钢结构工程在现场安装焊接过程质量控制探究

张晓荣

陕西建工机械施工集团有限公司 陕西西安 710000

1 工程概况

佛山市轨道交通三号线工程3203-5项目北滘停车场运用库钢结构工程，位于佛山市顺德区北滘镇西窖村，主要功能为地铁停车场盖板，结构总高度为75．58米，结构形式为框架结构体系。钢柱底标高为-8．75米，顶标高+10．8米，钢柱型号为十1200＊400＊45＊45、 十 +T 型 1200＊400＊2000＊400＊55＊55＊55＊55 和十 1200＊400＊70＊70，十 1200＊400＊80＊80，十字柱共计 258 根，本工程单柱总长度为19．6米，分一节柱和二节柱两个部分，一节柱单柱长为 9．45m，重 22．677T。二节柱单柱长 10．1m，重24．2T。

2 工程重难点分析及解决措施

重难点：工程钢构件板为厚板；高空作业环境影响力大。

原因分析：本工程钢柱主要组成有4种，其中70mm板厚和80mm板厚占比达80%，板厚导致焊接难度增大；主要作业是高空作业，风雨天气较多，焊接难度大

解决措施：选择有经验、能力强、通过国家专业技术考试的焊工来焊接；购置放风布、防火布，将焊接口围挡起来，小雨天气在焊接口上方布置防雨等措施，并在大风大雨天气停止作业

3 现场焊接中的质量控制措施

3.1 焊接工艺选取

现场厚板材料对接焊缝采用 CO2气保焊 GMAW（打底）焊接。

3.2 材料选取

根据图纸说明及工艺要求选择与主材相匹配的焊丝焊剂。

母材：Q235B；CO2气保焊GMAW:ER50-6；手工电弧焊SMAW:E43

母材：Q345B；CO2气保焊GMAW:ER50-6；手工电弧焊SMAW:E5015

注：焊条、焊剂使用前必须进过烘烤，烘烤温度及时间符合要求，烘烤完成的焊材应进行保温保存。

3.3 预热及层间温度控制

预热加热区域应在焊缝坡口两侧，宽度应大于焊件施焊处板厚2倍，且不小于100mm；预热温度宜在焊件受热面背面测量，测量点在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm 处。最低预热温度及层间温度应符合以下要求，最高层间温度≤230℃：

母材：Q235B；接头板厚：40mm＜t≤60mm；预热温度40度；接头板厚60＜t≤80；预热温度50度

母材:Q345B；接头板厚：40mm＜t≤60mm；预热温度80度；接头板厚60＜t≤80；预热温度100度

预热方法：可采用履带式陶瓷电阻加热器或火焰加热。

预热温度测定：用测温仪控制。

3.4 焊接前准备

根据下述检查加工厂发至现场的构件并处理。

缺陷：钢材表面局部麻坑刮痕；处理办法：深0．3-1m的磨修匀顺，深超过1mm的补焊后修磨匀顺。

缺陷：钢材边缘局部层状裂纹；处理办法：深度在t/4且不超过3mm的刨槽补焊后修磨匀顺。

缺陷:气割边缘的切口（崩坑）；处理办法：深度在2mm以内用砂轮磨去，超过2mm磨出坡口补焊后修磨匀顺。

现场构件坡口清理：焊前必须将坡口及两侧30--50mm范围内，影响焊接质量的气割氧化皮、熔渣、锈、油污、水等杂质清除打磨至露出金属光泽。

现场构件坡口检查：对于柱对接接头剖口的气割面，必须打磨，除去淬硬层。

3.5 焊接时注意

引熄弧板的设置：在对接焊缝柱的四条翼缘板焊缝两端必须加引、熄弧板。引熄弧板材质、厚度、坡口型式与焊件相同，规格为100＊80mm。且焊接时引弧长度不小于25mm。引熄弧板焊后必须用气割或气刨去除，并用砂轮磨平，严禁用锤击落。

定位焊：钢柱吊装至一二节柱对接且垂直度校正完毕后施行定位焊接，定位焊质量及工艺与正式施焊要求相同，且焊前要先预热，预热范围：焊缝两侧2倍板厚且不小于100mm。同时定位焊时的焊接电流应比施焊电流大10-15%，点焊前必须考虑反变形，定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上，但转角处不得有定位焊缝，长度为50mm，间距500-600mm，厚度不宜大于设计焊缝的2/3，且不大于8mm，定位焊缝不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷，如有裂纹在正式施焊前必须刨去，经打磨后再施焊，如果定位焊有开裂、崩开等现象，必须重新刨开重新施焊，如果过程中对钢柱垂直度有影响，需重新校正钢柱，必要时重新吊装。

对接焊缝焊接：厚板焊接前应进行预热，预热范围及温度应符合第3．3条关于预热的规定，预热采用电阻加热法，条形预热。厚板焊接应为多层多道焊，焊接时应控制层间温度在150℃±20℃范围内，且最低不应低于预热温度，最高不应高于230℃。每一道焊缝焊接应连续不间断进行。焊后进行保温缓冷，保温温度不应低于160℃，且时间应符合要求。

3.6 焊接后检测

本项目十字柱板厚较厚焊接难度较大，要注重焊接质量问题。因此在焊接过程中应加强焊接管理工作，做好防风防雨系统，并且严格按照规定焊接，焊接完成24小时候后邀请业主认可的第三方检测单位来现场进行超声波探伤检测，合格后方可进行工序移交，如不合格则要返修，返修完成后再次邀请第三方检测单位探伤检测，合格后方可移交，需注意现场焊缝最多只允许返修两侧，如两次返修还未达到要求，需专门制定处理方案，报监理及业主审批后才可按照方案进行其他处理。

4 结语

总而言之，对于钢结构工程来说，现场焊接质量对于整个工程质量有着重要影响。在钢结构工程现场焊接过程中，不单单要对焊接质量有效控制，还要有效管控焊接安全，对于安全工作来说，是工程管理中十分关键的一项。总之，只有在安全性得以确保的情况下，钢结构工程现场焊接质量才能得以保证。