王大闖

(鄭州亨利制冷設(shè)備有限公司，河南 鄭州 450000)

隨著建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝技術(shù)不斷發(fā)展，但是因為焊接技藝本身的原因，焊接結(jié)構(gòu)件變形等缺陷并未能得到有效的解決，建筑工程的質(zhì)量也面臨著鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷的威脅。有效防控鋼結(jié)構(gòu)的焊接缺陷已經(jīng)成為建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)與建筑工程領(lǐng)域的重要研究課題。

一 鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝與焊接缺陷

1．鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝

當(dāng)前，鋼結(jié)構(gòu)焊接技藝中手工電弧焊焊接法應(yīng)用比較廣泛。手工電弧焊接等焊接技藝主要包括下料、組對、焊接及檢驗四大環(huán)節(jié)，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是電弧焊接部分，電弧焊接又分為立焊、平焊、橫焊、仰焊四類。焊接工藝中有針對焊縫缺陷的檢驗環(huán)節(jié)，以保證焊接質(zhì)量。

鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量主要受焊接技工、焊接機具、下料、焊接技藝操作等方面因素的影響，其中焊接技工的技藝水平屬于人為因素。焊接技工的技藝水平直接影響到焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，焊工自身掌握焊接工藝流程并在實際焊接操作中提高技藝水平能夠有效的提高焊接構(gòu)件的質(zhì)量。實際的工程施工生產(chǎn)規(guī)定中要求焊工嚴格遵照焊接流程與規(guī)范，并規(guī)定焊工加強焊接工程的質(zhì)量自檢以排查缺陷。焊接機具也能影響焊接質(zhì)量，焊接工程中要及時進行機具的狀況檢查及維修，以保證正常的工程施工。焊接下料的檢查要按照理化指標(biāo)，工程施工中也需要進行焊接下料的追蹤控制以避免硬件缺陷。鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制最重要的環(huán)節(jié)是焊接工藝，焊接工藝及其操作作為影響施工質(zhì)量的重要因素應(yīng)該嚴格按照國家的相關(guān)規(guī)定并及時進行驗算及技藝評定。大部分的焊接缺陷產(chǎn)生于焊接施工中，進行鋼結(jié)構(gòu)的焊接缺陷防控應(yīng)該著重進行焊接技藝操作環(huán)節(jié)。

2．鋼結(jié)構(gòu)焊接操作與焊接缺陷

鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝中焊接方法、焊接材料、焊接位置、焊接接頭、焊接結(jié)構(gòu)等都與焊接缺陷有關(guān)系，其中的焊接接頭與焊接位置是焊接缺陷的重要影響因素。近年來的一項建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的調(diào)查顯示焊接工藝中比較突出的缺陷影響點有焊接接頭、焊接位置及焊工的技藝培訓(xùn)，由此可見焊接接頭與焊接位置已經(jīng)成為焊接缺陷的重要質(zhì)量影響因素。

焊縫缺陷是焊接技藝缺陷中最常見的一種缺陷，它具體指焊接過程中焊接金屬及其焊接熱影響區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)表面及內(nèi)部分布的缺陷。焊接接頭與焊接位置能影響焊接構(gòu)件中焊接縫的分布，更是形成焊接縫的重要影響因素。鋼結(jié)構(gòu)中的焊縫數(shù)量及焊縫的分布關(guān)系到焊接構(gòu)件承受能力，決定著焊接構(gòu)件質(zhì)量的高低與焊接構(gòu)件的使用性能，進而影響工程質(zhì)量。焊接缺陷一般出現(xiàn)在焊接縫及其附近的熱影響區(qū)域，做好焊接接頭的計算并進行合理的焊接分布，形成優(yōu)質(zhì)的焊接縫，進而有效避免焊接缺陷的產(chǎn)生。

二 鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷對工程質(zhì)量的影響

鋼結(jié)構(gòu)的焊接缺陷主要影響工程中的力分布，并進一步對工程結(jié)構(gòu)中的脆性與非脆性產(chǎn)生破壞，下文將著重分析鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷對工程質(zhì)量的影響。

焊接缺陷會引起焊接部位的變化，再進一步影響工程中的應(yīng)力分布。譬如球形的空洞缺陷會減少焊接縫局部的應(yīng)力，但是當(dāng)缺陷進一步產(chǎn)生裂紋時，會加強其中的應(yīng)力集中度;再如焊接缺陷中包括的一種夾渣缺陷，夾渣缺陷的裂紋區(qū)域也會產(chǎn)生應(yīng)力集中。焊縫的焊角尺寸、焊縫錯邊形成的不連續(xù)接縫也會影響工程中的應(yīng)力集中。

鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷還會引起工程的脆性斷裂。工程的脆性斷裂多是因為工程中的應(yīng)力集中度發(fā)生變化，一般結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中度越高，工程結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性斷裂的幾率越大，而焊接縫處的脆性斷裂發(fā)生幾率尤其高。部分鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷引發(fā)結(jié)構(gòu)脆斷裂是有一定的溫度條件的，如在鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷中，夾渣與氣孔的比例較小且結(jié)構(gòu)的材料溫度控制在一定范圍內(nèi)的時候該類學(xué)前的危害便小。

焊接缺陷還會對工程產(chǎn)生非脆性破壞。焊接缺陷的非脆性破壞主要是由一些焊接氣孔及夾渣等一些不連續(xù)的缺陷引發(fā)的。焊接的氣孔缺陷會影響焊接縫的牢固性，進而影響焊接結(jié)構(gòu)件的承載性能，出現(xiàn)非脆性破壞。夾渣缺陷尤其是一些垂直排列的夾渣缺陷主要影響工程的抗拉強度，工程的抗拉程度關(guān)系到工程的使用性能與使用性能，夾渣缺陷的存在會減少工程的使用壽命。鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷還包括焊接中咬邊等幾何形狀不規(guī)律的接縫缺陷，這些不規(guī)律的接縫缺陷會直接降低焊接構(gòu)件中的應(yīng)力集中度及構(gòu)件的承受能力，引發(fā)工程的非脆性破壞。

三 鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷防控的幾點建議

鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷的防控需要根據(jù)各種缺陷的產(chǎn)生條件與缺陷性質(zhì)逐一制定防控措施與方案。常見的鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷有夾渣、氣孔、不連續(xù)缺陷及裂紋等，筆者將在文中簡單介紹各缺陷的防控，并進一步就工程施工中的關(guān)鍵焊接工藝操作提幾點建議。

首先是夾渣缺陷其實就是焊縫中夾雜的熔渣，夾渣或分散分布或集中線性分布，在焊接作業(yè)時應(yīng)該著重進行焊縫的熔渣清理，并運用規(guī)范的焊接工藝進行焊縫運條，嚴格按照焊接設(shè)計控制焊條的角度;氣孔缺陷主要源于焊接操作時焊縫中吸入殘留的氣泡，氣泡的防控需要焊接前清理焊縫中的油污等，在焊接操作時保持焊接保護氣的連續(xù)供給并且進行一次性焊接，并在焊接時控制好焊接參數(shù)，進行短電弧焊接;針對一些不連續(xù)的缺陷需要進行焊接電流與焊接速度的控制，同樣也需要規(guī)范的焊縫運條與坡口焊接;焊接缺陷中還包括一些未熔合與未焊透缺陷，這類缺陷處理不當(dāng)會產(chǎn)生工程脆性破壞，所以在焊接時應(yīng)該進行焊條擺動以保證焊縫的融合與焊透;焊接缺陷中最重要的是裂紋防控，裂紋的防控需要針對熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋及層狀撕裂裂紋進行逐一防控，總的來說，裂紋的產(chǎn)生源于焊接順序及相關(guān)的焊接參數(shù)變化，因此在裂紋防控中應(yīng)該注意選擇合適的鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)與焊接規(guī)范，并做好焊接操作時的溫度控制。

最后，焊接缺陷的控制中還要注意施工中節(jié)點形式的選擇，進行有效的焊接缺陷控制。當(dāng)前，我國在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接工序中加入了焊接缺陷的檢查，主要針對工程中的焊接部位進行質(zhì)檢，及時采取缺陷補救措施以提高工程質(zhì)量。

四 結(jié)語

本文著重分析了鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷的影響及防控措施，鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷的有效防控及工程管理措施能降低缺陷對工程質(zhì)量的影響，提高工程的使用性能。

［1］倪真．鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷對施工質(zhì)量的影響［J］．加工制作，2012(15)