钢结构焊接工程技术要点及质量控制技术

摘 要 随着现代经济不断地发展，焊接作为钢结构制作和连接的主要技术，已经在钢结构的制作和安装工艺中被广泛的应用。而工程的质量直接受到钢结构焊接技术水平的影响，因此，为了确保提高生产效率和钢结构工程质量，文章对焊接技术特点进行分析，并且进一步的分析了其质量管理。

关键词 钢结构；焊接技术；特点；质量管理

中图分类号：TG457 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）05-0124-01

1 高强钢焊接技术

1）技术要点。在熔敷金属的强度、塑性以及冲击韧性上，如何选择焊材呢？首先，焊接材料的最低值要高于母材标准规定的要求，在进行强匹配时，强节点杆件焊接的接头各项性能的最低值也要全面达到母材标准规定的要求。然后，焊缝的塑性在厚板焊接的时候要做到统筹兼顾，选配焊材要按照厚度效应、厚度强度、节点拘束度大的原则来选择低强焊材。再者，怎么才能使焊缝的韧性达到钢材的规范要求呢？为了满足冲击韧性的要求，必须要重点选择焊材的韧性强度。高强钢焊接性的评价方法有：碳当量计算、插销实验临界断裂应力和热影响区最高硬度实验三种评定法。如何确定最低预热温度？其最低热温度确定的方法有：确定焊接线的硬度，根据斜Y破口式样进行抗裂实验，要根据一定碳当量的钢材，即裂纹实验控制。怎么才能使不同板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到350HV，要根据裂纹敏感指数、板厚范围等熔敷金属扩散氢含量，对应的冷却速度为540℃。高强钢焊接技术如何确定最低预热温度？要根据钢材和接头热输入的特地曲线图。

2）质量管理。首先，焊接的时候，电压、电流、焊接速度、熔敷金属的冷却时间，控制热输入要控制在800℃～500℃区间，冷却速度也要控制在800℃～500℃区间。其次，采用良好的操作手法，选用优质、碱性低的氢焊材，从而达到焊接焊缝中碳、硫、磷、氮、氢、氧的质量百分比。充分的维护熔池金属的短弧，限制熔池金属的摆动，稳定熔池金属的倾角。再者，如何对高强钢的变形和应力进行控制呢？用多层敷焊的方法焊接，并且要用小线能量，减少熔敷金属填充量，焊接时要选用气体保护焊等高能量密度和低热焊接坡口。同时也要减少焊接坡口的间隙和角度，并且要采用对称、轮流施焊的方式。由此可见，为了指导实际的焊接生产，要综合考虑他的性能要求，根据高强钢自身的强化机理，根据高强钢供货状态，在评价焊接性的时候制定合理的焊接工艺，要合理选择焊接材料和实验的方法。同时为了降低这个钢种的冷冽倾向，要充分的考虑该钢种的焊接。

2 低温焊接施工工艺

1）在焊材的选择上。低温的环境中，对焊材要严格执行烘焙和保温措施，因此要尽量选择低氢的焊材，或者选择超低氢焊材。在焊接作业的时候，为了减少热量的损失，要在焊前进行防护，怎么才能使焊接区域形成相对封闭的空间呢？这就需要在焊接作业区域搭建防护棚；如果没有条件搭建防护棚，还需要对焊接区域进行防护，要求气体保护焊及焊接气瓶均要采取其他的有效措施进行保温。

2）要控制好低温焊接质量。①要对预热和层间进行保温。在低温环境下，加热区域中的构建焊接区各方向不能小于100 mm范围内的母材，预热温度要稍微高于常温环境下的焊接预热温度，要采用大于或者等于二倍钢板厚度的母材，根据JGJ812002的规定，焊接层间温度最低温度在20℃，不能低于预热温度，不能低于预热标准。两者取高值。②如何加大低温焊接定位焊时的热输入，为了增大焊缝截面和长度，不在坡口以外的母材上，采用与正式焊接相同的预热条件进行打弧，为了减少由于定位焊接所引起的收缩裂纹，熄弧的时候一定要填满弧坑，从而适当加大定位焊的热输入。③采用什么样的合理的低温焊接方法？为了尽量多层多道使用摆幅，要严格控制层间温度。④如何使低温焊接后热及保温？焊接后，为了防止因为冷速过快而引起的冷裂纹，要对焊接接头进行后热保温处理，避免扩散氢气的逸出。同时要适当的后热温度，适当的降低预热温度。

3 厚钢板焊接技术

厚钢板在建筑刚结构中，经常被大量的使用，如：国家体育场鸟巢工程中，就用了最大板厚达到了110 mm的钢，而新保利大厦工程使用了125 mm厚度的轧制H型钢翼板。在建筑用钢的范围内，由于厚钢板的大量使用，丰富和促进了后钢板焊接技术的发展。但是厚钢板焊接的时候需要注意什么呢？要充分的考虑选择合理的坡口形式，如：双U或者X坡口，防止产生裂纹，减少变形。如果只能单面焊接，为了减少焊接收缩量，保证焊透，要采用小角度、窄间隙坡口。从而提高工作效率，也能够降低焊接剩余应力，从而合理地预热和层间温度。

4 质量管理

该工序是最容易发生质量问题的工序之一，属于隐蔽工程。根据相关资料显示，因为焊接质量导致的焊缝返修率在80%以上。另外，10%的焊缝质量问题是由于上道工序操作不当，由于操作人员的技术问题引起的。由于垫板靠焊缝的一侧垫板表面的氧化皮、铁锈没有清理干净，在X类型坡口溶透焊缝中，由于反面的清根不彻底，在施焊的过程中，从而导致焊缝中出现质量问题。另外由于没有彻底清除油污在采用垫板V类型的坡口焊的时候，直接在上面施焊，使垫板存在着质量的问题。由于焊接规程文件编制的不够合理，不能充分的展开工作面，坡口大小的设计不能满足施工的要求等等，在焊接的过程中不能满足要求，由于不正确的焊接工序，采用的焊接电流会导致不可矫正的变形等等问题。因此，为了保证工程的正确性和流畅型，要根据具体的情况，采取灵活多变的焊接技术，如何具体实施处理？要结合具体的工程结构特点，编制正确的工艺文件，评定采用中厚板焊接的构建，制定相关的焊接工艺。为了保证工艺文件指定的经济性、准确性、可操作性、适宜性，按照国家标准，严格确定坡口的大小和预留的间隙。同时根据国家标准，通过焊接工艺评定的实验，确定合理的焊接材料，按照国家标准严格要求进行用前存放、用时培烘，在规范的要求温度之上，控制保温温度。

5 总结

综上所述，为了确保工程质量的目的，在多数情况下为了有效地控制钢结构的焊接变形，根据焊接要求的不同采取相对应的钢结构焊接技术。并且在实践中，由于材料、结构以及焊接施工现场环境等影响，为了提高焊接变形技术水平，要不断地总结和积累焊接经验，从而提高控制焊接应力。

参考文献

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[2]董婷.全面质量管理在企业中的应用[J].山西焦煤科技，2010（S1）.

[3]张毅，蔚红.弧焊电源的应用与发展趋势[J].内蒙古石油化工，2010（21）.

作者简介

张道友（1964-），助理工程师，2000年毕业于大庆石油化工总厂职工大学化工设备制造与检修专业，现在大庆石化建设公司检修分公司从事生产管理工作。endprint