質量，必須要將質量控制貫穿在鋼結構的每一個加工制造環(huán)節(jié)中，在人員培訓、設備配置、材料準備、實際操作等多種因素都要進行很嚴格的控制和把關。鋼結構工程的焊接質量控制還包括使用科學化的流程進行加工，并對鋼結構工程進行可靠的試驗，檢驗鋼結構工程是否具有安全性和實用性[2]。

2.1 對焊接人員的資質進行管理

鋼結構工程的焊接是由專業(yè)的焊接技術人員所操作的，是一項較為特殊的職業(yè)，具有一定的工作風險，需要焊接人員擁有較強的專業(yè)能力。因此，當企業(yè)在招聘鋼結構工程的焊接人員時，需要對焊接人員進行技術考試，要求焊接人員擁有相應的從事資格證。對于沒有接受過專業(yè)技能培訓的焊接人員一律不予以雇傭，即使通過了技術考試也不也能讓這些人員進行上崗作業(yè)。建筑企業(yè)可以根據(jù)在崗的鋼結構工程焊接人員進行人員數(shù)據(jù)統(tǒng)計，對焊接人員進行及時的培訓和技術考核，根據(jù)考核結果對焊接人員的數(shù)據(jù)信息進行更改。如果焊接人員的技術能力有所提升，可以將績效獎金做為相應的獎勵，激發(fā)焊接人員對于培訓活動的積極性。

2.2 設計焊接工藝評定試驗

為了保證鋼結構工程的焊接質量，可以設計一項焊接工藝評定試驗，能夠為焊接接頭是否符合質量要求提供重要的憑據(jù)。在進行焊接工藝評定試驗之后，相關技術人員可以根據(jù)試驗的結果來設計焊接工藝指導書，為鋼結構工程的焊接提供技術標準。如果建筑企業(yè)第一次選擇某種鋼材以及焊接材料之后，必須要首先進行焊接工藝的評定試驗，并將評定的最終結果和報告內(nèi)容進行保存。如果缺乏焊接工藝指導書的指導和干預，會使焊接人員在進行鋼結構工程焊接時受到外界因素的影響，導致鋼結構工程的質量下降。

2.3 控制鋼結構工程焊接過程中的材料質量

在實際的鋼結構工程焊接過程中，到焊條、焊劑以及焊絲這些材料極其容易出現(xiàn)受潮的狀況。因此在存儲和運輸鋼結構工程所需要使用的焊接材料時，必須要選擇合理的方式進行防潮。基于鋼結構工程的特殊構造，在使用鋼結構工程中的焊接材料時，應當先按照相關的規(guī)定和要求，對焊接材料進行烘焙。例如，如果使用的是堿性低氫型的焊條，需要在350℃到400℃之間進行烘焙，烘焙時間在2個小時以內(nèi)，當焊條取出后馬上放入到保溫桶內(nèi)。常溫狀態(tài)下使用焊接材料，不能超出4小時，如果超過4小時則需再次進行烘焙。同一個焊接材料在烘焙的過程中不能超過2次以上。當對焊條進行烘焙的過程中，需要及時的記錄烘焙情況，如焊條的規(guī)格、批號、烘焙時的溫度、接受烘焙的時間等。當烘焙情況記錄完畢之后，在檢驗員檢查結束之后進行核查確認，可以開始鋼結構工程的實施。

2.4 選擇合適的焊接材料

焊接材料是影響鋼結構工程焊接質量的關鍵因素，因此必須選擇合適的焊接材料，才能夠得到段質的焊接接頭[3]。在鋼結構工程焊接過程中選擇焊接材料的過程中，需要遵循四個原則。第一，母材所選擇的鋼材需要具備強度好、塑性好、韌性好、疲勞性好、可焊性好的特點，這樣才能保證后續(xù)的焊接質量。焊材的選擇應遵循等強度、等韌性以及等成分的原則，使所選擇的焊材與被焊的母材有較好的相似性。如果在焊接厚板的過程中，因為焊接材料的冷卻速度較快而出現(xiàn)較大的焊接應力，會導致焊接材料出現(xiàn)裂紋。為了避免裂紋的出現(xiàn)，需要進行焊前預熱以及焊后緩冷，改變焊接接頭的結構，完善焊縫的性能，提高HAZ的效果。第二，對形狀較為復雜或者對厚度較大的鋼結構工程進行焊接，應當選擇抗裂能力較強的低氫型焊條。這是由于焊接的金屬在冷卻的過程中，會產(chǎn)生較大的收縮應力，因而導致焊接材料出現(xiàn)了裂紋。選擇合理的施焊順序可以使焊縫所產(chǎn)生的收縮力被平衡，即在焊接時產(chǎn)生的收縮力會與已經(jīng)焊接結束某個位置的收縮力相互抵消。利用錘擊法也可以消除收縮應力，在錘擊時應遵循“三點錘，三點不錘”的原則，避免出現(xiàn)變形的狀況。第三，當對低合金鋼進行焊接的過程中，如果這些低合金鋼的強度有所不同，可以根據(jù)實際的焊接材料中強度較弱的一種，能夠保證最終焊接的質量，提升鋼結構工程的最終質量。第四，當在鋼結構工程的焊接過程中，會受到外界部分條件的影響而無法完成翻轉的問題時，需要選擇能夠進行全位置焊接工序的焊條。

2.5 確保焊件區(qū)裝配質量

在焊件區(qū)外源等約50mm內(nèi)出現(xiàn)的毛刺、污物或者鐵銹等雜物必須要清理干凈，可以有效避免出現(xiàn)焊接氣孔。焊件區(qū)的裝備間隙需要保證在一定區(qū)間內(nèi)，定位焊縫的長度應大于40mm，厚度應大于3mm，間隔距離需要在300mm到600mm之間。定位焊縫如果出現(xiàn)裂紋或者夾渣問題時，務必要完全清理干凈。引弧板的材質應按照母材的材質進行選擇，選擇于母材相同的材料，焊縫的坡口處形式一樣，長度需要符合相關規(guī)定。應使用氣割的方法拆除引弧板，不能使用錘子擊落引弧板，會損傷焊縫的端部位置。對接焊縫于角焊縫之間不能處于交錯狀態(tài)，并且兩者距離需要大于50mm。每個構件中只能有一個接頭存在，需要注意對接是應當加墊鋼襯墊，寬度大于30mm，保證與管壁有較好的貼合度，管子需要設置坡口和2mm到3mm之間的間隙。

3? 在鋼結構工程焊接時常用的焊接方法

最為傳統(tǒng)的方法為手工電弧焊，這種方法的應用范圍和使用范圍最為廣泛，適用于各種類型的鋼材。手工電弧焊根據(jù)焊接的焊條性質不同，選擇交流焊機或者直流焊機，手工電弧焊雖然能夠進行全方位的焊接，操作簡單靈活，但是對專業(yè)能力要求較高，人力資源成本高。埋弧自動焊是一種效率較高的焊接方式，能夠自動進行連續(xù)的作業(yè)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質量也較高，能夠在短時間內(nèi)生產(chǎn)出大量的鋼結構。埋弧自動焊在焊接時無法實現(xiàn)全方位的焊接，對焊接的軌道要求較高。埋弧自動焊也需要企業(yè)擁有專業(yè)的自動化設備，在購買設備方面具有較大的資金消耗。

4? 焊接質量檢測的有效方法

焊接質量的檢驗分為三個階段，分別對焊接工序準備工作進行檢驗、對焊縫質量進行檢驗以及焊接性能檢驗。檢驗方法分為三種，主要有外觀檢測法、無損檢測以及實驗檢測法。

4.1 外觀檢測

外觀檢測是為了保證焊縫的表面沒有缺陷出現(xiàn)，檢驗時通常使用肉眼檢測，或者也可借助強光或者放大鏡等簡單工具進行觀察。普通鋼結構構件需要在溫度冷卻后再進行外觀檢查，低合金材質的結構剛需要在焊接完成后的24h開始檢查。外觀檢測的重點有是否焊縫出現(xiàn)裂紋、夾渣、燒穿、弧坑、針狀氣孔等狀況，在焊接區(qū)域是否有殘留物。焊縫的位置、形狀、尺寸也是外觀檢測的重要內(nèi)容，需要符合《鋼結構焊接規(guī)范》的相關要求。

4.2 無損檢測

無損檢測主要有四種檢測方法，分為磁粉檢測法（MT）、著色檢測法（PT）、超聲波檢測（UT）以及射線檢測（RT）。MT可以檢測除鐵磁類構件的表面缺陷，并且能夠正確顯示除缺陷的形狀、位置以及尺寸，為技術人員缺陷性質的確定提供重要數(shù)據(jù)。PT也屬于表面檢測，探測部分不能夠再外觀檢測中發(fā)現(xiàn)的缺陷，例如氣孔、分層、未融合等問題。PT是利用毛細現(xiàn)象原理的檢測方法，使用滲透的方式來顯像出構件表面的缺陷。UT價格低廉檢測高效，利用超聲波的反射波來判斷焊縫以及鋼材內(nèi)部是否有缺陷，是當前使用最為廣泛的方法。UT中的反射波會根據(jù)實際焊接的效果顯示出不同高度、不同形狀的反射波，能夠準確判斷缺陷性質。RT利用X射線進行檢測，雖然檢測效果比較精準，但是會產(chǎn)生輻射作用，使用的設備也較為復雜。

4.3 實驗檢測

這屬于一種破壞性的檢測方法，將焊接完成的構件加工成為試件，并利用設備將其進行分解和檢驗，能夠測試出構件的性能。包括對拉抻度、彎曲度、抗沖擊性、硬度等內(nèi)容進行檢測，可以應用于焊接工藝評定，得出有效的質量數(shù)據(jù)指標。

5? 焊接質量問題處理

如果出現(xiàn)了不合格的焊縫時，需要及時進行標記，并及時分析出現(xiàn)問題的原因，開出返修單并闡述正確改進方法。理論上來講，操作過程中不能出現(xiàn)不合格的問題，但是由于焊接受到人工因素的影響，質量較為容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，這就需要加強對焊接人員的培訓。等待返修的構件需要在返修結束后再進入下一道程序，并且還需要進行再次的探傷檢驗，合格后方可進行操作。為了保證焊接質量問題能夠追溯到責任方，應當對鋼結構工程中重要部位的焊縫進行詳細的記錄，包括焊工工號、工藝指導書、焊接記錄、檢查記錄等。

6? 結束語

在鋼結構工程的施工過程中，焊接工序屬于極其重要的一個環(huán)節(jié)，是保障鋼結構工程質量的重要因素。通過對鋼結構工程的焊接工序進行質量控制，可以提升鋼結構工程的產(chǎn)品質量，對后期的施工實施也有重要的保證作用。根據(jù)鋼結構工程的焊接工序來看，在實際的鋼結構工程焊接過程中容易出現(xiàn)焊接的缺陷，或者殘余某些應力導致局部缺陷的出現(xiàn)。鋼結構工程如果施工質量下降會導致建筑出現(xiàn)部分變形的狀況，如果損壞較為嚴重還會影響建筑整體的安全，一旦出現(xiàn)斷裂或者塌陷的問題，會影響到人們的生命安全。因此在鋼結構工程的焊接過程中，必須對焊接工序進行嚴格的質量控制，讓鋼結構工程的焊接效果達到質量要求。

參考文獻：

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