钢结构工程焊接质量控制要点分析

刘进厂　刘锋　裴先峰

摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，对于建筑钢结构工程来说，最主要的连接方式之一就是焊接，在钢结构工程中焊接质量是非常关键的。由于钢结构建筑的不断深入发展，钢结构焊接施工中产生的质量问题以及影响因素，都会使焊接缺陷形成，会导致灾难性工程质量事故的出现，所以，必须对这一内容高度重视。因此，本文自钢结构工程焊接质量的影响因素入手，对钢结构工程焊接变形、应变等质量控制措施进行论述。期望本文的研究对于钢结构工程焊接质量的提升起到积极的作用。

关键词：钢结构工程;焊接质量;控制

引言

钢结构工程具有施工快捷、抗震、环保等特点，近年来的应用得到了飞速发展，钢结构工程的质量控制主要体现在焊接质量的控制。钢结构工程的焊接质量控制主要体现在焊接变形、焊后应力处理、焊接接头、Ⅱ角焊缝接头、焊接质量检验、焊接缺陷返修的质量控制上。

1钢结构工程焊接质量管理存在的主要问题

1.1缺乏健全的机制

基于当前国内钢结构工程焊接管理水平来讲，仍然停留粗放型阶段，没有任何实质性的突破。同时我国钢结构产业起步相对较晚，但是在钢结构实际管理中，管理机构职责划分不明确，管理不到位等问题。尤其管理力度不足，则充分说明了管理机构趋于形式化，这对于施工单位的经济效益具有严重的影响。

1.2管理因素

对于钢结构工程来说，焊接质量的管理因素有两个：①决策因素;②组织因素。其中组织因素有两个方面：①管理组织工程项目的实施;②工程项目实施的任务组织。自质量控制视角出发，工程项目管理体系的健全，组织方式的合理，必然会对钢结构工程焊接质量有着直接的作用。

1.3素质水平不齐

基于钢结构工程行业劳动强度、以及薪资待遇所限制，导致钢结构工程行业缺乏专业型人才。同时诸多方面的人员不愿意投身此工作中，致使钢结构工程焊接质量管理人员整体素质偏低，缺乏较强的工作能力，整体水平参差不齐。此外，钢结构焊接环节较为复杂化，焊接工序较为繁琐，对于从业人员要求相对较高。尤其在高层建筑钢结构焊接时，其焊接难度系数较高，需要各部门相互配合才能够完成。

2钢结构工程焊接质量控制措施

2.1焊接变形的控制措施

（1）尽可能地使焊缝的截面积减小，施焊量只要使连接需求满足就可以了，也就是说：“不过焊”，就是根据焊脚尺寸来对焊缝强度决定，因此，针对高凸焊缝，多出来的焊缝金属，结合规范要求，其不会使许可强度提各项，会使应力集中系数加大，使得坡口中的综合性能受天台晓望呼影响。在对接厚板焊缝时，要将坡口加工成U型，从而使焊缝金属量降低。（2）对于焊缝的数量来说，最好少一些，每条焊缝要以多层多道焊为主，焊接厚板时要格外重视。（3）环绕中心轴的焊缝要均衡，以对称施焊为主，也就是一个收缩力对另外一个收缩力相互均衡，这样能够在焊接过程中对变形进行有效的控制。（4）将逆向回焊法进行应用。倘若焊接总进程是由左向右，那么焊道的施焊要由右向左，就是我们所说的分段侧焊法。由于施焊后，沿焊缝板内侧的热量会使其发生膨胀，造成板向外分离，然而热量在板内侧扩散后，会出现向板外缘膨胀的情况，使得板发生回收。（5）将反变形法进行应用。在焊接前，利用焊件偏置的方式，将收缩力有效的利用，同时，还要预弯焊接前的部件，也就是通过机械手段来使反向力形成，从而将收缩力进行消除。（6）通过反向力来使收缩力平稳。对于反向力来说主要有四种：①其它的收缩力;②夹具约束力;③组合件时的约束力;④构件重力拱度向下形成的反力。对收缩力进行平稳，最有效的方法就是把相同的焊接件背对着夹起来，再将它们的组合件时行焊接，待冷却后松开夹具。同时，可以将预弯法与之联系起来。（7）合理安排施焊顺序。科学的施焊顺序对于收缩力的平衡是有利的，就是提前安排好施焊不同部位，将某一位置的收缩力和已焊接位置的收缩力相互消除。

2.2焊后应力消除控制要點

（1）当施工要求进行焊后消除应力时，首先确定对接接头中承受拉应力的部分，或节点或构件中焊缝较密集的部分（通常可采用疲劳验算的方法确定）。而后采用局部退火和整体退火的方法消除应力，局部退火常采用电加热器，整体退火多使用加热炉;振动法消除应力仅适用于结构稳定尺寸时。（2）采用电加热器进行局部退火消除应力时，应参照的技术指标：①加热设备配有温度自动控制仪，加热设备的加热、测温、控温性能满足使用要求;②对每道焊缝侧面进行加热的加热板（带）应满足其宽度至少为钢板厚度的3倍，且≥200mm;③未进行加热处理的构件应做好保温措施。（3）采用振动法消除应力时，时效工艺参数选择及技术要求，应符合现行行业标准JB/T10375—2002的有关规定。（4）消除中间焊层应力常采用锤击法。采用该方法时应使用圆头手锤或小型振动工具，锤击过程应避开根部焊缝、盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材等部位。

2.3钢结构变形预防

在焊缝的布置过程中，需要严格控制焊缝与焊缝之间的距离，避免其彼此之间距离过近。当零件尺寸与材料尺寸出现不符的情况下，尽可能的减少拼接焊缝，或者不进行拼接焊缝。与此同时，焊缝布置需要与轴线两侧保持对称，以此来减少焊接变形，或者焊接应力集中等现象。在零件与构件进行连接过程中，尽可能的规避不同截面，或者不同厚度截面进行连接。为了保证连接处截面或者厚度相同，则需要在构件与零件进行连接过程中，根据缓坡形式改变截面厚度和形状，避免因应力过大而增加其变形的几率。电焊机选择是否合理，在很大程度上有助于预防钢结构变形具有重要的意义，在电焊机的选择过程中，要保证电焊机电流电压的稳定性，或者其负荷用量。在普通钢结构的焊接过程中，焊接人员可选择交流焊机进行焊接。对于焊接要求较高的钢结构来讲，此时可选择直流焊机进行焊接操作。同时可运用埋孤自动焊对钢结构中角焊接的对角进行焊接。

结语

对于焊接方法来说，很多都是以局部加热为主，这样就会使内应力、变形等出现。焊接应力以及变形，不单单会使工艺问题产生，还会对钢结构的承载能力产生影响，例如强度、刚度等，同时还会对结构的加工精度等产生影响。总而言之，在设计以及施工过程中，要对焊接应力、变形等质量问题高度关注，对焊接过程的质量有效控制，能够使焊接质量问题有效的消除。

参考文献：

[1]郭玉莲.概述钢结构工程焊接技术的重点及控制措施[J].城市建设理论研究，2015（13）.

[2]刘永军.钢结构工程焊接中的缺陷及补救方法[J].中国高新技术企业，2016（19）.