浅谈钢结构焊接施工工艺

浅谈钢结构焊接施工工艺

王赞斌

重庆赛迪工程咨询有限公司重庆市400010

摘要：焊接作为建筑施工中，特别是高层钢结构施工中的一道关键工序，是控制工程整体质量、安全及施工进度的重要因素。为使其在施工中发挥更加重要的作用，必须不断改进焊接工艺方法；提高工人操作技术水平，加强质量检验和跟踪，以期达到控制和提高焊接质量的效果，才能真正的提高行业钢结构焊接水平。

关键词：钢结构；焊接施工

引言

钢结构的焊接质量直接影响着产品的质量合格率的高低，是产品质量的重要保证。对钢结构的焊接质量和工艺进行具体分析和研究，能够提高产品合格率，降低企业生产成本，使企业高效发展。影响因素焊接质量的主要体现在焊接引起的变形上，因此如何消除焊接变形是提高焊接质量的主要方向。

1建筑钢结构焊接施工工艺的特点和难点

1.1钢结构特点

建筑结构造造型的变化，促使钢结构类型也变得多种多样，例如，当前存在大量的由较为复杂的大跨度组成的结构，逐渐以管状结构为基础，并逐渐成为一种趋势。现阶段的钢结构自身的结构逐渐复杂，并加大其钢板自身的厚度，促使其全面发展，在优化过程中，从传统的低碳钢等发展为新型的材料。

1.2焊接施工难点

除了上述的钢结构以外，焊接施工中还存有以下几个难点：①成品返修困难、工作量大；②施工环境危险系数大；③施工中天气因素影响大；④施工中辅助工作任务量较大；⑤焊接过程中工件容易发声变形；⑥施工空间限制施工进行；⑦在实际的焊接过程中，可能出现焊接撕裂情况，并引发更严的情况。

2在建筑钢结构中焊合起到的重要性

（1）在进行钢结构建筑施工期间，选择的连接方式主要是以工艺为主，有效合理的应用焊接工艺，不仅可以提升工作效率，与此同时，还可以保证建筑整体质量。在这一过程中，如果焊接工作实施的不合理，或者是焊接没有起到实质性作用，那么必定会对整项工程产生不利的影响，导致工程隐患的发生。（2）现阶段，钢结构的连接方式以焊接为主，焊接在钢结构中具有较好的性能，灵活性高。对于建筑人员而言，可以拓展自身想象力，在这一基础上来制定相关的方案。（3）焊接在建筑钢结构中产生的作用是十分重要的，首先，焊接明确要求具备一定的理论性和实践性，并且在使用焊接种类的时候，不同的操作人员起到的效果是不同的。在具体工作期间，建筑连接工作一般处于环境较为复杂的区域内，这就明确要求连接点要具备良好的抗震性能和连接功能，在减少消耗量的基础上来实现一定的视觉效果。从以上论述可以看出，要想保证焊接在建筑钢结构的质量，那么构建健全的质量管理体系，合理使用焊接技术是很重要的。

3焊接质量控制措施

3.1焊接过程中的控制措施

减小焊接应力的控制措施。钢结构在进行焊接作业后，其带来的残余变形和残余应力是无法消除的，只能通过各种措施尽量减小其形变量和应力。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。

3.2对于焊接质量的控制

在最低预热温度控制过程中，可以从以下的方法入手：首先，实施裂纹试验，根据实际情况确定出裂纹指数、预热温度以及板厚约束度等，全面的控制这一时间段。要想实现对焊接质量的准确控制，可以使用控制热输入以及冷却液速度、应力和变形材料等。再者，进行低温焊接的过程中，尽可能从氢含量较低的焊接材料入手，并且做好保温处理工作，焊接期间尽量避免出现热损失现象。对于厚板块而言，要使用合理的坡口类型、层间温度以及保温措施等对策来防止焊接发生变形情况。最后，进行高强钢焊接的时候，从钢材质的强化机理考虑，并且在遵循相应指标要求的基础上合理选择钢材以及完善的焊接工艺，以此保证整个焊接过程的质量。

3.3焊接变形矫正措施分析

3.3.1焊接工艺措施

在焊接施工时，需要对焊接电流速度、焊接顺序、焊接方向等因素进行控制，减少其出现变形的概率。在顺序上保障先短后长、先立后平的顺序。在焊接时，以对接缝焊接优先，在对焊搭接缝等进行控制，从中间向两侧逐渐焊接。针对比较集中的焊接缝，可采取跳焊法，长接缝可采取对称焊接法。

3.3.2物理矫正法

矫正钢材变形可采取物理矫正法，利用钢材物理反作用力，并借助压力机、千斤顶等设备，矫正钢材构件。在矫正过程中，需要将变形区域放置在中间，以缓慢方式对其进行施力，对其进行矫正。

3.3.3火焰矫正法

火焰矫正法利用金属导热性能，使其能够在塑性状态下产生变形，依靠金属热胀冷缩的收缩差，使其能够按照矫正的方向产生形变，使其能够保持原有的状态。

3.3.4反变形法

反变形法需要利用夹具等固定性构件，增加变形构件的物理性能。在此之后，以焊接方式使钢材产生收缩，利用温度使其产生形变。由于在形变过程中受到外力控制，会保障其具有原有形态。此方法主要适用于低碳钢结构中，中碳钢结构会产生裂纹。

4焊接工艺的质量检验

4.1焊缝外观成型检查

对于当前的焊缝来说，受其自身的性质影响，应保证其具有良好的致密性与均匀性，进而满足实际的需求，避免出现影响质量的气孔、裂纹、咬边未焊满以及弧坑等情况。在焊缝的检查过程中，应以当前我国出台的《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）与《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）为基础，保证其符合当前的标准规定，同时工作人员应明确，其实际的无损探伤检查应以保证其检测时间合理，需要在外观检测合格后的24h之内进行。

4.2焊缝质量无损检测

现阶段，焊缝无损探伤的种类较多，例如，主要包括射线探伤、超声波探伤、渗入探伤以及磁粉探伤等，并在实际的检测过程中，以当前的检查标准为基础，如，一级的焊缝查验为百分之百，二级的焊缝查验为抽查20%，三级焊缝以及全焊透不可进行无损检测，满足实际的需求。

4.3焊缝表面质量控制

对于焊缝来说，应保证其自身的表面质量符合标准，如，避免其自身出现未融合的裂纹、焊瘤等，避免产生无焊接飞溅物。具体来说，主要包括以下几方面：①应保证焊缝与母材表面匀顺，并且保证同一焊缝中的焊脚高度相同；②保证对接焊缝的高度符合实际的要求，通常其余高为2～3mm，并利用合理的方式进行磨平，保证其质量符合要求。

结束语

钢结构在焊接过程中的焊接变形会影响其焊接质量，针对这些本文提出了控制焊接质量和改进焊接工艺的措施。同时在钢结构工程中，钢构件尺寸大小，结构形状，焊缝类型千差万别，针对每一个具体工程和具体构件，需要采取灵活有针对性的措施才能有比较理想效果。这些都对提高焊接质量，改进焊接工艺，同时进一步提高钢结构工程质量合格率有着很大的帮助。

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