建筑钢结构焊缝质量控制问题探讨

李 青 山

(山西省第三建筑工程公司，山西 长治　046000)



建筑钢结构焊缝质量控制问题探讨

李 青 山

(山西省第三建筑工程公司，山西 长治046000)

分析了建筑钢结构焊缝产生的原因，从根部收缩、弧坑裂纹、咬边等方面，介绍了钢结构焊缝中存在的问题，并提出了钢结构焊接施工的控制措施及注意事项，从而保证钢结构的施工质量。

钢结构，焊缝，焊接施工，工程质量

0　引言

钢结构工程是以钢材为主的建筑结构，也是建筑工程中最为重要的结构类型之一。随着建筑行业的持续稳定发展，建筑工程中钢结构施工技术也得到了改善，但是在钢结构中最为主要的焊接技术还存在一些问题，如何对其进行有效改善和控制是建筑工程质量能否实现的关键。

1　建筑钢结构焊缝产生的原因

建筑钢结构的焊缝问题始终都是施工单位重点关注的问题，为从根本上解决焊缝质量控制问题，相关技术人员和施工人员应对其产生原因进行深入分析，综合其分析结果，建筑钢结构中焊缝产生的原因主要有以下几个方面：

首先，施工图纸方面。在建筑工程的施工过程中，施工图纸起着重要的指导作用，如果施工图纸中出现标准不明确的问题，那么将直接影响着建筑的整体施工质量。建筑钢结构中产生焊缝质量的问题也与施工图纸有密切关系，如果施工图纸存在施工标准不明确的情况，对施工中使用的材料没有进行规范化指导，致使焊接人员盲目作业，那么焊缝的质量问题难以控制。从我国当前建筑钢结构焊接施工质量来看，很多建筑工程在施工之前并未预期评估不同种类的焊接材料，导致在施工中使用了本身质量存在缺陷的建材，进而导致焊缝质量难以控制。

其次，施工现场管理方面。施工是建筑工程中最重要的环节，现阶段许多从事建筑焊接工作的焊工并未取得相应资质，在自身资质等级不足的情况下进行焊接工作，因其缺乏焊接专业的技术和能力而导致焊接的结构未能按照焊接材料的特性进行合理焊接，进而影响了建筑工程的整体施工进程和施工顺序。

最后，施工管理意识方面。在建筑工程施工过程中，施工管理意识的缺乏也会产生质量问题。对于钢结构的焊接工程来说，虽然需要焊接工人具备一定的技术能力，但对焊接工程的施工管理工作也非常重要，焊缝的质量控制离不开施工管理意识。如：在焊接45号钢材时，应对该钢材进行特殊预热，然后再进行焊接，而在实际的施工过程中，对其焊接的过程并没有进行应有预热，只是使用常规的焊接方式进行手工焊接，极易出现焊缝的质量问题。总而言之，在建筑钢结构焊接施工过程中，不能忽视施工的管理，如果管理人员的管理意识不到位，那么将会直接影响焊接工程的质量，进而威胁工程的整体使用功能。

2　建筑钢结构焊缝中存在的问题

2.1根部收缩

建筑钢结构焊接过程中最容易出现根部收缩问题。因为在建筑钢结构焊接过程中，焊接人员未合理控制电流与焊接所需的火焰，致使电流和火焰能效超出钢结构承受的范围，使得熔池体积增加，超出钢结构焊接工作所需的范围，焊缝根部的收缩，造成焊缝根部出现深浅不一的漕沟，直接影响着建筑钢结构的质量。

2.2未焊透及未融合

在建筑钢结构焊缝工程施工中，最常见的问题就是填充金属不充足，使得焊缝表面在一定程度上出现连续或断裂的沟槽，威胁着建筑钢结构的质量，其实质原因就是焊接人员的专业技术不强，且存在偷工减料的行为，针对此类问题，一方面工程技术人员应给予更多的技术指导，另一方面工程管理人员应对偷工减料的事件进行统一的监管，一旦发现此类问题，则严惩不怠。

2.3弧坑裂纹

弧坑裂纹通常是指在焊接收尾处低于焊缝高度凹陷坑中出现的裂纹，依据裂纹出现的原因不同，其呈现出的形式也有所差异，主要体现为三种形式：星形、纵向形、横向形。而在钢结构焊接中出现弧坑裂纹的主要原因有两点：

1)在焊接金属结晶时，因焊接人员操作不当发生偏折而出现弧坑裂纹；

2)在钢结构焊接过程中，因焊接的钢质建材与要求标准不符合，有杂质存在，或是因未对钢结构焊接接口处的杂质进行及时清理，而导致弧坑裂缝的产生。除此之外，如果在焊接接头处有淬硬组织的存在也会产生弧坑裂缝。

2.4咬边

在钢结构焊接过程中，咬边问题是普遍存在的问题，如果产生咬边的情况，则会使得母材有效截面面积相对减少，淬硬了咬边边缘组织，容易产生裂纹。咬边问题出现的主要原因有两点：

1)焊接人员的操作方式不正确；

2)选择的焊接参数不恰当，如焊接电弧长、电流大、坡口两旁滞留时间不确定、运条方式不正确，由于此类问题导致在焊趾本材处出现凹陷或沟槽的情况。

2.5表面气孔和表面夹渣

在焊接物表面出现的问题主要表现为表面气孔和表面夹渣，其中表面熔渣情况产生主要因为在焊接的过程中，焊接速度过快、使用电流过小，或者是因焊条设置的角度与建筑工程所需角度不符合而造成的；表面气孔情况产生原因包括：焊剂或焊条不足够干燥、焊接电弧过长、使用的电流较大且熔池面积过大，降低了其本身的保护功能，进而在焊接表面出现气孔。

3　对建筑钢结构焊缝问题的控制措施

3.1合理规划施工图纸

施工图纸的合理规划是建筑焊接工程有序进行的依据，因此，合理规划施工图纸可以在一定程度上控制焊缝的质量。从管理产品质量的层面来说，产品的质量是可以被设计的，所以为控制焊接的质量，焊接人员须在焊接之前系统、科学地设计施工图纸，保证焊接过程中的合理性和可行性，使施工图纸在焊接施工中的指向性功能充分发挥，保证后续工程能够在施工图纸的指导中顺利开展。

3.2增强施工标准意识

在建筑钢结构焊接的过程中，施工标准是焊缝质量得以有效控制的基础，同时也是施工过程中开展施工设计、焊接施工、工程维护等工作的重要依据。对于建筑钢结构焊接工程来说，其施工标准主要是指使用材料标准、工艺标准、存放管理标准等，只有严格执行施工标准，才能实现焊缝质量的控制。与此同时，施工标准的执行对焊接人才的选拔有重要的作用，且激励焊接人员将施工标准作为焊接工作的唯一标准进行建筑钢结构的焊接工作。

3.3有效评价施工工艺

施工工艺直接影响着建筑工程整体的使用功能和质量。对施工单位而言，建立和完善焊接工艺评价机制逐渐成为建筑钢结构焊接工程中的重要内容。有效评价施工工艺不仅加强了施工的安全性，而且能够提升焊接工程的质量。在建筑钢结构的焊接过程中，施行施工工艺评价机制，使建筑工程的后续工作得以有效进行。

4　建筑钢结构焊接施工的注意事项

在建筑工程中，钢结构的应用越来越广泛，其中焊缝质量控制问题也受到了建筑施工单位的重点关注。由于钢结构焊接施工存在缺陷，直接影响着钢结构使用的安全性和力学性能，其主要危害就是焊接端部产生的集中应力。由于焊接接头处的承载截面被削弱，其致密性和强度降低，使其承载力在一定程度上受到影响，进而影响建筑钢结构的使用性能，甚至产生结构坍塌或接头断裂的情况。除此之外，有些焊接施工质量问题会使结构的耐腐蚀程度降低，因此，在钢结构施工的过程中，应注意以下几方面问题：

第一，在进行钢结构焊接之前，焊接人员应仔细阅读施工图纸内容，并与设计人员就施工图纸内容进行会审，做好技术交底工作，对施工图纸中未清晰标注的焊缝间隙、焊接坡口形式、纯坡口角度、是否为单面焊等情况做细致的询问和了解，避免出现盲目焊接的情况。

第二，对照焊条和钢材的质量证明书，对两者的出厂质量进行反复的仔细核对。同时对进入施工现场的材料按照施工现场的实际需求按顺序进场，进场之前应对不同的建材进行取样和抽检，只有符合施工规范要求的建材才能投入使用。同时对焊接施工人员的资质进行核查，确保焊接人员的操作是在其正常资质范围内，避免出现超资质作业的情况。除此之外，检查施工现场焊条、焊机、焊接构件、电流等前期准备是否对应施工的要求。同时禁止在母材上引弧、打火以及不按照施工标准设置引出板、引弧板的情况。如果在施工现场出现仰焊、缺少焊条烘焙装置时，不得进行焊接施工。

第三，对工厂制作钢结构进行严格检查，对须在工厂制作和加工的钢结构不允许出现在现场制作加工的情况。如：H型钢须在工厂中完成焊接和切割下料的工作。如果在施工现场进行焊接下料，那么将无法控制焊缝变形和质量问题，直接影响仰焊的质量。对于工厂加工制作的杆件，如果现场发现不能安装，也不得私自进行接长或截短处理。

第四，对于首次使用于建筑钢结构中的焊接材料、焊接钢材、焊接方法、热处理方式等，施工单位应对其焊接工艺进行评定，同时按照评定报告确定钢结构的焊接工艺。

第五，对建筑钢结构焊接施工执行严格的质量验收标准。在钢结构竣工结束验收之前，应依据施工质量验收标准对钢结构功能及其安全进行见证检测和校验。同时焊缝质量的检测点应不少于三处，且应在现场拼接、工厂制作、安装焊接等多个方面进行随机抽检，在钢结构施工现场焊接完成后，对照施工设计图纸和施工规范对焊缝总数进行核对。

5　结语

在建筑钢结构工程中，焊接技术是保证工程质量的关键，对焊缝质量进行有效控制关系着建筑工程的使用功能，但是在建筑钢结构焊接过程中，仍然存在根部收缩、未焊透及未融合、弧坑裂纹、咬边、表面气孔和表面夹渣等一系列的问题，针对此类问题应该从合理规划施工图纸、增强施工标准意识、有效评价施工工艺等方面着手，控制好焊接工程的质量。因为随着人们生活水平的提高，人们对建筑工程的质量要求越来越高，所以为满足人们日益增长的物质需求和保证建筑行业的稳定发展，必须控制好焊缝的质量。

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Inquiry on building steel structure welding quality control problems

Li Qingshan

(Shanxi3rdBuildingEngineeringCompany,Changzhi046000,China)

The paper analyzes building steel structure welding causes, introduces steel structure welding problems from aspects of root contraction, crater crack and undercut, and puts forward steel structure welding control measures and matters, so as to guarantee construction quality of steel structure.

steel structure, weld, welding construction, engineering quality

1009-6825(2016)21-0204-02

2016-05-17

李青山(1979- )，男，工程师

TU712.3

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