浅谈钢结构焊接的质量控制

摘要:随着国民经济的飞速发展，钢结构在各行各业中的应用地位显得越来越至关重要。钢结构焊接技术也就成为了保证钢结构质量的重要措施。下面我就简单的谈论一下，钢结构焊接质量控制。

关键字：钢结构;质量控制

Abstract: With the rapid development of the national economy, the status of application of steel structure in all walks of life becomes more and more important. Steel structure welding technology has become an important measure to ensure the quality of steel structure. Below I will briefly talk about, welding quality control of steel structure.

Key words: steel structure; quality control

中图分类号：TU45 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02

近几年以来，我国在高层、超高层建筑和大跨度空间结构等建筑中，大量采用了钢结构，涌现出了一大批具有代表性的钢结构建筑物。随着钢结构的广泛应用，其焊接的变形及焊接质量的控制就显得极为主要。

钢结构

1.1钢结构的定义

钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。 钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。

1.2钢结构安全性要求

钢材具有强度高、自重轻以及整体刚性好和变形能力强等特点，在大跨度、超高以及超重型的建筑物中应用极为广泛。对焊接的要求是：1.焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷，焊缝表面不得有气孔、夹渣以及弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷，不得出现咬边、未焊满以及根部收缩等缺陷；2.焊缝的感官应达到外部均匀、成型较好以及焊道与基本金属间过渡较平滑等；3.不得出现弯曲等。

二、焊接质量的控制措施：

2.1焊接操作人员持证上岗：

焊接操作人员应取得从业资格证，方可上岗工作。严禁无合格证或者无有效合格证的人员从事钢结构的焊接。具体的要求如下：1. 采取责任制，简单地说，焊接人员应对所焊接的项目以及范围的焊接质量进行负责，并在规定的部位打上钢印，以便于质量跟踪；2. 持证焊接人员只能从事其考试合格范围内的焊接作业，不得从事未经考试合格的项目的焊接工作。3. 焊接人员的合格证有效期为三年，焊接人员可在其合格证有效期内或者有效期满时，按规定申请免试延长其有效期限。

2.2焊接工艺试验的评定：

焊接工艺试验评定是制定焊接工艺的依据。对首次采用的焊接材料、焊接方法等，必须进行焊接工艺试验的评定，并以此为依据确定焊接工艺。要求如下：1. 对进行焊接工艺试验的人员应具有熟练的焊接技能。若现场遇有妨碍操作时，需进行模拟障碍的焊接工艺试验；2. 针对焊接工艺试验的评定，必须在钢结构进行焊接之前完成。在焊接工艺试验评定过程中所使用的试件钢材或者焊接材料必须要与工程所用的材料相同；3. 对于焊接工艺试验过程中所使用的试件焊缝的外观以及内部质量的无损检测，必须按照有关的规定去完成；4.应按照钢结构的设计节点形式、钢材类型以及规格及产地等，制定焊接工艺试验评定方案。

2.3引弧板与收弧板的设置

对于引弧板与收弧板的设置，主要要求如下：1. 对T形接头、角接接头以及对接接头的主焊缝两端，必须进行与被焊母材、坡口形式以及被焊工件材质相同的引弧板、引出板的设置。在工件焊接完毕后，对引弧板、引出板要使用气割切除且沿边应俢磨平整，严禁采用用锤击落的方式；2. 自动电弧焊焊缝引出长度应不小于80㎜，其引弧板、引出板宽度不得小于80㎜，长度为板厚的2倍且大于100㎜，厚度应大于10㎜。半自动气体保护电弧焊以及焊条电弧焊的焊缝引出长度不得小于25㎜，其引弧板、引出板宽度不得小于50㎜，长度宜为板厚的1.5倍且大于30㎜，厚度应大于6㎜；3.焊接对接接头、T形接头等对接焊缝时，需要在焊缝的两端设置引弧板、引出板。严禁在旱道外的母材上进行引弧或者收弧，不得随意采用螺栓等钢材做引弧板以及引出板。当设引弧板较麻烦时，可采用焊缝坡口内引弧的方式；4.对各种接头（如T形接头）必须设置与被焊母材、坡口形式与被焊工件材质相同的引弧板、引出板，严禁采用其他材质的钢板充做引弧板、引出板。

2.4焊接过程控制对焊缝质量的影响控制：

2.4.1第一遍焊缝的焊接质量

对第一遍焊缝的焊接质量控制具体要求如下：1.当天气潮湿、气温较低时，在进行焊缝时应先进行一次烘烤去掉焊缝的潮气；2.应选用较大的焊接电流和较慢的速度，采用有利于加大熔深的短弧进行焊接操作，这样可以使得根部的气体、夹渣浮出熔池；3.要注意控制第一遍焊缝的焊接质量，在焊接第一遍时，应采用直径不超过3.2㎜的焊条焊接，保证焊透以及背面形成。

2.4.2焊接时CO2的气体纯度

CO2气体保护焊应严格控制气体的纯度。当发现CO2气体纯度偏低时，必须采取措施提高气体的纯度。在使用CO2气体时，不能将钢瓶内的气体全部用完，要求瓶内留下的气体压力大于1.0MPa。

2.4.3焊缝的未焊透控制

对于焊缝的未焊透控制，首先应控制好构件组的对坡口尺寸。进行厚板焊接时，最好采用U形坡口，其中焊条应靠近焊缝根部、层间以及边缘，且起焊时的温度不得过低；其次，对于双面焊应进行彻底的清根处理。 三、接件变形的控制措施

3.1焊接后出现的角度与波浪变形

构件焊接后，焊缝上下两面会由于横向不均匀的收缩，从而引起角变形。这种变形的存在会造成构件受力偏心以及强度降低等危害，同时会影响到结构的稳定性。因此，要采取一定的措施：

首先，制定合理的焊接顺序。比如先焊构件的主焊缝，后焊次要焊缝；其次，对于大型构件，如果形状不对称，应将小部件阻焊矫正后，在进行组装焊接，减少整体的变形；第三，通过采用外焊加固件的方式限制焊接变形，以增大构件的刚性；第四，对于焊后容易产生角变形的零部件来讲，应在焊前采取预变形处理的措施，如H型钢翼板在见焊缝焊接前，采取预压反变形的措施。

3.2焊接后工件变形的控制：

工件焊接后出现纵向或者横向收缩的现象，从而导致各种形状的变形。会导致工件组对、安装困难以及易产生应力集中等问题，同时引发构件裂纹，降低结构的整体稳定性等。采取的措施如下：

首先，当无法用人工反变形时，可在构件组装时人为地预留出偏差值；其次，对于碳素结构来讲，在焊接过程中，除第一层以及表层外，其他各层均可采用小锤敲击，以降低焊接变形以及残余应力；第三，工件焊接前以经验数据为依据，按变形的反方向进行变形装配，比如60°左右的坡口对接焊，其反变形约在2°~3°之间；第四，在节点形式以及焊缝布置顺序都确定的前提下，通常采用熔化极气体保护电弧焊等能量密度较高的焊接方法，同时采用较小的热输入；最后，对于框架钢梁的焊接，为防止在梁内产生残余应力，可采用跳焊方式进行焊接。

3.3焊接时应该注意焊接变形的控制：

如果焊接时不注意焊接顺序、坡口形式等方面，会导致焊接后变形大、矫正困难等现象，可能会造成工件组装达不到使用要求，甚至造成返工、报废等。具体措施如下：

首先，采用合理的焊接顺序，如T形接头的焊接，在工件放置条件允许情况下，宜采用双面坡口对称顺序焊接；其次，选用核实的焊接规范和操作方法，比如，选用合适的焊接工艺系数，尽量采用焊接工艺系数小的方法进行焊接工作；第三，采取刚性固定措施，比如对一般构件可用定位焊固定，同时限制变形。

3.4焊接后出现侧弯：

桁架类构件焊接后由于出现基准面出现旁弯等现象，导致平面外偏差超过允许值的侧向弯曲。这样会导致构件受力偏心，承载力降低，严重时，会造成构件失稳。采取的措施如下：1.构件组装焊接应在尽可能的在钢平台上进行；其次，如果出现侧弯的现象，可以通过采取火焰法在侧弯的一侧用三角加热进行矫正，对于大型的构件可采用倒链进行边烤边拉。

结语：

钢结构在人们的生活中显得越来越重要，好的焊接工作不仅会延长构建的使用寿命，而且会满足人们对构件的安全性要求。因此，，在施工过程中，我们一定要以精湛的技术，杜绝一切不良情况的发生。

参考文献：

[1] 王恩华.建筑钢结构工程施工技术与质量控制.机械工业出版社.2010.3.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.钢结构焊接规范.中国建筑工业出版社.2012.4