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

邢讯超，徐少林，李洪远

中建八局发展建设有限公司 山东省临沂市  276000

摘要：人们生活水平的提高，对建筑施工质量的要求也在提高。钢结构具有轻质高强、施工周期短、绿色环保、便于工业化生产、可循环利用等优点，在建筑行业得到了广泛应用。钢结构建筑的制作和安装离不开焊接工艺，焊接的质量受到焊接施工方案、施工工艺以及安全措施等方面的影响，若焊接的质量不过关会为后续施工埋下巨大的安全隐患，甚至还会影响建筑工程的经济效益，造成人员伤亡。本文就建筑钢结构焊接影响因素及焊接质量管控展开探讨。

关键词：钢结构焊接；影响因素；焊接质量管控

引言

现代钢结构焊接工艺繁琐，无法避免多条焊缝交错重叠的现象，导致钢结构焊接变形屡见不鲜。综合来看，钢结构工程性能与焊接残余应力有着直接联系，在焊接过程中需要通过焊接变形控制技术减少残余应力，从而保障工程的质量和安全。

1建筑钢结构焊接质量通病

1.1突发性断裂

在建筑钢结构焊接及安装过程中，毫无征兆且破坏力强的突发性断裂问题也是较为普遍的钢结构焊接质量方面的问题，相关人员应当予以重视。施工人员在焊接作业中，若焊接的速度较慢或者是电流突然增大，此时由于焊接施工的线能量会过大而降低了钢结构的韧性和塑性，就导致了突发性断裂问题的发生。

1.2焊接变形

弯曲变形、收缩变形以及扭曲变形等焊接变形是钢结构焊接施工中最常见的质量问题，不仅影响了钢结构的外观造型，还会影响钢结构的焊接质量。钢结构在焊接期间受热不均匀是焊接变形的主要原因，施工人员应当规范焊接作业，焊接作业的质量决定了钢结构的装配质量，若焊接质量不达标，就会严重削弱钢结构的承载能力。若发现钢结构在焊接过程中出现了弯曲变形或扭曲变形等情况，构件就要做报废处理，因为矫正修复需要耗费大量的时间和金钱，并且还不能保证矫正后的构件质量达到建筑工程的施工标准和施工要求。

1.3钢结构焊接裂纹

焊接裂纹不仅直接降低了焊接接头的有效承载面积，而且在裂纹尖端还存在较大的应力集中，使裂纹尖端的局部应力远远大于焊接接头的平均应力，十分容易造成脆性破坏。因此在无损检测验收标准中，与圆形显示、线性显示相比，焊接裂纹属于“一票否决”的缺陷类型。

2建筑钢结构施工焊接质量控制措施

2.1对钢板及焊接材料的质量控制

对于钢板的质量控制，主要包括以下几个方面。材料检验：在采购钢板时，要对材料进行检验，确保其符合设计要求和相关标准。常用的检验方法包括外观检查、尺寸测量、化学成分分析、力学性能测试等。厚度控制：钢板的厚度是决定结构强度和稳定性的重要指标。在加工过程中，应通过非破坏性检测（如超声波测厚仪）或破坏性检测（如取样测厚）来控制钢板厚度的误差。表面处理：钢板的表面处理对于防腐和涂装具有重要作用。必须确保表面清洁，去除污垢、氧化物和油脂等杂质。常用的表面处理方法有喷丸清理、喷砂、脱脂等。针对焊接材料的质量控制，应注意以下几个方面。焊材的质量检验：在选择焊接材料时，要对其进行质量检验。检验内容包括外观、尺寸、化学成分、力学性能等。必须确保焊材符合设计要求和相关标准。存储和保护：焊接材料的存储和保护十分重要，以确保其质量不受损害。应将焊材存放在干燥、通风良好的地方，避免潮湿和高温环境。焊接工艺控制：焊接过程中，要控制焊接工艺参数，如电流、电压、焊接速度等。这些参数应根据焊材的种类和规格进行选择，并与相关标准相符合。

2.2焊接设备管理

焊接设备性能的稳定性极大地影响着焊接质量，所有项目中使用的焊接设备都必须经过标定，且在标定有效期内，焊接设备管理员应按照焊接设备管理规定进行焊接设备的维护、保养，并填写维护保养记录。焊接作业时，应正确使用焊接设备;电连接牢固可靠，接地设置合理;气连接紧密、无泄漏;禁止超负荷、不规范地使用焊接设备。焊工作为焊接设备的直接使用者，焊接过程中应注意焊接设备的操作性能，及时调整焊接参数，更换损坏的零部件，出现较大问题时，及时报设备管理员维修。

2.3对焊接人员的资质进行管理

钢结构焊接施工是一项具有一定风险系数的作业，因此焊接人员的专业技能和安全意识必须过关。建筑企业在招聘钢结构焊接施工人员时，要提高入职门槛，考核该焊接人员的专业能力，确认其是否参加了国家专业的技能知识培训并考试合格，取得了国家认证的从业资格证，此外还要在企业内部进行摸底考试，确认焊接人员资质的真实性，无造假行为。未经受过专业技能培训的焊接人员一律不得录用，即使该焊接人员从业经验丰富或者是通过了摸底考试也不可上岗作业。建筑企业还应当对焊接人员的资质进行管理，统计目前建筑钢结构焊接作业的实际在岗人数，定期以讲座或培训的方式增加焊接人员的专业知识储备量，此外还应当举办安全讲座，在讲座中通过分项焊接作业的安全事故来提升焊接人员的安全意识和责任意识。及时对培训结果进行考核，考核结果与绩效挂钩，成绩优异者给予一定的现金奖励，使焊接人员能积极主动加入到培训中来，在潜移默化中提升焊接人员的专业技术能力。

2.4焊接环境管理

项目规格书及CSAW47.1要求环境温度低于－18℃时禁止焊接，对于气体保护类焊接方法，要求风速必须＜8km/h。生产焊接场地分为车间内和车间外，车间内焊接环境较好，一般不受风、雨、雪的影响，不需要特别关注;车间外由于容易受风、雨、雪的影响，焊接环境较差，焊接时需根据天气情况提前做好防风、雨、雪措施。此项目施工场地夏季高温潮湿，冬季寒冷多风。夏季焊接时，即使环境温度已超过预热温度要求，仍需进行焊前预热，以将母材金属中的湿气全部清除，降低氢致裂纹发生的可能性，同时焊接过程中需注意中断休息，避免焊缝金属层间温度过高;冬季焊接时，由于环境温度低，且多风，焊接时必须做好防风措施，采取电加热等方式保证预热温度及层间温度满足焊接工艺规程要求。

2.5焊接检验

在钢材焊接检验中，首先需要进行对焊缝的外观检查。通过对焊缝进行目视检查，可以判断焊缝是否存在裂纹、缺陷等问题。同时，还需要进行尺寸检查，检查焊缝是否符合设计要求。在尺寸检查时，需要注意焊缝的高度、宽度、夹角等指标的测量和计算。除了外观和尺寸检查外，还需要对焊接材料进行化学成分分析和机械性能测试。对于焊接材料的化学成分，需要符合相关的国家标准或者客户要求。而在机械性能测试方面，则需要通过拉伸试验或者冲击试验等方法来检测焊接材料的强度、韧性等性能指标。另外，在焊接工艺中还需要注意焊接温度和热输入等因素。在进行焊缝质量评定时，必须遵循相关的国家标准或者客户要求。例如，在中国国家标准GB/T3323.1-2019《焊缝无损检测射线检测第1部分：X和伽玛射线的胶片技术》中，对于焊缝的评定标准分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级三个等级，其中Ⅰ级为最高等级。此外，焊缝的检验和评定还需要考虑到不同工程环境下的特殊要求。例如，在防火工程中，为了保证钢结构在火灾发生时的耐火性能，需要对焊缝进行耐火极限试验，以检测焊接部位是否能够承受高温条件下的变形和裂纹。

结语

总而言之，为了充分应用钢结构的力学性能，将钢结构的优势发挥到极致，相关人员应当加强对钢结构的研究力度。在建筑钢结构焊接施工中，为了提升建筑工程的稳定性，必须要选取适当的焊接工艺，培养高素质的焊接技术人员，为建筑行业的稳定与发展创造良好的条件。

参考文献

［1］段斌，孙少忠．我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势［J］．焊接技术，2020(5):1－7．

［2］王文栋．钢结构焊接工艺中质量控制检验应用研究［J］．轻工科技，2020，36(1):105－106．

［3］张友权，侯敏．浅谈建筑钢结构焊接技术在我国的发展［J］．钢结构，2021(S1):327－334．