施工现场环境对钢结构焊接质量的影响

李吉业

施工现场环境对钢结构焊接质量的影响

李吉业

在当前形势的影响下，建筑行业的发展已经取得了很大的成就。为了满足社会的实际需求，建筑行业的各项机制正在不断地完善，相关的技术也有了很大的提高。但是，由于建筑建筑结构自身的特点及焊接技术的复杂性，对于工程的顺利实施造成了一定的影响。施工环境的好坏，对于建筑钢结构的焊接质量有着不同程度的影响。文章将对影响钢结构焊接质量的相关因素进行深入地分析探讨，从而为技术人员工作的展开提供一定的参考和建议。

建筑行业；施工现场；焊接；钢结构

钢结构的施工过程中离不开焊接技术的支持。钢结构工程对于焊接技术有着很高的要求，高效的焊接措施，规范的焊接操作，从根本上保证了焊接工作的整体质量。做好钢结构的焊接质量工作，需要从多个方面入手。主要包括技术人员的操作水平、焊接参数的科学设置、焊接前的模拟操作、施工中设备的调试及对原材料的质量检验等。除了这些主要的影响因素外，良好的施工现场环境同样对于钢结构的焊接质量同样起着重要的影响作用。施工现场环境的恶劣，很容易造成重大的安全责任事故。因此，创造良好的施工现场环境，将有利于提高钢结构整体的焊接质量。

1　当前形势下钢结构施工现场焊接环境综述

钢结构的施工主要是指将已经生产加工好的部件，按照一定的次序进行放置。通过相关设备的辅助作用，准确地安放到预定的位置，然后通过一定的测量固定，按照实际的要求将所有的部件集成一个完整体系结构的过程。具体的操作方法和钢结构工程的本身特点，对于施工现场焊接环境提出了更高的要求。主要体现在：（1）高温、能见度低、施工现场整体居住条件差、频繁地野外作业；（2）施工位置流动性较大，高空作业开展次数较多，但施工空间狭小；（3）施工环境人口密集、障碍物较多，很容易受到一些不确定因素的影响。由于施工材料的随意堆放，也对现场的环境造成了一定的污染；（4）焊接作业区的温度极高，加上相关结构部件的导电特性，容易对操作人员造成一定的身体伤害。这些表现方式基本概括了施工现场焊接环境的全部特点。 通过对这些特点的具体分析，可以看出钢结构施工现场的焊接主要包括：①由于焊接接头自身的性能特性，加上焊接技术及焊接设备的相关影响，对于焊接接头质量的环境有着一些特殊的要求；②由于施工位置的不固定性，需要操作人员进行高空作业，这很容易对施工人员的身心健康造成一定的影响，尤其是心理方面的承受能力。这些由于环境因素造成操作人员在施工过程中心理压力过大，也很容易导致钢结构的焊接质量。

2　施工现场环境对于钢结构焊接质量的总体影响

2.1周围空气温度的影响

焊接过程中存在着一系列的化学反应和物理反应，包括焊接中热量的传递、焊接熔池的反复变化、焊缝位置的准确选取、外应力的相互作用、合金因素的相互影响等，都对焊接接头的整体质量产生着深刻的影响。同时，通过一系列的物理反应及化学反应，也容易对焊接接头整体的工作性能产生一定的影响，甚至是改变焊接接头正常工作时的相关参数。而造成这些焊接过程中物理反应与化学反应不断出现的主要原因是周围空气温度系数的高低。温度过高，加剧了焊接过程中的理化环境，对于焊接接头的质量及总体的工作性能造成了一定的影响，反之亦然。同时，周围空气的温度对于焊接设备的工作性能也有着一定的影响。

2.2周围空气湿度的影响

由于焊接过程中对于氢元素的依赖程度很高，而空气中的水分是氢元素的主要来源。当焊接过程中焊接接头通过氢元素的作用发生一系列的化学反应时，其整体的工作性能也会产生相应地影响。焊缝的组成材料主要是金属类的导体，由于氢元素的扩散特性及相关的溶解特性，焊接接头的金属内部的组成结构很容易受到破坏，进而发生相应的变化。氢元素含量的高低对于焊接接头的脆性和裂纹的出现都有很大的影响，很容易给焊接接头整体的组织结构带来一定的安全隐患。

2.3风力大小的影响

所谓的风力大小主要强调的是空气的流速。由于焊接过程中电弧的状态及相关气体的组成氛围是动态变化的，空气的流速大小很容易造成焊接操作过程的不稳定。同时，风力的大小与温度的高低同时发挥作用时，影响了焊缝的冷却速度。最终对于内部金属的化学反应、焊接接头的整体性能、应力分布、焊接热量的传递等，都造成了很大的影响。这也使得钢结构的焊接质量随着施工现场环境的变化而变化。

3　避免施工现场环境影响因素危害的保护措施

3.1规范焊接作业区的操作环境

焊接作业区对于周围的环境有着一定的要求，这些要求主要体现在：①人为操作的电弧速度最大为8 m/s，其它方式下的焊丝电弧最大为2 m/s；②焊接作业区的空气湿度不小于外界空气湿度的85%；③焊接作业区的温度一般保持恒定；④焊接时焊接接头接触的一定范围内不得存在油性的杂物和水。

3.2合理控制焊接作业区的温度

焊接作业区的温度对于钢结构焊接质量有着直接的影响。当周围的焊接温度处于较低的温度时，必须通过一定的试验确定该温度下操作时的设备的工作参数，并进行一定的预热处理。需要低温处理的钢材，通过对其焊接过程中采用的方法、接头的形式、焊接点的位置、原材料的组成、材料的厚度等进行相关的分类统计。

实际施工的过程中，采取的措施必须符合行业的相关标准，所有措施应用的前提是可以控制好焊接作业区的温度。这些措施主要是指预热处理的温度、试验的类型和内容、焊接设备的性能参数、焊接中的防护措施、焊接后的处理措施等应该达到一定的技术要求。在作业开展的过程中，相关的技术人员必须对实际的环境进行科学的评估。以操作环境的实际情况为基准，根据工程的相关要求确定变化的条件，然后指定预热处理的实施方案。通过准确的制定预热方案，可以使最终的焊接效果达到最佳，保证整个钢结构焊接质量达到工程的实际要求。而作业区展开需要考虑的实际情况的影响因素主要有：钢材的材质、焊接点的位置、焊接区域的范围、焊接采用的方法、焊接中的氢含量、焊接参数的大小、作业区的温度等。

作业区的温度对于焊接前的加工及相关的测试试验都有很大的影响，它也直接决定着焊接设备参数的设置，决定着钢结构的整体焊接质量是否合格。

3.3做好相关的防护措施

这主要是考虑到天气的好坏对于施工的影响。一般的建筑管理部门要求焊接作业区必须配备具备防雨、防风及其它保暖作用的工具。通常是选用防护棚。防护棚的设计要求首先是要保证安全性和耐用性，符合焊接作业的要求。一般是采用架管做支撑，外部挂三防布，内部配备钢板，底部的材料选用不易燃烧、隔热效果良好的材料。除此之外，焊接作业区也应该配备一块紧急的用来盖焊缝的防护材料，比如石棉布、防水性较好的铁皮等。

4　结语

随着建筑行业的不断发展，国家对于相关的施工技术提出了更高的要求。钢结构焊接质量的好坏与施工现场环境也有着很大的关系，做好施工现场环境影响因素的防护措施，对于钢结构的整体焊接质量起着重要的保障作用。文中通过对现场环境影响因素的相关分析，找到了一些科学的防护措施，对于相关的焊接技术研究工作者有一定的参考价值。

［1］ 杨武. 现场环境对厚钢板焊接应力的影响研究［D］. 重庆交通大学，2010（4）.

［2］ 黄丽秋. 现场环境对钢结构焊接质量的影响［J］. 科技创业家，2014（5）.

［3］ 刘庆明. 钢结构工程建设项目施工质量管理研究［D］. 燕山大学，2013（9）.

中煤建筑安装工程集团有限公司第七十三工程处

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