中国有色金属工业第六冶金建设有限公司洛阳机械化分公司 河南 洛阳 471000
摘要：随着我国城市现代化建设速度不断加快，建筑施工行业发展势头迅猛，工程量倍增，钢结构作为建筑施工中的基本结构，具有自重轻、变形能力强等特点，因此在超重、超高型建筑施工中十分适宜。焊接工艺即通过利用熔焊、压焊及钎焊途径达到结合金属等材料的目的。钢结构焊接综合了钢结构自重轻以及焊接工艺简便的优势，进而在建筑等领域运用广泛。但是，由于其运用范围不断扩大，施工中存在的问题也逐渐突出，如变形、断裂等，值得深入研究。本文就钢结构焊接常见问题与质量管控进行分析，以供参考。
关键词：钢结构；焊接；质量控制
引言
钢结构因其具备质量轻、强度大、抗震好等特性在建筑领域得到广泛的应用，随着我国城市化进程的加快，钢结构的建筑在城市建设中也屡见不鲜。钢结构的连接方法常见有铆钉连接、螺栓连接、焊缝连接，除了少数直接承受动荷载的结构不适合使用焊接方式之外，钢结构中大部分的连接方法会选择焊缝连接，并且可多用于工业与民用建筑的钢结构施工中。介于钢结构所具备的自身特性，要求焊接的工艺标准较高，钢结构焊接施工工序复杂多样，对焊接技术的要求也十分高，在焊接中常出现的问题需要我们及时加以控制，避免返工、误工，提高施工效率。
1钢结构焊接概述
1.1焊接工艺的要点
导致焊缝不合尺寸的主要原因有焊接的电流过小或者是过大，或者是运条的角度和速度不当，以及构件的焊接边缘切割不平整等，这些都是产生焊接缝尺寸不合要求的主要原因。对接焊缝中常出现在焊缝两侧的咬边，出现这种情况的原因主要是焊机输出电流太强，焊材与母材不匹配，电弧过长，操作方法如焊条角度不合适，母材不洁或者过热等原因造成，避免焊缝咬边，首先是确定好焊接的参数和焊丝的规格等，还要注意选择好比较合适的焊接方法。同时，施工过程中还经常存在着类似于锚固螺栓的标高不一致，螺栓的定位尺寸在放预埋时出现偏差等情况。
1.2钢结构在焊接过程的焊接方法
正确选择焊接电流，要注意焊电流不宜过高；掌握正确运条手法，随时控制焊条角度和电弧长度；焊条角度适当等，可有效预防咬边。应采用分段进行间断焊接法，由工件的中间向两头退焊，焊接时人员应对称分散布置，避免由于热量集中引起变形。特殊情况下可采取反变形措施，防止构件变形。
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2 钢结构焊接施工常见问题分析
2.1焊接变形
在焊接过程中，由于对焊件进行了局部的、不均匀的加热在焊缝和焊缝附近受热区的金属发生膨胀而产生焊接应力及变形，最后是因为应力集中释放时布置的不够均匀和焊接的放置不水平等一些所导致的焊接过程中的发生问题。同时增加停留时间，对融化金属盒熔渣加热充分；视情况调整焊条角度和运条方法；彻底清理坡口及焊层间的熔渣，将凹凸处铲平；正确选择母材和焊条，降低焊渣的熔点和粘度。此外，钢结构安装之前，可能没有仔细地审查图纸设计内容，导致实际安装过程中出现了这样那样的质量问题。扭曲产生的主要原因有节点角钢拼接的不够严密，间隙不够均匀，另外就是对于刚度比较差的一些构件，在进行构件的翻身加工的过程中没有进行相应的加固，或者是虽然进行了加固但平整的情况不良就开始焊接所导致的扭曲。最后是因为应力集中释放时布置的不够均匀和焊接的放置不水平等一些所导致的焊接过程中的发生问题。
2.2焊接断裂
就目前来说，在钢结构的焊接过程中，发生的突然断裂现象多与焊接电流不稳或者电路短路有关，使得工件的温度变化与应力转移瞬时骤变，致使工件的受力分布达到一定的临界值，就很容易造成钢结构的断裂现象，虽然焊接断裂发生的时间很短，但是其危害性却不小。
2.3焊后开裂
一些钢结构工件在焊接后会出现突然开裂现象，或者焊后在外力的作用下发生断裂，焊后开裂主要是因为焊口在冷却时热应力超出了材料自身强度所承受的范围而造成的，焊后开裂也是焊接施工中一个严重的质量问题，如果不仔细检查，很容易造成安全事故。产生焊后开裂的影响因素也有很多，常见焊接方法不够规范，焊接操作不合格，焊条质量不合格，焊缝根部出现问题等等，因此焊后的裂缝检查工作必不可缺。
2.4 焊瘤、凹陷
焊接问题除常见变形、开裂等，焊瘤、凹陷以及凸起也是常见缺陷。凹陷、凸起与施工电弧推力过小、焊接位置不够厚实以及熔池控制不当由直接关系。焊瘤主要是由于焊缝周围金属熔化后留置在母材上，同时也存在未熔合的渣滓，常出现在横焊、立焊施工时，主要原因为焊接电流控制不当、焊缝间隙过大、施工人员操作不科学等。
2.5气孔
焊接气孔即焊缝表面出现的孔穴，这是由于焊接施工过程中，未按照要求将熔池中气体在凝固前全部排出。其他原因包括：（1）施工时未做好防风保护，使得室外气体进入熔池；（2）施工前未对焊丝等材料进行彻底清理及烘焙；（3）熔池温度过低，凝固时间不足；（4）氩弧焊对氩气流量的控制不够灵活，使得保护性能降低。
3 钢结构焊接施工质量管理控制
3.1焊接施工管理
在开始施工之前，要成立专门的焊接小组，技术到位，责任到人，制定相应的焊接流程和保证性措施，规范化焊接施工工艺；在施工过程中对焊接技术进行全程管控，并做好监查记录；焊接施工完成后做好检测工作，确保焊接质量；尽量避免在冬季以及恶劣天气下进行焊接施工，以防低温对焊缝质量产生影响；施工现场的焊接材料应按类别整齐存放，并定期检查，做好相关记录工作；对焊接设备进行定期养护，确保设备正常运行，提高焊接工作效率和质量。
3.2焊接变形的处理
一旦焊接施工中出现变形现象，要马上进行矫正，可以通过反变形焊接和刚性固定焊接来实现矫正。反变形焊接适用于对精度要求不高的工件，并且在焊接完成后还要对工件角度进行微调；刚性固定焊接是将工件固定牢靠，利用外力防止其变形，焊接方法可以先点焊后拉焊，在焊接过程中随时对工件参数进行测量，如有偏差要及时调整，以防焊接完成后的工件与预期相差太大，造成工件报废。
3.3焊接断裂的处理
在设计时就要对工件的材料、应力进行详尽的分析，考虑焊接成品性能，优化焊接过程；在焊接之前做好焊接的预实践，并在实际施工之前做好预热工作，如果焊接过程中发生断裂，操作人员应立即停止焊接，对焊接点位置的准确信进行检查，调整偏差后方可继续焊接，并需要补全之前焊接的裂缝。
3.4焊后开裂的处理
目前很多的焊后开裂问题多见于操作人员焊接施工不规范而造成，在人为可控因素中，焊接组长应当对操作人员进行工作监督和技术指点，督促操作人员严格按照操作规程来焊接工件，并且要遵循钢结构设计图纸注明的顺序进行焊接，以保证钢结构焊接过程的科学性，增强钢结构的稳定性；严格把控焊条的质量，焊条的杂质含量不得高于标准要求，在焊条使用之前做好烘焙工作，在焊接时尽量多采用小电流多层焊接的方式，能够有效地防止焊后开裂现象。
3.5焊接中气孔的预防和处理
首先技术加工人员必须彻底清理坡口的两侧，再者应按照规定对焊剂和焊条进行保温、烘烤，由此避免出现气孔。当已经出现气孔后，应刨掉不规格焊缝中的气体，然后重新进行焊接。
4结语
焊接作为钢结构连接的主要形式，也是钢结构工程建设施工中最为重要的施工环节，提高钢结构的施工质量水平，必须做好焊接施工环节的质量控制。以提高焊接质量，控制焊接变形，避免钢结构焊接缺陷问题的发生，提高钢结构焊接的整体施工质量。
参考文献
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[3]邵玉国.浅谈钢结构焊接中存在的问题及处理方法[J].城市建设理论研究（电子版），2015（20）：2424-2425.
论文作者:李富强
论文发表刊物:《防护工程》2017年第14期
论文发表时间:2017/11/6
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