摘 要：在金屬結構建筑建造、安裝生產(chǎn)中，焊接環(huán)節(jié)是一道關鍵工序，其質(zhì)量的好壞直接影響金屬結設備安全運行的可靠性。近年來鋼結構建筑因為焊接質(zhì)量問題而造成安全故事引起了大家的關注。本文將就廠房鋼結構安裝的焊接質(zhì)量控制進行一些探討。

關鍵詞：廠房鋼結構；安裝；焊接；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）09-0004-02

在人類的建筑史上，我們的建筑技術從遠古的最原始最簡單的土木結構，發(fā)展到后來復雜、多樣、完整的土木巖石結構，我們在建筑工藝上不斷地進步，再到后來，鋼結構的出現(xiàn)與應用，又再次改變了以往建筑造型的模式，突破了傳統(tǒng)建筑技術中的很多瓶頸，建筑設計的理念與方法亦隨之改變。

鋼結構建筑的發(fā)展可以追溯到十八世紀末的英國，十九世紀末法國著名工程師建造了文明世界的埃菲爾鐵塔，而新世紀出現(xiàn)在我國的鳥巢——鋼結構主體體育場，則是當代鋼結構技術的集中體現(xiàn)，是當代鋼結構技術的精華結晶。建筑鋼結構具有自重輕、建設周期短、適應性強、外形豐富多樣、美觀、維護方便等優(yōu)點，其應用越來越廣泛。目前，我國的鋼結構建筑發(fā)展迅速，規(guī)模空前。與其他結構形式相比，鋼結構因為其無可比擬的優(yōu)勢，必將有更廣闊的發(fā)展空間。

1 鋼結構焊接一般質(zhì)量問題

通常，我們在鋼結構焊接過程中會遇到以下一些質(zhì)量問題：焊接變形、殘余應力與殘余變形、突發(fā)性斷裂、焊縫咬邊、焊瘤、夾渣、氣孔、未焊透等

1.1 鋼結構的焊縫探傷不達標

在我國現(xiàn)行的《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205—2001）中有明確規(guī)定：對鋼結構焊縫的要求，整體百分比應按每條焊縫計算。但是在實際操作中，常常錯誤地以焊縫的條數(shù)進行百分比計算?！兑?guī)范》規(guī)定現(xiàn)場安裝焊縫可以以焊縫條數(shù)作為基數(shù)抽查其中的20%。有時探傷檢測單位缺少相關的資質(zhì)認可，委托其他行業(yè)如冶金、壓力容器等方面的探傷人員出具報告，但他們對鋼結構工程焊縫探傷的要求并不甚熟悉，致使最終的報告并不能完全反映焊縫探傷的真實情況。在建筑行業(yè)中，工程管理人員務必加強對鋼結構焊縫的認識，只有這樣才能防止不符要求的探傷報告的出現(xiàn)。

1.2 鋼結構焊接的變形過大

焊接變形包括有縱、橫向收縮和角變形的扭曲變形、彎曲變形等。焊接變形主要是因為受熱不均，變形不僅會改變鋼結構外觀形狀、幾何尺寸，甚至會降低裝配質(zhì)量，降低結構的承載能力。比如焊接變形會造成鋼柱端板或H形鋼梁的平面翹曲，而翹曲的端頭板拼接時會因接觸面不緊貼而影響構件的受力性能。因為金屬屬于弱可逆性材質(zhì)，一旦發(fā)生變形，往往需要投入大量工時及物資進行修復，變形嚴重者甚至無法修復只能報廢。對于鋼結構焊接出現(xiàn)變形時采用以下幾個方法來控制：選用合理的施焊順序，并盡可能對稱焊接，對較厚的焊縫可采用分層焊；預留與焊接變形相反方向的偏差；采用夾具或?qū)Ｓ锰ゾ吖潭ê讣?，可將端板用螺栓預先固定在一塊剛度很大的支座上；加熱矯正。

1.3 鋼結構焊縫施工質(zhì)量差

在工地現(xiàn)場檢查時，常常發(fā)現(xiàn)參建各方對現(xiàn)場安裝焊縫的施工不夠重視，無法保證焊件的質(zhì)量，對構件的正常承載與使用帶來不安定因素。而安裝焊縫由于是現(xiàn)場燒焊，條件較差，質(zhì)量控制上的不確定因素更多。某汽車尾氣裝置工廠主次梁間腹板采用高強螺栓連接，上下翼緣板采用焊接，設計標明為II級焊縫。在報竣工驗收時，發(fā)現(xiàn)沒有對焊縫進行探傷檢測。另外，某科技公司鋼構車間，H型鋼梁間腹板也采用高強螺栓連接，翼緣板采用焊接。施工單位將窄鋼條塞在本應用焊縫金屬填滿的間隙中，差點給結構留下極嚴重的隱患，幸虧發(fā)現(xiàn)及時。

1.4 斷裂

斷裂在鋼結構安裝過程中時有發(fā)生。其特點是發(fā)生突然，斷口呈整齊的切割面狀，這種斷裂對鋼結構極具破壞性，安裝施工過程中突然發(fā)生斷裂會對現(xiàn)場人員造成很大危險。焊縫突然斷裂的原因是因為焊接時電流增大或焊接速度降低，使得焊接線上的能量增大，造成熱影響區(qū)的晶粒變得粗大（即生成粗大的鐵素體和珠光體），而使得該區(qū)域的韌性大大降低，最終引發(fā)突發(fā)性斷裂。

1.5 焊縫咬邊

焊縫咬邊是金屬焊接的一種不良焊接狀態(tài)，俗稱咬肉，即在焊縫邊緣的母材上出現(xiàn)被電弧燒熔的凹槽。產(chǎn)生這種情況的原因主要是焊接時電流過大或者電弧過長。

1.6 焊瘤

焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。形成的主要原因是因為我們的焊工操作不熟練或者不注意而使得焊條熔融量過多而溢出冷卻所致。

1.7 夾渣

夾渣是指殘留在焊縫中的熔渣。形成原因主要有以下幾個：焊接過程中的層間清渣不干凈；焊接電流太?。缓附铀俣忍?；焊接過程中操作不當；焊接材料與母材化學成分匹配不當；坡口不合適等。夾渣的存在會使得在受應力作用下，焊縫中夾渣處會先出現(xiàn)裂紋并沿展，導致此處的強度下降，最后焊縫開裂。

1.8 氣孔

氣孔是只在焊接時，熔池中的氣泡在凝固時未能及時逸出而殘留下來所形成的空穴。形成氣孔的主要原因有：焊接部位的坡口表面不清潔；焊接電流過大；焊接電壓、電弧過高；焊接速度是否過快；焊接時環(huán)境濕度過大；氬氣純度是否不夠。氣孔的出現(xiàn)會直接導致焊縫的強度與韌性降低。

1.9 未焊透

未焊透的直接原因是焊工的技術不熟練或者失誤。

2 鋼結構焊接過程質(zhì)量控制的對應措施

在鋼結構焊接過程實際上就是人與器材之間的對話交流過程，如何做到二者之間的有機結合才是解決問題的根本所在。根據(jù)ISO9001質(zhì)量體系控制標準，我們在分析整個焊接工序過程時一般可以從中析分成為4方面：人、器械、材料、焊接工藝。要做到對整個鋼結構焊接環(huán)節(jié)的控制，就必須做到對這4方面的控制。

2.1 人

主要保證焊接質(zhì)量，必須有一支既有一定數(shù)量又有一定質(zhì)量的焊工隊伍和檢驗人員。參加工程的焊工與檢驗人員都應經(jīng)過培訓或者擁有一定的工作經(jīng)驗，持有相關的合格證書。根據(jù)規(guī)定焊工如果中斷焊接工作時間超過半年，需要重新進行資格考試。對于施工人員要加強安全域負責意識的培訓。

2.2 器械

施工中主要會用到儲料設備、焊接設備、烘干設備和無損檢測設備。施工前我們要預先檢查相關設備。對焊接設備的檢查有：焊機的型號是否與焊接工藝要求匹配；焊接的電流、電壓是否穩(wěn)定；焊機電流的調(diào)整效果；焊機上的監(jiān)測儀表是否有效等。對無損檢測設備的檢查有：設備能力是否與焊件檢測的要求相匹配，設備運轉(zhuǎn)是否正常等。所有的器械都必須與設計方案中一致，如有發(fā)現(xiàn)不符合者立即解決。

2.3 材料

主要包括焊接母材、焊接材料（焊條、焊劑、焊絲）等。對材料的控制包括保證買進材料的適合性與合格性。材料的處理應該做到以下幾點：焊材的選用必須滿足本鋼結構工程的設計要求；本鋼結構工程的焊接材料必須具有材料合格證書；嚴格監(jiān)控焊接材料的貯存、運輸、焊前處理（烘干、焊絲油銹處理等）；焊接材料使用過程中進行追蹤控制。

2.4 焊接工藝

這是我們焊接質(zhì)量控制的重點環(huán)節(jié)。我們首先是確定焊接工藝，在此基礎上確定預熱、后熱及層間溫度、電特性、操作特性等。鋼結構焊接施工技術方案是經(jīng)過焊接技術人員要進行具體的編制，并且實施具體的鋼結構焊接操作方法和鋼結構工程中應注意的事項。主要包括：焊接材料和烘干要求、焊接層次、焊接順序、預后熱及層間溫度、在不同焊接位置時的焊接線能量等。針對鋼結構焊接容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，還對關鍵部件的焊接進行了重點監(jiān)控。比如：對于鋼結構工程焊接工藝參數(shù)，要采用手工電弧焊，交流焊機；平焊電流I=180A（橫焊降10%，立焊降20%，仰焊降30%），V=36V；鋼結構焊條：Q235鋼材之間或者是Q235鋼材和Q345鋼材之間的焊接，采用J422焊條；Q345鋼材之間的焊接，采用J502的焊條，作為打底焊條應該采用Ф3.2mm焊條，其余的焊條采用Ф4.0mm焊條。在進行立焊縫焊接中要注意兩點：在進行打底焊接時，要適當增加熔敷金屬的厚度，增加焊接線能量，以增大鋼板的受熱范圍，防止焊后鋼板冷卻過快而導致焊縫開裂；焊縫成形后，必須等焊縫冷卻至環(huán)境溫度后，再焊接仰焊縫和平焊縫。

3 鋼結構工程施工過程監(jiān)督

在工程施工過程中實施監(jiān)督前，應該結合工程特點及難點、施工企業(yè)管理水平的質(zhì)量和綜合技術能力、地區(qū)性質(zhì)量通病情況以及監(jiān)督重點作出選擇，但強制性標準項目必須保留。在施工過程中，所有焊工必須嚴格遵循設計方案進行焊接并接受現(xiàn)場監(jiān)督，對于重要焊口必須有規(guī)定時間內(nèi)進行30%的超聲波無損探傷，并做實時記錄。一旦發(fā)現(xiàn)問題馬上上報并研究解決方案然后及時進行返修。

4 結語

焊接環(huán)節(jié)是鋼結構建筑的關鍵環(huán)節(jié)，直接影響著整個鋼結構的剛韌程度與穩(wěn)定性，我們必須要在焊接環(huán)節(jié)謹小慎微，把好每一個細節(jié)的關，做到嚴格認真，保證每一個縫口的質(zhì)量。

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作者簡介：翁豪（1971-），男，漢族，籍貫：江蘇省江都區(qū)人，職務：經(jīng)理，本科學歷，工程師，主要從事建筑施工等方面工作。