钢结构工程焊接质量控制要点分析

钢结构工程焊接质量控制要点分析

冀先垒 王龙 李贵香

杭萧钢构（山东）有限公司， 山东 青岛 266300

摘要：近几年，焊接技术属于建筑项目钢结构制造中最为关键的安装技术，其具有尤为重要的价值。现阶段，国内建筑项目钢结构焊接技术应用时存在着许多缺陷与不足，技术水准较低，造成建筑钢结构项目存在品质漏洞。因此，该文详细分析建筑钢结构焊接技术的现状，提出焊接质量控制要点，以供同行业者的参考与帮助。

关键词：建筑工程；钢结构；焊接技术

引言

在我国建筑工程领域中，钢筋混凝土技术得到全面应用，相较其他结构技术，此技术承重能力较强，坚固程度较高，具有防火、防潮优势，在钢结构施工中焊接工程技术占据较大优势，具有良好的发展前景。

1 建筑工程钢结构焊接技术存在的不足

1.1 焊接技术与原材料问题

伴随着国内时代经济的飞速发展，工业领域获得大幅度提升，钢结构建筑工程类正逐年递增，研发出多种先进的钢结构焊接技术。焊接技术的进步推动建筑钢结构项目的健康发展。现阶段，我国虽拥有多项焊接技术，不过依旧存在着很多缺陷与不足，建筑钢结构施工需原材料与焊接材料来确保建筑项目的品质。

1.2 焊接过程中产生气孔问题

引起气孔发生是钢结构焊接技术应用过程中最为常见且重要的问题之一，且当前国内没有较好的针对性措施解决该问题，急需进行更深入的完善与优化。在焊接进程中没有采用科学的防风举措，极易造成熔池内混入气体现象，且若焊接原材料烘焙不到位或焊丝清理不到位，也容易造成气孔现象。若想有效处理好该问题，焊接工作人员需将元器件与焊丝清理到位，且根据实际施工品质需求选择最佳的焊条烘焙工艺，还需选择一定的防风举措。其次，焊接时需着重关注焊接整体速度，科学把握其中的多项技术，若出现表面气孔问题，需即刻选择最佳的机械打磨技术进行处理。

2 建筑工程钢结构焊接前准备

（1）焊接前应将待焊区域及两侧20～30mm范围内的铁锈、氧化皮、油污、油漆等有害杂物打磨清理干净，露出金属光泽。

（2）封闭部位施焊时应采取良好的通风及排烟措施，以防中毒。

（3）焊接设备及电源的使用规定：

①焊接设备必须完好，能灵活调节，电流表、电压表均在检验的有效期内。设备管理人员对焊接设备进行定期检查，抽验焊接设备的实际电流、电压与设备上的表头读数是否一致，以保证焊接设备处于完好状态，对达不到焊接要求的设备及时进行检修、更换。②焊接设备使用的电源网路电压的波动范围应小于7％，焊接导线的截顶应保证供电回路压降小于额定电压的5％，焊接回路电压降小于工作电压的10％。③焊接设备放置在通风、避雨、避雪的场所。

（4）切割坡口要求打磨光顺，不得有超标的凹陷或凸起。

（5）环境温度低于5℃时，焊前一般在焊缝两侧各100mm范围内进行预热，预热温度为80～120℃，距离焊缝30～50mm范围内测量温度。

（6）早晚，空气湿度大于80％或钢板潮湿时要经过去潮处理后才能焊接（包括点焊）。

（7）定位焊接：

①定位焊焊缝长度视钢板厚度可为50～100mm，间距400～600mm，焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的1/2。②定位焊采用手工电弧焊或CO2气体保护焊焊接。定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上。③定位焊不得存在裂纹、夹渣、气孔、焊瘤等缺陷。定位焊如出现裂纹，需先查明原因，然后再清除开裂的焊缝，并在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊。④定位工装严禁采用锤击或疲劳破坏的方式拆除，须采用气割，切割时不得损伤母材，要留1mm～3mm的余量，然后清磨余量。

3 钢结构工程焊接质量控制要点

3.1 焊接变形控制要点

钢结构工程焊接质量需重点关注焊接变形控制,需要采用能够减小构件变形和收缩最小的焊接工艺,同时严格控制焊接顺序。在应用十字接头、T形接头、对接接头时,对于较易翻转或具备有利放置条件的构件,可开展双面对称焊接,对于属于对称截面的构件,焊接可围绕对称于构件中性轴开展。如存在对称于连接杆件的构件节点,对称焊接可围绕节点轴线对称轴开展。对于非对称双面坡口焊缝,焊接施工需严格按照一定顺序开展,如板材的厚度较厚,轮流对称焊接需循环多次。对于较长的钢结构焊缝,应优先采用多人对称焊接法、跳焊法、分段退焊法等焊接方法。在构件焊接过程中,为实现收缩和变形的有效控制,还可以采用预置反变形法或开展预留焊,反变形量和收缩余量可基于针对性的试验或计算确定。在装配焊接构件的过程中,焊接应按照从大到小的接头收缩量顺序开展,接头拘束可得到有效控制。

3.2 控制焊接施工作业条件

通过多次的调查和实践表明，在钢结构焊接施工过程中，会对其造成影响的因素有很多，其中外界因素主要包括风力因素以及外部环境，所以，想要有效完成钢结构焊接作业，需要不断优化施工条件，降低环境因素的影响作用。第一，对焊接环境温度情况的人把控。焊接时，如果周围温度过低，需要以正常焊接温度为依据，对温度数值进行合理调整，与设备操作参数相一致，同时对需要使用的设备进行预热处理，保证设备的运行状态，如此才能进行下一步的焊接施工。另外，以前做好焊接方法和焊接位置的确定，选取合适的焊接材料，待达到焊接作业要求时，再进行钢结构焊接施工。第二，控制空气湿度，尽可能的将区域湿度控制在90以内，如果待焊设备的发层比较潮湿，此时需要提前做好祛除湿热的准备工作，保证焊接构件表面的干燥性，如此才不会影响焊接效果。在处理湿热问题的时候，需要与施工情况相结合，明确施工现场钢结构和焊接构件的具体特征和自身属性，进而做好优化控制工作；第三，合理控制施工现场风力情况。其主要控制原理是在原有的风力条件下，保障风速的稳定性，保证焊接条件的稳定性。

3.3 熔透焊缝质量控制

3.3.1对接焊缝

纵向对接焊缝采用双边V形坡口焊缝，钝边8-10mm，埋弧自动焊。两端加引熄弧板。焊后UT100%，B级探伤合格。

3.3.2角接熔透焊缝

腹板与梁上、下面板的组合焊缝为坡口熔透焊。双面焊接，背面碳弧气刨清根。焊后100%UT检验合格。焊接质量的控制，按照CJJ2-2008标准的第4部分钢梁制造要求验收。

3.3.3焊缝连接应符合的规定

（1）首状焊接之前必须进行焊接工艺评定试验。

（2）焊工和无损检测员必须经考试合格取得资格证书后，从事资格证书中认定范围内的上作．焊工停焊时间超过6个月，应重新考核。

（3）焊接环境温度，低合金钢不得低下5℃，普通碳素结构钢不得低于0℃。焊接环境湿度不宜高于80%。

（4）焊接前应进行焊缝除锈，并应在除锈后24h内进行焊接。

（5）焊接前，对厚度25mm以上的低合金钢预热温度宜为80～120℃，预热范围宜为焊缝两侧50～80mm。

（6）多层焊接宜连续施焊，并应控制层间温度。每一层焊缝焊完后应及时清除药皮、熔渣、溢流和其他缺陷后，再焊下一层。

（7）钢梁杆件现场焊缝连接应按设计要求的顺序进行。设计无要求时，纵向应从跨中向两端进行，横向应从中线向两侧对称进行。

（8）现场焊接应设防风设施，遮盖全部焊接处。雨天不得焊接，箱形梁内进行C02气体保护焊时，必须使用通风防护设施。

3.3.4焊接完毕，所有焊缝必须进行外观检查。外观检查合格后，应在24h后按规定进行无损检验，确认合格。

4 结语

综上所述,钢结构工程焊接质量控制需关注多方面因素影响。在此基础上,文中涉及的焊接变形控制要点、焊后应力消除要点、焊接接头质量控制要点等内容,则提供了可行性较高的钢结构焊接质量控制路径。为更好保证钢结构焊接质量,材料、技术、设备的优选必须引起相关从业人员重视^[3]。

参考文献:

[1]邓勇.分析施工现场环境对钢结构焊接质量的影响[J].智能城市,2020,6(10):220-221.

[2]房佳佳,周阳.关于大型钢结构制造过程中焊接质量的控分析研究[J].机械工业标准化与质量,2020(3):36-38.

[3]王祎.桥梁施工钢结构焊接施工质量控制[J].中国金属通报,2020(3):223-224.