鋼結構工程焊接質量控制分析
時間:2022-07-09 09:04:24
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摘要:隨著鋼結構工程建設不斷推進,焊接質量成為鋼結構領域共同關注的問題。尤其在鋼結構焊接施工過程中,基于諸多方面因素所影響,致使其焊接質量無法得到保障,存在諸多缺陷,極容易引發安全事故。基于此情況下,需要給予鋼結構焊接施工足夠的重視,強化對鋼結構焊接管理,以此來提高其焊接質量。本文主要對鋼結構工程焊接質量管理存在的主要問題、及焊接變形與應力的控制進行了論述,同時分析了鋼結構變形的預防措施。
關鍵詞:鋼結構;焊接;質量;控制要點;主要問題
1鋼結構工程焊接質量管理存在的主要問題
(1)缺乏健全的機制。基于當前國內鋼結構工程焊接管理水平來講,仍然停留粗放型階段,沒有任何實質性的突破。同時我國鋼結構產業起步相對較晚,但是在鋼結構實際管理中,管理機構職責劃分不明確,管理不到位等問題。尤其管理力度不足,則充分說明了管理機構趨于形式化,這對于施工單位的經濟效益具有嚴重的影響。(2)管理手段相對較為落后。為了滿足鋼結構工程需要,提高鋼結構工程焊接管理水平,加強鋼結構工程焊接管理模式創新具有重要的意義。尤其現階段,國內在鋼結構焊接管理過程中,基于諸多傳統因素所影響,致使目前焊接機械化水平不高,基礎較為薄弱。同時焊接設備與焊接技術更新速度較慢,焊接質量管理方式具有一定的單一化特點,致使整體焊接管理質量偏低。(3)素質水平不齊。基于鋼結構工程行業勞動強度、以及薪資待遇所限制,導致鋼結構工程行業缺乏專業型人才。同時諸多方面的人員不愿意投身此工作中,致使鋼結構工程焊接質量管理人員整體素質偏低,缺乏較強的工作能力,整體水平參差不齊。此外,鋼結構焊接環節較為復雜化,焊接工序較為繁瑣,對于從業人員要求相對較高。尤其在高層建筑鋼結構焊接時,其焊接難度系數較高,需要各部門相互配合才能夠完成。
2焊接變形與應力的控制
焊接變形與應力作為鋼結構焊接中不可避免的問題,在實際的焊接過程中,將會對焊接接頭強度、焊接結構尺寸精度等造成嚴重影響。不但消耗了大量的人力物力,而且對于構件修復和矯正產生嚴重影響,甚至嚴重者會造成構件報廢等問題,并且嚴重影響著焊接構件使用承載力。(1)焊接變形的控制。在鋼結構工程焊接過程中,盡可能的減少焊縫截面積,保證其能夠滿足連接的施焊量即可。焊縫強度在很大程度取決于焊腳尺寸,而多出的焊縫金屬,根據規范作用,不但無法保證焊縫許可強度,而且還會增大應力集中系數。對于厚板和對接焊縫來講,通過情況下可采用U型刨邊以形成U型坡口,以此來減少焊縫金屬量。在進行焊接時,盡最大程度化減少焊縫的數量,對每條焊縫都采用多道多層焊,在此過程中必須加強厚板焊接管理。在焊縫布置過程中,需要靠近中性軸施焊,尤其要注重厚板焊接作業。同時要保證其對稱,確保環繞中性軸焊縫平衡性,進而降低焊接變形的幾率。當完成每道施焊作業后,焊縫板內側的熱量促使該處發生膨脹,導致兩板出現分離的情況,此時熱量由板內側逐漸擴散帶板外緣帶來的膨脹,致使兩板出現不合攏等現象。焊接前可采用反變形法充分利用收縮力。此外,通過合理安排施焊循序,同樣會保證收縮力的平衡性,實現對結構不同部位進行施焊的有意安排。當前這種操作方式,主要以焊收縮力對某處收縮力進行抵消。(2)焊接殘余應力的控制。在焊接殘余應力的控制過程中,要注重降低焊件的剛度,嚴格控制焊縫的尺寸等,為焊件自由收縮創造良好的條件。同時,減少焊縫的拘速度,合理規劃設計焊接順序。(3)焊接裂紋防治。要想對焊接裂紋進行科學合理的控制,就需要做好以下方面的防治工作:選擇合理的材料,對焊縫的化學成分進行有效的控制,降低易偏析的化學元素。此外,為了能夠對產生的裂縫進行合理的控制,則可從以下兩方面進行著手。其一,做好焊接前預熱工作;其二,施焊后緩冷;進而對焊接接頭組織進行改善,以此來做好解決焊接裂縫等問題。(4)做好焊縫質量檢查。通常情況下,焊縫質量檢查主要包括以下方面內容:即表面缺陷檢查、焊縫尺寸檢查、以及焊縫連接點檢查等。而表面形狀檢查包括:焊腳不規則形狀、焊縫孤坑處理情況、截面不規則、以及焊縫連接點等方面檢查。焊縫尺寸:重點檢查角焊縫的焊腳尺寸、對接焊縫寬度等。焊縫表面缺陷指焊縫產生的裂紋、孤坑氣孔、咬邊、焊瘤等。
3鋼結構變形預防
在焊縫的布置過程中,需要嚴格控制焊縫與焊縫之間的距離,避免其彼此之間距離過近。當零件尺寸與材料尺寸出現不符的情況下,盡可能的減少拼接焊縫,或者不進行拼接焊縫。與此同時,焊縫布置需要與軸線兩側保持對稱,以此來減少焊接變形,或者焊接應力集中等現象。在零件與構件進行連接過程中,盡可能的規避不同截面,或者不同厚度截面進行連接。為了保證連接處截面或者厚度相同,則需要在構件與零件進行連接過程中,根據緩坡形式改變截面厚度和形狀,避免因應力過大而增加其變形的幾率。電焊機選擇是否合理,在很大程度上有助于預防鋼結構變形具有重要的意義,在電焊機的選擇過程中,要保證電焊機電流電壓的穩定性,或者其負荷用量。在普通鋼結構的焊接過程中,焊接人員可選擇交流焊機進行焊接。對于焊接要求較高的鋼結構來講,此時可選擇直流焊機進行焊接操作。同時可運用埋孤自動焊對鋼結構中角焊接的對角進行焊接。此外,可使用二氧化碳保護焊對要求較高的厚薄鋼結構焊縫進行焊接。鋼結構的組裝平臺、放樣、以及制作等,需要具備標準的水平面。對于平臺的支撐剛度來說,通常情況下主要運用拉線法或者儀表進行測量,以此來保證構件不會因自重作用而導致失穩下沉。
4結束語
綜上所述,隨著鋼結構工程不斷深入發展,無論在建設規模還是具體數量方面,都取得了較為顯著性的發展成效。鋼結構的連接與穩定性,在鋼結構中占據重要的地位。因此,在鋼結構施工過程中,施工單位要逐漸提高對鋼結構性能與設計的認識,加強對鋼結構施工管理,提高鋼結構的承載力,增強鋼結構強度。此外,施工單位還需要結合鋼結構施工要求,選擇科學合理的施工工藝,盡最大程度化消除鋼結構存在的缺陷。與此同時,要加強鋼結構焊接管理,做好焊接變形與應變、焊接殘余應力、焊接裂紋防治環節控制管理,提高鋼結構焊接質量,進而全面提高鋼結構施工質量。
參考文獻:
[1]俞錫鋼,俞俊民,虞功平.體育館鋼結構工程焊接工藝及質量控制[J].建筑,2015,No.78206:68-69+72.
作者:吳興國 單位:焦作技師學院
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