钢结构工程焊接质量控制要点 董明亮

钢结构工程焊接质量控制要点董明亮

发表时间：2019-09-22T00:18:57.500Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：董明亮

[导读] 摘要：在焊接过程中，钢结构会发生一定程度的变化，这些缺陷会造成非常严重的影响。

承德鸿博建筑工程有限公司河北省

摘要：在焊接过程中，钢结构会发生一定程度的变化，这些缺陷会造成非常严重的影响。尤其在冬季施工中，由于温度较低、湿度较高，更容易出现抽汽裂缝。所以钢结构工程焊接质量中对质量的控制十分重要，最大程度的减少对钢结构工程焊接过程中存在的消极问题，才可能达到钢结构工程焊接质量提升的目的。

关键词：钢结构工程；焊接质量；控制；要点

导言

钢结构焊接过程中，焊接热源对结构的加热不平衡，使钢结构的形状和尺寸发生变化。这就是我们所说的焊接变形。在变形过程中，结构内部也会产生应力和应变，因为此时结构不承受外部载荷，这些应力就会产生。因此，这些应力属于内应力的范围，我们称之为焊接残余应力。这种应力是自平衡的内应力，其分布不均匀。在焊接过程中，焊接应力以及变形大多是不可避免的。它们对焊接结构的尺寸精度有着直接的影响，对焊接接头的强度有着直接的影响，需要付出很多的人力、物力对其进行矫正，甚至还会使构件报废出现。因此，对于技术人员来说，一定要对焊接变形、应力出现的原因、规律以及影响因素等进行了解和掌握，从而能够在安装时有效的对焊接质量进行控制。

1钢结构工程质量问题的特点

我国钢材年产量超1亿t，建筑类钢结构用钢量仅占22%。可见，在建筑行业中钢结构有相当广阔的发展空间。

近年来，钢结构建筑在我国的建筑工程中得到了广泛的应用，但一些资质较差的钢结构企业在生产和安装中不能严格按照国家标准操作。同时，施工人员不熟悉钢结构的生产和施工工艺，给工程施工带来安全质量隐患，工程事故频发。

钢结构工程的质量问题具有复杂性与可变性，由于其在制造、运输、安装、焊接等过程中对质量的影响因素众多，因此增加了分析和处理质量问题的难度。

钢结构工程在施工中若出现质量问题需返工，因为钢结构质量问题随外界如温度、沉降、应力的变化而不断发展，最终引起建筑结构的变形。

2钢结构工程质量问题分析

钢结构工程的质量问题主要有变形、倒塌、强度不足、构件位移等，究其主要原因大致有施工工序、地质勘探数据及设计计算处理等有误。建设施工工序是施工过程与规律的反映，不按工序施工，使工程留下各种隐患，造成严重损失，其主要表现为未搞清地质状况就急于开工、随意修改设计等。

由于地质勘察不当，采用了不正确的基础设计方案，导致上部结构的倾斜和倒塌。设计是项目建设的第一步。本工程应提供图纸资料的具体要求。工程质量是否满足要求取决于设计过程。如果不认真考虑设计，内力计算不正确，会造成后期施工质量问题。

外界环境对工程质量的影响主要包括钢材、焊剂等连接材料、机具方面。母材出现夹层、高强度螺栓连接失效、机具不良等导致构件强度不足，机具误工造成构件断裂。

在钢结构工程项目中，制作安装环节很容易因质量管理不善而出现各种问题，主要表现为盲目施工、不按图纸要求施工、不按有关施工验收规范施工，如焊缝不按规定进行无损检测、未进行摩擦面处理等为工程带来隐患。

钢结构工程受气候影响较大，如钢材露天存放造成母材锈蚀过度，涂装与气候的影响关系很大，施工中若不注意气候环境的影响会产生质量问题。

3钢结构工程焊接质量控制措施

3.1焊接变形与应力的控制

焊接变形和应力是钢结构焊接中不可避免的问题，在实际焊接过程中会严重影响焊接接头的强度和焊接结构的尺寸精度。它不仅消耗了大量的人力、物力，而且严重影响构件的修复和整改，甚至造成构件的报废，严重影响焊接构件的使用能力。

3.1.1焊接残余应力的控制。在焊接残余应力的控制过程中，要注重降低焊件的刚度，严格控制焊缝的尺寸等，为焊件自由收缩创造良好的条件。同时，减少焊缝的拘速度，合理规划设计焊接顺序。

3.1.2焊接裂纹防治。要想对焊接裂纹进行科学合理的控制，就需要做好以下方面的防治工作:选择合理的材料，对焊缝的化学成分进行有效的控制，降低易偏析的化学元素。此外，为了合理控制裂缝，可以从以下两个方面着手。一是做好焊前预热；二是焊后缓冷；二是改善焊接接头结构，解决焊接裂纹问题。

3.1.3做好焊缝质量检查。通常，焊缝质量检验主要包括以下几个方面：表面缺陷检验、焊缝尺寸检验和焊缝检验。表面形状检查包括焊脚形状不规则、单坑处理、截面不规则和焊缝。焊缝尺寸：重点检查角焊缝焊脚尺寸、对焊宽度等，焊缝表面缺陷是指裂纹、单坑、咬边、焊瘤等。

3.1.4焊接变形的控制。在钢结构工程的焊接过程中，应尽量减少焊缝的截面积，以保证满足连接件的焊接量。焊缝的强度在很大程度上取决于焊脚的尺寸，多余的焊缝金属，根据规范的作用，不仅可以保证焊缝的许用强度，而且可以提高应力集中系数。对于厚板和对接焊缝来讲，通过情况下可采用U型刨边以形成U型坡口，以此来减少焊缝金属量。在进行焊接时，尽最大程度化减少焊缝的数量，对每条焊缝都采用多道多层焊，在此过程中必须加强厚板焊接管理。在焊缝布置过程中，需要靠近中性轴施焊，尤其要注重厚板焊接作业。同时要保证其对称，确保环绕中性轴焊缝平衡性，进而降低焊接变形的几率。当完成每道施焊作业后，焊缝板内侧的热量促使该处发生膨胀，导致两板出现分离的情况，此时热量由板内侧逐渐扩散带板外缘带来的膨胀，致使两板出现不合拢等现象。焊接前可采用反变形法充分利用收缩力。此外，通过合理安排施焊循序，同样会保证收缩力的平衡性，实现对结构不同部位进行施焊的有意安排。当前这种操作方式，主要以焊收缩力对某处收缩力进行抵消。

3.2钢结构变形预防

在焊缝的布置过程中，需要严格控制焊缝与焊缝之间的距离，避免其彼此之间距离过近。当零件尺寸与材料尺寸出现不符的情况下，

尽可能的减少拼接焊缝，或者不进行拼接焊缝。与此同时，焊缝布置需要与轴线两侧保持对称，以此来减少焊接变形，或者焊接应力集中等现象。在零件与构件进行连接过程中，尽可能的规避不同截面，或者不同厚度截面进行连接。为了保证连接处截面或者厚度相同，则需要在构件与零件进行连接过程中，根据缓坡形式改变截面厚度和形状，避免因应力过大而增加其变形的几率。焊接机的选用是否合理，对防止钢结构变形具有重要意义。在焊机的选型过程中，必须保证焊机的电流、电压或负载消耗的稳定性。在普通钢结构焊接过程中，焊工可选用交流焊机进行焊接。对于焊接要求较高的钢结构，此时可选用直流焊机进行焊接作业。同时可运用埋孤自动焊对钢结构中角焊接的对角进行焊接。此外，可使用二氧化碳保护焊对要求较高的厚薄钢结构焊缝进行焊接。钢结构的组装平台、放样、以及制作等，需要具备标准的水平面。对于平台的支撑刚度来说，通常情况下主要运用拉线法或者仪表进行测量，以此来保证构件不会因自重作用而导致失稳下沉。

结束语

在我国国民经济稳步发展的过程中，受沿海开发、西部大开发、东北振兴等基地战略部署要求的影响，我国钢结构技术呈现出新的面貌。近年来，钢结构施工质量不断提高，尤其是焊接质量不断提高，对保证人身财产安全起到了重要作用。在开展钢结构工程的施工管理过程中，不但要合理的控制质量，还需要对技术人员等进行规范化的培训，做好各项准备工作以保证整体的钢结构工程能够达到一个绝佳的质量建设要求。

参考文献

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