摘要:在我国社会快速发展的背景下,我国的各个行业领域都随之进步,目前我国结构工程施工已经获得显著成效,钢结构工程也越来越多,所以对钢结构工程施工单位提出了更高的要求,需要严格根据质量监督管理条例进行管理,把控施工中的各个环节,使钢结构施工达到相应的标准。此外,还需努力提高工作人员的专业水平,从根本上对钢结构工程施工质量控制要点进行把控,最大程度确保工程质量。
关键词:钢结构工程;施工质量;要点
引言
钢结构工程具有施工快捷、抗震、环保等特点,近年来得到了飞速发展,钢结构工程的质量控制主要是焊接质量的控制。钢结构工程的焊接质量控制主要表现在焊接变形、焊后应力处理、焊接接头、Ⅱ角焊缝接头、焊接质量检验、焊接缺陷返修的质量控制上。
1钢结构工程焊接质量管理存在的主要问题
1.1焊接工艺地选取对焊接变形产生的影响
焊接工艺地选取对焊接变形会产生较大影响,特别是钢结构的固定措施、焊接的胎架以及具体的焊接顺序以及焊接操作时选择的电压等。在多个工艺方法的选取中,对于焊接变形影响最大的就是焊接顺序的选取。这是因为焊接顺序的改变,影响着应力的分布范围以及状态的变化,直接决定焊接变形量的大小。与此同时,焊接工艺以及多层焊参数的选取,也会对焊接变形产生一定的影响。有些熟练的焊接操作人员可以根据自己的经验合理的选取相应的工艺措施,最大程度地减少残余应力以及焊接变形的大小,提高焊接工作质量。
1.2环境因素
环境因素,主要有以下三个方面:
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、不同工序间地交叉作业形成的管理环境。
1.3加热过程带来的变形
在进行钢结构的焊接作业时,会对钢结构进行局部加热。加热过程中焊缝周围会达到较高的温度,但距焊缝较远的金属由于没有受热,其温度会与环境温度相近。在加热过程中,距离焊缝较近的金属在加热状态下发生膨胀,距离较远的金属不会发生膨胀。不膨胀的区域会对焊缝处的金属膨胀过程产生较大的影响,而造成焊缝处的金属发生塑性变形。在加热结束后的冷却阶段,由于温度不同也会影响焊缝处金属的自由塑性收缩而产生焊接变形和焊接应力。
2钢结构施工过程中的控制要点
2.1合理选择焊接材料
相比低合金钢,虽然高强钢在使用结构方面具有较多优势,但是却对焊接材料的使用具有更苛刻的要求。高强钢高效焊接技术在实际应用中,大多使用的是ER55级、ER50级的焊接材料,而如果所用高强钢具有更高的强度级别,需要焊材在与强度配比相符合环境下,适当增加所选强度配比。比如焊接作业中使用的高强钢其屈强比不低于0.85,那么在焊接操作中为了避免出现超过800MPa抗拉强度的焊接冷裂纹,需要适当采取一定后热及预热措施,并同时选择超低氢型、低氢型焊接材料,也就是通过焊接材料,将所需合金元素向焊缝金属当中过渡。
2.2钢结构变形预防
在焊缝的布置过程中,需要严格控制焊缝与焊缝之间的距离,避免距离过近。当零件尺寸与材料尺寸出现不符的情况下,尽可能的减少拼接焊缝,或者不进行拼接焊缝。与此同时,焊缝布置需要与轴线两侧保持对称,以此来减少焊接变形,或者焊接应力集中等现象。在零件与构件进行连接过程中,尽可能的规避不同截面,或者不同厚度截面进行连接。为了保证连接处截面或者厚度相同,则需要在构件与零件进行连接过程中,根据缓坡形式改变截面厚度和形状,避免因应力过大而增加其变形的几率。
电焊机选择是否合理,对预防钢结构变形具有重要的意义。在电焊机的选择过程中,要保证电焊机电流、电压的稳定性,或者其负荷用量。在普通钢结构的焊接过程中,焊接人员可选择交流焊机进行焊接。对于焊接要求较高的钢结构来讲,此时可选择直流焊机进行焊接操作。同时可运用埋孤自动焊对钢结构中的对角进行焊接。此外,可使用二氧化碳保护焊对要求较高的厚钢结构焊缝进行焊接。
2.3选择合理的焊接工艺
合理的焊接工艺可以大大减小焊接变形的发生,从而进一步提高焊缝的焊接质量,提升钢结构的强度。一是选择膨胀率大的焊缝先焊接,而后是焊膨胀率小的焊缝;二是选择合适的焊接顺序及方向。如果是在钢结构对称的情况下,应使用对称焊接的方法。三是使用反变形方法提高焊接质量。在进行焊接前留出同焊接变形相反的预变形量,可以有效地避免大变形量的发生。四是要保证受力较大的焊缝在受热后具有一些伸缩量,必须选择受力大的焊缝先焊接,然后焊接受力小的焊缝。五是使用高温回火的方法减少变形,也被称作高温退火。六是在焊接前进行预热。具体方法是把焊接件的局部进行加热(温度应保持在100~300℃之间),另外还要让焊接件在焊接后保持这个温度以相应的时间,这样做可以大大减少因温度变化太大而引起的焊接裂纹。
2.4控制好使用环境要求和使用条件
根据环境因素分析,焊接作业中的环境要求和使用条件分为室内和室外,但是对于设备的使用以及建、构筑物来说,环境要求及使用条件就包含较大差异。对于钢结构建构筑物来说,由于其荷载通常包括静载、疲劳荷载,其中疲劳荷载又大多是高周疲劳,所以技术通常在自然环境条件下实现应用;对于压力容器来说,其荷载包含高压荷载、中压荷载、低压荷载以及疲劳荷载,而疲劳荷载又大多是低周疲劳,所以技术在实际应用中,其环境及使用条件通常是高温或者低温的自然环境条件。对疲劳荷载进行单独对比,不能直接说低周疲劳和高周疲劳哪个具有更恶劣的使用环境,只能对比各自的特点。相比静载、常温状态,承受低于-100℃的低温状态或者超过几十乃至几百的高温状态,会对焊缝质量提出更高要求,并且对焊接工艺参数设定以及焊接材料选择等都有更高要求。
结语
综上所述,随着钢结构工程不断深入发展,无论在建设规模还是具体数量方面,都取得了较为显著性的发展成效。钢结构的连接与稳定性,在钢结构中占据重要的地位。因此,在钢结构施工过程中,施工单位要逐渐提高对钢结构性能的认识,加强对钢结构施工管理,提高钢结构的承载力,增强钢结构强度。此外,施工单位还需要结合钢结构施工要求,选择科学合理的施工工艺,尽最大程度消除钢结构存在的缺陷。与此同时,要加强钢结构焊接管理,做好焊接变形与应变、焊接残余应力、焊接裂纹防治环节控制管理,提高钢结构焊接质量,进而全面提高钢结构施工质量。
参考文献
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