張俊東

【摘 要】高強(qiáng)鋼目前在很多大型建筑鋼結(jié)構(gòu)中都有廣泛應(yīng)用，對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展起著重要推動(dòng)作用。為了有效保障高強(qiáng)鋼在建筑鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中發(fā)揮自身重要作用和優(yōu)勢(shì)，需要相關(guān)施工人員對(duì)高強(qiáng)鋼進(jìn)行嚴(yán)格、規(guī)范的焊接操作，在確保高強(qiáng)鋼焊接質(zhì)量基礎(chǔ)上，保證建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和安全。所以，有必要對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼高效焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)深入探究，促使操作人員充分掌握焊接特點(diǎn)和難點(diǎn)，保證焊接材料達(dá)標(biāo)，并在逐步創(chuàng)新過(guò)程中促進(jìn)此技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。鑒于此，本文對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行解析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)工程；焊接；質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：TU291 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

鋼結(jié)構(gòu)焊接過(guò)程中，焊接熱源對(duì)結(jié)構(gòu)的加熱不均衡，使得鋼結(jié)構(gòu)形狀、尺寸會(huì)發(fā)生改變，這就是我們所說(shuō)的焊接變形。在變形過(guò)程中，結(jié)構(gòu)內(nèi)部還會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力、應(yīng)變，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)此時(shí)沒(méi)有承受外載，就出現(xiàn)這些應(yīng)力，因此，這些應(yīng)力屬于內(nèi)應(yīng)力的范圍，也就是我們所說(shuō)的焊接殘余應(yīng)力，這一應(yīng)力是自平衡內(nèi)應(yīng)力，其分布是不均勻的。在焊接過(guò)程中，焊接應(yīng)力以及變形大多是不可避免的。它們對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的尺寸精度有著直接的影響，對(duì)焊接接頭的強(qiáng)度有著直接的影響，需要付出很多的人力、物力對(duì)其進(jìn)行矯正，甚至還會(huì)使構(gòu)件報(bào)廢出現(xiàn)。同時(shí)，焊接應(yīng)力、變形會(huì)使今后應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)過(guò)程中的承載能力產(chǎn)生不小的影響。

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管理手段相對(duì)較為落后

為了滿足鋼結(jié)構(gòu)工程需要，提高鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理水平，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接管理模式創(chuàng)新具有重要的意義。尤其現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)在鋼結(jié)構(gòu)焊接管理過(guò)程中，基于諸多傳統(tǒng)因素所影響，致使目前焊接機(jī)械化水平不高，基礎(chǔ)較為薄弱。同時(shí)焊接設(shè)備與焊接技術(shù)更新速度較慢，焊接質(zhì)量管理方式具有一定的單一化特點(diǎn)，致使整體焊接管理質(zhì)量偏低。

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。

1.4技術(shù)因素

對(duì)于技術(shù)因素，其覆蓋的范圍要廣一些，例如設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)等等。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量來(lái)說(shuō)，就是對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化，將施工工藝進(jìn)行優(yōu)后，來(lái)使工程施工技術(shù)能力提升，從而通過(guò)檢驗(yàn)技術(shù)水平的提升等來(lái)使工程焊接質(zhì)量得以保證。

2鋼結(jié)構(gòu)工程焊接技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

2.1合理選擇焊接材料

相比低合金鋼，雖然高強(qiáng)鋼在使用結(jié)構(gòu)方面具有較多優(yōu)勢(shì)，但是卻對(duì)焊接材料的使用具有更苛刻的要求。高強(qiáng)鋼高效焊接技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，焊接材料大多使用的是ER55級(jí)、ER50級(jí)的焊接材料，而如果所用高強(qiáng)鋼具有更高的強(qiáng)度級(jí)別，需要焊材在與強(qiáng)度配比相符合環(huán)境下，適當(dāng)增加所選強(qiáng)度配比。比如焊接作業(yè)中使用的高強(qiáng)鋼其屈強(qiáng)比不低于0.85，那么在焊接操作中為了避免出現(xiàn)超過(guò)800MPa抗拉強(qiáng)度等調(diào)質(zhì)鋼焊接冷裂紋，需要適當(dāng)采取一定后熱及預(yù)熱措施，并同時(shí)選擇超低氫型、低氫型焊接材料。因?yàn)楹覆呐c鋼材有著差異化的研究進(jìn)程，所以如果焊接鋼種的抗拉強(qiáng)度超過(guò)了800MPa，那么所選焊材就不能考慮低強(qiáng)匹配型。在高強(qiáng)鋼焊接材料今后研發(fā)道路中，需要著重研究高強(qiáng)鋼焊縫金屬合金化，也就是通過(guò)焊接材料，將所需合金元素向焊縫金屬當(dāng)中過(guò)渡。

2.2把握焊接工藝方法

建筑鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度高效焊接技術(shù)在實(shí)際使用期間，常用焊接方法包含三種主要類型，分別是釬焊、熔焊還有壓力焊，并細(xì)分為二十多種焊接方法。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范相關(guān)規(guī)定，建筑鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼焊接操作適合使用的方法有電渣焊、埋弧焊、焊條電弧焊、氣電立焊、氣體保護(hù)電弧焊、栓釘焊、自保護(hù)電弧焊等，還可結(jié)合實(shí)際情況組合使用多種焊接方法。這些方法都是熔焊類型，通過(guò)進(jìn)一步對(duì)比和分析，可看出建筑鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼焊接方法具有耐用、高效、焊接設(shè)備經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、操作靈活等特點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)一系列分析，建筑鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼焊接操作期間，焊接材料需要具備良好的焊接性，并且被焊建構(gòu)筑物對(duì)應(yīng)使用工況條件以及焊接環(huán)境都比較寬松，使用的焊接工藝還有方法比較簡(jiǎn)單，還容易操作，所以焊接技術(shù)總體具有較高的可操作性。

2.3人員準(zhǔn)備

進(jìn)行重要鋼結(jié)構(gòu)焊接的人員，必須經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)且通過(guò)考試，并持有效證件。但因焊接構(gòu)件類別、規(guī)格、材質(zhì)的不同，焊接人員技能資格等級(jí)要求也不同，因而必須對(duì)焊工技能資格進(jìn)行嚴(yán)控。一是核查及確認(rèn)焊接工人資格，即考核項(xiàng)目與焊接工作一致；二是監(jiān)控焊工資格的時(shí)效性。

2.4接裂紋防治

要想對(duì)焊接裂紋進(jìn)行科學(xué)合理的控制，就需要做好以下方面的防治工作：選擇合理的材料，對(duì)焊縫的化學(xué)成分進(jìn)行有效的控制，降低易偏析的化學(xué)元素。此外，為了能夠?qū)Ξa(chǎn)生的裂縫進(jìn)行合理的控制，則可從以下兩方面進(jìn)行著手。其一，做好焊接前預(yù)熱工作；其二，施焊后緩冷；進(jìn)而對(duì)焊接接頭組織進(jìn)行改善，以此來(lái)做好解決焊接裂縫等問(wèn)題。

3鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量保證措施

3.1焊接質(zhì)量控制內(nèi)容

1）焊接前質(zhì)量控制

確認(rèn)母材，同時(shí)復(fù)驗(yàn)相關(guān)的焊接材料；保證焊接中使用的設(shè)備和儀器等能夠有效的實(shí)施；科學(xué)的評(píng)定焊接試驗(yàn)；考核焊工的焊接能力。

2）焊接中質(zhì)量控制

檢驗(yàn)焊接工藝參數(shù)的平穩(wěn)性；查看焊條等有沒(méi)有烘干；檢驗(yàn)焊接材料的合理性；對(duì)焊接設(shè)備性能進(jìn)行檢驗(yàn)；及時(shí)實(shí)施熱處理。

3）焊接后質(zhì)量控制

用眼睛對(duì)焊接外形尺寸等進(jìn)行測(cè)量；檢驗(yàn)焊接接頭的質(zhì)量，同時(shí)實(shí)施破壞性、以及非破壞性試驗(yàn)；將焊接位置進(jìn)行清理。

3.2焊縫質(zhì)量控制

1）外觀檢查

焊接工長(zhǎng)要對(duì)全部的焊縫進(jìn)行外觀檢查，保證百分之百，同時(shí)將其進(jìn)行記錄下來(lái)；表面不能出現(xiàn)夾渣、裂紋等情況；檢驗(yàn)焊道的尺寸等；使尺寸要和當(dāng)前我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符合。

2）無(wú)損檢測(cè)

在焊接24h后，實(shí)施探傷檢驗(yàn)，這一方法要結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)焊接相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，同時(shí)與超聲波探傷有關(guān)要求相符合。

3.3減少收縮量

對(duì)焊透得以確保的情況，將小角度進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)施窄間隙焊接坡口，從而使收縮量得以下降，使構(gòu)件制作精度提升，其長(zhǎng)度要結(jié)合正偏差驗(yàn)收，將小熱輸入量進(jìn)行應(yīng)用，以小焊道焊接為主，從而使收縮量得以控制。

結(jié)束語(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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