建筑钢结构焊接质量控制

魏鹏飞

摘 要：钢是生活中必须用到的一种基本工具，建筑施工，工程机械都需要钢。在各种工程中，钢需要通过焊接技术达到施工的要求，所以，钢结构焊接技术非常重要。随着社会经济的不断发展与进步，钢结构焊接越来越凸显它的广泛性和优越性。在钢结构焊接过程中，由于外形尺寸、焊接位置、焊接工艺等诸多因素的影响，会出现焊接变形、焊接缺陷等问题，这些问题严重影响了焊件的质量。文章从焊接的整个过程出发，对钢结构的焊接质量进行了有效的控制。

关键词：钢结构；焊接；质量控制

中图分类号：O213文献标识码： A

1 前言

焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。在钢结构焊接过程中，其焊接的质量决定了整个工程的质量，因此应对钢结构焊接的质量进行有效的控制。

2 焊前准备

2.1 焊工

目前，钢结构主要还是以手工焊接为主，焊工的操作水平决定了钢结构的焊接质量。因此，应对焊工进行强化培训和考核，提高焊工的专业技能和素养，使焊工熟练掌握焊接的操作要求，必须经考试合格并取得证书后方可上岗。实施奖惩制度，不断激发焊工的积极性，提高钢结构焊接的质量。

2.2 焊接设备

焊工在进行钢结构焊接时应对焊接设备进行检测，保证电流、电压的准确性。配备专门的检修人员，定期对焊接设备进行检修和维护，做好日常记录，保证焊接工作的顺利进行，确保焊接的质量。

2.3 钢结构焊接难点

多角度全方位高空焊接。钢结构复杂的体型及繁琐的节点位置和构造决定了现场焊接工作的操作点多、操作面广、操作量大以及需进行多角度全方位和高空焊接施工的难点；应力大，接头处易产生质量缺陷。钢结构施工中的节点复杂、板厚加大等导致焊缝密集甚至出现立体交叉最终导致焊接接头刚性拘束大的后果，使焊缝不能自由收缩而导致双向甚至三向产生应力，因此在很大程度上增加了焊接接头产生裂纹和层状撕裂的可能性；工艺不完善。

减少焊缝截面积。在焊接施工过程中若出现凸出很高的焊缝，其多出的焊缝金属并不能提高许可强度，反而增加了应力集中系数同时消弱了破口的综合性能，因此在焊接施工中应采用U型刨边以便形成U型破口以尽量减少焊缝金属量；

多层多道焊接。施工中应坚持焊缝数量愈少愈好的原则，并在每条焊缝内尤其是在厚板焊接时采用多层多道焊接。

焊缝平衡。应尽量保证焊缝尽可能对称，并要靠近中和轴施焊，实现一个收缩力对另一个收缩力相互平衡以有效控制减少变形；

逆向回焊法。若焊接的总进程为从左到右，则施焊过程中每个焊缝应从右到左，即分段侧焊，以免由于在每道焊缝施焊后沿焊缝板内侧的热量导致该处膨胀使两侧板向外分开，而当热量在板内侧向外扩散后板外边缘膨胀致使其重新合拢。

反变形法。采取在施焊前将需焊接构件刻意偏置的方法来有效利用收缩力，诸如将某些组合在焊接前装偏，待焊接时其预偏量能够恰好回到所需位置，或用机械方法产生反向力来将构件进行弯曲或预拱以抵消收缩力。

采用反力平衡收缩力。采用夹具产生的约束力或构件装配为组件时的约束力以及构件在重力作用下产生的拱度等所产生的反力来平衡焊接过程中产生的收缩力。其中夹具法是将同等焊接件背靠背紧夹在一起后用夹具将其夹好，待其焊接完成并冷却后将夹具松开。

3 焊接过程控制

在焊接过程中，应制定详细的方案，对各方面进行有效的质量监督，保证金属材料、实物表面的质量。

3.1 焊接环境的检查

3.1.1 （1）风速：由于焊接的方法不同，对于风速的控制也不同，在进行气体保护焊时，应使风速控制在1m/s，对于其他的焊接方式应不能大于8m/s，必要的时候应采取相应的保护措施。

3.1.2 对于焊接电弧应确保周围的湿度，保证焊接的质量。

3.1.3 当外界因素，如雨雪风霜等恶劣天气，直接影响了焊接工作进行，如果不能对焊接施工采取保护措施，就不能进行焊接工作。

3.2 焊接记录的检查

焊接记录的内容：（1）产品编号、规格、图号；（2）现场使用的工艺文件编号；（3）母材和焊接材料的牌号、规格、入场检验编号；（4）焊接方法、焊工姓名、焊工钢印；（5）实际预热温度、后热温度、消氢温度和时间；（6）检验方法、检验结果，包括外观检验、无损探伤、水压实验和焊接试样检查；（7）检验报告编号（理化实验室、无损检测室等专业部门出具的书面报告）；（8）焊接返修方法、返修部位、返修次数；（9）记录日期、记录人签字。对焊接记录应保证及时性、真实性和完整性；应按照制造工序依次进行使记录规范化；必须经有关检验人员签字或审批。

4 焊接工艺评定及施焊工艺

在评定的程序上，首先，产品进行焊接之前，专门负责人员需要制定焊接工艺指导书；其次，施工单位对焊接施工进行培训辅导；再次，专业检测人员对焊接产品进行性能测试，检验产品是否合格；最后，专业评定人员对前面的检测过程做出评定报告，对不合格的焊接重新进行评定。

焊接工艺因素可分为重要因素和次要因素，这是判断是否需要重新进行焊接工艺评定的条件。当重要因素发生变更时，必须重新进行评定；次要因素发生变更时可不重新进行评定。重要因素是指影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺因素。次要因素是指对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素。质量监督对焊接工艺评定监督检查的时机是在材料的焊接性确定之后，工程焊接之前。

5 焊缝返修

与制定焊接工艺时的要求一样，制定的焊缝返修工艺也必须要有相应的返修工艺评定。焊缝首次修补，由项目焊接责任师编制返修方案，确定返修工艺措施。同一部位两次次以上的返修，返修方案需总质量保证工程师批准。焊缝的返修工作要由合格焊工担任，一般情况下，首次返修由焊接责任者担任，二次以上返修由施焊中的优秀焊工担任。焊接质检员对返修的部位做好《焊缝返修记录》并做好相应保存。

6 焊后检查

6.1 焊缝外观检查

在无损检测之前进行焊缝外观检测，避免焊缝表面出现严重的质量问题。焊缝的检查应包括接头的表面是否均平、焊缝尺寸是否存在偏差。外观是否清洁整齐，表面是否存在裂纹等缺陷，防止熔渣等飞溅物损坏焊缝的质量，科学合理的进行检查。

6.2 焊缝内部质量的检验

检测方法的选择上，应根据不同焊缝质量要求等级及检验标准，选择为射线、超声波、磁粉（表面裂纹）、渗透（非铁性表面缺陷）。

做好焊缝内部质量的检验是保证焊接质量的关键，因此需要选择恰当的检验方法。无损检测采用的方法和检测比例应需要按照设计要求规定，并且应符合有关施工规范。抽检的焊口应在监理人员在现场的情况下选定，并记下焊口的编号。无损检测结束后，施工单位焊口图上准确标明编号、材质、规格、焊口位置、焊工代号、无损检测位置、无损检测方法。检验人员应及时对无损检测报告以及射线底片进行检查。如有些焊接需要返工，在返工的时候也必须按照返修标准，严格执行返修的要求。同时，需要工作人员对返工的过程做好施工记录，及时审查扩深的射线底片报告，在焊口图上准确标记好返修的扩深部位。

7 结束语

钢结构焊接在某项工程中属于基础程序，钢结构焊接的工艺质量关系到工程的总体质量。工艺质量较高的钢结构焊接从整体上提高工程质量，相反，如果从最基础的钢结构焊接开始质量不过关，就会影响工程总体质量，严重的会导致更大的危险和伤害。总而言之，为了保证钢结构的焊接质量，应对焊接的外形尺寸、焊接位置、焊接工艺等进行全面控制，避免出现焊接变形、焊接缺陷等情况的发生。对焊工人员进行培训工作，提高焊工人员的专业技能和素养，促进钢结构不断地应用。

参考文献

[1]庞红印.我国油气管道焊接技术发展综述[J].现代焊接，2009，（02）.

[2]廖庆喜.管道焊接质量控制方案[J].油气田地面工程，2007，（04）.

[8]张树勇.焊接质量控制浅论[J].一重技术，2005，（06）.