浅谈钢结构焊缝缺陷类型及质量管理

浅谈钢结构焊缝缺陷类型及质量管理

作者：李孟良王海强

来源：《科技创新导报》2011年第29期

摘要：在钢结构焊接工程中，如果存在焊缝缺陷就会对其产品在使用过程中的安全性能产生巨大的影响。本文主要分析钢结构焊接缺陷的8种类型，并且对其缺陷存在的原因进行探讨，最终得出对策和管理方法。

关键词：钢结构焊缝缺陷质量管理

中图分类号：TU755.3文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)10(b)-0000-00

钢结构焊缝质量是决定产品使用价值的最主要因素。因此，在有关于钢结构的各种生产和设计中，一旦牵涉到焊接环节都给予了充分的重视，并且还对其质量做严格的分级划分和规定。

在钢性结构材料的产品中，经过加工后常常出现变形或者是不对称的问题，这就在无形中影响了产品的质量，其在焊接过程中出现的问题主要表现在以下的几个方面：第一，加工产品由于材质的大小不均匀而导致焊后材质收缩而变形，第二，在加工过程中由于焊缝没有得到完美的处理而收缩不均匀，变形严重；第三，焊接工人由于加工不当而造成焊接的断裂和分层不一致，这就在无形中造成了加工件的变形。

那么在焊接中怎样的从设计到工艺、再到组装的整个过程使其符合标准，则是对焊接工程的管理问题和技术问题综合处理的结果。在设计、标准、加工、组对或者焊接材料确认的任何一个环节出现了问题都将会影响到焊接的效果，从这个意义上来说，焊接是一个具有“系统性”的工程。它涉及到焊接的各个方面。

1 钢结构焊接缺陷类型

如果钢结构焊接存在缺陷，会影响到焊接结构的力学功能的发挥，并且还会在是否能够安全使用上产生重大的影响。最主要的危害表现在以下的几个方面：第一，顶端部位应力过于集中。焊接接头的致密性和强度使焊接接头的承载力不断的下降，这样就造成了构件的使用寿命逐渐的缩短。在焊接过程中，也会出现电弧擦伤、焊缝夹渣等情况，这就大大的影响了刚材的腐蚀性能的下降，这无形中会诱发了裂缝的发生。这些工程事故的发生都是由于焊接缺陷所引起的。其具体主要包括以下的集中缺陷：

1.1 未熔合及未焊缝

由于在钢性材质的焊接过程中，焊接工人常常偷工减料，所以，这就容易造成填充金属不足，最后使得焊缝表面形成端裂的沟槽或者连续的沟槽。

在焊接过程中，如果焊接电流使用过大或者给予的火焰能效过大就会使熔池的体积变大，甚至超过本身所需要的熔池体积，这样那个就会造成焊缝根部的收缩，使得根部的漕沟或深或浅，而并不符合本身实际的需要。

1.3咬边

所谓“咬边”指的是由于焊接参数选择不当，或操作方法不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。造成“咬边”的原因主要是：操作方法不当，焊接规范选择不正确。如焊接电流太大、电弧过长、运条方式和角度不当、坡口两侧停留时间太长或太短均有产生咬边的可能。咬边具有很大的危害，如咬边将减少母材的有效截面积、在咬边处可能引起应力集中、特别是低合金高强钢的焊接，咬边的边缘组织被淬硬，易引起裂纹等等现象的产生。

1.4弧坑裂纹

弧坑裂纹指的是在焊缝收弧弧坑的边缘处产生的裂纹，这种弧坑裂纹可能是横向的，也可能是纵向的，还有可能是星形的。造成这种弧坑裂纹的原因主要是：第一，焊缝金属结晶时造成的严重偏折；第二，在钢质材料中由于存在杂质，并且因为焊接口存在的杂质没有及时的处理干净；第三，焊接的接头部位存在淬硬组织；第四，由于在焊接中有扩散氢的浓度比较密集；第五，在接头处存在拉伸力量而产生对其的影响作用。

1.5电弧擦伤

电弧擦伤指的是在焊接的破口处因为外部的引弧对其金属材质的表面所引起的局部位置的擦伤。产生电弧擦伤的原因主要是：首先，由于焊接工人在焊把处和工件之间的无意识接触造成；第二，焊接过程中出现的电缆的破损引起的擦伤；第三，由于在焊接前没有在焊接坡口内部引弧，所以，就造成了材质的极容易打火。

1.6接头不良

接头不良主要指的是焊缝接头的布局不规则所引起的接触问题。造成这种接触问题的主要原因是：第一，焊接的层次布置不均匀；第二，操作工人的操作不熟练；第三，操作过程中，护目镜的颜色过深所引起的视觉差异。

1.7表面夹渣

表面夹渣现象在焊接中主要表现为残留在焊缝中的熔渣存在于焊接的表面，产生这种现象的原因主要是：第一，在焊接中由于操作时所用的电流过小，焊接的速度太快，容易造成熔渣并不浮出，而落在表面；第二，焊条或者焊炬饿角度设置不当；第三，由于焊接的坡度设计不合理而引起的焊层的形状不良。

表面气孔指的是焊接物的表面存在气孔。产生这种现象的主要原因是：第一，焊条或者焊剂潮湿；第二，在焊接物体中的金属与材料的坡口中残留的油、水、污渍没有处理干净。第三，在焊接中的电弧过长，熔池的面积过大；第四，在焊接中使用的焊接电流过大，而焊条本身所具有的保护作用被大大的削弱。

2 钢结构焊接的质量管理

2.1钢结构焊接缺陷产生的原因

2.1.1施工图纸标注不明确

施工图纸对很工程的实施具有指导性意义，如果在施工图纸中存在没有标注或者存在标注不明确的现象就会造成在施工中缺乏规范性和指导性，从而造成盲目施工现象。目前，在很多焊接施工前都并没有对不同的焊接材质的厚度做预期估测，从而在施工过程中，要么是出现应力过分集中，要么出现没有按照国家要求规范开挖斜坡。这些都在无形中会造成在质量上无法弥补的缺陷。

2.1.2 施工现场管理不恰当

很多从事焊接工程的施工人员并没有足够的资质进行施工，他们在自身级别不够的情况下进行施工，常常由于专业知识的缺乏而造成在焊接过程中不能根据焊接材质的特点进行焊接和构架的情况，这样就使得所有的工程顺序以及工程进度的安排没有一定的现场规范性。

2.1.3 管理意识的缺乏

焊接工作的顺利完成一方面需要依靠焊接工人的技术，另一方面则是需要焊接过程中的有效管理。在比较特殊的，如45号钢材的焊接就需要经过特殊的预热才能焊接，而在实际中，常常是通过普通的手工焊接完成的。因此，在焊接过程中，由于对于焊接工程缺乏一定的管理而出现问题层出不穷，这也是影响焊接工程质量的最大原因。

2.2 提高钢结构焊接质量的措施

2.2.1合理规划设计图纸

在焊缝工艺的完成中，焊缝形式以及位置的合理布置是保证焊缝工程顺利完成的一个主要环节。从产品质量管理的角度来说，一个好的产品是被设计出来的，因而在焊接工程未展开之前应该先设计出准确而合理的图纸，使得对于焊接工程的管理以及施工都有指标，使其后续工程可以围绕池中标准而展开。