浅谈钢结构焊接常见问题及预防措施

2015-10-21楼伟强

建筑工程技术与设计 2015年33期

楼伟强

摘要：随着国民经济的快速发展，钢结构在各方面工程的应用所占比重越来越大。焊接是建筑钢结构连接的主要方式之一，焊接质量在钢结构工程中极为重要。因此施工人员应当焊接工作的质量控制，提高施工流程的科学化，避免焊接形变、焊接应力、焊接裂缝等不良质量问题的出现，提高钢结构的整体质量。本文对钢结构焊接过程中的常见问题进行了分析，并有针对性的提出了一些预防措施。

关键词：焊接；钢结构；夹渣；

一、概述

由于钢结构自身所具备的诸多优良特点，使得其在现代建筑工程施工中有着极为广泛地应用。尤其是在一些临时建筑或大跨度建筑的施工中，采用钢结构施工不但能够达到很好的施工效果，且造价低，外形多样美观，极大地满足了建筑形式多元化的发展需求。而在钢结构的施工质量控制措施中，最重要的就是要确保钢结构的焊接施工质量。

二、钢结构焊接过程中的常见问题及其原因分析

（一）焊接出现变形

1、局部发生的变形

发生局部变形的原因首先是因为构件的自身有问题，比如构件的刚性过小而容易导致收缩。此外，是在进行加工操作的过程中所出现的人员操作问题。还有是因为应力集中释放时，由于布置的不够均匀和焊接的放置不水平等一些所导致的焊接过程中的发生问题。

2、侧弯扭曲

在实践中出现侧弯的原因是多方面的，可能是由于加工构件组装的间隙没有设置均匀，或者是构建组在组装的过程中没有搭设好相应的平台，也有在运输过程中因为起吊点的不准确而导致的侧弯。扭曲也是经常发生的一种焊接变形，产生扭曲的原因有間隙不够均匀，节点角钢拼接的不够严密，另外就是对于刚度比较差的一些构件，没有在进行构件的翻身加工的过程中进行相应的加固，或者即使进行了加固但平整的情况不良就开始焊接所导致的扭曲。

（二）焊接过程中的缺陷

1、焊瘤

焊瘤的原因主要是产生了比较多的融化金属流到了焊缝的周边没有熔化的母材之上的一种现象，焊瘤经常会有未熔合的或是夹渣的状况产生，一般在横焊、仰焊和立焊中比较常见。焊瘤的产生与操作的不熟练以及运条的方法不恰当有着一定的关系，此外，焊缝的间隙比较大也是导致焊瘤产生的重要原因。

2、裂纹

导致裂纹除了焊条自身质量存在严重问题之外，还有准确选择定位点的问题，如果构件上的定位点的设置比较少或者是测量过程中零件本身就存在着一些比较大的误差，就会在组装时出现强力组装的状况。此外，对于那些本身厚度比较大的构件，如果没有进行预热的情况下就进行焊接也很容易发生开裂的情况。

3、未焊透

母材之间存在着局部没有熔合的现象，产生的原因主要有坡口的设计不良、间隙较小，或者是焊丝的角度不够正确，电流过小电弧过长也是导致未焊透的重要原因。

4、气孔

导致发生气孔的主要原因是：焊接部位不干净；焊条和焊剂没有按规定烘干和保温；焊接工艺不够稳定，采用气保焊时气体流量不合适。

5、咬边

咬边是电弧将焊缝边缘的母材熔化后，没有得到焊缝金属的补充而留下缺口。产生的原因主要是电流过大，电弧过长及焊条运条角度不当。

6、夹渣

夹渣主要是焊接的过程中冶金反应的产物，导致夹渣的原因主要有焊层形状不良、对坡口角度的设计方面不当。在电流比较小的情况下，焊速过快也很有可能会造成焊渣难以浮起。

三、钢结构焊接中存在的问题的预防措施探讨

（一）对于焊接变形的处理方法和预防措施研究

1、局部变形的处理方法和预防措施

在进行设计的时候就要尽力保证加工构件的各个部分的焊缝布置均匀和刚度良好。另外要采取比较合理的焊接顺序，对于已经产生了局部变形的工件，如果变形不太大，则可以使用火焰矫正的方法进行矫正，但是如果变形的情况比较严重，则可以边使用千斤顶边烤的方法进行矫正。同时，也可以进行局部反变形出力，比如在加工平台上制作加工模具，或者限制变形量等。对于那些形状不够堆成的一些构件，应当逐步的进行矫正之后再进行必要的焊接组装。

2、侧弯扭曲的处理方法和预防措施分析

在进行焊接之前，需要对水平性采取挂线监察平台进行检查，同时在构件的运输过程中，应当保持受力的一致，不要发生侧向应力过大的情况。对于扭曲的预防，则是在进行下料之前对各个节点进行必要的放样，依据放样的相关尺寸来开展下料工作。除此之外，在进行拼台的拼装过程中，应当保持基准面的水平。当已经发生侧弯时，可以使用火焰法在侧面的地方使用三角加热的方法进行矫正，或者辅助使用千斤顶进行必要的矫正。如果扭曲已经发生，采取火焰烘烤结合千斤顶相互的结合的方法能够进行矫正，如果扭曲较为严重，则可以使用火焰将主焊缝打开，通过翼板进行分别矫正之后再进行焊接矫正。

（二）对于焊接缺陷的处理方法和预防

1、焊瘤的处理措施和预防方法

预防焊瘤的过程中，应该注意电流的控制，适当的加快焊流的速度，使得熔池的温度不至于太高。与此同时，要依据不同的焊接部位来对熔池的大小做好控制。

2、对于焊缝的尺寸不符合要求的预防措施以及处理方法

如果焊缝不符合要求，在预防时，最好是采取合适的坡口形式或者是角度进行控制调整装配的间隙，对于那些大型的重要的坡口最好是使用机械加工的模式，同时要根据装配车间的变化情况，对运条的速度和角度进行适当的调整。如果存在焊缝的尺寸比较小应该磨掉。

3、夹渣的处理措施和预防方法

预防夹渣的产生时候要将焊层之间的熔渣进行必要的清理，在进行焊接的过程中适当的增强焊接的电流，有必要的时候可以，增加电弧所停留的时间缩短电弧。同时还要根据熔池的情况，调整焊条的运条形式以及角度来减少夹渣的产生。对于夹渣情况比较严重的焊接，可以选用碳弧气刨刨掉，然后再重新的开展焊接。

4、对于裂纹的处理措施和预防方法

钢结构在焊接过程中，预防裂缝的发生首先就必须限制在焊接材料中的一些有害物质的含量上，特别是磷和硫的含量要严格的进行控制。另外对于焊剂和焊条在使用之前，都需要根据要求进行充分的烘干，此外，对于焊丝上面的水分和油污也要去除干净。

5、气孔的处理措施和预防方法

在进行施焊的时候对于坡口两侧必须要清理干净，要将焊条和焊剂依据规定进行保温和烘烤，对于已经焊接完成，但是不符合要求的焊缝，应当使用碳弧气刨将产生气孔的焊缝刨掉，再进行重新的焊接。

结语