建筑钢结构焊接施工质量控制探析

颜怀川

（克州诚鑫建设工程有限公司 845350）

建筑钢结构焊接施工质量控制探析

颜怀川

（克州诚鑫建设工程有限公司 845350）

在建筑施工过程中，钢结构具备诸多的优势被非常广泛的应用，未来50层以上的建筑中各类形式的钢结构已经成为主导结构。虽然钢结构的涉及面光、技术难度较大，但它依旧是建筑业10大新技术之一。焊接施工作为建筑钢结构施工的关键所在，对钢结构焊接施工质量控制管理措施进行探讨，有助于建筑工程施工质量的提升。本文结合笔者实际工作研究，对建筑钢结构焊接施工质量控制要点进行了详细分析。

钢结构；焊接施工；质量控制

我国城市化进程脚步不断加快，建筑行业也获得了新的发展机遇。因为钢结构本身来说具备的诸多优点，例如自重轻、无污染等，特别适合于大跨度结构，这就让钢结构在建筑施工中的应用范围越来越广，近年来一些钢结构厂房、钢结构体育馆等建筑越来越多。通常来说，钢结构的组成构件是在生产厂家预制好之后，在施工现场中利用螺栓进行拼装，同时对钢结构部分实施电焊施工，从而确保构件之间的紧密连接。

1 我国建筑钢结构焊接施工技术分析

对于现阶段国内建筑钢结构焊接技术的实际发展情况来说，其中应用得最普遍的两种焊接技术便是高强焊接技术以及低温焊接技术，这两类技术也是未来建筑钢结构焊接技术发展的必然趋势。

高强焊接技术是现阶段国内建筑钢结构焊接技术中表现最好、应用最多的一种，它的主要特征集中在一个“强”字上，一方面对我们应当对进行焊接的材料实施严格的检查，保证其强度，同时还应当要求相互焊接的材料可以在焊接过程中能够实现最佳的融合程度；另一方面，对焊接接头而言，也必须要确保其各方面性能都能够满足很好的强度，因此必须要我们针对不同类型的焊接接头以及焊接材料予以严格的筛选，保证焊接施工的质量[1]。

低温焊接技术是目前相对流行的一类焊接技术，顾名思义，低温焊接技术指的是在低温下操作的焊接施工技术，而若需要满足这一技术的温度环境，对于当前国内建筑施工实际来说也是比较困难的。低温焊接技术要求我们对焊接施工作业环境予以封闭处理，封闭的方法有下面两种：①物理密封，指的是在焊接施工作业环境附近设置防护层，从而将焊接区域和附近区域进行隔离，维持焊接区域的温度；②比较先进的气体保护焊接，即是针对钢结构焊接施工中所使用的气瓶给予一定的保温处理。借助上述两类方式来更好的实现焊接操作，最终保证建筑钢结构敢接质量。

2 建筑钢结构焊接施工质量控制措施

2.1 焊接裂纹的控制

焊接裂纹属于建筑钢结构焊接施工中最为严重的一种质量问题。焊接裂纹的产生一般来说和焊缝以及母材中缺陷位置应力提高相关，或焊件设计而导致的机械缺口位置应力提高相关。因为残余应力过高的现象常常出现，而氢脆往往是导致裂纹产生的关键原因。从本质上而言，和焊接相关的裂纹一般属于脆性，裂纹边界位置很少存在塑性变形。钢结构焊接施工过程中必须要对焊接材料质量进行严格控制，从而降低母材以及焊接材料内形成低熔点共晶物来避免热裂纹的出现；在实际的焊接过程中对电流以及焊缝速度等参数进行严格的控制，让焊道截面的宽度与深度的比值能够满足基本的工艺要求，从而达到控制热量输送的目的，避免冷裂纹的产生[2]。

2.2 层状撕裂的控制

在焊接一些大型厚壁结构的过程中，如果钢板厚度方向承受到一定的拉伸应力在其内部产生阶梯状裂纹，我们将其称之为层状撕裂。层状撕裂通常不会出现在焊缝上而是产生于热影响区域或者木材之中，所以其防治难度更大。我们可以选择一些抗层状撕裂的钢材，或者可以进行拉伸实验来获得其断面收缩率，从而更加准确的判定其抗层状撕裂的性能；对于T型或者十字型的接头区域，如果翼缘板厚度大于20mm，必须要合理的降低焊接坡口角度和间隙，同时保证其符合焊透深度的要求；如果板厚方向承担焊接拉应力，板材短头必须伸出接头焊缝位置，利用这些方法来防止出现层状撕裂的问题；对于施工工艺的选择方面必须要在强度允许的前提下选择低强度焊条，或者在坡口母材板上堆焊塑形过渡层，或者选择低氢型、超低氢型焊条或者气体保护电弧焊施焊，也可以采取提高预热温度的方法来进行施工。

2.3 环境因素的控制

我们知道对钢结构焊接施工质量造成影响的环境因素一般来说有空气温度、湿度和风力、焊接件坡口处的清洁水平等。空气温度会在很大程度上对焊接热循环过程、焊接熔池冶金化学反应情况、焊缝和热影响区金相组织转变等产生影响，最终会对焊接接头质量造成影响；因为水分属于氢元素的主要成分，同时氢元素可以直接参与熔池的冶金化学反应，它的溶解与扩散速度是根据金属结晶和组织的变化而处于不断变化状态下，同时其具体分布会在很大程度上对焊接接头的脆性转变以及延迟裂纹造成干扰。如果焊接前坡口区域出现水分、油漆或者铁锈等杂物，在实际的焊接操作中它会直接参与冶金反应，同时会改变化学反应成分以及元素含量，进而在一定程度上提升焊缝接头出现质量问题的概率。在焊接之前必须要确保坡口附近没有其他污物，确保作业环境的相对湿度控制在90%之内，我们可以在焊接施工区域准备一些防寒防水物资，或者使用石棉布等作为遮盖焊缝的防护材料。

2.4 做好焊接工艺评定

焊接工艺评定的主要目的在于对焊接工艺的正确性进行验证。评定工作一般来说包含了金属焊接性试验以及结合相关焊接性能的技术资料来制定的工艺方案，包括已经评定合格但是因为客观因素而做出调整的焊接工艺方案。金属焊接性试验标准也是通过了一系列试验来证明和探索的，同时它也存在一定的风险性，其主要目的在于对刚才的实际焊接性能进行评估。因为目的的差异性，和实际工程相比焊接条件依旧存在一定的差距，因此我们若要将实验室的数据参数变为建筑工程的工艺，所以必须进行检验。

评价施工单位能否焊接出符合相关需求的焊接接头，焊接工艺评定具有不可输入性，焊接工艺评定应当结合本单位的具体情况来实施。由于焊接质量主要涉及到人、机、料、法、环五类管理因素来确定，加之施工单位的管理条件存在差异性，因此焊接工艺评定水平也各不相同。实际上我们在进行焊接工艺评定时，部分施工单位常常会出现不合格的情况，所以必须要尽快制定出与公司实际情况相符合的焊接工艺评定规范，从而让其更好的指导焊接施工。

2.5 其他质量控制措施

（1）应当做好焊接工作人员的培训工作。因为高强焊接以及低温焊接属于比较特殊的焊接施工作业，和日常的焊接作业存在一定的差异，所以焊接操作人员应当拥有更强的焊接技术水平。所以在施工作业开始之前应当对焊接人员展开施工技术培训，培训的主要内容分为理论与实践两个模块。在进行实践培训过程中可采取结合建筑工程实际的方式来进行训练，从而有助于焊接人员在实际施工过程中可以更为熟练的操作。同时必须要做好针对焊接人员的安全防护措施，确保其可以安全有序的开展施工作业，必要时应当采取两班倒的施工组织管理方案，降低焊接作业所占工期。

（2）必须要做好充分的准备工作。因为在低温环境下开展焊接工作对于相关设备的具体性能和寿命会产生很大的影响，所以我们有必要对焊接设备采取一定的抗寒措施。焊机应当放置于可以灵活移动同时兼具保温性能的防护棚内，确保焊接设备在施工作业过程中时刻保持常温状态，所选用的气瓶也应当集中放置，做好防寒措施，在使用过程中也应当将气瓶放置于焊机的防护棚内，保证液化气体能够第一时间气化，为焊接施工的持续进行提供保证[3]。

（3）应当做好焊接材料的管控工作。为了进一步确保钢结构焊接质量，在焊接施工过程中特别要注意对焊接材料的管控，我们可以选择纯度比较高的二氧化碳气体当作保护气体，从而增强焊接接头的抗裂性能。焊接所用到的焊条必须要提前做好防水和防寒处理，也可以采取烘干处理的措施，但要避免多次对其烘干，也不应当将其长期的放置于空气中。储存焊接材料的仓库必须要做好防潮处理，确保相关材料的性能。

3 结语

总之，建筑钢结构焊接施工是一项非常重要的工作。为了能够达到焊接区域所规定的质量标准，对于影响钢结构焊接质量的相关因素应当严格的管控，比如说焊接操作工作人员、焊接设备、焊接材料、施工作业方法以及检查监督方法等。现阶段我们已经在建筑钢结构的焊接施工质量控制作业中积累了很多的经验，也具备了一定的技术水平，但是目前国内依旧没有专门针对高层建筑钢结构设计以及焊接施工的标准规范，所以必须要加快相关管理控制标准规范的制定，进一步总结积累焊接施工实践经验，让钢结构焊接施工质量水平能够有更大程度的提升，从而推动我国建筑事业的发展。

[1]李天旭.钢结构焊接缺陷对施工质量的影响分析[J].江西建材，2015 （21）：28.

[2]徐海林.谈钢结构焊接施工质量控制[J].山西建筑，2015（12）：15.

[3]王大闯.浅析钢结构焊接缺陷对施工质量的影响[J].河南科技，2013 （13）：31.

[4]倪真.钢结构焊接缺陷对施工质量的影响[J].钢结构，2013（03）：51.

TU758.11

A

1673-0038（2015）37-0002-02

2015-8-28