摘要：随着钢结构建筑的大量应用，各種安全事故以及质量事故却也随之时有发生，造成这些事故发生的主要原因就是焊接方面出现问题。这是由于钢结构建筑主要是通过焊接的方式进行连接，那么一旦焊接方面出现问题，就必然会对建筑质量产生极大的不良影响，所以就有必要探讨分析在钢结构施工中使用的机械焊接工艺。
关键词：钢结构施工；焊接工艺；运用；质量控制
引言
钢结构主要是由钢板和型钢组成的，由于钢结构本身的形状就比较灵活，因此在实际施工的过程中其可以根据实际的工程项目需求将不同形状的钢材以铆接、焊接等方式组成特定形状的工程构件，并可将其直接应用于建筑工程项目中。
1、钢结构主要优缺点分析
1.1 钢结构的优势分析
钢结构在机械工程行业具有诸多优点：钢结构施工快捷、能够流水线作业，需要时能够模块化生产，提升钢结构安装便利性，工程建设合理利用焊接结构能够有效提升经济效益以及市场竞争能力。作业环境要求低，对于一些环境恶劣情况，如在户外、水下、高空均可进行施工作业。除此之外，焊接结构可以实现二次回收利用，钢材料能够实现循环利用，有助于节约施工成本。相对于传统结构而言，钢结构不仅性价比更高，同时更为环保，钢结构符合国家节能减排号召。
1.2 钢结构的劣势分析
在工程施工过程之中，运用钢结构能够促使工程强度得到显著提升，钢结构在工程当中日益发挥重要作用，但是，钢结构具备优势的同时还存在着诸多劣势，其中，钢结构导热性能方面较好，相对于其他材料而言，钢结构导热系数要高上许多，这样，钢结构一旦遇到热源就存在一定风险性。钢最大熔点值问题不能忽视，一旦达到熔点值，钢结构则会逐渐熔化，结构的强度以及刚度势必受到影响，性能会显著下降，直接影响到结构质量，甚至会对于工程造成安全威胁，所以，工作人员在制定钢结构施工方案过程当中应当切实保障防火措施到位，避免钢结构遭受到火灾危险。另外，钢结构还有一个缺点就是钢结构耐腐蚀性不强，钢结构材料之中含铁量较高，本身不具有较高抗腐蚀能力，其中，钢结构之中的铁元素和空气之中的水分以及氧气接触会产生氧化反应，就导致钢结构生锈，生锈之后刚结构性能大幅度下降。
2、钢结构焊接质量常见的问题
钢结构在进行焊接的过程中也会因为很多的因素让钢结构的焊接出现一些质量问题，所以在焊接过程中会出现气泡、夹渣、焊瘤、焊缝咬边，断裂等问题，这些问题以及焊接后变形严重等都是焊接中比较容易出现的常见问题。
钢结构在变形之后其本身的形状发生改变，其中的受力点也会发生相应的改变，这样会对钢结构的承载能力和装配的质量产生影响。钢结构特别是受力变形之后是很不容易将其形状恢复的，即使存在一些方法可以恢复也会对人力物力耗费巨大，不然就只能将其报废了。
焊接时焊接的管理和设计不完善也会产生很严重的问题，焊接时焊接的工作点设计与施工要求不合理，在焊接的过程中也会发生很严重的问题。断裂这种状况经常发生在钢结构安装中，主要原因是钢结构焊接过程中会因为焊接的速度、电流等因素造成焊接点受热不均匀，晶粒粗大会造成该区域韧性降低，使钢结构安装中容易发生突然的断裂，然而这种情况十分有可能会对我们的施工人员的生命造成巨大的伤害，因此在焊接的过程中我们要尽最大可能的防止这种情况的发生。
由于焊接人员的专业技术不熟练会出现很多焊瘤的这种情况，所有要提高我们工作人员的操作受力度，多次练习，避免多次出现这样的问题。这些问题都可以通过钢结构焊接质量检验来尽量去避免，更好的保障施工人员与使用人员的安全，所以对钢结构焊接质量检验是非常有必要的。
3、钢结构主要焊接施工工艺的应用
3.1高强焊接技术
高强焊接技术主要的核心在于“强”，具体来说，主要体现在以下几方面：①在实际的施工过程中，要求其施工材料自身的性质良好，通过严格的检测，促使当前的材料“强”度符合标准，并且进行焊接的两方面自身的存在合理的关联，可以在在实际的焊接过程中达到最佳的焊接效果，达到最终的目的，保证焊接质量。②受焊接自身的性质影响，在进行接头焊接过程中，应积极对当前的接头各方面性质进行考虑，进而保证接头各方面性能符合“强”度要求，因此，需要工作人员积极对当前的各方面质量进行有效的检测，从而提升焊接质量。
3.2低温焊接技术
实际上，低温焊接技术主要是指，在焊接过程中，将其焊接的过程置于低温状态下，但受其自身的性质影响，在真正的低温下进行焊接的难度较大，并受外界因素的影响，因此，工作人员可以结合实际情况，对当前的焊接操作进行有效的处理，营造封闭式密封空间，为其施工奠定良好的基础。当前，封闭措施应用较为普遍的有两种，一种是气体保护焊接，另一种是物理封闭，满足实际的需求。有研究结果显示，通过对钢结构进行低温焊接，就能够很好的避免出现断裂问题。然而，因为在进行低温焊接时，需要对焊接点进行预热分析，因此就要重视预热，工作人员要充分考虑焊接地的气温，从而合理的控制预热。
3.3厚钢板焊接技术
相对来说，在钢板的焊接过程中，应明确厚钢板在焊接时，其关键点在于避免由于焊接而产生变形与裂缝，进而保证其质量符合标准。具体来说，应从以下几方面进行考虑：①结合实际，选择符合要求的坡口形式，例如，常见的X坡口或双u坡口，在如果其焊接为单面焊接时，工作人员应以实际的焊接透彻为基础前提，灵活选择当前的小角度窄间隙坡口，进而利用其自身的性质，降低焊接的收缩量，保证焊接质量符合要求；②合理进行预热，明确层间温度；③有效进行保温处理。
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4、钢结构焊接质量控制主要措施分析
4.1 提高操作人员能力水平
为了有效促使钢结构焊接质量得到显著提高，对于当前钢结构焊接而言，应当促使焊接操作人员质量意识提升，为了提高人员能力水平需要从两方面入手：一是建立一套完整的焊接操作人员培训体系；二是根据焊接结构的不重要程度匹配相应资质的操作人员。
目前，一些对焊接质量要求高的单位，对焊接操作人员在上岗前进行专业性的培训，使其不仅具备焊接基本的操作技能，还能根据所焊接的产品的特点进行有针对性的训练，以达到产品焊接要求。比如美国的航空行业，在焊接操作人员上岗焊接产品前，应在模拟件上进行操作考核评定，合格后方可焊接实际产品。
同时，为保证焊接操作人员的操作水平，采用了焊工技能等级制度，从焊接结构的重要程度和焊工技能的高低两个维度进行分配，重要的焊接结构分配给操作技能高的焊工操作，一般的焊接结构分配给操作技能低的焊工操作，这样，既可达到人尽其用，又可通过高技能人员的高收入正向激励焊接操作人员的能力提升。
4.2 提高技术人员的管理水平
在焊接结构的施工过程中，其焊接质量的持续稳定，有赖于焊接技术人员的高超的焊接设计能力和优秀的过程管理水平。这就需要从技术人员的招聘、选拔、培养上多处发力。
提升技术人员的准入门槛，在招聘技术人员时要提前谋划，从人员性格、兴趣爱好、地域特点、专业方向等多个方面考核，切实把好技术人员的入职关口。
在单位内部的技术人员选拔上，要充分考虑其专业素质、工作热情以及责任感，人事部门要认真考核，将工作积极、态度端正、经验丰富、技术过硬以及具备较强责任感员工纳入技术人员队伍。
加强对于钢结构施工人员的技术培训，通过技术培训活动，促使员工掌握钢结构施工技巧以及知识，只有这样，才能发现并纠正现场操作问题，提升焊接结构性能，保证整体施工质量，从而有效保障工程的经济效益以及市场竞争力。现在，很多单位的技术培训流于形式，大部分的原因是不重视教师队伍的建设，教师培训的内容大多为脱离实际的理论灌输，缺少具体的实际案例讲解，造成培训效果不理想。可以通过改变教师队伍的构成的方式逐步解决，多聘用生产一線的技术人员讲授具体的生产案例。
4.3 加强过程管理
在焊接前，应当制定完整的焊接工艺流程，根据焊接需求，提出设备、耗材、产品前期尺寸准备等明确要求，避免焊接过程之中准备不足的情况；根据焊接操作人员的能力水平，制定合理的焊接工艺参数，合理设计焊接验收标准；谋划好非正常事件的处理程序，减少质量、生产波动，使项目有序推进；制定合适评定标准，通过有效评定标准，对于项目进行科学合理的评价。
对于特别重要的关键焊接结构，可借鉴国外NADCAP的先进管理经验，从人员、设备、材料、工艺、环境、产品、质量等方面进行有效控制。人员针对此产品进行焊接能力和焊接参数的评估、固化，不允许改变自身的焊接参数，除非重新评估；固定专用设备焊接特定产品；焊接材料应经过焊接实际应用，并检测评定合格；工艺文件固化所有关键细节，任何影响质量的风险点均进行合理控制；产品的标准固定，检测项目合理有效；焊接后的产品不允许存在质量波动，应保证其一致性、互换性。通过多方面控制细节，减少质量风险。
4.4制定焊接施工计划
（1）方法、材料、人员管理焊接条件；焊接方法；使用钢材（复验）；焊接材料及其管理；焊工培训、考试及管理；质量控制机构；质量控制制度；防护措施；安全措施。（2）加工。坡口要领；坡口加工要领；引弧板安装要领；组装及焊接顺序。（3）组装。预热要领；引弧板处理；定位焊要领；清根要领；焊缝及加工要领；后热要领；产生不良时的矫正要领；焊缝返修要领。（4）检查。外观检查标准、方法、要领；无损检查方法、标准、要领。
4.5焊前准备质量控制焊接前进行认真的准备
（1）环境。作业环境；焊接环境；安全卫生注意事项。（2）材料及器具。电源容量；焊接材料种类及组合；焊接材料状态；使用器具状态。（3）加工拼装。坡口形状；坡口尺寸；根部间隙；错边；背面垫板的安装状态；定位焊；引弧板的安装状态。（4）其它。焊接坡口表面的清理和加工；预热。
4.6焊接过程中质量控制
焊接过程中施焊人员应严格按焊接计划书要求及焊接工艺指导书执行，严肃工艺纪律，对以下项目进行确认。焊接顺序；焊接电源；电弧电压；焊接速度；运条方法；焊缝的设置方法；电弧的位置；前层的焊缝状态；清根；层间温度；焊条或焊丝直径的选择；后热、保温。
4.7焊后质量控制
（1）外观及表面缺陷。焊缝表面规整与否；压坑；焊瘤；悬垂物；咬边；火口状态；表面气孔；表面裂纹。（2）尺寸。余高尺寸；焊接长度；角焊焊脚长度，补强角焊的大小；角焊的不等脚长。（3）内部缺陷。裂纹；未熔合；未焊透；夹渣；气孔。（4）处理。引弧板的处理；飞溅物清除合格与否；端部周边焊；焊缝返修。
结语
综上所述，在钢结构工程焊接施工时会遇到各种各样的问题，会对建筑结构的安全性、耐久性造成影响。因此，在进行钢结构焊接施工时，要以焊接工艺为重点对象，严格控制焊接施工质量，严格按照规范要求进行焊接，按要求进行焊接检查试验，保证焊接环境，做好焊接的控制和管理，保证工程质量。
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论文作者:舒梦荃
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/3
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