論鋼結(jié)構(gòu)施工中焊接質(zhì)量控制

1、<p>　　論鋼結(jié)構(gòu)施工中焊接質(zhì)量控制</p><p>　　摘要：鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)是施工技術(shù)中最關(guān)鍵的一個(gè)，鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，將直接影響到工程的質(zhì)量問(wèn)題，所以焊接質(zhì)量，成為了施工中質(zhì)量控制的重中之重。本文分析了鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的原因，探討了鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制措施 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU3

2、91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　隨著建筑業(yè)的迅猛發(fā)展, 鋼結(jié)構(gòu)在建筑上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛, 如大型廠房, 體育場(chǎng)館的網(wǎng)球屋面, 石材幕墻的龍骨等。隨著鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用, 鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量顯得越來(lái)越重要。當(dāng)材料選定后, 鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量取決于加工工藝和加工的質(zhì)量。加工不好的鋼結(jié)構(gòu)具有先天性的缺陷, 這些缺陷輕者影響結(jié)構(gòu)的使用, 重者會(huì)造成災(zāi)難性的事故。 </p><p>　　鋼

3、結(jié)構(gòu)施工是目前一種越來(lái)越普遍的建構(gòu)形式，多用于大跨度公共建筑、工業(yè)廠房和一些對(duì)建筑空間、功能有特殊要求的建筑物和構(gòu)筑物中, 如劇院、商場(chǎng)、育館、火車(chē)站、展覽廳、造船廠、飛機(jī)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、工業(yè)車(chē)間、電廠鍋爐剛架等等，當(dāng)然了，目前來(lái)看最有代表意義的就要數(shù)中國(guó)國(guó)家體育場(chǎng)——“鳥(niǎo)巢”了。在鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中焊縫連接（下文簡(jiǎn)稱(chēng)為“焊接”）已成為主要的連接方式之一, 目前應(yīng)用最多的是手工電弧焊和自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊" 它們均利用電弧產(chǎn)生的

4、熱能使連接處的焊件材料和焊條或焊絲熔化, 冷卻后共同形成焊縫使兩焊件連成一體。而如何才能更有效的焊接進(jìn)行質(zhì)量控制呢？ </p><p>　　一、鋼結(jié)構(gòu)焊接分析 </p><p>　　1、鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的主要形式 </p><p>　?。?）縱向縮短和橫向縮短變形。這是由于鋼板對(duì)接后焊縫發(fā)生縱向收縮和橫向收縮所引起。 </p><p>　?。?

5、）角變形。鋼板V 形坡口對(duì)接焊后發(fā)生的角變形, 是由于焊縫截面形狀上下不對(duì)稱(chēng), 引起焊縫的橫向縮短上下不均勻。X 形坡口的對(duì)接頭, 當(dāng)焊接順序不合理, 造成正反兩條焊縫的橫向縮短不相等時(shí), 也會(huì)產(chǎn)生角變形。 </p><p>　　（3）彎曲變形。焊接梁或柱產(chǎn)生彎曲的主要原因是焊縫在結(jié)構(gòu)上布置不對(duì)稱(chēng)所引起。丁字形梁焊縫位于梁的中心線(xiàn)上方, 焊后焊縫縱向縮短引起彎曲變形。 </p><p>　

6、　（4）扭曲變形。扭曲變形原因較多, 裝配質(zhì)量不好和配件擱置不當(dāng), 以及焊接順序和焊接方向不合理都可能導(dǎo)致變形, 但歸根到底還是焊縫的縱向或橫向縮短所引起。 </p><p>　?。?）波浪變形。主要是由于焊縫的縱向縮短對(duì)薄板邊緣產(chǎn)生的壓應(yīng)力而造成的; 其次是由于焊縫橫向縮短所造成。 </p><p>　　2、焊接變形的主要原因 </p><p>　?。?）加工件的

7、剛性小或不均勻, 焊后收縮, 應(yīng)變不一致。 </p><p>　?。?）加工件本身焊縫布置不均, 導(dǎo)致收縮不均勻, 焊縫多的部位收縮大、變形也大。 </p><p>　?。?）加工人員操作不當(dāng), 未分層、分段、對(duì)稱(chēng)地進(jìn)行間斷施焊, 焊接電流、速度、方向不一致, 造成加工件變形的不一致。 </p><p>　　（4）焊接時(shí)引起焊接應(yīng)力集中和過(guò)量變形。 </p&g

8、t;<p>　　（5）焊接放置不平造成應(yīng)力集中產(chǎn)生變形。 </p><p>　　二、鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制措施 </p><p>　　為了提高鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，且符合設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，應(yīng)從減小殘余應(yīng)力和殘余變形著手來(lái)解決鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量，為此可從設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)方面來(lái)保證鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量。 </p><p>　　1、設(shè)計(jì)中應(yīng)采用合理的構(gòu)造 </p>

9、;<p>　　（1）焊縫的焊腳尺寸和焊縫長(zhǎng)度應(yīng)符合構(gòu)造要求，宜采用細(xì)長(zhǎng)焊縫，不用粗而短的焊縫；在保證安全的前提下，不得隨意加大焊腳尺寸。 </p><p>　　（2）焊縫盡可能布置在對(duì)稱(chēng)位置上，以減小殘余變形。 </p><p>　?。?）不宜采用帶銳角的板料做成肋板，板料的銳角應(yīng)切掉，以免焊接時(shí)銳角處板材被燒損，影響材質(zhì)。 </p><p>　?。?

10、）焊縫不宜過(guò)分集中，避免產(chǎn)生過(guò)大的殘余應(yīng)力甚至產(chǎn)生裂紋。 </p><p>　　（5）盡量避免三向焊縫相交，為此可將次要焊縫中斷，主要焊縫連續(xù)通過(guò)。 </p><p>　　2、施工中控制焊接變形的措施 </p><p>　　在施工過(guò)程中可采取多種措施預(yù)防焊接變形，主要可歸納為反變形法、剛性固定法、合理選擇焊接方法和規(guī)范、選擇合理的裝配焊接順序等。 </p>

11、;<p>　?。?）反變形法：所謂反變形法就是在構(gòu)件施焊前，確定其焊接變形的大小和方向，焊后使構(gòu)件達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如采用夾具施加與焊接變形相反的作用力的方法，與焊接變形相抵消，以達(dá)到防止變形的目的。 </p><p>　　（2）剛性固定法：所謂剛性固定法，就是在沒(méi)有采取反變形的情況下，將構(gòu)件固定增加焊件剛度，限制焊接變形。按變形相反方向，用夾具或點(diǎn)焊方式將焊件固定，從而限制焊接變形。 </p&g

12、t;<p>　?。?）合理地選擇焊接方法和規(guī)范：從影響焊接變形的因素的敘述中可以知道，選用焊接線(xiàn)能量較低的焊接方法和規(guī)范參數(shù)，可以有效地防止焊接變形，如采用CO2 焊代替手工電弧焊，采用多層焊的方式降低焊接參數(shù)來(lái)降低線(xiàn)能量。 </p><p>　　（4）選擇合理的裝配焊接順序：這種方式就是使物件在焊接過(guò)程中，通過(guò)合理的裝配焊接順序，使焊接變形能夠互相抵消，從而達(dá)到降低變形的目的。 </p>

13、;<p>　　3、焊接裂紋的控制 </p><p>　　焊接施工中應(yīng)合理選擇焊接材料來(lái)控制焊縫的化學(xué)成分，以降低母材和焊接材料中形成低熔點(diǎn)共晶物來(lái)防止熱裂紋的產(chǎn)生；施焊中控制電流和焊縫速度等工藝參數(shù)，使焊道截面上的寬度和深度比值符合工藝要求以實(shí)現(xiàn)控制熱量輸送的目的；對(duì)焊材進(jìn)行合理的焊前預(yù)熱和焊后緩冷以改善焊接接頭內(nèi)部組織，提高焊縫的綜合性能防止冷裂紋的產(chǎn)生。 </p><p>

14、;　　4、層狀撕裂的控制 </p><p>　　應(yīng)選用具有抗層狀撕裂的鋼材，必要時(shí)應(yīng)通過(guò)拉伸試驗(yàn)確定其斷面收縮率等方法來(lái)評(píng)定其抗層狀撕裂的能力；在T 型、十字型接頭部位，且當(dāng)其翼緣板厚度超過(guò)20mm 時(shí)應(yīng)適當(dāng)減少焊接破口角度及間隙，并滿(mǎn)足焊透深度要求、增大焊腳尺寸等措施來(lái)使焊縫受力面積增大而降低板厚方向應(yīng)力，以及采用對(duì)稱(chēng)坡口或偏向于側(cè)板的坡口，若板厚方向承受焊接拉應(yīng)力板材短頭應(yīng)伸出接頭焊縫區(qū)等措施來(lái)避免層狀撕裂現(xiàn)

15、象；在施工工藝上則應(yīng)采取在強(qiáng)度允許的情況下采用低強(qiáng)度焊條在坡口內(nèi)母材板上堆焊塑性過(guò)渡層以及采用低氫型、超低氫型焊條或氣體保護(hù)電弧焊施焊或提高預(yù)熱溫度的方法施焊。 </p><p>　　5、環(huán)境影響及控制 </p><p>　　能夠影響焊接質(zhì)量的環(huán)境因素主要指空氣溫度、濕度以及風(fēng)力，焊接件坡口處的清潔程度等?？諝鉁囟戎苯佑绊懞附訜嵫h(huán)過(guò)程、焊接熔池冶金化學(xué)反應(yīng)程度、焊縫及熱影響區(qū)金相組織轉(zhuǎn)變

16、、合金元素和應(yīng)力的分布而最終影響焊接接頭的質(zhì)量；由于水分是氫元素的主要來(lái)源，且氫元素能直接參與熔池的冶金化學(xué)反應(yīng)，其溶解和擴(kuò)散速度隨金屬結(jié)晶、組織轉(zhuǎn)變而不斷發(fā)生變化，且其分布能直接影響焊接接頭的脆性轉(zhuǎn)變和延遲裂紋的發(fā)生及發(fā)展；若焊接前坡口部位存在水分、油漆、鐵銹等污染物，在焊接過(guò)程中其將直接參與冶金反應(yīng)，并能改變正常的化學(xué)反應(yīng)成分和元素含量而增加了焊縫接頭產(chǎn)生缺陷的幾率。 </p><p>　　在焊接施工前保證坡

17、口區(qū)域無(wú)水、油漆、鐵銹等污物；保證焊接作業(yè)區(qū)空氣相對(duì)濕度不大于90%；保證環(huán)境溫度保持正溫；其具體可通過(guò)在焊接作業(yè)前設(shè)置放風(fēng)、防雨或保暖防護(hù)棚，或在作業(yè)區(qū)準(zhǔn)備防水用的鐵皮、緩冷用的玻璃棉氈、石棉布等應(yīng)急遮蓋焊縫的防護(hù)材料。 </p><p>　　焊接作為鋼結(jié)構(gòu)工件加工的基本方法, 在建筑加工行業(yè)十分普遍, 只有在認(rèn)真分析焊接變形的形式與原因的基礎(chǔ)上, 堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際, 采取正確的焊接質(zhì)量控制措施, 才能更大限度

18、地發(fā)揮焊接水平, 從而提高鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 劉波.淺談建筑施工企業(yè)的焊接質(zhì)量管理,2011. </p><p>　　[2] 李兆仁, 劉廣文, 臧傳鵬. 鋼結(jié)構(gòu)焊接施工應(yīng)注意的問(wèn)題[ J] . 經(jīng)濟(jì)師, 2008( 11) : 289. </p>&