钢结构工程焊接质量控制分析

摘要：随着钢结构工程建设不断推进，焊接质量成为钢结构领域共同关注的问题。尤其在钢结构焊接施工过程中，基于诸多方面因素所影响，致使其焊接质量无法得到保障，存在诸多缺陷，极容易引发安全事故。基于此情况下，需要给予钢结构焊接施工足够的重视，强化对钢结构焊接管理，以此来提高其焊接质量。本文主要对钢结构工程焊接质量管理存在的主要问题、及焊接变形与应力的控制进行了论述，同时分析了钢结构变形的预防措施。

关键词：钢结构；焊接；质量；控制要点；主要问题

1钢结构工程焊接质量管理存在的主要问题

（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。（2）管理手段相对较为落后。为了满足钢结构工程需要，提高钢结构工程焊接管理水平，加强钢结构工程焊接管理模式创新具有重要的意义。尤其现阶段，国内在钢结构焊接管理过程中，基于诸多传统因素所影响，致使目前焊接机械化水平不高，基础较为薄弱。同时焊接设备与焊接技术更新速度较慢，焊接质量管理方式具有一定的单一化特点，致使整体焊接管理质量偏低。（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焊接变形与应力的控制

焊接变形与应力作为钢结构焊接中不可避免的问题，在实际的焊接过程中，将会对焊接接头强度、焊接结构尺寸精度等造成严重影响。不但消耗了大量的人力物力，而且对于构件修复和矫正产生严重影响，甚至严重者会造成构件报废等问题，并且严重影响着焊接构件使用承载力。（1）焊接变形的控制。在钢结构工程焊接过程中，尽可能的减少焊缝截面积，保证其能够满足连接的施焊量即可。焊缝强度在很大程度取决于焊脚尺寸，而多出的焊缝金属，根据规范作用，不但无法保证焊缝许可强度，而且还会增大应力集中系数。对于厚板和对接焊缝来讲，通过情况下可采用U型刨边以形成U型坡口，以此来减少焊缝金属量。在进行焊接时，尽最大程度化减少焊缝的数量，对每条焊缝都采用多道多层焊，在此过程中必须加强厚板焊接管理。在焊缝布置过程中，需要靠近中性轴施焊，尤其要注重厚板焊接作业。同时要保证其对称，确保环绕中性轴焊缝平衡性，进而降低焊接变形的几率。当完成每道施焊作业后，焊缝板内侧的热量促使该处发生膨胀，导致两板出现分离的情况，此时热量由板内侧逐渐扩散带板外缘带来的膨胀，致使两板出现不合拢等现象。焊接前可采用反变形法充分利用收缩力。此外，通过合理安排施焊循序，同样会保证收缩力的平衡性，实现对结构不同部位进行施焊的有意安排。当前这种操作方式，主要以焊收缩力对某处收缩力进行抵消。（2）焊接残余应力的控制。在焊接残余应力的控制过程中，要注重降低焊件的刚度，严格控制焊缝的尺寸等，为焊件自由收缩创造良好的条件。同时，减少焊缝的拘速度，合理规划设计焊接顺序。（3）焊接裂纹防治。要想对焊接裂纹进行科学合理的控制，就需要做好以下方面的防治工作：选择合理的材料，对焊缝的化学成分进行有效的控制，降低易偏析的化学元素。此外，为了能够对产生的裂缝进行合理的控制，则可从以下两方面进行着手。其一，做好焊接前预热工作；其二，施焊后缓冷；进而对焊接接头组织进行改善，以此来做好解决焊接裂缝等问题。（4）做好焊缝质量检查。通常情况下，焊缝质量检查主要包括以下方面内容：即表面缺陷检查、焊缝尺寸检查、以及焊缝连接点检查等。而表面形状检查包括：焊脚不规则形状、焊缝孤坑处理情况、截面不规则、以及焊缝连接点等方面检查。焊缝尺寸:重点检查角焊缝的焊脚尺寸、对接焊缝宽度等。焊缝表面缺陷指焊缝产生的裂纹、孤坑气孔、咬边、焊瘤等。

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。此外，可使用二氧化碳保护焊对要求较高的厚薄钢结构焊缝进行焊接。钢结构的组装平台、放样、以及制作等，需要具备标准的水平面。对于平台的支撑刚度来说，通常情况下主要运用拉线法或者仪表进行测量，以此来保证构件不会因自重作用而导致失稳下沉。

4结束语

综上所述，随着钢结构工程不断深入发展，无论在建设规模还是具体数量方面，都取得了较为显著性的发展成效。钢结构的连接与稳定性，在钢结构中占据重要的地位。因此，在钢结构施工过程中，施工单位要逐渐提高对钢结构性能与设计的认识，加强对钢结构施工管理，提高钢结构的承载力，增强钢结构强度。此外，施工单位还需要结合钢结构施工要求，选择科学合理的施工工艺，尽最大程度化消除钢结构存在的缺陷。与此同时，要加强钢结构焊接管理，做好焊接变形与应变、焊接残余应力、焊接裂纹防治环节控制管理，提高钢结构焊接质量，进而全面提高钢结构施工质量。

参考文献：

[1]俞锡钢,俞俊民,虞功平.体育馆钢结构工程焊接工艺及质量控制[J].建筑,2015,No.78206:68-69+72.

作者:吴兴国 单位:焦作技师学院