建筑钢结构焊接影响因素及焊接质量管控

建筑钢结构焊接影响因素及焊接质量管控

马驰

中国建筑第八工程局有限公司西南公司重庆分公司  重庆市  400000

摘要：在建筑钢结构领域建设的过程中，焊接技术的应用是十分关键的。因此，我们就需要认识到钢结构的施工要点，并结合我国建筑钢结构焊接工艺进行进一步的分析。不断优化高强钢焊接技术、低温焊接技术以及厚钢板焊接技术来让钢结构更好地发挥其优势，提高整个建筑的质量。本文主要分析建筑钢结构焊接影响因素及焊接质量管控。

关键词：建筑钢结构；焊接工艺；性能分析

引言

钢结构是指利用钢制材料组成的结构，对于建筑工程施工来讲具有非常重要的意义，是主要结构类型之一。通常状况下，钢结构的建筑强度较高，且应用形式较广，能够符合多种建筑的实际需要，因此被广泛应用在施工中。此外，为了保证结构的搭建可以满足前期设计的需要，钢结构在施工过程中需要利用热熔的形式进行焊接。

1、钢结构的相关概述

对于建筑工程而言，使用钢结构作为整个建筑的主体结构，需要投入较高的成本造价，然而钢结构建筑的质量分布较为均匀，正是这一特征，使得钢结构建筑的质量相对传统建筑结构更为优秀。据相关研究表明，基于受力层面进行精准的理论计算，可以了解到钢结构的理论受力状况与具体受力情况并无差别，且钢结构具备优良的可塑性与韧性，相较于其他结构的建筑工程，钢结构建筑工程具备更强的抗冲击能力。因为钢结构具备很强的匀称性，所以，在具体建筑工程中应用钢结构，有利于实现全程的机械化建筑，在极大程度上提高工程效率。在钢结构建筑工程建设过程中，需要注重对钢结构的质量控制，主要涉及材料质量、不同零件质量、焊接质量这三个方面，其中钢结构对主体材料和辅助材料均具有很高的要求，为此我国出台了一系列关于钢结构使用材料的硬性规定，其中明确要求钢结构使用国外进口材料时，必须对这些材料是否满足国家具体标准与工程相关合同条款进行二次检查，在正式安装使用时，需要综合考虑是否满足工程建设的具体要求。通常而言，不同的零件在组合过程中，往往会在极大程度上影响到整个建筑的衔接性，所以必须结合建筑工程的具体状况，挑选合适的零件。对于钢结构的焊接，必须采取有效措施来尽量规避焊接缝的出现，从而确保整个工程的质量。

2、影响建筑钢结构焊接性能的因素

通常状况下，钢结构在稳固性上能够有一定的保证，且力学性能可以保证结构的安全。为了能够更好地保证钢结构焊接的质量，相关人员应该对材料的性能进行详细分析。然而在具体工程中，不同建筑结构的设计与技术的应用，会对材料的性能产生影响，因此设计人员在进行方案规划前，应该对钢材和焊接材料的化分、力学性能进行复验。复验后，其性能应能符合国家现行有关工程质量验收标准的规定。技术人员应该在具体工作中，将工程诉求与钢结构性能进行一一的比对，从而选择最有效的方式。对于钢结构的焊接来讲，碳含量的高低含量会影响最终的焊接质量。一般情况下，碳含量越高，最终焊接的难度就会越大。根据现阶段的调查来讲，符合国家标准的钢材主要是根据碳含量作为标准，在难度等级上，共有4个等级。当钢材的强度大于450MPa且含碳量超过0.6%时，则最终焊接难度较大。此外，钢材的使用方式也会直接影响这种焊接的难度。施工人员在进行结构的设计以及材料的采买时，必须要保证材料的强度与抗压程度的比例符合要求。

3、建筑钢结构焊接质量控制和检验

在进行设备预热时，温度的控制尤为重要，在具体应用中可以从以下几个方面进行管理和控制：进行材料的裂缝实验时，对裂缝的深度、宽度以及预热温度进行详细记录，并分析每一个参数是否符合实际需要。如果要保证焊接记忆的质量，必须对这一过程进行有效控制及管理。在作业时，技术人员要尽可能控制好输入温度以及冷却时间，以降低出现后续材料变形的可能。进行低温焊接时，应该做好保温工作，以免出现热量的损耗。如果运用的是厚钢板技术，则要对不同的坡口类型进行针对性保温。若为高强钢，则应在确保其性能的前提下合理选择焊接技术。

3.1焊接过程中的质量控制措施

（1）焊接过程中尽可能降低焊接应力。可以采取的方法有：①控制焊接长度尽量合适，尽量减少焊缝数量和尺寸。在焊接过程中受高温的影响，局部会产生热膨胀，从而产生焊接应力，为了控制焊接应力，应尽量控制热集中现象，对于角焊缝应采用细长焊缝。②控制焊接限制。一般来说，在焊接过程中如果约束程度越大，那么产生的焊接应力将会越大，为了控制约束程度处于合理范围内，不能应用刚性固定的方式控制钢构件变形。③控制好合理的焊接顺序和焊接方向。如果钢构件焊缝较多，那么综合考虑构件的配置和焊缝的布置情况，做好焊缝顺序的安排，比如本文工程中，先焊接收缩程度较大的焊缝，然后焊接收缩程度较小的焊缝。④降低焊接接头的刚度。在实际焊接施工中如果焊接刚度较大，尽可能减小焊接后的残余应力，一般在实际焊接施工中采用反向变形法。（2）焊接施工中可能会发生焊接变形，为了更好地控制焊接变形，可以采取以下方法：①避免多个焊缝在同一个点交叉。②焊接必须均匀对称，接头位置务必保证足够整洁光滑。③钢构件搭接的位置，不能存在角焊缝，并且控制搭接焊缝长度不能超过25mm，以避免出现背衬问题。④焊接中，母材厚度方向往往会产生一定的收缩力，也要采取有效的措施尽量减小母材厚度方向的收缩应力。

3.2加强焊接构件的管理

在具体施工过程中，施工人员应以谨慎、细致的工作态度来审核焊条的质量。由于焊接的性质直接影响到构件的焊接效果，通常而言，如果焊条的具体性质为偏酸，说明其质量比较差。所以，施工人员必须保证焊条的湿度相对较低，表面比较平滑，在构件焊接作业开展前，应做好焊条的热处理工作，从而实现对焊接点的冷却速率加以精准控制，确保最终的焊接效果与质量。

3.3焊接施工

焊接施工前装好引弧板和焊垫板，务必保证两者之间焊接足够牢固，检查表面清洁程度，确保表面清洁程度和坡口相一致，紧贴垫板和母材，并将其紧紧连接。焊接第一层焊道的时候，封堵坡口内垫板、母材之间的连接位置，然后逐层累焊，直到坡口填满，每一层焊道完成焊接后都要及时清理杂物和焊渣，检查焊接位置的完整性，如果存在缺陷应该及时修补。焊接施工中，如果受外界因素的影响不得不暂停焊接，那么进行保温缓冷处理，继续焊接前必须重新预热，预热温度达标后方可继续焊接。在本工程中，钢结构基本单元完成安装后可以从中心位置开展焊接，并将中心位置作为基础位置，完成基准位置焊接后逐渐向两边焊接。

3.4焊接变形预防方式

在实际工作中，作业人员科学选用焊料，保证焊料的材质、强度、硬度都能够满足设计需要。技术人员应该结合实际需要，对传统焊接技术进行优化与完善。如果材料的强度较差，则应该适当降低电压，以此控制好焊接的质量。与此同时，在进行焊接时，温度必须要根据相关标准进行选择，否则会在后续使用中出现不均匀裂缝。一般情况下，焊接温度在200~300℃最为合适。焊接工艺的选择与使用会直接影响材料以及建筑结构的稳定性与安全性，鉴于此情况，相关人员一定要加大控制与管理，不断提升技术人员的专业水平，为我国建筑钢材料焊接的发展创造良好的条件。

结束语

焊接是钢结构制作和安装工程最重要的分项之一，若焊接施工中存在选取方案不当、安全技术措施不全、针对性和可操作性差等问题，将造成焊缝质量差，为后续的施工留下质量和安全隐患，进而导致经济损失或人员伤亡。鉴于此，本文呢围绕建筑钢结构的焊接工艺以及性能进行分析，并对钢结构焊接管理的重要性、材料性能、技术应用等方面展开研究。为了保证钢结构应用的力学性能，相关人员需要对钢结构进行科学加工。

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