关键词：钢结构；焊接；质量
引言
钢结构焊接过程中，焊接热源对结构的加热不均衡，使得钢结构形状、尺寸会发生改变，这就是我们所说的焊接变形。在变形过程中，结构内部还会出现应力、应变，这是因为结构此时没有承受外载，就出现这些应力，因此，这些应力属于内应力的范围，也就是我们所说的焊接残余应力，这一应力是自平衡内应力，其分布是不均匀的。在焊接过程中，焊接应力以及变形大多是不可避免的。它们对焊接结构的尺寸精度有着直接的影响，对焊接接头的强度有着直接的影响，需要付出很多的人力、物力对其进行矫正，甚至还会使构件报废出现。同时，焊接应力、变形会使今后应用钢结构过程中的承载能力产生不小的影响。对于焊接变形和残余应力来说，它们是在同一构件中的两种能量的不同形式，对同一构件不同形式的能量服从，与能量守恒定律相符合；两者之间相互作用、互作影响和转化。因此，对于技术人员来说，一定要对焊接变形、应力出现的原因、规律以及影响因素等进行了解和掌握，从而能够在安装时有效的对焊接质量进行控制。
1钢结构工程焊接质量管理存在的主要问题
1.1缺乏健全的机制
基于当前国内钢结构工程焊接管理水平来讲，仍然停留粗放型阶段，没有任何实质性的突破。同时我国钢结构产业起步相对较晚，但是在钢结构实际管理中，管理机构职责划分不明确，管理不到位等问题。尤其管理力度不足，则充分说明了管理机构趋于形式化，这对于施工单位的经济效益具有严重的影响。
1.2管理手段相对较为落后
为了满足钢结构工程需要，提高钢结构工程焊接管理水平，加强钢结构工程焊接管理模式创新具有重要的意义。尤其现阶段，国内在钢结构焊接管理过程中，基于诸多传统因素所影响，致使目前焊接机械化水平不高，基础较为薄弱。同时焊接设备与焊接技术更新速度较慢，焊接质量管理方式具有一定的单一化特点，致使整体焊接管理质量偏低。
1.3素质水平不齐
基于钢结构工程行业劳动强度、以及薪资待遇所限制，导致钢结构工程行业缺乏专业型人才。同时诸多方面的人员不愿意投身此工作中，致使钢结构工程焊接质量管理人员整体素质偏低，缺乏较强的工作能力，整体水平参差不齐。此外，钢结构焊接环节较为复杂化，焊接工序较为繁琐，对于从业人员要求相对较高。尤其在高层建筑钢结构焊接时，其焊接难度系数较高，需要各部门相互配合才能够完成。
2钢结构工程焊接质量控制措施
2.1焊接变形的控制措施
（1）尽可能地使焊缝的截面积减小，施焊量只要使连接需求满足就可以了，也就是说：“不过焊”，就是根据焊脚尺寸来对焊缝强度决定，因此，针对高凸焊缝，多出来的焊缝金属，结合规范要求，其不会使许可强度提各项，会使应力集中系数加大，使得坡口中的综合性能受天台晓望呼影响。在对接厚板焊缝时，要将坡口加工成U型，从而使焊缝金属量降低。（2）对于焊缝的数量来说，最好少一些，每条焊缝要以多层多道焊为主，焊接厚板时要格外重视。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（3）环绕中心轴的焊缝要均衡，以对称施焊为主，也就是一个收缩力对另外一个收缩力相互均衡，这样能够在焊接过程中对变形进行有效的控制。（4）将逆向回焊法进行应用。倘若焊接总进程是由左向右，那么焊道的施焊要由右向左，就是我们所说的分段侧焊法。由于施焊后，沿焊缝板内侧的热量会使其发生膨胀，造成板向外分离，然而热量在板内侧扩散后，会出现向板外缘膨胀的情况，使得板发生回收。（5）将反变形法进行应用。在焊接前，利用焊件偏置的方式，将收缩力有效的利用，同时，还要预弯焊接前的部件，也就是通过机械手段来使反向力形成，从而将收缩力进行消除。（6）通过反向力来使收缩力平稳。对于反向力来说主要有四种：①其它的收缩力；②夹具约束力；③组合件时的约束力；④构件重力拱度向下形成的反力。对收缩力进行平稳，最有效的方法就是把相同的焊接件背对着夹起来，再将它们的组合件时行焊接，待冷却后松开夹具。同时，可以将预弯法与之联系起来。（7）合理安排施焊顺序。科学的施焊顺序对于收缩力的平衡是有利的，就是提前安排好施焊不同部位，将某一位置的收缩力和已焊接位置的收缩力相互消除。
2.2焊后应力消除控制要点
（1）当施工要求进行焊后消除应力时，首先确定对接接头中承受拉应力的部分，或节点或构件中焊缝较密集的部分（通常可采用疲劳验算的方法确定）。而后采用局部退火和整体退火的方法消除应力，局部退火常采用电加热器，整体退火多使用加热炉；振动法消除应力仅适用于结构稳定尺寸时。（2）采用电加热器进行局部退火消除应力时，应参照的技术指标：①加热设备配有温度自动控制仪，加热设备的加热、测温、控温性能满足使用要求；②对每道焊缝侧面进行加热的加热板（带）应满足其宽度至少为钢板厚度的3倍，且≥200mm；③未进行加热处理的构件应做好保温措施。（3）采用振动法消除应力时，时效工艺参数选择及技术要求，应符合现行行业标准JB/T10375—2002的有关规定。（4）消除中间焊层应力常采用锤击法。采用该方法时应使用圆头手锤或小型振动工具，锤击过程应避开根部焊缝、盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材等部位。
2.3钢结构变形的控制措施
①对称零件尺寸同一，使加工更加便利，这对于拼装过程中的互换性是有利的。将焊缝合理的布置，倘若材料的尺寸与零件长充尺寸相同，就要尽可能地将拼接焊缝减少；在布置焊缝时，要使构件的重心相对称，使焊接应力的集中、变形得以减少。②在连接零件以及构件过程中，要将不等截面、厚度相接进行避免，相接过程中结合缓坡的形式，可以使截面的形状以及厚度进行改变，让对接过程中截面、厚度统一，使传力均衡，能够使焊后应力、变形过大得以避免。钢结构不同节点，杆件端头边缘距离不能过于接近，大多错开距离不会低于20mm，使焊接质量得以保证，使焊接过程中热量集中上涨得以避免，这样会使变形更加严重。③电焊机的选择有三个方面：a.焊接电流；b.电压平稳；c.负荷用量。对于交流焊机来说，可以在焊接普通钢结构中进行应用。对于直接焊机来说，可以在焊接要求高的钢结构中进行应用。对于二氧化碳气体保护焊来说，可以在要求高的厚薄钢板中进行应用。
结语
综上所述，随着钢结构工程不断深入发展，无论在建设规模还是具体数量方面，都取得了较为显著性的发展成效。钢结构的连接与稳定性，在钢结构中占据重要的地位。因此，在钢结构施工过程中，施工单位要逐渐提高对钢结构性能与设计的认识，加强对钢结构施工管理，提高钢结构的承载力，增强钢结构强度。此外，施工单位还需要结合钢结构施工要求，选择科学合理的施工工艺，尽最大程度化消除钢结构存在的缺陷。与此同时，要加强钢结构焊接管理，做好焊接变形与应变、焊接残余应力、焊接裂纹防治环节控制管理，提高钢结构焊接质量，进而全面提高钢结构施工质量。
参考文献
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[3]王端洋.过程中的钢结构工程焊接安装质量控制技术[J].大科技，2015（4）.
论文作者:孟克
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第06期
论文发表时间:2019/8/13
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