钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施

钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施
摘要：随着我国经济快速发展，社会在不断进步，钢结构工程作为当前生产生
活各个方面普遍应用的结构之一，该结构在实际应用中对于提升稳定性，促使工
程项目质量建设满足质量目标需求等方面起着非常重要的作用。

本文面对当前钢
结构在工程应用焊接落实分析，针对实际焊接技术重难点分析，提出相对应的控
制措施，对促进钢结构技术为实践创新有着积极推动作用。

关键词：钢结构;焊接技术;重点操作;难点控制
引言
钢结构因其自重轻、适应性强、建设周期短、外形丰富、维护方便等优点被广泛应用于
建筑工程的施工中。

而在钢结构工程施工中，焊接技术是非常重要的环节，其焊接质量的高
低直接影响到钢结构的整体质量。

本文结合东莞华为南方工厂E2C项目钢结构连廊焊接技术
进行研究，以控制焊接工艺的质量，确保不同环境条件下钢结构施工的质量。

1钢结构工程焊接技术重点和难点分析
在实际的钢结构工程焊接工作中，一方面，由于外热效应在焊接过程中的不均匀现象，
在很大程度上，很容易引起外应力的变化，导致焊接变形异常;另一方面，焊接人员的操作技
术水平较低，不能结合焊接工作对焊接应力进行控制。

焊接操作过程中出现的不熟悉现象也
会造成焊接裂纹、气泡等不良现象。

鉴于上述问题，在钢结构工程实际焊接过程中，控制焊
接变形，提高焊接质量，减少气泡和间隙的发生是十分必要的。

2钢结构工程焊接管控措施分析
2.1双（多）丝埋弧焊技术
双(多)丝埋弧焊是20世纪50年代在埋弧焊的基础上发展起来的一种高效焊接技术，经
过几十年的发展已经成熟并得到广泛应用。

双(多)丝埋弧焊可分为多功率串联双(多)丝埋弧焊、单电源并联双(多)丝埋弧焊、热丝埋弧焊、单功率串联双丝埋弧焊。

按焊丝直径可分为细线
和粗线，其中粗线大于4mm为粗线。

长丝的热输入小，焊缝成形略差于厚长丝，而厚长丝
的热输入大，这对母材的性能有显著影响。

焊接过程中要控制热输入，不能只注重焊接效率。

在过去的十年中，超高层建筑和大跨度结构导致了超厚钢板的大量应用。

双(多)丝埋弧焊是
一种非常适合厚板焊接的技术，但其设备投资成本较高。

2.2、焊接咬边
在钢结构焊接技术，也容易出现焊接咬边的问题，它主要是指焊接时间，因为焊接的基
础操作并没有完全符合规范，使焊接过程出现严重的现象熔化焊接组件，组件的相当大的损害。

这种情况的主要原因是焊接电流本身非常大，焊接电弧也相对较长，和带角焊接过程没
有达到最合理的焊接位置和一定时期内，这可能会导致咬边的问题。

一旦出现边缘问题，不
仅该部位的应力过于集中，而且钢结构本身的承载力也会迅速下降，在此过程中其使用寿命
也会迅速下降。

为了解决这个问题，在焊接的时候，我们需要选择最正确的焊接电流，但也
需要注意一些调整，调整和电极的角度通常是根据实际情况在任何时间，同时也需要控制焊
接焊接弧长，避免焊接状态的太快，导致咬边的问题。

2.3完善质量控制计划
在钢结构焊接工艺过程的质量控制，从根本上实现所需的客观的焊接质量和焊接，员工
必须从根本上建立和完善系统完美的焊接质量控制，每个施工过程的严格控制，避免一系列
其他问题的同时，为实现预期的目标打下了良好的基础。

特别是在钢结构焊接质量的控制技术，一方面，施工人员必须在施工之前，全面、仔细检查设计图纸，确保图纸设计的基础上，科学、合理和规范，为施工创造有利条件，此外，在图纸审核的过程中，建设单位及相关部
门应指定负责图纸审核，评审工作开展不到位的情况下。

另一方面，施工单位还必须根据施
工目标和施工现场的实际情况，制定详细的焊接施工工艺指导，在详细规划施工各个环节的
基础上，防止施工问题的再次发生。

2.4焊接变形控制
在钢结构工程焊接中，焊接变形控制要求操作者熟悉操作过程，明确实际焊接质量标准。

首先，操作者控制焊缝接触面积，只要保证焊接质量，不过度焊接。

并且在焊接过程中，控
制焊缝的数量，尽可能做到尽可能少做。

在焊接过程中，焊缝最大程度的对称，为变形控制
奠定了基础。

其次，工人可以采用反焊的方法进行焊接处理，可以促进焊接过程中的热回收，避免不良的膨胀。

最后，工人可以将钢结构中需要焊接的部分在焊接前先拱焊，这样可以在
一定程度上抵消收缩力。

此外，操作者还可以通过对钢结构施加一定的反向力来平衡收缩力。

具体来说，就是将同一焊接的各个部分结合在一起，进行冷却，然后进行相应的加工，从而
有效地防止变形。

在焊接过程中，焊接完成后要控制焊接顺序，及时消除收缩应力。

只要上
述工作到位，焊接过程中的变形就可以得到有效的控制。

2.5焊接过程中的控制措施
如果在钢结构的固定中增加其刚性，会使得焊接后的残余应力增加。

特别是钢结构处于
低温环境中或者承受了一定的动载荷后，其残余应力对钢结构的破坏将会更大，因此必须尽
量减少焊接应力的数值，其体的方法有五种：一是减少焊接拘束度。

为了减小焊接拘束度，
避免使用刚性固定的方式防止钢结构的形变，在焊接时选择更小的拘束度环境进行；二是尽
可能减少焊缝尺寸和及数量，选择合适的焊脚高度和尺寸；三是使用锤击法减少焊接残余应力；四是减小焊接处的构件刚度；五是选择合适的焊接方向及顺序。

减小焊接变形的控制措施。

焊接变形对于焊接的外观和尺寸都有着较大影响，常见的焊接件的变形有初始偏心、扭
转以及弯曲等，给钢结构在使用过程中带来变形、扭矩以及弯矩的现象，减少了油气管道的
承载能力和整体强度。

为了减小焊接变形，应采取以下措施：一是应防止焊缝过度集中，也不能让多个方向的
焊缝交汇在一点上，这些都是应该避免的。

可以采取主要焊缝连续通过，同时次要焊缝断续
通过的方式避免多向焊缝相交的情况；二是焊接应均匀对称，接头应光滑；三是在搭接连接
中不应设置一条正面角焊缝传力，搭接的长度要达到焊接标准，即≥5t或25mm；四是尽可能减少焊缝尺寸和数量，选取合适的焊脚高度和尺寸；五是焊缝布局要适当，尽量消除仰焊的
发生；六是减少在母材厚度方向的收缩应力。

2.6选择合理的焊接工艺
合理的焊接工艺可以大大减小焊接变形的发生，从而进一步提高焊缝的焊接质量，提升
钢结构的强度。

一是选择膨胀率大的焊缝先焊接，而后是焊膨胀率小的焊缝；二是选择合适
的焊接顺序及方向。

如果是在钢结构对称的情况下，应使用对称焊接的方法。

三是使用反变
形方法提高焊接质量。

在进行焊接前留出同焊接变形相反的预变形量，可以有效地避免大变
形量的发生。

四是要保证受力较大的焊缝在受热后具有一些伸缩量，必须选择受力大的焊缝
先焊接，然后焊接受力小的焊缝。

五是使用高温回火的方法减少变形，也被称作高温退火。

六是在焊接前进行预热。

具体方法是把焊接件的局部进行加热（温度应保持在100~300℃之间），另外还要让焊接件在焊接后保持这个温度以相应的时间，这样做可以大大减少因温度
变化太大而引起的焊接裂纹。

2.7质量检查与验收
根据钢结构施工的特点，结合本工程的焊接技术，以及设计规范要求质量控制手册，每
个工序施工都按自检和互检，半成品零部件质量、H型钢组装质量、H型钢焊接质量、成品
质量检查作为质量控制点，安排专职检查员负责检查验收。

每个质量控制点实行工序否决，
即半成品零件质量不合格的，坚决不给予组装，按废品处理。

组装质量不合格的坚决不焊接，返修具备焊接条件后才进行焊接。

消除因工序质量不合格而影响整体构件质量的弊端。

2.8提高对材料采购的重视度
与传统建筑材料相比，钢结构建造更多的特殊焊接材料，近年来，随着人们物质生活水
平的不断提高生活的质量，以满足现阶段人们对于高标准，高要求的焊接材料用于施工，建
设单位和有关部门材料采购的过程中，从根本上改善程度，注意对采购活动的重视，确保采
购活动在标准化、合理性和有效性的基础上，从根本上保证材料质量能够满足工程建设的需求，从而为企业实现可持续发展的目标奠定良好的基础。

结语
在当前新市场经济常态下，在钢结构施工作业过程中，焊接技术的广泛应用对其施工作
业质量和作业效力的影响力是不容忽视的，为此，要想从根本上提高工程施工质量和施工效率，根据焊接材料的特点来选择适当的焊接技术、提高对材料采购的重视度以及完善质量控
制计划，是现阶段基层产业机构保证工程质量最终目的实现的重要发展战略。

参考文献
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