钢结构焊接质量控制（精选12篇）
钢结构焊接质量控制 篇1
1 钢结构焊接注意事项
1.1 对于首次焊接的钢种, 进行焊接工艺评定, 并制定相应的焊接工艺。
1.2 对母材及焊材种类、焊接位置的控制。上岗人员执证上岗, 焊工要有焊工合格证。
1.3 严格把住接头装配质量关。接头的装配质量包括:坡口质量, 根部间隙, 对口错边量等几个方面。
1.4 当焊接表面潮湿、有油污, 焊接环境温度过大或焊接部位受风、雨、雪直接侵袭时, 都无法保证焊出高质量的焊缝, 特别是焊低氢焊条时更容易出现问题。
1.5 焊接过程中为减少焊接应力, 防止产生焊接裂纹, 应严格按照标准规定要求对焊接部位进行预热, 在整个焊接过程中应随时加热以保证焊缝道间温度并一次焊完一条焊缝, 在焊接完成后应及时按标准要求进行后热。
1.6 对设计及国家规范要求探伤的焊缝, 按规定进行检验。
2 无损探伤是进行焊缝质量检验的重要手段
2.1 焊缝无损探伤的种类
(1) 超声波探伤。 (2) 射线探伤。 (3) 磁粉探伤。 (4) 渗透探伤。
2.2 焊缝无损检测方法的选用原则
(1) 对于设计要求熔透焊缝内部缺陷检测, 应优先用超声波探伤方法, 当超声波探伤不能对缺陷作出判断时, 即超出使用标准的适用方法时, 应采用射线探伤。 (2) 当采用射线探伤方法时, 应优先采用X射线源进行透照检测, 确因厚度、几何尺寸或工作场地所限无法采用X射线时, 可采用γ源进行射线透照。 (3) 对于焊缝表面缺陷的检测, 应优先采用磁粉探伤, 只有存在结构形状等原因无法进行磁粉检测的场合下才采用渗透检测。 (4) 当采用渗透探伤方法时, 宜优先选用具有较高检测灵敏度的荧光渗透检测, 当检测现场无水源、电源的情况下, 可以采用着色渗透检测。 (5) 当采用两种或两种以上的检测方法对同一部位进行检测时, 应符合各自的合格级别;如采用同种检测方法的不同检测工艺进行检测, 其检测结果不一致时, 应以危险度大的评定级别为准。
2.3 焊缝质量等级
焊缝质量等级是设计图纸中要求对焊接质量的等级, 共分为三级:一级、二级、三级。
2.4 焊缝无损检测的检验等级
(1) 超声波检验等级分为A、B、C三个级别。 (2) 射线检验等级为A、AB、B三个级别。 (3) 渗透检验灵敏度等级1级、2级、3级。
2.5 焊缝缺陷的评定等级
(1) 超声波检验焊缝内部缺陷的评定等级分为I、II、III、IV级。 (2) 射线检验焊缝内部缺陷的评定等级I、II、III、IV级:I级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣;II级焊缝内应无裂缝、未熔合和未焊透;III级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透;焊缝缺陷超过III级者为IV级。焊缝缺陷分圆形缺陷和条状夹渣缺陷两类, 并分别有评定等级。在圆形缺陷评定区内, 同时存在圆形缺陷和条状夹渣或未焊透时应各自评级, 将级别之和减1作为最终级别。 (3) 磁粉检测焊缝质量分级I、II、III、IV级。 (4) 渗透检测焊缝质量分级I、II、III、IV级。
说明:三、四、五项具体详见规范。
2.6 钢结构焊缝无损探伤检验具体要求
(1) 设计要求全焊透的焊缝, 其内部缺陷的检验应符合下列要求:a.一级焊缝应进行100%的检验, 其合格等级应为“钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法”GB11345-89中B级检验的II级及II级以上;b.二级焊缝应进行抽检, 抽检比例20%, 其合格等级应为“钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法”GB11345-89中B级检验的III级及III级以上;c.全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。 (2) 设计文件制定进行射线探伤或超声波探伤不能对缺陷性质作出判断时, 可采用射线探伤进行检测。射线探伤应符合“钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级”GB3323-87的规定, 射线照相质量等级应符合AB级的要求。一级焊缝评定合格等级为II级及II级以上, 二级焊缝评定合格等级应为III级III级以上。 (3) 下列情况之一应进行表面检测:a.外观检查发现裂纹时, 应对该批中同类焊缝进行100%的表面检测;b.外观检查怀疑有裂纹时, 应对怀疑的部位进行表面探伤;c.设计图纸规定进行表面探伤时;d.检查员认为有必要时。 (4) 铁磁性材料应采用磁粉探伤进行表面缺陷检测。确因结构原因或材料原因不能使用磁粉探伤时, 方可采用渗透探伤。磁粉探伤应符合焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级JB/T6061-1992的规定, 渗透探伤应符合焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级JB/T6062-1992的规定。
2.7 焊缝无损检测的时机及要求条件
2.8 焊缝检测的计数规则及合格评定
(1) 焊缝内部缺陷无损检测计数规则:一级焊缝探伤比例100%, 即全数探伤;二级焊缝探伤比例20%。对于工厂制作焊缝, 应按每条焊缝长度计算比例, 且探伤长度≥200mm, 当焊缝长度≤200mm时, 应对整条焊缝进行探伤;对于现场安装焊缝, 应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算比例, 探伤长度应≥200mm, 并应不少于1条焊缝;三级焊缝不要求进行内部缺陷的无损探伤。 (2) 焊缝处数的计数方法:工厂制作焊缝长度≤1000mm, 每条焊缝为1处;长度≥1000mm时, 将其划分为每300mm为1处;现场安装焊缝每条焊缝为1处。 (3) 抽样检验的合格判定:抽样检查的焊缝数如不合格率<2%时, 该批验收应定为合格;不合格率>5%时, 该批验收应定为不合格;不合格率在2%～5%时, 应加倍抽检, 且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加1处, 如在所有抽检焊缝中不和各类≤3%时, 该批验收应定为合格, >3%时, 该批验收应定为不合格。当批量验收不合格时, 应对该批余下焊缝的全数进行检查。当检查出1处裂纹缺陷时, 应加倍抽检, 如在加倍抽检焊缝中未检查出其它裂纹缺陷时, 该批验收定为合格, 当检查出多处裂纹缺陷或加倍抽检又发现裂纹缺陷时, 应对该批余下焊缝的全数进行检查。 (4) 所有检查出的不合格焊缝都应100%的予以补修至检验合格。同一部位返修不宜超过2次。
3 焊缝的质量控制措施
3.1 脱氧及掺合金。
为了补偿烧损的合金, 提高焊缝的力学性能和物理化学性能, 在焊条药皮中加入锰铁合金等进行脱氧、脱硫、脱磷、去氢、渗合金等, 从而保证焊缝的性能。
生成的MnS、CaS、硅酸盐MnO.SiO2和稳定的复合物;P2O5不溶于金属, 进入焊渣, 最终被清理掉。
3.2 焊前进行清理。
对坡口以及焊缝两侧的油、锈及其它杂物进行清理;对焊条、焊剂进行烘干。
3.3 合理的焊接顺序和焊接方向。
先焊收缩量大的焊缝, 以保证焊缝能够自由收缩;拼板时, 先焊错开的短焊缝, 后焊通直的长焊缝。另外, 焊前预热、焊后锤击焊缝金属, 使之延伸, 可以减少焊接应力。
3.4 形成保护气氛
(如CO2、氩气等)，限制空气侵入。
3.5 控制电弧长度。
因为电弧越长, 侵入的氧越多。
3.6
对于重要的焊接结构，若焊接接头的组织和性能不能满足要求时，可采取焊后热处理(退火、回火、淬火) 以改善焊接接头的组织和性能，同时也可以消除或减少焊接应力。
钢结构焊接质量控制 篇2
摘要：薄板钢结构变形的控制成为制作的重点与难点，为控制其变形量与减少安装的困难，本文结合钢结构焊接变形的基础理论与钢平台焊接的实践经验，从节点设计、焊接工艺和施工管理方面总结了平台钢结构焊接变形的控制措施，保证了平台钢结构的工程质量。
关键词：薄板钢结构;焊接变形;控制措施;施工管理
薄板钢结构构件在钢结构建筑中是常见的结构形式，可以用作设备辅助平台、厂房参观走廊平台等。薄板钢结构制作过程中，由于板厚过小，在下料，拼接，制作，运输过程中极易发生变形，而最为主要的尤其是焊接变形，钢结构中焊接应力与变形是焊接作业中无法避免的问题。在薄板钢结构的制作过程中，如何从下料(节点设计)、拼接(焊接工艺)和制作(施工管理)、运输方面采取必要的管理措施，加强各环节的质量监控，最大程度的减小变形，从而保证薄板钢结构的工程质量。
1薄板钢结构下料尺寸的控制
下料是钢结构加工制作的源头，下料的质量控制管理直接关系到后续加工装配制作的质量。在薄板钢结构的下料尺寸制作时，焊接间隙与排版是主要问题，因此在下料排版的过程中，要与下料班组协调沟通，在合理利用材料的基础上尽量减少拼接焊缝，合理安排焊缝位置与焊缝间隙。由于薄板板厚偏小，板材下料气割过后会受热产生变形，因此气割完成后必须机械校正并报检经确认合格方可进入下一道工序，在源头上保证薄板材料的平整度，为后续拼装、焊接提供良好的保障。
2薄板钢结构焊接工艺方法
根据现场制作经验和理论分析结果，对于薄板钢结构的制作，可安排焊工在焊前加筋板将焊件固定，后再进行焊接，这样可以增加焊件的刚性，从而达到焊接变形量的减少，保证装配的.几何尺寸。同时施焊前需检查装配尺寸，由技术员统一对焊工进行焊接技术交底，使用直径小的焊条对焊件进行定位焊，能增加焊件刚性，能很大程度上减少焊接量的变形。焊接前班组自检员需对固定装置，焊条型号，以及气割渣等杂物清理状况加强检查。
薄板钢结构焊接工艺和普通焊接工艺基本一样，要保证工艺措施的执行力度，首要保证焊工对焊接工艺的理解和认识，加强对焊接过程的控制和监测，严格按焊接工艺要求施焊：
(1)先施焊短焊缝部分，再施焊长焊缝部位，可以采用间断焊接的方式分段退焊，从薄板内部往外部进行焊接。
(2)安排多名焊工均布对称施焊，需同时进行。同时均布对称施焊，这样可以防止由于不对称受热引起应力集中而引起板子变形、起鼓，对称受热，受力均匀，应力相抵消，故板子变形不明显。
(3)指导焊工用气保焊与半自动切割机结合施焊。由于薄板面积比较大，焊缝长度长，平面度较好的情况下，可以使用经改进的半自动焊接小车施焊，能保证焊缝外形质量好，焊缝大小、直线度良好，对提高焊接质量有很大帮助。
3焊接后校正措施
3.1机械校正
机械校正法是利用机械的作用矫正结构焊接后变形，一般采用滚床前后两次进行滚压，滚压过后，应力消除能达到80%，变形量能得到很大的矫正。
3.2火焰校正
火焰校正法是通过对变形构件伸长部分金属进行火焰集中加热，冷却后，焊接构件部分金属获得不可逆的塑性变形使整个变形得到校正。此时需严格控制加热区的温度，温度控制在600℃-800℃之间。
3.3手工校正
手工校正法是通过大锤施加作用力于平台板变形处。大锤需控制力度，切不可用力过猛，锤击过渡导致变形更加严重，在施工过程中，主要是在焊接过程中沿焊缝进行锤击，使集中在焊缝周边的应力得以扩散。
4过程监督，奖罚结合
在施焊和校正过程中要加强监督，检查其施焊、校正方案是否合理，效果是否良好。并及时进行纠正和改进。对于薄板构件制作较优的工段可以组织其他工段与其沟通学习，并给于适当的奖励与表彰，对于制作较差的工段给予经济处罚，问题严重的责令其停工整顿。
5构件运输的保护措施
构件出场装车卸载的过程中，要严查对薄板采取的保护措施是否到位，防止在吊装的过程中构件被挂钩部位扭曲变形，选择合适的吊装挂钩点。另外制作胎具笼子，把构件统一堆放在笼子里，减少吊钩直接接触构件的次数，从而达到避免多次倒运导致薄板构件变形。
6总结
通过以上各个环节采取的综合管理措施，在施工的过程中加强监督检查，确保各项措施实施到位，对薄板焊接的应力和变形能有效地控制。在车间实际生产过程中，需针对实际情况进行分析修改，让质量检查在生产过程中起到监督作用。通过对薄板钢结构焊接变形控制管理的分析讨论，质量的管理是对过程的控制，质量管理的重点应在于以预防质量事故，提升产品质量为目标所采取的一切方案及措施。
参考文献:
[1]冶金工业部建筑研究院主编.钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-)[S].
[2]中冶集团建筑研究总院主编.钢结构焊接规范(GB50661-)[S].
[3]陈景斌.薄板焊接工艺分析[J].赤子,(13).
结构工程焊接质量的控制措施分析 篇3
在焊接过程中钢结构会发生一定程度的变化，出现缺陷会造成极为恶劣的影响。尤其是在冬季施工时，因为气温较低、湿度较大，因此更容易发生萃取裂纹等问题。所以钢结构工程焊接质量中对质量的控制十分重要，最大程度的减少对钢结构工程焊接过程中存在的消极问题，才可能达到钢结构工程焊接质量提升的目的。
1 焊接应力和变形的控制
1.1 焊接变形的控制 ①缩小焊接截面积。施焊量只要和连接要求相符就可以，正所谓“不过焊”就是说的焊接合适即可，一般的角焊缝是依照有效焊脚大小确定的焊缝强度，因此突出很高的焊缝、多出的金属焊缝，依照规范化要求无法达到许可强度提升的目的，相反的甚至会加大应力的集中系数，打消了坡口综合性功能。厚板、焊接缝可以使用U型创边组成的U型坡口，而减少焊缝金属量。②平衡环绕中和轴。施焊过程中遵循的一项原则为对称性，让一个收缩力平衡于另外一个收缩力，也可以实现在设计与焊接过程中对变形问题的有效控制。③使用逆向回焊法施焊。焊接的总进程从左往右递进时，那么必须要求每一个焊道的施焊都是由右到左，这就是分段侧焊法。因为对每道施焊之后，沿着焊缝板内缘的热量会造成这个位置出现膨胀问题，而两个板之间又会暂时的朝着外部分离，但是热量在板内侧朝着外部扩散后沿着外缘膨胀又会出现使板合拢的问题。
1.2 焊接裂纹的防范措施 选择合适的焊接材料以对焊接的化学成分进行控制，降低母材和焊接材料中出现的低熔点共晶物容易被偏析的问题，例如S、P含量的目的是防止出现热裂纹。焊接过程中工艺参数的控制，电流与焊接的速度，需要让各个焊道的截面上缘宽度与深度都与工艺运行要求相适应，也就是通常所说的焊缝成形系数B/H要达到控制热输入量的目的[1]。
2 结构工程安装质量控制
2.1 施工放线 不管是钢筋混凝土工程或者是钢结构工程，都无法避免施工放线这一步工序，施工放线对于整个工程建设的质量影响都是十分巨大的，要是放线工作过程中出现任何问题，或者无法和标准要求相适应，变会造成各项连锁反应出现，从而造成整个工程质量不达标。所以在开展钢结构安装的时候，首先要做好的一步工作便是施工放线，要对设计图纸有清楚的了解，在图纸之上将放线坐标点做标注，循序渐进一步一步的开展找点连接工作。
2.2 预埋地脚螺栓 预埋地脚螺栓属于钢结构工程安装过程中一项难点工程，从实际工作经验中总结发现，一般出现的问题都是整体的偏移或者局部的偏移，或者标高不正确、锚栓偏移等等。这些问题的存在会直接造成钢柱底板的螺栓孔发生问题，影响整体的钢柱标高，从而造成后续的安装无法顺利进行。所以在开展地脚螺栓预埋的工作过程中，需要保持足够的警惕。钢结构施工单位需要和土建单位一同合作进行预埋工作，首先需要先测量，之后再开展预埋，浇捣前要对地脚螺栓的大小做核查，做好坚实固定工序。为了避免出现锚栓不垂直的问题，在浇筑之前需要使用角钢行固定动作，将其焊接成笼状达到支撑优化的功能，完成混凝土浇筑工作之后，要将螺栓上存在的杂物清理干净。
2.3 构件的吊装和安装 完成上述几个步骤之后，需要开展的便是钢梁、钢柱与其他钢构件的安装。在钢柱、钢梁等的吊装过程中，需要对垂直偏差进行良好处理，钢柱需要依照准确计算之后的吊挂点执行吊装操作。
3 实际施焊过程中要注意的问题
3.1 预热中厚板焊接 碳素铜厚度超过34mm与低合金铜厚度超过30mm的情况下需要进行提前预热，预热温度最好控制在100℃至150℃之间，预热区域应该包括在焊接坡口两边各80～100mm的范围内。
3.2 尺寸偏离的控制 焊接几何尺寸和中心线等需要对其做严格合理的控制，仔细检查焊接位置相对范围，确认没有任何问题之后才能够开始焊接操作，焊接过程中需要保持细心的态度，不可以有任何的疏忽。
3.3 检查焊接外观与超声波 一级和二级的焊接，要求对焊缝实施超声波的探伤检查，使其与《钢结构施工和验收规范》的一般要求相适应，对试验报告中的各项数据进行检查，不能够有气孔、夹渣、弧坑裂缝与电焊烧伤等问题存在，一级焊缝中不能够存在咬边和未焊满的问题，使用渗透方式或磁粉探伤检查的方式确定无任何问题，工序操作完成后需要对焊缝做好检查并且进行详细记录。
3.4 对接与T形接口的焊缝 需要在焊件的两边配置上输出和输入板，材料的使用与坡口的具体形式需要保证与焊件的内容保持一致，焊接工作完成之后使用气将多余棱角切除并且修理整齐，不能够大力的用锤子击落。
3.5 焊缝的返修处置 使用无损探伤对焊缝进行检查，发现存在超标缺陷等问题时，需要对返修焊接的缺陷产生原因进行分析，并且针对具体的问题提出与之对应的解决措施，并且依照焊接工艺对返修工艺进行编制，经过返修之后的焊缝性能与一般质量要与之前的焊缝保持一致，完成焊缝返修工作之后，需要让其与原焊缝探伤要求与标准相同的模式开展复探，同一个焊缝位置的返修次数不可以大于2次。
通过对以上几个方面工作内容的强化，对焊接工艺不断的优化改进，切实提升工作人员的操作水平，对质量检验与跟踪行为进行质量优化，以保证焊接质量效果达到优质水平。
4 结语
我国国民经济水平不断稳定发展的过程中，受到发展沿海、西部大开发与振兴东北等基地战略部署的要求影响，我国的钢结构技术正以全新的面貌出现。钢结构施工质量在最近几年不断提升，特别是焊接质量的逐渐提升，对于保证人民财产与人身安全等起到了极大的促进作用。在开展钢结构工程的施工管理过程中，不但要合理的控制质量，还需要对技术人员等进行规范化的培训，做好各项准备工作以保证整体的钢结构工程能够达到一个绝佳的质量建设要求。
参考文献：
钢结构构件焊接质量控制 篇4
本钢构厂房工程位于龙岩市新罗区，为单层钢排架结构，建筑面积为8 604m2，跨度为30m及23m，建筑高度19.1m，行车起重量为32t，结构安全等级一级。材料采用Q345B钢板，用钢量约700t。
1.1 钢材
本工程钢梁、柱采用的钢材为上海宝钢公司生产的Q345B钢板，钢材的延性和可焊性相对较好，具体表现为：1）屈强比不大于0.85;2）有明显屈服台阶；3）伸长率不小于20%（标距50mm）;4）有良好的可焊性。详见表1。
1.2 节点形式与焊缝检测
按照设计，现场安装柱与柱之间的对接为全熔透焊，钢梁与钢柱牛腿上、下翼缘为全熔透焊，连接板与钢柱为角焊缝。
由于钢板厚度大，焊缝又多数是全熔透焊缝，所以对本工程的全熔透焊缝实施100%超声波探伤。现场探伤工作中，由现场焊接员填写检测委托单，检测单位按照填写的检测部位进行探伤。如发现超标缺陷，检测单位填写质量返修单，通知焊接负责人，进行返修重焊后，再进行超声波探伤,探伤报告必须明确探伤部位、缺陷的位置和大小、评定级别，并判定合格或不合格。
2 典型焊接节点概况
本工程钢构构件焊接施工前，将对承载力、稳定性、变形起主要作用的框架梁、柱、支撑设为主要构件体系，编制缜密的作业指导书，指导施工人员现场操作。
2.1 制定合理的焊接方向
1）长焊缝同方向焊接：本工程钢构件大部分为实腹式T形或工字形焊接结构，具有互相平行的长焊缝，施焊时，采用同方向焊接，可以有效地控制扭曲变形，见图1。
2）同一条或同一直线的若干条焊缝（如腹板与翼缘板形成的通长角焊缝），采用自中间向两侧分段退焊的方法，即逆向分段退焊法，见图2。
3）如构件上有数量较多又互相隔开的焊缝时（如柱脚焊缝），可采用适当的跳焊，使构件上的热量分布趋于均匀，以减少焊接残余变形，即跳焊法，焊接方向见图3。
2.2 制定合理的焊接顺序
1）对称焊缝采用对称焊接
当构件具有对称布置的焊缝时，可采用对称焊接减少变形，见图4。
如图4工字形构件，当总体装配好后先焊焊缝1、2，然后焊接3、4，焊后就产生上拱的弯曲变形。如果按1、4、2、3的顺序进行焊接，焊后弯曲变形就会减小。但对称焊接不能完全消除变形，因为焊缝的增加，结构刚度逐渐增大，后焊的焊缝引起的变形比先焊的焊缝小，虽然两者方向相反，但并不能完全抵消，最后仍将保留先焊焊缝的变形方向，可采用刚性固定法对构件变形加以约束，以尽可能减小变形。
2）不对称焊缝先焊焊缝少的一侧
因为先焊焊缝的变形大，故焊缝少的一侧先焊时，使它产生较大的变形，然后再用另一侧多的焊缝引起的变形来加以抵消，就可以减少整个结构的变形。
2.3 及时清除附着在构件上的飞溅物
焊接过程中出现飞溅物后，由专人对飞溅物进行清除，确保构件表面清洁美观。由于以往对飞溅处理传统做法是人工铲除，劳动强度大，且效果不佳，同时还易损伤构件表面。项目部技术人员经过讨论，决定在焊接前在焊缝四周可能被飞溅污染的部位喷刷防飞溅剂。焊前在焊缝两侧用小喷壶均匀地喷上防飞溅剂，焊接作用后，用人工持小铲子轻轻铲一下，即可扫落焊渣。采用该产品后飞溅物减少，有效的保护了工人不受焊渣伤害，减少虚焊和漏焊，同时还可以防止焊枪枪嘴的堵塞，见图5。
3 焊接设备和焊接材料
本工程焊接任务量很大，采用焊接速度较快的CO2气体保护焊，主要焊接及辅助设备见表2，焊接材料见表3。
4 手工电弧焊及CO2气保焊焊材和设备
1）焊条应在高温烘干箱中烘干，焊条烘干次数不得超过两次。
2）焊丝包装应完好，如有破损而导致焊丝污染或弯折、紊乱时应部分弃之。
3)CO2气体纯度应不低于99.9%（体积比），含水量应低于0.05%（重量比），瓶内高压低于1MPa时应停止使用。
4）焊机电压应正常，地线压紧牢固，接触可靠，电缆及焊钳无破损，送丝机应能均匀送丝，气管应无漏气或堵塞。
焊接的一般顺序为：焊前检查→预热除锈→装焊垫板→焊接→检验
1）焊前检查坡口角度、钝边、间隙及错口量，坡口内和两侧的锈斑、油污、氧化铁皮等应清除干净。
2）预热。焊前用气焊或特制烤枪对坡口及其两侧各100mm范围内的母材均匀加热，并用表面测温计测量温度，防止温度不符合要求或表面局部氧化，预热温度。
3）装焊垫板，其表面清洁程度要求与坡口表面相同，垫板与母材应贴紧。
4）焊接：第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处，然后逐道逐层叠焊至填满坡口，每道焊缝焊完后，都必须清除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。
5）一个接口必须连续焊完，如不得已而中途停焊时，应进行保温缓冷处理，再焊前，应重新按规定加热。
6）碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成24h以后，进行焊缝探伤检验。
5 结语
钢结构焊接质量控制是一项综合技术，焊接质量受材料性能、工艺方法、设备、工艺参数、气候和焊工技术的影响。施工前根据工艺评定编制操作指导书，便于每个焊接人员明确操作要领、材料的使用和质量要求。施工过程中焊工做好焊前和焊接的记录，焊接工程师检查时逐条焊缝检查验收，做好记录。
本工程构件焊接施工完成（见图6），探伤合格率达到98%，经返修全部达到合格。
参考文献
[1]GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S].
试述钢结构焊接变形与应力控制 篇5
试述钢结构焊接变形与应力控制
焊接应力与变形是焊接过程中产生的.内应力及焊接热过程中引起焊件形状与尺寸的变化,针对钢结构焊接变形与应力控制进行论述.
作 者：孙玉琴 作者单位：黑龙江化工建设有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150000刊 名：黑龙江科技信息英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(21)分类号：关键词：钢结构 焊接变形 应用控制
钢结构焊接质量控制 篇6
【关键词】钢结构；焊接；变形；影响；类型
1.钢结构焊接变形的影响因素
导致钢结构焊接变形有一种是在焊接时因为瞬间高温而产生的变形，一种是在常温冷却时产生的变形。影响焊接变形的因素很多，但归纳起来主要有材料、结构和工艺三个方面。
1.1材料因素的影响
焊接变形关于材料这一个因素有两方面，除了和焊接材料以外，母材也是一个因素，材料的热物理性能参数和力学性能参数都是能够引起焊接变形的因素，在变形的形成过程中起着重要作用。热传导系数是热物理性能参数对变形这一结果的主要原因，一些变形的情况往往是因为，材料的热传导系数过低，温度梯度太大所导致的。而力学性能所产生的影响就很复杂了，影响最多的是热膨胀系数，热膨胀系数越大，变形就越严重。同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用，一般情况下，拥有较大的弹性模量的材料，在焊接时变形会比较小，较高的屈服极限会引起较高的残余应力，焊接结构存储的变形能量也会因此而增大，从而可能促使脆性断裂，此外，由于塑性应变较小且塑性区范围不大，因而焊接变形得以减少。
1.2结构因素的影响
在焊接之前的设计工作也是影响焊接变形的一个关键因素，而且非常的复杂。越多的拘束力，焊接时就会出现更多的残余应力，所以焊接变形就比较少，这个是总体原则。焊接结构的拘束度会随着焊接变形而不断改变，因为工件在焊接的时候，它的拘束度会不断变化，加上外加拘束的影响，就会形成变拘束结构。一般情况下复杂结构自身的拘束作用在焊接过程中占据主导地位，而结构本身在焊接过程中的拘束度变化情况随结构复杂程度的增加而增加，在设计焊接结构时，常需要采用筋板或加强板来提高结构的稳定性和刚性，这样做不但增加了装配和焊接工作量，而且在某些区域，如筋板、加强板等，拘束度发生较大的变化，给焊接变形分析与控制带来了一定的难度。因此，在结构设计时针对结构板的厚度及筋板或加强筋的位置数量等进行优化，对减小焊接变形有着十分重要的作用。
1.3工艺因素的影响
焊接工艺对焊接变形的影响是非常多样化的，焊接的手法、电源的电流电压、固定固件的手法、焊接的先后次序等等都是影响焊接变形的因素。其中焊接顺序是比较突出的因素，所以在平时焊接时注意改变焊接次序能够有效的改变残余力的分布和状态，起到减少变形的情况出现。
2.常见的焊接变形
焊接是一种不均匀的热过程，钢材不论在焊接的加热还是冷却过程中，都会产生变形。因此，焊接是钢结构发生变形的一种主要因素。焊接变形有以下几种基本形式：
2.1纵向变形
在钢板冷却的过程中，原来温度高的部分被压缩的多，因而冷却后收缩的也多，因此产生的纵向收缩造成纵向变形。
2.2横向变形
形成横向变形的主因是板材的不均匀受热。由于板材的不同部分的受热不均，热过程不同，因此在板材冷却时，横向收缩是不均匀的，这就造成了横向变形。
2.3弯曲变形
弯曲变形在焊接中常出现的现象，它对结构的影响较大。钢材的纵向收缩与横向收缩都会产生弯曲变形。就是T形梁，翼缘板很厚，而腹板很薄时，也会产生特殊的弯曲变形。
2.4角变形
对较厚钢板进行单面焊接时，焊接的这一侧温度高，背面温度低，这样在冷却时，焊接的一侧收缩较大。加热区在横向上的收缩，就引起了相对角度变化的角变形。
2.5波浪变形
也叫做褶皱变形，主要发生在薄钢板构件中。薄钢板冷却收缩的时候，不同区域之间互相产生应力，应力较大时，薄钢板就无法维持稳定出现褶皱。
2.6扭曲变形
扭曲变形的产生原因很多，它是一个复杂的过程。主要表现是横断面发生了扭转。
3.控制焊接变形的方法
在钢结构的焊接过程中，要充分考虑变形的问题，通过合理的焊接方法，减少焊接变形。
3.1设计合理的焊缝
连接是钢结构中的重要环节，连接的承载能力必须不小于钢件的承载力，也就是说，焊缝与钢件强度要相当。对于不同功能的焊缝要区别对待，受力焊缝是主要承受传力的焊缝，强度要高；缀连焊缝主要起连接作用，它的应力可忽略不计，不过抗裂能力和延展性能要求较高，因此强度可适当减小，韧性适当提高。
从尺寸上说，焊缝的尺寸不宜过大。因为过大的尺寸增加了焊接变形，也增大了工作量。所以，在保证强度的前提下，应尽量减小焊缝尺寸。对于T型接头，以使用开坡口焊接接头为宜。优化焊缝的布局，可以减少变形，主要注意以下几点：焊缝布置要对称，焊缝长度要减小，焊缝布局不宜过分密集，对于互相平行的焊缝要保证距离，最后，要结合情况采用不同的坡口。
3.2焊接的准备工作
钢件不能随意摆放，要平整的放置。要为钢件提供数量足够，位置合理的支撑点。否则，焊接过程中钢件的自重会引起变形。为了补偿焊机后的收缩，放样和下料必须要留出余量，余量大小视工艺和情况而定。
3.3合理的装配和焊接顺序
要有标准的水平平台，用于制作和拼接钢件，这样保证了构件的平直。小件可以一次装配，先定位焊接一遍，再按顺序一次完成。大型钢结构要先将小件组焊，然后，总体装配，之后再焊接。拼装过程中要注意避免过大的外力强制组对，防止焊件的变形。对接口的间隙，搭接长度，坡口角度连接要合理。对称的焊件具有对称分布的焊缝，对称焊接可以将焊接变形互相抵消和简化。但是由于焊接顺序依然是有先有后的，先期的焊缝变形大，后期的焊缝变形小，这样对称焊接依然会产生变形，所以，焊接顺序不能随便安排。在焊接过程中，对称的构件要先装配好，再由成对的焊工对应的同时焊接。有些钢结构很难同时对称的焊接，此时，只能将焊缝先后焊接，不过依然可以通过顺序的合理安排减少变形。对于焊缝不对称的结构，保证焊缝少的一侧先焊，焊缝多的一侧后焊，这样就仍然可以通过焊接顺序的合理安排来减少形变。
3.4选择合理的焊接工艺
焊接时能量越小，焊接后变形就越小，因此，要尽量用多层焊、小焊条，电流、速度要控制得当。焊接钢件时，先焊短缝后焊长缝，先焊立角焊后焊平角焊，先焊对接缝后焊角接缝；先纵后横，先内后外，先中后边。长焊缝采取断续焊，1m左右的焊缝用分中对称焊法，1.5m以上采取逐步退焊法和跳焊法等。采取断续焊法时，由于焊接接头比较多，易产生缺陷，要仔细操作，保证质量。
3.5适当应用预热法
在焊前可以对焊件进行加热，局部预热或整体预热之后再进行焊接。这样能减少焊接应力，预防变形。预热温度视焊而定，一般在80～200℃。
3.6刚性固定法
刚性固定法是指焊接时将构件用夹具等固定在具有一定强度的工作台上，这样，构件在受热时与冷却时收到约束，变形被外力所限制。这种方法适用于塑性较好的材料和厚度在10mm以下的薄板。常用的几种刚性固定法有卡具夹紧法，定位焊固法胎具焊接法和局部加固法。
4.焊接变形的矫正
钢结构焊接变形的因素很多，当焊接变形难以避免或构件的变形程度超过设计要求时，必须进行矫正。通常焊接变形的矫正可分为冷加工法和热加工法两种。
（1）冷加工法也叫机械矫正法，是使用机械力的作用，对焊接变形进行矫正，一般适用于小尺寸焊件或变形程度较小的焊件，常用器具有千斤顶、压力机、矫板机等。矫正时，先将焊件固定在支撑之间，再对构件施加与焊接变形方向相反的力，使其产生相反的塑性变形，补偿原来的变形即可。注意，冷加工法不适用于脆性倾向较大的钢材料。
（2）热加工法也叫火焰矫正法，是利用火焰的温度对钢材局部进行加热，在其冷却时，产生新的局部形变，从而抵消旧的形变，达到矫正的目的。正确的选取加热位置，温度以及冷却时间可以获得很好的矫正效果。加热温度越高，矫正能力越强大，加热温度越低，矫正能力越弱，要结合实际情况合理选择加热温度，一般应控制在600℃到800℃之间，不超过900℃，常使用气焊焊炬加热。热加工法适用于低碳钢结构和部分普通低合金钢结构。
火焰矫正法的加热方法有点状加热，线状加热和三角形加热三种。点状加热主要适用于矫正板料的凸凹变形，要根据钢板自身的厚度，材料和变形程度确定加热点的直径，数量和间距。一般情况下钢板厚度越大，变形越大，加热点越多，直径越大，间距越小。加热点直径一般在10mm到30mm之间，相互距离一般为50～100mm，排布形状往往采用梅花形状。线状加热有三种基本形式：直线加热、曲线加热和环线加热，具体应用时应酌情选择。三角形加热主要用于工资钢梁和框架结构的弯曲变形。
5.结束语
总结了施工中钢结构焊接变形的主要种类，控制要点和矫正方法，这些经验在过去的几次大型钢结构工程中起到了很好的预防和指导作用。钢结构的焊接形变在工程中经常发生，且影响质量，危害很大，必须注重控制和矫正。
【参考文献】
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[2]陈志华.建筑钢结构设计[M].天津：天津大学出版社，2004.
谈建筑钢结构焊接施工的质量控制 篇7
1 我国钢结构焊接技术在建筑行业中的应用现状
中国是一个重工业大国, 目前我国的钢结构产量也是非常丰富的, 我国不仅钢结构产量丰富, 而且在钢结构的焊接上技术水平也相当不错, 例如在我国南水北调、西气东输等大型建设工程中都用到了钢结构焊接技术。但是我国的钢结构焊接技术也存在一些不足之处, 特别是质量问题。所以, 我们还是要深入了解建筑钢结构焊接施工的质量控制问题, 以保证我国建筑行业的稳定健康发展。
2 主要焊接技术的应用
1) 高强焊接技术的应用。我国钢结构焊接技术中最常用的一种方法就是高强焊接技术, 其明显的特点就是要求各方面都要有一定的强度。第一, 焊接材料需要有一定的强度, 才能在高强度操作条件下进行;第二, 相互焊接的两种材料要有一定的相容性, 从而保证相互焊接的两者能够充分融合为一个整体;第三, 焊接材料的物性参数都要有一定的强度与硬度, 以确保在焊接过程中焊接材料能承受各种干扰行为。因此焊接材料需要进行严格的挑选才能使用, 从而保证焊接的质量不受到影响。2) 低温焊接技术的应用。目前较为流行的一种焊接技术还有低温焊接技术, 不言而喻, 低温焊接技术是在温度较低的条件下进行的, 所以我们需要使焊接操作空间的温度较低。目前可以使焊接操作空间的温度较低的操作方法主要有两种:一种方法是物理闭封, 即对焊接操作的四周建设一定的防护层来阻断焊接区域和周围区域的联系, 从而维持焊接区域的温度不变。另一种方法就是在操作空间充满气体使焊接时温度维持在较低的水平。使用这两种方法都可以使焊接操作温度较低, 从而保证钢结构焊接的质量水平。
3 钢结构常见的质量问题
1) 构件易变形。一方面构件在制作过程中常因焊接而导致构件变形;另一方面, 构件在相互挤压或运输过程中易发生形状变化。对于形状发生变化的构件一般用千斤顶恢复, 有时也辅以氧乙炔火焰对变形构件进行烘烤使形状得以恢复。2) 构件拼装时形状变化。节点型钢由于节点处缝隙较大, 所以拼接时构件形状易发生变化。针对节点型钢在拼装时形状易发生变化的问题, 一般用氧乙炔火焰对变形构件进行烘烤, 也可以用杠杆加压法进行调整, 使构件形状恢复。拼装构件一般在拼装工作台上进行操作, 如果构件没有在拼装工作台上进行, 则在拼装过程中构件应全长拉直, 不能弯曲。在构件上有代表性的位置用水平尺检查构件是否水平, 当构件水平笔直且达到要求后就用电焊将构件焊接固定。如果构件移动或翻动, 也应该对构件进行水平检测, 因为轻微的变动都会使构件水平情况发生变化。3) 构件尺寸偏差太大。若构件尺寸不在允许偏差范围内, 则构件在拼装时应按相关规定起拱来改变构件尺寸大小, 使构件尺寸必须在允许偏差范围以内。4) 安装时发生侧向弯曲。构件在安装过程中, 会产生一定程度的侧向弯曲现象。因此在制作构件之前一定要确定好其几何尺寸, 使侧向弯曲的力降到最低, 避免侧向弯曲现象的发生。5) 防锈漆涂刷不均匀使钢结构保护不当。
4 建筑钢结构焊钉焊接中有关施工质量的控制
1) 施工过程中的准备。a.要有一定的施工前的技术准备工作。施工单位方面应该对焊接工艺进行有关的一系列的正确的并且合理的评定 (评判的结果被要求设计必须要满足国家现在的相关方面的规定) , 根据一系列的正确的评判来做好施工前的准备工作。b.要准备好一定的材料。根据栓钉安装位置的不同来选择不同的材料。比如压型钢板上的栓钉应该使用穿透型瓷环, 而钢梁上的栓钉就应该使用普通型瓷环。c.检查工作。在施工前应认真清理钢结构构件并检查钢结构构件表面有没有油漆、油或其他可能会影响焊缝质量的东西, 从而保证施工能正常进行。
2) 施工工艺。正式焊接前应试焊1个焊钉 (肉眼看不见裂纹后才可以进行正式的焊接工作, 否则就必须要修改有关的施工工艺) 。
3) 质量检验。在焊接施工之前, 应对焊接所用到的所有材料进行质量检验。在检测的时候要进行全数逐一的检查, 不能偷工减料, 漏掉任何一个。检验依据为检查焊接工艺的评定报告记录。焊钉焊接完成之后需要对焊钉的弯曲程度进行检查, 看焊钉根部的焊缝是否保持均匀 (对焊钉根部没有熔合或者是没有达到360°的焊脚要进行补焊工作) 。
4) 应当加强对焊工的培训工作。我们要认识到焊工必须要具备一定的特殊焊接技能, 这是因为在高强焊接和低温焊接的施工与平常普通的施工两者是具有非常大的区别的。所以, 施工部门必须雇用有相关焊接技术证书的技术人员进行焊接施工操作。施工部门还必须经常对焊接技术工人进行相关知识的培训。培训内容主要为焊接技术的讲解, 让技术人员对焊接了如指掌, 这样可以减少因技术失误而带来的安全隐患问题的发生。在培训过程中还要时刻提醒安全问题, 对施工操作要按正常操作步骤进行, 不能为了方便而另走捷路, 造成不可弥补的安全问题。还有一点就是向技术工人讲解计划施工的重要性, 在任何施工操作开始之前都要做好相应的准备工作, 这样才能有头绪, 有目的的开展工作, 提高工作效率。
5 结语
材料是结构的灵魂, 一个好的材料才能建造出好的结构。所以, 在建筑钢结构的施工过程中, 一定要对材料进行严格的选取。所选用的钢材料必须满足相关部门的规定。当然在建筑钢结构的施工过程中施工方法也非常重要, 针对不同的施工特点应选用不同的焊接技术。只有保证了建筑钢结构施工过程中的每一个环节, 才能提高建筑水平质量, 使我国建筑行业蓬勃发展。
摘要：论述了钢结构自重轻、坚固、抗震强等优良特性, 结合钢结构焊接技术在建筑行业中的应用现状, 对钢结构施工常见的质量问题进行了研究, 提出了建筑钢结构焊钉焊接中的质量控制措施, 以提高钢结构焊接的质量水平。
关键词：钢结构,焊接,质量,施工
参考文献
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[3]杨树春.焊接残余应力变形与矫正法[J].水利电力机械, 2010 (3) :18-19.
钢结构焊接质量控制 篇8
1.1 大型钢结构优点
大型钢结构凭借其跨越能力强, 上、下结构可以同时施工等优点, 普遍应用在大跨径钢围堰、钢箱梁等结构中, 一些桥梁工程中还将其应用到钢塔柱结构中, 取得了显著的效果。另外, 桥梁工程中钢结构之间的搭接主要采用焊接方式, 因为焊接方式不但容易操作, 而且能够使钢结构之间的连接满足施工设计要求。据相关资料显示, 我国自20世纪末至今, 仅在长江上应用钢结构建设的桥梁多达20多座, 大跨度钢结构施工技术相当成熟。
1.2 钢结构的焊接
桥梁工程中焊接之前, 应首先制作符合施工设计要求的钢结构, 即先制作组成钢结构的各板单元, 并且预留一些角接头、十字型接头等, 然后采用焊接的方式将这些各板单元连接起来。
大型钢结构之间的焊接主要采用熔化焊接方式, 即先将焊接的钢结构接头加热呈现液态, 从而将其与焊接材料熔化成统一的整体, 经过冷却后钢结构之间就能很好的连接在一起。实际施工过程中采用的焊接工艺包括埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊、手工弧焊等, 具体采用哪种焊接工艺应根据施工实际情况进行选择, 以保证钢结构间的焊接质量。
2 公路工程大型钢结构焊接质量控制
公路工程大型钢结构比较容易出现的问题集中表现在焊接外观、焊接变形两个方面, 因此对大型钢结构焊接方面的质量控制, 主要针对这两个方面进行详细的探讨。
2.1 公路工程大型结构焊接外观质量控制
公路工程大型钢结构之间的焊接外观质量不好是普遍存在的问题, 后来经过大量的施工实践, 终于寻找出控制大型钢结构焊接外观质量的有效方法。
2.1.1 钢结构外观质量控制
应充分分析钢结构不同位置处的焊接特点与焊接工位, 进而选择合理的焊接方法, 例如, 针对板单元间的对接焊缝, 应先使用二氧化碳气体保护焊做基本的处理, 然后使用埋弧自动焊工艺进行全程的焊接。针对对角焊缝应先使用实芯焊丝运用二氧化碳气体保护焊处理, 接着使用半自动焊接方式焊接。
为了使焊缝外观质量满足设计目标要求, 应按照从内到外的顺序进行焊接, 即使用实芯焊丝二氧化碳气体保护半自动焊焊接其内侧, 使用药芯二氧化碳气体保护自动焊焊接外侧。
对钢结构底板与顶板进行打底焊接时, 操作不慎容易出现弧坑裂纹、根部缩孔以及焊接熔合不良等问题, 这就需要打底焊接时应严格按照工艺参数要求进行, 并采用先前拉或推的运条方式避免焊接过程中融合不均的问题。针对焊接反面成型质量不佳的情况, 第一道埋弧自动焊后将除衬去除, 进而托住受热下坠的金属, 能够有效避免打底焊较薄, 金属受热下坠引起反面质量问题的出现。
2.1.2 箱形截面外观质量控制
公路大型钢结构中箱形截面薄板单元的接头通常为单面坡口, 并且带有钢陪衬, 因此与腹板不能达到较好的紧贴效果, 从而使焊渣进入中间的缝隙中, 此时进行焊接容易出现夹渣不良现象, 而且还容易出现气孔。导致焊接出现气孔的原因是, 焊丝与母材直角边之间的距离太大热量不够充足。为了解决这个问题可以采取有效措施, 拉近焊丝与直角边之间的距离, 也可以适当调整焊嘴的倾斜角度, 从而保证焊缝受热均匀。
为了有效避免焊接出现夹渣问题, 应严格控制焊接的各个环节, 保证其按照焊接工艺要求进行焊接。首先应对焊接表面进行去污、除锈处理, 保证焊接表面的清洁;其次, 将其表面清理干净后立即进行焊接, 如果遇到下雨或者湿度较大的天气, 不准进行焊接操作;最后, 针对有预热要求施工, 应按照工艺要求进行预热, 同时根据施工实际情况, 设置适中的坡口, 以此防止出现夹渣现象。
2.2 大型钢结构焊接变形质量的控制
公路桥梁工程中运用的大型钢结构一般由工厂提供, 然后进行现场安装, 不过实际施工中受到施工位置较高等因素的影响, 安装过程中调整起来难度非常大。为了保证安装质量, 对工厂制造的大型钢结构焊接精度要求非常高, 例如南京三桥钢搭节段的纵桥与横桥向的宽度偏差控制在2mm。之前大型钢结构的焊接精度控制主要通过热桥方式实现, 不过使用热桥会给钢性材料的性能产生影响, 所以应采取有效措施, 严格控制大型钢结构焊接变形。
制作板块时应使用反变形钢架, 焊接时采用双喷嘴头二氧化碳气体保护自动焊进行对称焊接, 以此能够显著降低焊接中的变形。
对板面单元进行焊接时, 如果其厚度较小则可采用单面焊接双面成型的方式进行, 以此保证焊接质量。如果其厚度较大, 则将其改为双面坡口进行焊接, 这样以来不但能够降低焊接的劳动强度, 而且能够有效控制焊接的变形量。另外, 还可以进行马板刚性约束、预设反变形等, 加强对焊接变形的控制。
为了减小焊接箱体、钢塔时的变形, 应根据焊接结构特点, 充分分析影响焊接变形的各个因素, 并制作对应的约束工装, 尤其是距离端口较小且为熔透焊缝的位置, 应制作刚度较强的约束工装, 以此避免其出现较大的变形。另外, 大型钢结构已经焊接的位置, 对未焊接的位置也会产生的一定的影响, 进而使其产生变形, 为此, 焊接过程中可采用对称焊接、交替焊接等方法, 控制钢结构焊接的变形量。
3 结语
大型钢结构在公路桥梁工程中起着举足轻重的作用, 因此, 应针对钢结构焊接过程中出现的焊缝不满足施工目标要求, 以及焊接变形等常见问题, 充分分析其出现的原因, 积极的寻找应对措施, 加强焊接过程中的质量控制, 不断提高钢结构质量进而保证公路桥梁工程满足当今时代的发展要求, 为促进我国的经济发展做出突出贡献。
摘要：大型焊接钢结构具有跨越能力强、施工方便等优点, 因此被广泛应用在公路工程建设中, 尤其在桥梁工程中应用最为广泛。不过大型钢结构焊接过程中如果控制不当, 比较容易出现焊接变形、焊缝不符合施工要求等现象, 影响桥梁工程的正常建设。本文重点探讨大型钢结构焊接过程中的质量控制, 以期为公路工程中大型钢结构的焊接提供参考。
关键词：公路工程,钢结构,焊接,质量,控制
参考文献
[1]王用中.我国桥梁钢结构的应用现状与展望[J].施工技术, 2010 (08) .
[2]韩东锐, 张波, 隋景堂, 等.海工桥梁钢结构腐蚀监检测技术探讨[J].公路交通科技, 2010 (S1) .
钢结构焊接质量控制 篇9
1 钢结构焊接施工中常见问题
钢结构焊接在相关领域已有多年实际应用历史, 并且已经取得了一定应用成果, 这使其在行业中得到了广泛认可。但是在施工过程中, 钢结构焊接施工往往存在着一些问题, 这些问题不仅影响了工程质量, 同时也给生产事故埋下了隐患。这些问题主要包括:焊接变形、残余应力、突发断裂、焊接开裂、其他问题。
1.1 焊接变形
变形是钢结构进行焊接时较为常见的问题之一, 焊接变形有多种变形种类。主要分为横向变形和纵向变形, 以及多角度变形几个方面。而造成这种情况的原因也并不唯一, 主要包括焊接钢板受热量程度不一;在进行焊接时, 没有充分考虑焊接钢板尺寸以及外部结构;在焊接过程中, 没有对钢结构承受热量时间进行严格控制等。同时对于焊接人员, 其在焊接施工时, 没有充分认识到相关注意事项重要性或者在焊接工艺上不合格, 这些都会导致变形情况出现。
1.2 残余应力
在焊接过程中, 如果出现残余应力就会使焊接钢结构出现不稳定情况。对于一些结构较为复杂或者体积较为庞大焊接钢, 如果在进行焊接过程中, 操作人员全面掌握矫正技术并且不同焊接点所承受温度也各不相同, 这就会产生残余应力。在焊接多跨度钢结构时, 由于节点较多, 会导致多方向受力情况并且也会出现受热不均现象, 从而增加了各方向受力点受挤压程度, 进而产生残余应力。
1.3 突发断裂
在钢结构焊接施工中, 有时也会出现突发断裂问题。与其他问题相比, 突发断裂虽然发生时间较短, 但是危险性极高。突发断裂会对整个焊接施工进度产生严重不良影响。焊接时, 如果焊接电流在发生变化时并不是平缓上升或者下降, 那么突然变化的电流就会导致焊接钢结构瞬时发生变化, 从而影响其承受力度, 造成刚性变弱, 最终导致突发断裂。
1.4 焊接开裂
在钢结构施工完成后, 焊接位置会由于一些原因出现开裂现象, 即为焊接开裂。焊接开裂主要原理是由于在焊接完成后, 焊口在冷却时热应力超出了材料自身强度。焊接开裂也是焊接工程施工中较为严重问题之一。产生这种情况是由于多种原因导致的, 包括焊条质量不合格;焊缝根部出现问题等, 这些都会最终都会导致焊接开裂情况。
1.5 其他问题
除了上述这些主要问题外, 在钢结构焊接过程中, 还会出现一系列其他问题。主要包括焊接体形状和大小不合适;焊接表面出现气孔、焊接缝隙之间相互接触, 产生互咬短路等情况。这些问题都是由于在焊接过程中对一些问题认识不足, 或者焊接工艺不过关造成的。
2 钢结构焊接施工质量控制对策
在进行钢结构焊接施工过程中, 相关施工人员需要对各种可能出现问题做到预先准备。在施工过程中, 相关质量控制工作要做到认真细致, 对焊接中细节必须进行认真研究, 从而保证最终施工质量。
2.1 焊接变形对策
如果要减少或杜绝在焊接过程中出现焊接变形情况, 那就要在焊接过程中及时进行矫正, 当形变情况刚刚出现时就进行矫正, 不但工作量较小, 取得效果也是最佳。而当变形情况严重时, 矫正工作就较为复杂, 在矫正过程中也会产生参与变形, 因此对于这种情况就需要进行多次矫正, 但是这种矫正也是存在一定风险的, 最终钢结构很可能会由于多次矫正失败而直接导致报废。由此看出, 及早发现并纠正焊接过程中出现的变形情况, 对于整个工程质量来说是非常重要的, 如果早期不及时进行介入, 不但会之间影响钢结构整体质量, 同时也会影响全部施工进度。
2.2 残余应力对策
根据前文描述, 钢结构焊接如果在施工过程中出现残余应力会对钢结构材料的刚性属性产生严重影响, 从而导致钢结构材料承受能力出现严重下降, 而这又有可能会造成更为严重的质量问题。因此如果要保证钢结构焊接质量, 就需要加大相关实践和探究工作, 在焊接过程中, 加强相关技术事项管理和控制工作, 使焊接过程在人员、材料、设备等方面可以及时做好规划工作, 从而提升工作效率。
2.3 突发断裂对策
突发断裂对于工程整体影响非常巨大, 因此如果要在施工过程中避免出现突发断裂问题, 首先必须在选择材料过程中就对所选材料进行充分分析, 其次在进行设计时, 也要充分考虑各方面应力情况。在钢结构焊接施工过程中, 需要彻底杜绝气孔、杂质等相关问题。同时为了保证焊接工作质量, 要及时加强焊接设备保养, 使焊接设备在使用时可以更好完成工作, 还要加强焊接人员专业能力和职业素养的培训工作, 以此杜绝这些人为因素对施工造成不良影响。
2.4 焊接开裂对策
焊接开裂问题在很多情况下都是由于焊接人员在施工过程中没有严格遵守相关焊接规范所造成。因此在实际钢结构焊接施工过程中, 需要规范相关操作, 对于焊接工艺参数需要严格进行控制。在选择焊接电压和焊接电流时, 要严格遵守施工计划。用时在选择焊条时, 需要选择正规厂家产品, 焊条所含杂质必须要低于相关标准, 焊条在使用前, 还要做好相应烘焙工作。此外, 在焊接施工过程中采用小电流多层多道焊接工艺也可以有效防止焊接开裂情况出现。
2.5 其他问题对策
人员素养是很多工作可以正常开展的关键。对于钢结构焊接施工而言, 相关工程部门需要加强对于工作人员培养工作, 让其可以准确并且充分掌握相关确切技术流程。工作人员对于焊接设备和焊接材料要有充分认识, 注意实际施工过程中细节问题, 保证其所掌握专业技术可以在施工过程得到完全应用。同时还要加强宣传工作, 从而使焊接人员质量意识得到大幅提升, 保证施工过程合理进行。
结束语:
焊接工艺是钢结构进行连接的主要形式, 因此焊接施工也是钢结构工程中关键施工环节之一。钢结构焊接施工质量将最终影响工程施工质量水平。因此必须加强焊接施工环节中相应质量控制工作。同时钢结构焊接施工是一套复杂流程, 受材料、工程设计、施工条件等多方面条件制约。因此相关专业人员必须从整体角度, 把握施工过程中每一个环节, 及时对施工过程进行检查和管理, 从而保证最终工程可以在使用过程中经受住各种情况考验, 从而促进相关领域发展。
每一个环节, 及时对施工过程进行检查和管理, 从而保证最终工程可
以在使用过程中经受住各种情况考验, 从而促进相关领域发展。
参考文献
[1]李绘宇.钢结构焊接施工存在的问题及对策研究[J].中国建筑金属结构, 2013, 24:2.
[2]付永.钢结构焊接施工中的问题及对策研究[J].科技与企业, 2014, 11:207.
钢结构焊接质量控制 篇10
关键词：汽车,结构件,焊接质量,原材料
在当前汽车的生产过程中, 结构件在整个汽车零件中占有1/4 的比例, 是非常重要的汽车组件。在对汽车结构件进行焊接之前, 首先需要对焊接质量进行有针对性的策划, 包括选择焊接设备、评定焊接工艺、确定检测项目等, 在完成对这些要素的策划之后, 便可以从以下三个方面对焊接质量进行有效控制。
1 原材料
一般情况下, 焊接结构件的工作环境都相对恶劣, 在这种情况下, 选择并控制原材料便成为保证质量的关键。对原材料的控制需要从以下几个方面入手: (1) 订购。采购部门需要严格依照结构件设计师所列出的原材料清单采购, 比如品牌、规格、数量等要素都要严格控制, 并对供应商的资质进行审核, 确保原材料的质量。 (2) 进厂验收。结构件焊接工序的所有材料在进厂之前都需要验收, 企业要向产品供应商索取检验报告, 明确材料规格、机械性能和金相情况。如果存在与规定不相符的情况, 则不允许进厂。 (3) 收发管理。在完成进厂验收之后, 需要根据材料的批号、规格、炉号、入库日期等条件分类摆放。同时, 仓库的防腐条件与通风套件要良好, 且在领用材料时, 需要制作物流卡, 标明材料的所有信息。 (4) 备料控制。
一般情况下, 在正式焊接以前, 需要对板料进行处理, 具体包括以下几个程序: (1) 下料。这一过程的重点在于对材料的各种要素进行严格控制, 避免出现混淆情况。 (2) 边缘处理。这一过程的重点在于对材料的剖口进行严格控制, 保证板料顺利焊接。 (3) 焊前准备。这一过程的重点在于对材料的毛刺与清洗情况进行严格控制, 提升焊接质量。 (4) 突出随机对板材材质和性能进行抽查的机制, 给供应商一种紧迫感, 督促其不能为了降低成本而变更板材型号等。
2 工艺因素
从产品属性角度来看, 汽车焊接结构件的属性相对特殊, 需要通过对工艺因素的有效控制实现对产品质量的控制。一般情况下, 需要从以下三个方面来控制工艺因素: (1) 人员素质。从事焊接工作的相关人员一定要具备良好的技能素质, 不仅能够对生产时间进行准确的控制, 还要能够确保稳定的产品质量, 从而达到控制生产过程中相关工艺因素的目的。 (2) 设备稳定性。在对结构件进行焊接的过程中, 对电压、气压、水质等条件都有着严格的要求。因此, 在焊接时, 一定要确保焊接设备的高度稳定, 定期检查设备的运行情况。一旦发现问题, 需要在第一时间对设备进行维护, 避免因设备问题而导致产品质量下降。 (3) 参数符合性。工艺参数的准确是确保焊接质量的关键。在日常生产过程中, 不同类型的汽车结构件在焊接过程中需要运用的工艺参数也存在差异。为了能够准确控制这些参数, 企业需要将这些参数记录在相应的日常参数记录表中, 并对设备参数变化进行系统性分析, 以确保对工艺因素的有效控制。
3 实物质量
在对实物质量进行控制的过程中, 需要注意以下三方面: (1) 首、中、末件检验。对于汽车焊接结构件来说, 整个加工过程便是确保产品质量的过程, 结构件加工一旦完成, 那么产品的质量也就无法改变, 因此, 对加工首件的质量进行严格检验, 是确保接下来产品质量的关键。首先, 焊接人员需要在生产前对设备运行情况进行严格检查, 确保设备能够正常生产;其次, 在完成首、中、末件架构之后, 相关人员还需要以检验规范为基础对产品物流卡进行严格检查, 以确保生产材料与生产要求相符;再次, 通过检测设备对产品尺寸进行检验, 确保产品尺寸符合标准;最后, 以缺陷标样为基础对焊缝进行缺陷检查, 并将检查结果填入“三检”检验卡中。 (2) 返工件质量。虽然在对汽车结构件进行焊接的过程中有着严格的检验标准与工艺控制, 但一些不合格产品仍然不可避免, 这也是实物质量管理过程中的难点。想要控制这些返工件, 首先必须有针对性地评审这些不合格产品, 明确其不合格原因;其次找到返工工艺, 并以此为基础制订相应的纠错途径;最后再次对这些工件进行严格检验。 (3) 进行型式试验。由于汽车焊接结构件在生产过程中具有一定的特殊性, 因此, 进行型式试验是非常有必要的, 特别是针对一些缺陷产品, 更需要通过腐蚀、冲击、疲劳等相关试验, 模拟结构件在使用过程中的环境, 找到导致缺陷的具体原因, 从而提升产品质量。
4 结论
综上所述, 汽车焊接结构件是确保汽车整体质量的关键构件。企业在日常生产过程中, 只有准确把握原材料、工艺因素和实物质量等三个方面, 才能有效控制汽车焊接结构件的质量, 从而提升产品为企业所带来的经济效益。
参考文献
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白车身焊接质量控制方法 篇11
关键词：白车身 质量保证 焊点强度
1 概述
在汽车生产的四大工艺冲压、焊接、涂装和总装中，焊接工艺起着承上启下的作用，焊接质量的好坏，不但对车身的安全性有密切的关系，同时对车身内外饰件的装配和车身外观质量等方面都起着至关重要的作用。据统计，一辆白车身焊点数量将达到5300～5600个，因此做好电阻点焊焊接强度的控制，对保证焊接质量起着非常重要的作用。
为保证白车身的焊接质量，必须要建立起相应的质量保证体系。如前期焊接质量策划、焊接过程监控和焊后检验等手段。前期焊接质量策划主要包括焊接设备的选型、焊接工艺方法的评定和检验项目的确定。焊接过程监控则主要是利用计算技术对电阻点焊过程的焊接参数进行实时监控。监控信息必须与焊接质量有密切的关系，呈一定的函数关系并有期望的准确度；信噪比要足够高，信号再现性好，检测手段易实现等特点[1]。
目前常用的监控方式有：①温度监控；②超声波信号监控；③声发射监控；④点阻焊接参数监控；⑤焊点热膨胀监控[2]。其中对电阻点焊焊接参数监控方式有恒流控制法、恒压控制法和恒功率控制法等。但由于过程监控需要使用大量在线计算，除对计算机硬件要求较高外，日常维护花费也较大。
目前，生产中应用普遍还是对焊接工艺装备的日常工艺参数监控的方法。焊后检验主要包括无损检测、破坏性检测和非破坏性检测等。本文主要就焊接生产日常焊接工艺参数监控方法和焊后检验两个方面进行阐述。
2 焊接工艺参数的日常监控
在前期焊接质量策划中，控制计划规定对产品性能和产品质量有影响的各项焊接工艺参数有：焊接电流、焊接时间和电极压力等。因此日常监控主要围绕上面三项工艺参数进行。
首先由焊接车间每月末编制下个月的测量计划，编制完成后交工艺部和品质部进行审核，审核无异议后，由品质部安排人员实施检测计划，在检测过程中若发现异常状况，焊接车間应进行产品追溯排查，同时通知工艺人员进行参数确认工作，调整输入参数后，再进行产品试焊，确认调试后焊接质量，直到符合标准要求为止，并将修改后焊接参数进行保存。其中对关键工位的检测频次做到1次/周，普通焊接工位为1次/2周。
3 焊后检验
焊接后检验主要包括焊点强度质量检验和焊点外观质量保证。
3.1 焊点强度质量检测。焊后检验分为破坏性检验和非破坏性检验。破坏性检验是采用錾子、气动飞铲、液压扩张钳和榔头等工具，对需要检测的焊点进行破坏检测的方式。非破坏性检测主要是由生产线各工位对可錾焊点进行质量检验的方法。其使用的工具就是扁铲和榔头。通常非破坏性检测可以发现简单的焊接缺陷，如虚焊、弱焊等。非破坏性检测一般安排5次/班，首次规定在开班正式生产前进行，并将检测的试片保存。在生产过程中每间隔一定时间，再安排余下的检测试验。如果发现焊接质量不合格的焊点应立即采取措施进行控制，并对前序的产品进行追溯。
破坏性检测是对整个车身焊点进行逐一检查，比较全面，可以发现所有不合格的焊点。但是，经破坏性检测后的车身只能做报废处理，且抽样频率较低，不利于问题的及时发现和处理。非破坏性检测是对车身焊点进行的日常检测，能及时发现问题并采取措施解决。
目前对焊点强度的检测正向无损检测方式发展，无损检测就是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，通过射线、超声波、红外线和电磁等物理方法对焊接质量进行检测的方法。其原理主要是通过利用物质的声、光、电和磁场效应，对被检测对象中是否存在缺陷进行判断，同时还能对缺陷的大小、位置等信息进行采集。由于无损检测具有非破坏性，操作方便、快捷等优点，已被广泛应用到生产实际中。
3.2 焊点外观质量保证。对焊点进行的外观检查。焊点外观缺陷主要有：焊点扭曲、焊点压痕过深、烧穿、未焊透和毛刺飞溅等。根据焊点在车身所处的区域确定焊点外观质量等级。整车焊点外观等级分为3级，每级允许存在的焊点外观缺陷的数量和严重程度有所差别。
根据对焊点强度检测和外观质量的检查，可以计算出被检车身焊点的质量水平值（NQST）。以此可以衡量和控制车身焊点强度质量。NQST（焊点质量水平）值=缺陷焊点数/总焊点数x100%[3]。NQST完成后，应及时组织相关部门召开NQST分析会，将焊点的缺陷问题进行分类并划分责任部门，各责任部门按照PDCA模式对问题进行整改，并进行验证。通过对产品质量的改进和整改措施的执行，会不断降低NQST的值，提升车身焊点综合质量。
4 结束语
通过建立和实施焊接质量保证体系，做好对焊接前质量策划、焊接过程中焊接参数的监控和焊后质量的检验工作，能有效的保证白车身焊接质量，提升产品竞争水平。
参考文献：
[1]王志远.电阻点焊质量监控技术研究进展.内蒙古石油化工，2012年，（5）：84-85.
[2]谢坚，聂金生.电阻点焊研究进展（下）.电焊机，1994年（2）：23-30.
钢结构焊接变形的控制 篇12
1 焊接变形的原理
在众多的焊接方法当中,电弧焊由于设备轻便,搬运灵活,适合于钢结构的施工作业等特点,成为主要的焊接方法。电弧焊就是在钢构件连接处,借助电弧放电所产生的高温,将置于焊缝部位的焊条或焊丝金属熔化,同时将工件的表面熔化,形成焊接熔池,将两块分离的金属熔合在一起,从而获得牢固接头的焊接方法。
在施焊过程中,焊件会发生变形,这种变形是暂时性的。当焊接完毕以后,构件完全冷却,会有一部分变形残留下来,形成焊接变形。焊接变形的实质取决于两个方面,一是焊缝区的熔融焊缝金属在冷却凝固收缩时产生了变形,导致构件发生纵向、横向或者角变形;二是焊缝区以外的焊件区域,由于熔融焊缝金属会将高温传递到焊件上,在焊件上形成热影响区,焊件在被加热和随后冷却的过程中产生变形,这种变形是一种单纯的热变形,如果焊件的热变形受到本身的刚度限制,就会引起焊件的变形。
2 焊接变形的影响
(1)焊接变形影响钢结构的施工。钢构件都是按照设计尺寸进行加工和安装的,发生焊接变形以后,增加了施工校正的工作量,有时甚至需要对连接处的构件进行修整和切割,额外增加了一系列新的施工工序;(2)焊接变形改变了焊件和焊接结构的工作条件。变形之后的构件拼装以后,由于结构内部构件的扭曲以及几何中心线的弯曲,构件会产生相互作用的内应力。相当于给结构施加了不利荷载,不仅是构件的强度发生变化,对结构的稳定性也会产生影响;(3)构件的局部焊接变形引起结构整体的变形或翘曲,导致如网架等平面结构表面的变形过大,影响结构的功能实现。
3 焊接变形的控制方法
控制焊接变形,最简单的方法是对焊接构件施加夹具约束,固定住所焊构件,焊接完成后撤去夹具。但是此种方法,由于限制了构件的收缩变形,会使结构产生极大的残余应力,或者失去很大一部分塑性,故此种方法一般不会单独应用。常用的控制方法如下:
(1)合理预留焊接收缩量和调整间隙。焊接变形以收缩变形为主,可以采用预留收缩变形量的方式补偿焊缝收缩所引起的缩短。前提是要确定需要预留合理的收缩量。
(2)选择合理的焊接顺序和焊接工艺。焊接复杂的结构或构件时发生的变形,往往与焊接顺序和工艺有很大的关系。例如工字钢的焊接采用不同的焊接顺序会对变形产生比较大的影响。第一种焊接顺序,先焊接腹板和一块翼缘板结合的焊缝,然后焊接腹板和另外一块翼缘板结合的焊缝,如图1中先焊接1、2点,然后焊接3、4点,此时梁会发生在腹板垂直平面内的弯曲;第二种焊接顺序,先在腹板的同一方向施焊两条焊缝,然后在腹板的另外一个方向施焊两条焊缝,如图1中先焊接1、4点,然后焊接2、3点,此时梁会发生在翼缘板平面内的弯曲[1]。这两种焊接顺序都会导致结构的变形,所以都不是合理的焊接顺序。
因为工字钢腹板和翼缘属于T型接头,工字钢的横截面沿着腹板轴线对称,且腹板和翼缘焊缝的长度较大,所以焊接处理方法为:工字钢延长度方向设置横向加劲肋,且焊接时将腹板和翼缘板固定,在工件放置条件允许或易于翻转的情况下,采用分段、双面同时施焊的方法。
常用的焊接顺序确定方法,还包括:先焊接收缩量较大的接头,后焊接收缩量较小的接头;对于较大收缩的接头,应预留焊接收缩余量;对于不对称的异性截面,可采用调整填充焊缝熔敷量和补偿加热的方法减少焊接变形[2]。对于网架结构,可以考虑中心向两端焊接,或者先腹杆后弦杆等焊接顺序。总之,按照正确的焊接顺序和工艺来进行操作,是防止焊接变形最为实用的方法。
(3)反变形法。预先估算结构的变形值,在施工时预先起拱。反变形法可以利用各种不同的方式实现,常用的方式是使构件反变形值与焊接产生的变形值相等,焊接完成后反变形消失。例如工字钢截面与工字钢截面或其他板材的对接接头,常需要三条焊缝,即腹板的一条竖向焊缝和翼缘板的两条水平焊缝,当完成第一条翼缘板焊缝的焊接后,所焊板材会缩短,导致另外两个未焊接的板材已不能再贴紧,如不采用方法来防止这种变形,则无法施工。针对此种情况可以采用反弯曲法,如先焊接上翼缘对接焊缝,则使结构向上起拱,具体起拱值根据实际条件确定,上翼缘的焊接收缩可以和起拱值相抵消,这样就不妨碍下翼缘板和腹板的焊接。
(4)选择合理的拼装方案。对于网架结构等大体积的焊接施工,为了避免整体结构发生大的变形,也为了施工方便,可以将大的结构,分解成很多个小拼单元,最后再进行总拼,形成整体结构。这样有利于控制整体结构的焊接变形,有效的减小局部焊接变形对整体结构的影响。
(5)焊接变形的火焰矫正法。火焰矫正法是目前常用的控制变形方法之一,经常用于型钢或者钢板由于焊接收缩产生的凹凸变形等情况。其原理是,在构件变形的凸起处进行局部加热,钢结构由于热胀冷缩的物理性能,会产生一定的膨胀变形,当加热结束,钢结构冷却收缩,收缩后的长度比加热前有所缩短,从而达到了矫正变形的目的。在使用火焰矫正法时,需要合理的确定加热范围、加热温度和深度。加热温度通常为500~800℃,火焰矫正时加热温度太低,矫正效果不明显;如果加热温度过高,会引起金属变脆,并降低冲击韧性,容易放生脆断。火焰加热的范围有点状、线状和三角形三种。其中,点状加热法适用于多数结构的矫正,可根据不同情况加热一点或数点。焊件较厚,则加热点的直径要大,焊件较薄,加热点直径要小一些。线状加热法适用于矫正变形量大及刚性大的焊接结构。三角形加热适用于厚度大、附性强的构件。加热深度一般控制在钢板厚度的40%以下。加热深度较难准确的测量,现在大都凭经验进行判断。如果一次加热未能矫正焊接变形,则可以进行第二次加热,加热温度或者深度较上一次增加,直至达到效果。另外矫正时使用衬板衬垫,会起到更好的控制变形的效果。
4 结语
没有适当的考虑焊接变形,就不可能选出合理的结构形式,也不可能保证结构有可靠的强度和工作性能。所以考虑焊接变形,并采取必要的措施是非常重要的。另外,在控制焊接变形时,还需要考虑控制残余应力的大小,做到防止变形和防止应力同时进行。
焊接变形控制方法很多,当一种方法无法满足变形控制的要求时,可以选用多种方法同时控制。焊接过程是复杂的,钢结构的形式也是千差万别的,寻找一种有效的控制方法一直都会是钢结构焊接方面一个重要的研究内容。
摘要：在钢结构设计、施工领域中,焊接连接是主要的连接方式。如何减小焊接变形一直是钢结构研究的课题之一。本文分析了焊接变形的原理、对结构的影响,并总结了控制焊接变形的措施。本文对钢结构工程有效控制焊接变形具有一定的参考价值。
关键词：钢结构,焊接变形,焊接变形控制
参考文献
[1]奥凯尔勃洛姆.焊接变形与应力[M].北京:机械工业出版社,1958.