劉進(jìn)廠　劉鋒　裴先峰

摘要：經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，對(duì)于建筑鋼結(jié)構(gòu)工程來(lái)說(shuō)，最主要的連接方式之一就是焊接，在鋼結(jié)構(gòu)工程中焊接質(zhì)量是非常關(guān)鍵的。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑的不斷深入發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)焊接施工中產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題以及影響因素，都會(huì)使焊接缺陷形成，會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性工程質(zhì)量事故的出現(xiàn)，所以，必須對(duì)這一內(nèi)容高度重視。因此，本文自鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量的影響因素入手，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接變形、應(yīng)變等質(zhì)量控制措施進(jìn)行論述。期望本文的研究對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量的提升起到積極的作用。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)工程;焊接質(zhì)量;控制

引言

鋼結(jié)構(gòu)工程具有施工快捷、抗震、環(huán)保等特點(diǎn)，近年來(lái)的應(yīng)用得到了飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在焊接質(zhì)量的控制。鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在焊接變形、焊后應(yīng)力處理、焊接接頭、Ⅱ角焊縫接頭、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)、焊接缺陷返修的質(zhì)量控制上。

1鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理存在的主要問(wèn)題

1.1缺乏健全的機(jī)制

基于當(dāng)前國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理水平來(lái)講，仍然停留粗放型階段，沒(méi)有任何實(shí)質(zhì)性的突破。同時(shí)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚，但是在鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際管理中，管理機(jī)構(gòu)職責(zé)劃分不明確，管理不到位等問(wèn)題。尤其管理力度不足，則充分說(shuō)明了管理機(jī)構(gòu)趨于形式化，這對(duì)于施工單位的經(jīng)濟(jì)效益具有嚴(yán)重的影響。

1.2管理因素

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程來(lái)說(shuō)，焊接質(zhì)量的管理因素有兩個(gè)：①?zèng)Q策因素;②組織因素。其中組織因素有兩個(gè)方面：①管理組織工程項(xiàng)目的實(shí)施;②工程項(xiàng)目實(shí)施的任務(wù)組織。自質(zhì)量控制視角出發(fā)，工程項(xiàng)目管理體系的健全，組織方式的合理，必然會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量有著直接的作用。

1.3素質(zhì)水平不齊

基于鋼結(jié)構(gòu)工程行業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度、以及薪資待遇所限制，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)工程行業(yè)缺乏專(zhuān)業(yè)型人才。同時(shí)諸多方面的人員不愿意投身此工作中，致使鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理人員整體素質(zhì)偏低，缺乏較強(qiáng)的工作能力，整體水平參差不齊。此外，鋼結(jié)構(gòu)焊接環(huán)節(jié)較為復(fù)雜化，焊接工序較為繁瑣，對(duì)于從業(yè)人員要求相對(duì)較高。尤其在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，其焊接難度系數(shù)較高，需要各部門(mén)相互配合才能夠完成。

2鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制措施

2.1焊接變形的控制措施

（1）盡可能地使焊縫的截面積減小，施焊量只要使連接需求滿(mǎn)足就可以了，也就是說(shuō)：“不過(guò)焊”，就是根據(jù)焊腳尺寸來(lái)對(duì)焊縫強(qiáng)度決定，因此，針對(duì)高凸焊縫，多出來(lái)的焊縫金屬，結(jié)合規(guī)范要求，其不會(huì)使許可強(qiáng)度提各項(xiàng)，會(huì)使應(yīng)力集中系數(shù)加大，使得坡口中的綜合性能受天臺(tái)曉望呼影響。在對(duì)接厚板焊縫時(shí)，要將坡口加工成U型，從而使焊縫金屬量降低。（2）對(duì)于焊縫的數(shù)量來(lái)說(shuō)，最好少一些，每條焊縫要以多層多道焊為主，焊接厚板時(shí)要格外重視。（3）環(huán)繞中心軸的焊縫要均衡，以對(duì)稱(chēng)施焊為主，也就是一個(gè)收縮力對(duì)另外一個(gè)收縮力相互均衡，這樣能夠在焊接過(guò)程中對(duì)變形進(jìn)行有效的控制。（4）將逆向回焊法進(jìn)行應(yīng)用。倘若焊接總進(jìn)程是由左向右，那么焊道的施焊要由右向左，就是我們所說(shuō)的分段側(cè)焊法。由于施焊后，沿焊縫板內(nèi)側(cè)的熱量會(huì)使其發(fā)生膨脹，造成板向外分離，然而熱量在板內(nèi)側(cè)擴(kuò)散后，會(huì)出現(xiàn)向板外緣膨脹的情況，使得板發(fā)生回收。（5）將反變形法進(jìn)行應(yīng)用。在焊接前，利用焊件偏置的方式，將收縮力有效的利用，同時(shí)，還要預(yù)彎焊接前的部件，也就是通過(guò)機(jī)械手段來(lái)使反向力形成，從而將收縮力進(jìn)行消除。（6）通過(guò)反向力來(lái)使收縮力平穩(wěn)。對(duì)于反向力來(lái)說(shuō)主要有四種：①其它的收縮力;②夾具約束力;③組合件時(shí)的約束力;④構(gòu)件重力拱度向下形成的反力。對(duì)收縮力進(jìn)行平穩(wěn)，最有效的方法就是把相同的焊接件背對(duì)著夾起來(lái)，再將它們的組合件時(shí)行焊接，待冷卻后松開(kāi)夾具。同時(shí)，可以將預(yù)彎法與之聯(lián)系起來(lái)。（7）合理安排施焊順序。科學(xué)的施焊順序?qū)τ谑湛s力的平衡是有利的，就是提前安排好施焊不同部位，將某一位置的收縮力和已焊接位置的收縮力相互消除。

2.2焊后應(yīng)力消除控制要點(diǎn)

（1）當(dāng)施工要求進(jìn)行焊后消除應(yīng)力時(shí)，首先確定對(duì)接接頭中承受拉應(yīng)力的部分，或節(jié)點(diǎn)或構(gòu)件中焊縫較密集的部分（通?？刹捎闷隍?yàn)算的方法確定）。而后采用局部退火和整體退火的方法消除應(yīng)力，局部退火常采用電加熱器，整體退火多使用加熱爐;振動(dòng)法消除應(yīng)力僅適用于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定尺寸時(shí)。（2）采用電加熱器進(jìn)行局部退火消除應(yīng)力時(shí)，應(yīng)參照的技術(shù)指標(biāo)：①加熱設(shè)備配有溫度自動(dòng)控制儀，加熱設(shè)備的加熱、測(cè)溫、控溫性能滿(mǎn)足使用要求;②對(duì)每道焊縫側(cè)面進(jìn)行加熱的加熱板（帶）應(yīng)滿(mǎn)足其寬度至少為鋼板厚度的3倍，且≥200mm;③未進(jìn)行加熱處理的構(gòu)件應(yīng)做好保溫措施。（3）采用振動(dòng)法消除應(yīng)力時(shí)，時(shí)效工藝參數(shù)選擇及技術(shù)要求，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10375—2002的有關(guān)規(guī)定。（4）消除中間焊層應(yīng)力常采用錘擊法。采用該方法時(shí)應(yīng)使用圓頭手錘或小型振動(dòng)工具，錘擊過(guò)程應(yīng)避開(kāi)根部焊縫、蓋面焊縫或焊縫坡口邊緣的母材等部位。

2.3鋼結(jié)構(gòu)變形預(yù)防

在焊縫的布置過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制焊縫與焊縫之間的距離，避免其彼此之間距離過(guò)近。當(dāng)零件尺寸與材料尺寸出現(xiàn)不符的情況下，盡可能的減少拼接焊縫，或者不進(jìn)行拼接焊縫。與此同時(shí)，焊縫布置需要與軸線兩側(cè)保持對(duì)稱(chēng)，以此來(lái)減少焊接變形，或者焊接應(yīng)力集中等現(xiàn)象。在零件與構(gòu)件進(jìn)行連接過(guò)程中，盡可能的規(guī)避不同截面，或者不同厚度截面進(jìn)行連接。為了保證連接處截面或者厚度相同，則需要在構(gòu)件與零件進(jìn)行連接過(guò)程中，根據(jù)緩坡形式改變截面厚度和形狀，避免因應(yīng)力過(guò)大而增加其變形的幾率。電焊機(jī)選擇是否合理，在很大程度上有助于預(yù)防鋼結(jié)構(gòu)變形具有重要的意義，在電焊機(jī)的選擇過(guò)程中，要保證電焊機(jī)電流電壓的穩(wěn)定性，或者其負(fù)荷用量。在普通鋼結(jié)構(gòu)的焊接過(guò)程中，焊接人員可選擇交流焊機(jī)進(jìn)行焊接。對(duì)于焊接要求較高的鋼結(jié)構(gòu)來(lái)講，此時(shí)可選擇直流焊機(jī)進(jìn)行焊接操作。同時(shí)可運(yùn)用埋孤自動(dòng)焊對(duì)鋼結(jié)構(gòu)中角焊接的對(duì)角進(jìn)行焊接。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)于焊接方法來(lái)說(shuō)，很多都是以局部加熱為主，這樣就會(huì)使內(nèi)應(yīng)力、變形等出現(xiàn)。焊接應(yīng)力以及變形，不單單會(huì)使工藝問(wèn)題產(chǎn)生，還會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的承載能力產(chǎn)生影響，例如強(qiáng)度、剛度等，同時(shí)還會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的加工精度等產(chǎn)生影響?？偠灾谠O(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中，要對(duì)焊接應(yīng)力、變形等質(zhì)量問(wèn)題高度關(guān)注，對(duì)焊接過(guò)程的質(zhì)量有效控制，能夠使焊接質(zhì)量問(wèn)題有效的消除。

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