钢结构焊接常见问题与质量管控分析

钢结构焊接常见问题与质量管控分析

张靖

石家庄筑华建筑工程有限公司河北省050000

摘要：钢结构因其具备质量轻、强度大、抗震好等特性在建筑领域得到广泛的应用，随着我国城市化进程的加快，钢结构的建筑在城市建设中也屡见不鲜。钢结构的连接方法常见有铆钉连接、螺栓连接、焊缝连接，除了少数直接承受动荷载的结构不适合使用焊接方式之外，钢结构中大部分的连接方法会选择焊缝连接，并且可多用于工业与民用建筑的钢结构施工中。介于钢结构所具备的自身特性，要求焊接的工艺标准较高，钢结构焊接施工工序复杂多样，对焊接技术的要求也十分高，在焊接中常出现的问题需要我们及时加以控制，避免返工、误工，提高施工效率。

关键词：钢结构；焊接问题；质量管控

引言

钢结构焊接本身具有强度高、材料轻便等各方面的优势，使得其应用范围非常广泛。但是也正因为其应用过于深入，而相应的控制措施不到位，从而暴露出来了很多钢结构焊接应用中的问题。如果不正视并积极解决这些问题，就会使得钢结构焊接的质量出现大幅度下降，难以满足工作的需要。

一、钢结构焊接含义

焊接也被称之为熔接，利用高温、高压等方式将金属或者其他热塑材料结合在一起。目前焊接的方式有很多种，比如熔焊、压焊、钎焊等。目前钢结构焊接的方式基本上都为熔焊，焊接的能量来源非常多，比如气体火焰、电弧、激光等。钢结构焊接过程中，焊接工件和焊接材料之间会形成一个熔融区域，区域内的液体经过冷却凝固以后实现连接。在这个过程中，如果高温熔池直接与空气相接触，会使得金属材料与氧气发生氧化反应，从而改变工件性能，因此还需要采取一系列的保护措施，比如气体保护电弧焊就是利用二氧化碳或者氩气起到隔绝空气的目的。此外，钢结构焊接过程中会给操作者带来一定危险，因此必须要采取相应的防护措施给予适当的保护。

二、钢结构焊接中存在的问题

1、变形

钢结构焊接值得是对构件局部进行高温加热，在焊接施工过程中，焊缝池金属熔点位置的温度最高，而熔池周围温度也会受到金属气温熔点的影响而发生变化，最终与室温融合。在加热焊接施工过程中，在高温因素影响下，金属发生膨胀，而周边金属会严重制约其膨胀过程，而这就会产生一定量的塑性变形。与此同时，随着焊接金属的逐渐冷却，其也会对周边金属造成一定的影响，制约其自由塑性收缩，使得整个金属构件都会出现收缩现象，并且产生焊接变形及焊接应力。焊接变形及焊接应力不仅会对构件焊接的强度、刚度、尺寸、稳定等结构性能造成一定的影响，而且还会增加焊接工艺制造难度，导致施工成本增加。

2、开裂

一些钢结构工件在焊接后会出现突然开裂现象，或者焊后在外力的作用下发生断裂，焊后开裂主要是因为焊口在冷却时热应力超出了材料自身强度所承受的范围而造成的，焊后开裂也是焊接施工中一个严重的质量问题，如果不仔细检查，很容易造成安全事故。产生焊后开裂的影响因素也有很多，常见焊接方法不够规范，焊接操作不合格，焊条质量不合格，焊缝根部出现问题等等，因此焊后的裂缝检查工作必不可缺。

3、气孔问题

在钢结构焊接技术的运用当中，焊接表面出现一定的气孔也属于主要的问题之一，而且我国对于这一问题的处理并不是十分有效，亟待做出进一步的完善和发展。焊接表现出现气孔主要是指在焊接的过程中，由于疏忽导致熔池内的气体并没有完全的溢出来，而如果熔池凝固，将会直接在焊缝表面形成一定的孔洞。

4、断裂

在钢结构焊接过程中，还容易发生工件突然断裂的问题。虽然说工件断裂区域可以通过焊接过程来逐步补全，但是焊接工件的质量却会因为断裂区域而出现下滑，严重的还会直接威胁焊接成品使用中的安全性。目前，大部分学者和焊接高级技工都认为钢结构焊接过程中发生断裂的主要原因还是因为焊接电流不稳定、电路短路等问题。这些因素会影响到钢结构在焊接过程中的受力分布，一旦达到一定临界值，就很容易发生断裂。但也有很大原因是因为材料本身性能不过关，或者是焊接设计之初就没有寻找到合适的焊接点，使得钢结构在焊接的时候，材料很难承受焊接的温度变化和应力转移，从而发生断裂。

三、钢结构焊接质量管控措施

1、变形控制

焊接车间在选购材料的时候就应该充分的对钢材性能进行充分的调研和分析，结合焊接工件成品最终的性能要求来选择合适的材料，而不应该为了节省施工成本而选择那些劣质和廉价的材料。在焊接施工过程中，应该尽可能的避免两个焊接工件出现厚度差异过大的现象，焊接材料尽可能的选择一致，给钢结构焊接过程提供优良的初始条件。在钢结构焊接之前，不仅要进行必要的预热，还应该进行焊接预实验，即调整好电流电压以后，现在闲置材料上进行预实验工作，确保无误以后在进行焊件焊接，避免初始电流过大直接穿透材料。在钢结构焊接施工过程中，严格控制焊接温度，能有效避免产生焊接变形，比如，在对一个焊缝处的金属进行焊接时，应该尽量避免对周边金属造成影响。在钢结构制作过程中合理选择施工工艺，尽量避免构件发生形变。

2、开裂的处理

目前很多的焊后开裂问题多见于操作人员焊接施工不规范而造成，在人为可控因素中，焊接组长应当对操作人员进行工作监督和技术指点，督促操作人员严格按照操作规程来焊接工件，并且要遵循钢结构设计图纸注明的顺序进行焊接，以保证钢结构焊接过程的科学性，增强钢结构的稳定性；严格把控焊条的质量，焊条的杂质含量不得高于标准要求，在焊条使用之前做好烘焙工作，在焊接时尽量多采用小电流多层焊接的方式，能够有效地防止焊后开裂现象。

3、断裂处理

首先，焊接车间在选购材料的时候就应该充分的对钢材性能进行充分的调研和分析，结合焊接工件成品最终的性能要求来选择合适的材料，而不应该为了节省施工成本而选择那些劣质和廉价的材料。其次，在钢结构焊接设计的时候，应该综合焊接成品整体性能，充分考虑到焊接点的受力情况，优化焊接过程。在这之中，应该尽可能的避免两个焊接工件出现厚度差异过大的现象，焊接材料尽可能的选择一致，给钢结构焊接过程提供优良的初始条件。最后，在钢结构焊接之前，不仅要进行必要的预热，还应该进行焊接预实验。即调整好电流电压以后，现在闲置材料上进行预实验工作，确保无误以后在进行焊件焊接，避免初始电流过大直接穿透材料。

4、孔洞处理

在焊接的过程中需要采取一定的防风措施。焊接人员在进行切实的施工作业时，需要将元器件和相关的焊丝进行一定的处理，并按照实际的施工质量要求选择最为合适的焊条烘焙工艺，并选择一定的防风措施。在焊接的过程当中还需要注意整体的焊接速度，合理的掌握其中的弧度、运条等技术，如果出现了一定的表面气孔现象，需要立刻采取最为合理的机械打磨技术进行相应的处理，避免造成更大的损失。

5、加强对焊接部位的质量检查

首先在焊接工作开始之前，要加强对焊接材料的选择，对于焊接材料要加强质量控制，根据焊接的技术要求，对焊接材料进行相关标准的检查，在检测过程中，对检测的材料以及监测数据详细进行记录，避免出现偷工减料或者漏查、重查问题的发生。

结语

本文重点分析了钢结构焊接常见的质量问题与有关的质量管理控制措施，仅供参考。

参考文献:

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