钢结构焊接工程技术与质量控制技术的研究

发表时间:2020/4/30   来源:《电力设备》2020年第2期   作者:于长江 窦学民
[导读] 摘要:钢结构已经普遍应用在大多数的工业建筑项目施工中,由于一些构件的外形尺寸比较大,加上形状多样化,焊缝比较多,焊接位置不对称等因素,经常会出现一些严重焊接问题,对结构拼装质量及钢结构的使用寿命造成了严重影响,本文针对定位焊接技术、返修与磨修焊接技术等及施工过程中出现的问题提出了相应的预防及处理措施,探讨了钢结构现场焊接质量的管理,为提高钢结构整体焊接质量水平提供科学的理论基础。
        (河北国华沧东发电有公司  061113)
        摘要:钢结构已经普遍应用在大多数的工业建筑项目施工中,由于一些构件的外形尺寸比较大,加上形状多样化,焊缝比较多,焊接位置不对称等因素,经常会出现一些严重焊接问题,对结构拼装质量及钢结构的使用寿命造成了严重影响,本文针对定位焊接技术、返修与磨修焊接技术等及施工过程中出现的问题提出了相应的预防及处理措施,探讨了钢结构现场焊接质量的管理,为提高钢结构整体焊接质量水平提供科学的理论基础。
        关键词:钢结构;焊接技术;难点;焊接工艺;质量控制技术;质量体系
        一、概述
        1.1钢结构普遍性和重要性
        目前,钢结构已逐渐在我们身边的商场、厂房、机械等相关领域得到广泛应用。这主要是由于钢结构自身存在的众多优点,强度高、结构轻、抗震性能好、再循环价值高、使用灵活、能够有效减少噪音和空气污染等,被大量应用在工业建筑项目中。
        1.2焊接质量对于钢结构的重要性
        由于钢结构自身特有性质,焊接是钢结构构件的重要连接方法,因此对焊接工作的质量也提出了更高要求,钢结构焊接施工不仅工序复杂,同时也要求焊接人员必须具有较高的操作技术,从另一个角度说钢结构的焊缝质量直接或间接的决定着整个钢结构的安全和使用寿命。
        二、钢结构的关建焊接技术
        2.1定位焊接技术
        施工单位采用定位焊接技术进行钢结构焊接,则其定位焊缝需置于设计焊缝顶端位置,且其焊缝长度需在 65-100mm之间,焊缝的间隔保持在 450-650mm。而对于较长的杆件,需适当增加定位焊缝的最终长度,并相对缩短焊缝之间的间隔。
        2.2 返修与磨修焊接技术
        2.2.1焊角的尺寸、余高、坡度超出焊缝上限值,需对焊缝进行修磨,从而保障钢结构表面的匀顺,减少应力集中。
        2.2.2返修焊口时应充分利用机械方法,彻底清除焊接缺陷,焊接时要按图纸要求进行开破口,保证焊接质量。
        三、钢结构焊接过程中注意事项
        3.1 焊接前注意事项
        3.1.1在施工现场以半自动 CO2气保焊、手工电弧焊为主。焊前搭建焊接操作平台等,便于组合和焊接,防止组合结构焊接中产生变形。
        3.1.2是否预热主要考虑现场温度。若温度 0℃以下,需要将焊缝两侧加热至 25℃以上。
        3.2焊接过程中注意事项
        3.2.1在焊接过程中,第一层焊道应该保证坡口内垫板、两侧母材三则之间连接在一起,然后逐层进行焊接,一直将坡口填满,注意每道焊缝的焊接完成后,遇到焊接缺陷时应该进行及时的修补。
        3.2.2注重焊接顺序,按图纸标注顺序进行。焊接较长焊缝时,可以利用分段焊接的方式,从中间向两端退焊,焊接过程中应对称布置人员,以避免因为热量集中而出现变形.
        3.2.3对于形状不对称的大型构件,应该先进行小部件组焊的校正。
        四、钢结构焊接过程存在的难点
        4.1焊接返修困难,一旦在施工过程中出现焊接质量问题,特别在组装的后期出现问题,焊接返修就会比较困难,也会造成工作量的增加,成本上升。


        4.3焊接作业的风险比较大,一般钢结构焊接都是在建筑的楼顶或者高空临边作业,出现危险的概率比较大。
        4.4在焊接施工的过程中,受环境的影响比较大,如果出现雨雪天气,会造成空气温度和湿度的变化,影响人身安全和钢结构焊接质量。
        4.5在焊接施工过程中,钢管多为有缝管材,跨度大,焊后易产生焊接变形和较严重焊接裂缝倾向。
        五、焊接工艺对焊缝质量的影响
        5.1加强对焊接变形控制
        由于钢结构焊接变形大,一般采用焊接热输入小的半自动CO2 气体保护焊接。在焊接过程中,要调整好电流与电压配比,保持适中的焊接线能量,而不是一味追求焊接速度,增大工艺参数。螺栓球网架、T、K 形节点,焊缝出现质量问题必须在焊接技术人员指导下进行修复,避逸产生构件变形。
        5.2加强质量控制避免出现焊接裂纹
        焊接裂纹是影响钢结构焊接质量的主要因素,焊接材料必须选择与母材强度等级相符的CO2焊药芯焊丝。焊接的过程中,严格控制焊接工艺参数,提高焊缝成型系数(熔深与熔宽比),有效控制热量输入,改善焊接接头内部组织。
        六、钢结构现场焊接质量管理
        6.1成立专门的施工质量管理小组,明确人员责任,进行总体质量管理工作,从开始施工到检验结束,划分多个验收节点,由专人负责进行验收,加大质量管理人员的巡查力度,保证对焊接施工的全面质量管理。
        6.2建立完善施工技术管理体系,高效、有序地保证技术人员发挥施工技术的最大效能。建立技术短期培训考核班,对进厂施工的工作人员进行知识培训、技能培训,并向他们及时讲解最新的施工技术和验收标准,定期对焊接人员考察。
        6.3编制焊接施工方案制定焊接工艺卡,以此制定焊接工艺卡做为实际工作指导书。焊接前,技术人员要对所有焊接人员进行技术交底,包括焊材、对口、预热、风速、焊接、返修等。
        6.4加强对焊接材料的管理,加强对焊接材料质量控制,根据焊接的技术要求,对焊接材料进行相关标准的检查,在检测过程中,对检测的材料以及监测数据详细进行记录,避免出现偷工减料或者漏查、重查问题的发生。
        6.5加强焊接质量的检验,钢结构焊接工作完成之后,质检人员应精确检验焊缝质量,制定焊缝监查制度,定期对钢结构焊接部位进行检查,及时发现焊接问题。
        6.7对焊接设备的保养和管理,在使用前焊接技术人员要进行讲解,使焊工充分了解和掌握焊接设备的性能与其使用方法、保养要求,以便对设备能够正确操作,减少因设备操作不当而造成质量事件的问题。
        七、结论
        为了钢结构焊接工程能够顺利完工并保证质量,就必须对焊接质量进行有效的控制,因此焊接人员一定要严格按施工方案和工艺进行,保证焊接材料的质量,加强对焊接操作过程的管理和控制,建立一套较为全面的钢结构焊接质量监控方案,并明确焊接目标,落实质量责任,整体施工质量与控制目标才能实现。
        参考文献:
        [1]《建筑钢结构施工手册》中国计划出版社
        [2]JGJ81—2002建筑钢结构焊接技术规程
        作者简介:
        长江 男1974-10-05  毕业于长春电力技术学校河北华沧东发电有限责任公司工作  职称:焊接高级技师,主要从事现场焊接及热处理工作。
        窦学民。男1971-12-30  毕业于良乡电力技术学校  河北华沧东发电有限责任公司工作职称:焊接技师,主要从事现场焊接及热处理工作。
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