摘要：钢结构的焊接质量直接影响着产品的质量合格率的高低，是产品质量的重要保证。本文主要分析了钢结构焊接质量的影响因素及焊接工艺产生的影响，提出了具体的控制措施。
关键词：钢结构；焊接质量；焊接工艺；
当前，钢结构在建筑设计与建设中的应用范围越来越广，未来钢结构还将在众多的建筑中占据主导位置。在钢结构的建设与施工过程中，焊接技术是最为关键的一个环节，焊接质量的高低，将直接决定整个钢结构工程质量的高低，因此要保证钢结构建设施工质量，就必须要抓好钢结构焊接质量。
1钢结构焊接的作用
在进行工作时，若是遇到一些焊接出现问题的钢结构，例如焊接位置不对，焊缝多，工件的形状不符或是工件的尺寸较大等的问题造成钢结构在安装或者是在加工的过程中不能够顺利地进行甚至直接影响到设备的正常工作，从而造成施工成本的增加以及工程质量的降低，使钢结构的使用年限降低，破坏钢结构的整体设计，最终导致公司的形象受到影响或者是施工成本的增加。
2焊接变形的原因
焊接变形可以分为两种，一种是室温条件下的残余变形，还有一种就是瞬态热变形。焊接的质量直接影响钢结构的质量，所以它的影响因素值得我们重视。
2.1材料的影响
材料的选取对于焊接变形有着很大的影响。材料中的力学性能参数和热物理性能参数，都对焊接变形的生产有着重要的影响。从力学性能方面来讲，对于焊接变形的影响，是比较复杂的。因为热膨胀系数不断的增大，影响的焊接变形也就相应增大。从热物理性能参数的角度来看，主要体现在热传导的系数方面。一般来讲，热传导的数值较小时，温度梯度的数值救护较大，对焊接变形的效果的影响也越明显。与此同时，材料在高温区的弹性模量、屈服极限、温度的变化率这些因素的作用也非常明显。随着弹性模量的减小，焊接变形会反之增大。可是较高的屈服极限会影响较高的残余应力，焊接结构的变形能量也会因此不断的加大，成为脆性断裂的最主要原因。
2.2结构的影响
对于焊接变形的影响最为关键的是结构的设计问题。合理的结构设计可以省去很多麻烦，所以这个因素相对来说，也非常复杂。钢结构在焊接的过程中，结构本身的拘束度是不停地变化着的，不但要受到本身拘束的影响，还要受到外加拘束的限制。一般情况下，钢结构本身的拘束作用在整个焊接的过程中，是占据着主导地位的。在焊接的时候，因为会出现各种各样的意外，为了稳定和安全起见，一般都采用加强板和筋板提高钢结构的刚性和稳定性。这样做的缺点是：增加了加强板和筋板，相应的就增加了焊接的工作量，而且在一些特定的区域，因为加强板和筋板的因素，会使得钢结构的拘束度增大，给焊接工作也带来了相当大的难度。因此，在钢结构设计的时候，对加强板和筋板的位置进行科学有效的优化，可以减少焊接变形的影响因素。
2.3工艺的影响
焊接工艺的精良直接影响焊接变形。它的影响在多个方面都有体现。比如焊接时需要输入的电压量、点流量，钢结构构件的固定方法、钢结构构件的焊接顺序、焊接的胎架等。在复杂多样的工艺因素中，焊接变形的有一个重大影响因素就是焊接顺序的改变。通常来说，焊接顺序的改变，残余应力的状态和分布范围也在随着改变。在某种程度上，减少了焊接的变形。多层焊和焊接工艺的参数，也是焊接变形效果影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆焊接工作者在日积月累的研究中得出：利用特殊的方法和专业的工艺步骤，可以减少焊接变形和残余应力，依次来改善残余应力的分布状态。
3焊接质量控制措施
3.1科学、合理的制定焊接施工计划
在正式开始焊接施工之前，首先要根据设计要求、技术要求以及各种客观条件因素，制定科学、合理的焊接施工计划，计划应主要包括以下几个方面：①焊接的方法、焊接条件、焊接材料及其管理、钢材复验、人员考试及管理、焊工培训、质量控制制度、质量控制机构、安全措施、防护措施；②坡口加工要领、坡口要领、组装及焊接顺序、引弧板安装要领；③引弧板处理、预热要领、清根要领、定位焊要领、后热要领、焊缝及加工要领、焊缝返修要领、产生不良时的矫正要领；④无损检查方法、标准、要领，外观检查标准、方法、要领。
3.2焊接过程中的控制措施
减小焊接应力的控制措施。钢结构在进行焊接作业后，其带来的残余变形和残余应力是无法消除的，只能通过各种措施尽量减小其形变量和应力。如果在钢结构的固定中增加其刚性，会使得焊接后的残余应力增加。特别是钢结构处于低温环境中或者承受了一定的动载荷后，其残余应力对钢结构的破坏将会更大，因此必须尽量减少焊接应力的数值，其体的方法有五种：一是减少焊接拘束度。为了减小焊接拘束度，避免使用刚性固定的方式防止钢结构的形变，在焊接时选择更小的拘束度环境进行；二是尽可能减少焊缝尺寸和及数量，选择合适的焊脚高度和尺寸；三是使用锤击法减少焊接残余应力；四是减小焊接处的构件刚度；五是选择合适的焊接方向及顺序。减小焊接变形的控制措施。焊接变形对于焊接的外观和尺寸都有着较大影响，常见的焊接件的变形有初始偏心、扭转以及弯曲等，给钢结构在使用过程中带来变形、扭矩以及弯矩的现象，减少了油气管道的承载能力和整体强度。为了减小焊接变形，应采取以下措施：一是应防止焊缝过度集中，也不能让多个方向的焊缝交汇在一点上，这些都是应该避免的。可以采取主要焊缝连续通过，同时次要焊缝断续通过的方式避免多向焊缝相交的情况；二是焊接应均匀对称，接头应光滑；三是在搭接连接中不应设置一条正面角焊缝传力，搭接的长度要达到焊接标准，即≥5t或25mm；四是尽可能减少焊缝尺寸和数量，选取合适的焊脚高度和尺寸；五是焊缝布局要适当，尽量消除仰焊的发生；六是减少在母材厚度方向的收缩应力。
3.3工艺方向控制变形的措施
首先，焊接变形即由于焊接而引起的焊件变形。焊件的变形从焊接开始即发生，并一直持续到焊件冷却至原始温度时才结束。焊接变形包括焊接过程中的变形及焊接残余变形。焊后焊件不能消失的变形简称为焊接残余变形。通常情况下，将焊接残余变形简称为焊接变形，按变形的特点，可将焊接变形分为6种基本形式，即收缩变形、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形和错边变形。对H型钢的丁字焊接，焊后产生弯曲变形最明显，其次是角变形。其次从工艺方向控制变形的措施1）反变形法；在焊前进行装配时，将工件预先制造或设置一个与焊接变形相反的变形以便在焊接过程中，使焊接变形与预制变形相互抵消，达到焊后减小变形的目的。2）选择合理的装配焊接顺序；选择合理的装配焊接顺序，使焊接变形消失于装配焊接过程中或使不同时期、不同位置产生的焊接变形相反、相消，达到调整、控制和消减焊接变形的目的。3刚性固定法；刚性固定法是一个较为传统的限制焊接变形的方法，就是使用某种特别的夹具、顶丝将焊件固定在台具上，开始施焊，冷却后，松动夹具，此种办法只能消减变形，但不能彻底消除焊接变形。服务区大型加油广场钢架中的H型曲柱的翼板与腹板拼装采用了第二种方法，先由柱中向两端对称交替间段施焊；H型钢直柱、挑梁的翼板与腹板拼装综合采用了第二、三种方法，首先将焊件用特制的夹具固定在台具上，然后采用由中间向两端对称交替施焊的方法控制焊接变形的效果较佳。
总结：钢结构在焊接过程中的焊接变形会影响其焊接质量，钢结构的焊接结果如何将直接影响到建筑的安全性与稳定性，甚至将直接的影响到石油的开采。所以一定要对钢结构焊接重视起来，做好质量控制.
参考文献：
[1]张小强.油气管道焊接质量分析及控制[J].化工设计通讯，2017，43（9）.
[2]冯骏.浅谈钢结构现场焊接质量控制[J].中国科技信息，2011，17（22）.
[3]张伟东.浅谈钢结构施工中的质量缺陷和控制措施[J].山西建筑，2007（16）.
论文作者:辛文忠
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第14期
论文发表时间:2019/1/25
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