李新

（身份證號：2113811986****3415）

鋼結(jié)構(gòu)工程具有施工速度快、抗震環(huán)保等特點(diǎn)，近年來其應(yīng)用發(fā)展迅速。鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在焊接質(zhì)量控制上。鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(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、角焊縫、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)、焊接缺陷修復(fù)質(zhì)量控制等方面。

一、焊接變形控制要點(diǎn)

焊接變形的主要原因是人為因素和非人為因素。人為因素是指構(gòu)件本身焊接前焊縫排列不均勻，導(dǎo)致收縮不均勻，最終變形。焊接溫度、焊接速度的不一致和搭接方式的不合理會引起應(yīng)力集中和變形。非人為因素是導(dǎo)致焊接工作本身或操作人員無法控制的原因，包括溫度。在溫度的影響下，工件受熱不均也會引起變形。為防止焊接變形，對于人為因素，可以通過檢查等環(huán)節(jié)加以避免。焊接過程中，焊接人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相應(yīng)的國家焊接規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，定期組織專人對加工后的工件進(jìn)行檢查，核對工件的相關(guān)參數(shù)，檢查工件的擺放位置、焊接平臺的施工是否合理。對于非人為因素，有一些無法控制的因素。焊接人員在特殊情況下應(yīng)采取特殊處理的態(tài)度，根據(jù)焊接部件的特點(diǎn)選擇合適的焊接工藝，盡量避免非人為因素造成的變形。最后，在焊接過程中，要注意工件的參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)目的。

（一）采用零件變形和收縮最小的焊接工藝和焊接順序。

（二）焊接構(gòu)件時，控制收縮變形的有效方法是預(yù)留焊接或預(yù)置反變形法，其中收縮裕度和反變形值可通過計(jì)算或試驗(yàn)確定。

（三）裝配和焊接部件時，應(yīng)按接頭收縮由大到小的順序進(jìn)行焊接，以保證接頭受約束較小。

二、焊后應(yīng)力消除控制要點(diǎn)

對于焊接結(jié)構(gòu)來說，殘余應(yīng)力也會直接影響焊縫斷裂性能。焊縫的殘余應(yīng)力包括橫向殘余應(yīng)力和縱向殘余應(yīng)力。由于構(gòu)件在焊接前后加熱過程中鋼結(jié)構(gòu)受熱不均勻膨脹產(chǎn)生縱向殘余應(yīng)力等造成較大收縮變形導(dǎo)致產(chǎn)生橫向殘余應(yīng)力。具體措施如下：

（一）當(dāng)施工要求消除焊接后的應(yīng)力時，首先確定對接接頭受拉應(yīng)力的部位，或焊縫相對密集的接頭或構(gòu)件部位（通?？赏ㄟ^疲勞檢查的方法確定）。然后采用局部退火和全局退火的方法消除應(yīng)力。局部退火一般采用電加熱器，而全局退火多采用加熱爐。振動法只能在結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定的情況下使用。

（二）1.加熱設(shè)備配有自動溫控儀。該加熱設(shè)備的加熱、測溫、控溫性能滿足運(yùn)行要求。2.每一焊縫側(cè)面受熱的構(gòu)件應(yīng)采取保溫措施。采用振動法消除應(yīng)力時，老化工藝參數(shù)和技術(shù)要求的選擇應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/ t10375-2002的有關(guān)規(guī)定錘擊法是消除中間層應(yīng)力的常用方法。采用這種方法時，應(yīng)使用圓頭手錘或小振動工具，錘擊過程應(yīng)避免焊接坡口邊緣的根部焊縫、覆蓋焊縫或基材。

三、焊接接頭質(zhì)量控制要點(diǎn)

（一）V形接頭、十字接頭、角接頭等類型的接頭應(yīng)采用對接接頭和角接頭組合焊，并充分焊透。腳加強(qiáng)角焊縫時，尺寸≥t/4。當(dāng)?shù)踯嚵夯蝾愃茦?gòu)件設(shè)計(jì)有疲勞校核要求時，焊接腳腹板與上法蘭的焊縫尺寸應(yīng)滿足t/2且≤10mm。腳的尺寸偏差應(yīng)保持在（0 ~ 4）毫米。

（二）全熔透坡口焊的縫對接接頭焊縫余高允許范圍（表）。表 焊縫余高允許范圍

設(shè)計(jì)要求焊縫等級焊縫寬度范圍/mm焊縫余高范圍/mm一、二級焊縫＜20 0～3≥20 0～4三級焊縫＜20 0～3.5≥20 0～5

（三）全熔深雙面坡口焊縫形式，坡口深度可不等厚度，但坡口深度在淺部接頭厚度 。

（四）部分焊透的焊接形式應(yīng)保證有效焊縫厚度滿足設(shè)計(jì)文件的要求。當(dāng)接頭形式為t型接頭且≥4/1角接頭時，組合焊縫（由部分熔深坡口焊縫和角焊縫組成）的強(qiáng)化角焊縫足部尺寸應(yīng)飽滿:接頭中最厚的薄板，且≤10mm。

四、角焊縫接頭質(zhì)量控制要點(diǎn)

（一）確保緊密配合，角焊縫根部間隙≤2mm;根部間隙為>2mm時，角焊縫腳尺寸相應(yīng)增大，≤5mm。

（二）構(gòu)件含有角焊縫端時，角焊縫端應(yīng)采用連續(xù)角焊縫，并保證起弧點(diǎn)與滅弧點(diǎn)與焊縫端> 10mm的距離;角焊縫的末端不提供連續(xù)焊縫，用于引弧和拉深板。

（三）角焊縫不連續(xù)時，各焊接段的最小長度≥40mm，保持焊接段間距。

五、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)控制要點(diǎn)

（一）焊縫尺寸偏差、外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)。

（二）通過彎曲試驗(yàn)，對焊接后的螺栓進(jìn)行性能抽查。方法是將螺栓彎曲30°，觀察焊接和熱影響區(qū)無裂紋。

六、焊接缺陷返修質(zhì)量控制要點(diǎn)

（一）如果焊縫金屬或基材的缺陷超過標(biāo)準(zhǔn)，可以通過砂輪、碳弧氣體產(chǎn)生、鏟鑿或機(jī)械等方法徹底消除。如有必要，對焊接引起的缺陷進(jìn)行修復(fù)，并在修復(fù)前對表面進(jìn)行清理。

（二）焊縫缺陷返修技術(shù)要點(diǎn)：

1.缺陷類型為焊縫焊瘤、凸起或余高過大，將過量的焊縫金屬清除，常用方法為砂輪或碳弧氣刨。

2.缺陷類型有焊縫凹陷、電弧坑、咬邊或焊縫尺寸不足等，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)焊接。

3.缺陷類型有焊縫灌注、焊縫孔隙度、夾渣等，應(yīng)先清除缺陷，再修復(fù)。

4.磁粉、滲透或其他無損檢測方法常用于確定的范圍和深度裂紋在焊縫或基材,然后選擇一段完整的焊縫或基材,并使用砂輪或碳弧氣刨方法清洗區(qū)間的兩端,完整切除后,可進(jìn)行焊接。如果裂紋行存在于焊接接頭和約束程度相對較大,因此,裂縫兩端應(yīng)停在鉆孔的裂縫,然后去掉了碳弧氣體的產(chǎn)生裂紋,裂紋修復(fù)是上述步驟完成后進(jìn)行。在修復(fù)過程中，首先要調(diào)查分析裂紋產(chǎn)生的原因，根據(jù)分析結(jié)果制定修復(fù)工藝方案，并監(jiān)督方案的實(shí)施。

在相同條件下，焊接缺陷修復(fù)時預(yù)熱溫度應(yīng)高于正常焊接溫度（30 ~50℃），焊接方法應(yīng)與氫材料及相應(yīng)的焊接方法一樣低。

焊縫缺陷的修復(fù)應(yīng)在焊接完成前不間斷進(jìn)行。如果焊接必須中斷，未焊完的零件應(yīng)采取有效的后加熱和保溫措施。

七、結(jié)語

焊接接頭以其一系列優(yōu)異的性能在鋼結(jié)構(gòu)建筑接頭中得到了廣泛的應(yīng)用。焊接中也存在一些問題，如接頭的脆性斷裂、焊接變形和殘余應(yīng)力等。隨著對鋼結(jié)構(gòu)建筑整體性能要求的日益嚴(yán)格和焊接技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信會有更多創(chuàng)新的焊接方法被開發(fā)和廣泛應(yīng)用。