摘要：钢结构的重量轻、强度高、整体性能良好，提升了建筑的建设质量，目前在我国的建筑领域应用广泛。对于施工质量的要求也越来越高，如何做好建筑工程钢结构的施工质量管控，已经成为所有施工企业所关注的问题。本文将重点分析建筑钢结构施工技术，并研究建筑钢结构施工的质量控制。
关键词：建筑钢结构；焊接连接；质量控制
引言
焊接是钢结构材料的主要连接方法，其具有操作简单、连接快速以及节约钢材等优点，被广泛地应用于钢结构的连接过程中。但是在实际的焊接过程中，钢结构的焊接质量会受到多种因素的影响，当没有将这些不利因素控制在合理范围内，就会导致钢结构的焊接质量发生不同程度的降低，甚至导致其焊接质量不合格，无法满足安全生产的要求。
1.建筑钢结构常用的焊接方法
有:人工焊、半自动焊、全自动焊。钢结构施工现场的风速，手工电弧焊超过8米每秒，应设防风措施，降低风力对焊接工作的影响;焊接作业区相对湿度不大于90%，当钢构件的焊接表面潮湿，则需要进行除湿工作，保证焊接表面的干燥性;除此之外，对焊接温度也具备一定要求，一旦温度在0摄氏度以下，则焊接之前需要对母材进行加热，加热温度在20摄氏度以上，只有达到这一要求才能够继续进行焊接，并保证焊接施工中，温度始终保持不变。
2.钢结构工程焊接质量的影响因素
对于钢结构工程来说，焊接结构质量的形成与工程形成过程相渗透，例如设计、检验、验收等。在制造过程中，都必然要有下料、成型、焊接、打砂渣等过程。在这之中，焊接结构质量得以保证的重点是设计质量。而焊接质量的把关就是检验，唯有在事前、事中、事后对焊接质量有效的控制，才能使不合格品的出现得以避免。对于钢结构工程焊接质量来说，其影响因素主要有四个方面：①人；②技术；③管理；④环境.
（1）人的因素。对于人的因素来说，主要有三个方面：①质量决策人员；②管理人员；③操作人员，他们直接决定钢结构工程的焊接质量。在钢结构工程焊接过程中，通过决策、管理、施工等相关来将活动完成，所以，人的因素在焊接工程质量中的作用是非常关键的。例如作业人员质量意识缺失，技术水平不足，没有按照工艺规程执行，都会对工程焊接质量产生严重影响。对于决策、管理不到位，还会使工程质量缺陷形成。
（2）技术因素。对于技术因素，其覆盖的范围要广一些，例如设计、施工、检验等等。对于钢结构工程焊接质量来说，就是对技术方案进行优化，将施工工艺进行优后，来使工程施工技术能力提升，从而通过检验技术水平的提升等来使工程焊接质量得以保证。
（3）管理因素。对于钢结构工程来说，焊接质量的管理因素有两个：①决策因素；②组织因素。其中组织因素有两个方面：①管理组织工程项目的实施；②工程项目实施的任务组织。自质量控制视角出发，工程项目管理体系的健全，组织方式的合理，必然会对钢结构工程焊接质量有着直接的作用。（4）环境因素。本文所说的环境因素，主要有三个方面：①工程地点的自然环境；②通风、照明等施工条件；③不同专业、不同工程间的交叉作业形成的管理环境。
3.钢结构工程焊接质量控制措施
3.1焊接变形的控制技术
3.1.1合理的控制焊接量
为了避免钢结构在焊接过程中产生残余应力，要对焊接量进行科学合理的控制，在确保整体结构符合安全使用的前提下，尽量减少焊接的使用量。在进行焊接之前，要对需要进行焊接的部位进行系统全面的分析研究、科学布置，尽量减少焊接的使用量，进而对残余应力的产生进行有效控制。对于需要进行焊接的部位，在确保连接牢固的前提下，尽量减少焊缝的尺寸，进而降低焊接对钢结构所造成的影响，从而避免残余应力的形成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.1.2调整焊接工艺次序
钢结构的焊接工艺与残余应力的形成也具有一定的关系，通过对钢结构的焊接位置进行统筹规划、合理安排，进而能够对焊接工艺次序进行有针对性的调整，为避免残余应力的产生建立良好的基础。例如，在钢结构的焊接过程中，优先焊接收缩量大的焊接部位，再焊接收缩量小的部位，按照先大后小的焊接次序，能够在一定程度上控制残余应力的形成。此外，还可以对需要进行焊接的部位进行预热处理，进而减少焊接过程中所造成的温差，进而达到降低残余应力产生的目的。
3.1.3采用新型焊接技术
传统的焊接技术在残余应力的控制上非常有限，进而导致残余应力的产生和钢结构发生过大的变形。因此，可以将新型的焊接技术运用于钢结构的焊接过程中，进而对钢结构中的残余应力和变形量进行有效的控制。氩弧焊和二氧化碳保护焊在焊接过程中能够形成气体保护层，进而能够避免焊接部位发生氧化，而且还能降低焊缝的产生，从而提高钢结构的焊接质量，避免残余应力和变形的发生。
3.2焊接残余应力的控制方法
3.2.1热处理消除法
热处理是一种非常常用的残余应力控制方法，通过对钢结构的焊接处采取退火处理措施，提高焊接处的受热温度，其加热温度越高所需要的保温时间也越长。在热处理的过程中，要对其加热温度进行科学合理的有效控制，避免加热温度过高，导致钢结构焊接表面发生过度的氧化现象，进而造成钢结构的内部组织结构发生变化，导致其整体性能发生不同程度的降低。通过采取有效的退火处理措施，钢结构内部的残余应力会因为焊接残余应力松弛而释放出去，进而有效消除钢结构内的残余应力。
3.2.2锤击消除法
锤击消除法是指通过对钢结构的焊接部位进行锤击处理，进而在锤击的外力作用下延展钢结构的焊接部位，这就能够在一定的程度上抵消焊接后所产生的热胀冷缩残余应力，进而有效改善钢结构内部的残余应力状况，提高钢结构的整体性能。在对钢结构进行锤击时，要确保钢结构的焊接位置处受力均匀，避免对同一焊接位置处进行过度的锤击，进而影响锤击效果。此外，严禁对钢结构的焊接根部、盖面焊缝以及焊缝的坡口边缘进行锤击处理，避免造成不良后果。
3.3基于固态相变理论的焊接残余应力控制方法
通过建立V型坡口厚板多道焊的热－冶金－力学三维耦合计算模型，运用焊接专业有限元软件SYSWELD计算并分析了其焊接温度场和焊后残余应力与变形；同时，采用热力学模型研究了相变对焊接变形的影响。基于固态相变理论的焊接残余应力控制方法能够将焊接残余应力的产生原因由多元化转化为一元化，方便了对焊接残余应力的预测及控制。通过测出的焊接应力与该试样的金相组织进行对比，预测出焊接组织固态相变与应力分布及大小的关系，在此基础上，采取相变的方法对焊接残余应力进行科学合理的调节，进而能够有效降低残余拉伸应力，甚至可以产生残余压缩应力，从而避免残余应力的形成。
3.4裂纹的控制措施
对于焊接裂纹来说：①要将焊接材料合理的选择，对焊缝的化学成分进行控制，使母材及焊接材料中低熔点共晶物降低，也就是我们所说的偏析元素，例如S含量等，这是为了使热裂纹的出现得以预防。②对焊接工艺参数进行控制，例如焊缝速度、电流等，让焊接截面宽度与深度比与工艺规定相符合，这样可以对热量输入有效控制。③对焊前预热以及焊后缓冷有效控制，使焊接接头组织得以改善，有效控制t8/5，这样可以使焊缝和HAZ性能改进，从而使冷裂纹的出现得以预防。
结语
总而言之，焊接是钢结构施工中常用的连接方式，焊接连接具有非常优良的性能，能够适应不同工作条件的要求。但是在钢结构的焊接过程中，如果没有对整个焊接过程进行系统全面的有效控制，就可能导致残余应力的产生和焊接部位发生变形，进而影响到钢结构的焊接质量。
参考文献
[1]张涛，王志宇，李晓磊.T形接头钢板焊接残余应力试验研究[J].建筑结构学报，2018（S2）：128-134.
[2]马清波，黄显峰，黄君辉，等.铁路货车构架式转向架典型接头焊接残余应力消除方法[J].电焊机，2018（12）：80-84.
论文作者:董文武
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：应力论文; 钢结构论文; 残余论文; 质量论文; 因素论文; 过程中论文; 部位论文; 《基层建设》2019年第12期论文;