钢结构工程焊接质量控制要点冯文海

钢结构工程焊接质量控制要点冯文海

冯文海陈银生葛倍倍

华绿建设有限公司浙江绍兴312000

摘要：对于焊接方法来说，很多都是以局部加热为主，这样就会使内应力、变形等出现。焊接应力以及变形，不单单会使工艺问题产生，还会对钢结构的承载能力产生影响，例如强度、刚度等，同时还会对结构的加工精度等产生影响。总而言之，在设计以及施工过程中，要对焊接应力、变形等质量问题高度关注，对焊接过程的质量有效控制，能够使焊接质量问题有效的消除。

关键词：钢结构工程；焊接质量；控制要点

1钢结构工程施工特点分析

1.1对数据要求高

在钢结构工程施工中，需要进行相关测量、定位、放线工作，在这些施工环节，数据质量将直接影响工程施工效果，只有全面保证测量数据的精准度，才能确保安装质量。因此，钢结构工程施工过程中对数据要求十分严格，施工人员需结合实际情况，做到精准测量、定位、放线，并严格做好数据测算与记录工作，全面把握相关参数值，确保所得数据符合工程施工要求。同时，在进行钢结构工程施工时，需要依托相关数据设计出钢结构力学模型，严格控制模型尺寸，使各部位符合工程施工要求，避免出现下料偏差、钢构件不规则情况，给钢结构工程安装施工造成影响。

1.2对设备要求高

多数钢构件是由工厂预制完成，构件加工完成后运输到施工场地，进行现场安装，最终形成一个整体结构。在这个运输、安装过程中，运输设备、运输方式、吊装设备会直接影响安装质量。由于大部分钢构件体型、重量大，因此安装难度大，尤其是在高层建筑中，稍有失误就可能会引发严重的质量问题与安全事故。这就要求在吊装安装过程中，施工人员必须严格按照吊装技术要求，避免出现质量问题与安全问题。

1.3对环境要求高

钢结构建筑具有造型美、施工便利等优点，但钢结构材料稳定性较差，对环境敏感度较高，如果施工现场温差过大，可能会导致钢结构建筑出现热胀冷缩现象，影响钢结构建筑尺寸、结构，影响建筑的安全性与稳定性。因此，在钢结构安装过程中，需严格控制施工环境，把握好温度、天气等环境条件，确保安装质量。在焊接施工中，也需确保温度、天气等条件符合施工要求，方能确保焊接质量；如果客观条件不符合，可通过人工措施制造良好的施工条件，满足钢结构工程安装施工对环境的要求。

2钢结构工程焊接质量控制措施

2.1焊接变形的控制措施

（1）尽可能地使焊缝的截面积减小，施焊量只要使连接需求满足就可以了，也就是说：“不过焊”，就是根据焊脚尺寸来对焊缝强度决定，因此，针对高凸焊缝，多出来的焊缝金属，结合规范要求，其不会使许可强度提各项，会使应力集中系数加大，使得坡口中的综合性能受天台晓望呼影响。在对接厚板焊缝时，要将坡口加工成U型，从而使焊缝金属量降低。（2）对于焊缝的数量来说，最好少一些，每条焊缝要以多层多道焊为主，焊接厚板时要格外重视。（3）环绕中心轴的焊缝要均衡，以对称施焊为主，也就是一个收缩力对另外一个收缩力相互均衡，这样能够在焊接过程中对变形进行有效的控制。（4）将逆向回焊法进行应用。倘若焊接总进程是由左向右，那么焊道的施焊要由右向左，就是我们所说的分段侧焊法。由于施焊后，沿焊缝板内侧的热量会使其发生膨胀，造成板向外分离，然而热量在板内侧扩散后，会出现向板外缘膨胀的情况，使得板发生回收。（5）将反变形法进行应用。在焊接前，利用焊件偏置的方式，将收缩力有效的利用，同时，还要预弯焊接前的部件，也就是通过机械手段来使反向力形成，从而将收缩力进行消除。

2.2焊接残余应力及裂纹的控制措施

对于焊接残余应力的控制措施主要有四个方面：①使焊缝尺寸减少；②使焊缝拘束度减小；③焊接顺序科学、合理；④使焊件的刚度降低，使自由收缩的条件得以创设。对于焊接裂纹来说：①要将焊接材料合理的选择，对焊缝的化学成分进行控制，使母材及焊接材料中低熔点共晶物降低，也就是我们所说的偏析元素，例如S含量等，这是为了使热裂纹的出现得以预防。②对焊接工艺参数进行控制，例如焊缝速度、电流等，让焊接截面宽度与深度比与工艺规定相符合，这样可以对热量输入有效控制。③对焊前预热以及焊后缓冷有效控制，使焊接接头组织得以改善，有效控制t8/5，这样可以使焊缝和HAZ性能改进，从而使冷裂纹的出现得以预防。

2.3焊接工艺评定及焊缝质量控制措施

对于焊接工艺评定来说，其范围主要有两个方面：①国内第一次生产的钢材、焊材等，在关键、特殊钢结构工程中进行应用；②在设计中关于钢材类别、焊接工艺等条件，在本次工程中施工企业第一次使用。对于焊缝质量控制来说，主要以外观检查为主：①检查表面形状，例如不规则的焊缝截面，弧坑位置，焊缝的连接点等；②焊缝尺寸，主要是指对接焊缝的余高、角焊缝的焊脚尺寸等；③焊缝表面问题，主要是指咬边、裂纹等情况。在我国《钢结构焊接技术规程》中，与焊缝外观质量相关的规定有：①裂纹不能出现不熔合、以及留有焊瘤的情况；②焊接区域不能将飞溅物焊接。

2.4焊接应力集中的控制措施

①设计过程中要使不连续、不均匀以及缺口等问题进行避免，要尽量使焊缝的交叉得以避免，在焊缝间，保持最小距离超过100mm。同时，对于不等厚板的对称焊接头来说，不管中心线有没有对齐，都要把厚板形成坡度，再进行对齐。此外，焊缝的布置地点要合理，通过最少的焊接，使最优的效果实现。②焊缝位置选择要考虑到焊接、检查的便利性，对于焊缝的连接板的过渡要平缓一些。同时将筋端的锐角切去，板的端部要包角处理。布置焊缝时要保持对称，同时与中心轴相接近。③焊缝布置要与应力集中处避开，对于动载结构要格外注意。此外，在应力最大处不能布置焊缝。

2.5钢结构变形的控制措施

①对称零件尺寸同一，使加工更加便利，这对于拼装过程中的互换性是有利的。将焊缝合理的布置，倘若材料的尺寸与零件长充尺寸相同，就要尽可能地将拼接焊缝减少；在布置焊缝时，要使构件的重心相对称，使焊接应力的集中、变形得以减少。②在连接零件以及构件过程中，要将不等截面、厚度相接进行避免，相接过程中结合缓坡的形式，可以使截面的形状以及厚度进行改变，让对接过程中截面、厚度统一，使传力均衡，能够使焊后应力、变形过大得以避免。钢结构不同节点，杆件端头边缘距离不能过于接近，大多错开距离不会低于20mm，使焊接质量得以保证，使焊接过程中热量集中上涨得以避免，这样会使变形更加严重。③电焊机的选择有三个方面：a.焊接电流；b.电压平稳；c.负荷用量。对于交流焊机来说，可以在焊接普通钢结构中进行应用。对于直接焊机来说，可以在焊接要求高的钢结构中进行应用。对于二氧化碳气体保护焊来说，可以在要求高的厚薄钢板中进行应用。

结束语

对于建筑钢结构工程来说，最主要的连接方式之一就是焊接，在钢结构工程中焊接质量是非常关键的。由于钢结构建筑的不断深入发展，钢结构焊接施工中产生的质量问题以及影响因素，都会使焊接缺陷形成，会导致灾难性工程质量事故的出现，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。

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