摘要： 結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)焊接特點(diǎn)，提出鋼結(jié)構(gòu)焊接的技術(shù)要求，同時(shí)針對(duì)不同的焊接而給出相應(yīng)的焊接工藝技術(shù)要點(diǎn)，同時(shí)提出鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量評(píng)定相關(guān)的內(nèi)容，為提高鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量而提供參考。

　　關(guān)鍵詞： 鋼結(jié)構(gòu),焊接技術(shù),焊接質(zhì)量,定位焊

　　1鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)應(yīng)用

　　鋼材的焊接性能根據(jù)鋼種的強(qiáng)度級(jí)別、熱處理方式的不同，有很大的差別，其主要體現(xiàn)在預(yù)熱溫度、焊接熱影響區(qū)性能及焊接工藝上。目前主要針對(duì)系列高強(qiáng)度建筑結(jié)構(gòu)鋼和專業(yè)化用鋼種，而開發(fā)配套的建筑結(jié)構(gòu)用焊接材料，如耐火鋼用焊接材料、耐候鋼用焊接材料、抗大線能量焊接用鋼的焊接材料。為了有效地提升鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)，利用鋼鐵制造業(yè)新建產(chǎn)線的設(shè)備優(yōu)勢，大力加強(qiáng)新品種鋼的開發(fā)，力爭從品種和強(qiáng)度級(jí)別上趕上先進(jìn)國家水平;同時(shí)重視鋼鐵使用技術(shù)研究，尤其是焊接技術(shù)進(jìn)步。

　　2焊接鋼結(jié)構(gòu)的基本要求

　　在焊接前，應(yīng)檢查并確認(rèn)所用焊接設(shè)備工作正常，儀表工具良好齊全。對(duì)于外觀要嚴(yán)格要求的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在對(duì)焊縫外觀質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的，必須及時(shí)進(jìn)行修磨處理。尤其是焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫、螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架焊縫以及圓管T、K、Y形節(jié)點(diǎn)相關(guān)線焊縫，其內(nèi)部缺陷分級(jí)以及探傷方法應(yīng)分別符合國家相應(yīng)焊縫標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

　　焊接的材料選用相對(duì)講究，要求不同鋼結(jié)構(gòu)材料要對(duì)應(yīng)不同的焊條，對(duì)于Q235鋼材料則采用E4303焊條;而Q345鋼材料則采用E5015焊條。產(chǎn)品檢驗(yàn)試板材質(zhì)、板厚、坡口尺寸，軋制方向應(yīng)與所代表的桿件相同，并應(yīng)接在首件一同時(shí)施焊。當(dāng)不能接在桿件上施焊時(shí)，必須用與所代表?xiàng)U件相同的焊接條件施焊。而對(duì)于工程中存在異種材質(zhì)焊接，則應(yīng)當(dāng)根據(jù)母材的抗拉強(qiáng)度級(jí)別相同的焊條，在焊接高強(qiáng)鋼時(shí)，因母材溶入影響，焊縫金屬實(shí)際抗拉強(qiáng)度比焊條牌號(hào)的名義強(qiáng)度高得多。這時(shí)可以選用抗拉強(qiáng)度低一等級(jí)的焊條，以有效地使焊縫金屬與母材實(shí)際等強(qiáng);最終焊接材料按照母材低強(qiáng)度材質(zhì)選擇。

　　焊接次序則考慮到由于所焊接部位的間隙不同，應(yīng)先焊接間隙小的部位，再焊接間隙大的部位，這樣才能焊接造成的構(gòu)件變形。多層焊的每道焊完后，必須將熔渣及缺陷清除干凈，并經(jīng)確認(rèn)無裂紋缺陷后，再焊下一道。

　　對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件采取焊接施工時(shí)，引弧應(yīng)在墊板、幫條形成焊縫的部位進(jìn)行，禁止燒傷主筋。在焊接鋼構(gòu)件過程中應(yīng)即時(shí)清楚焊渣，確保焊縫表明光滑而且焊縫余高平緩過渡、弧坑應(yīng)填滿。焊接關(guān)鍵是要選用合適的電流、應(yīng)當(dāng)防止電流過大、電弧拉得過長、控制好焊條的角度和運(yùn)弧的方法。禁止在焊縫區(qū)以外的母材上打火引弧，在坡口內(nèi)起弧的局部面積應(yīng)熔焊一次，不得留下弧坑。

　　3不同情況鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)

　　鑒于鋼結(jié)構(gòu)焊接的情況較多，如采用定位焊、磨修和返修焊等，而因?yàn)楹附邮┕きh(huán)境的不同的又會(huì)出現(xiàn)冬雨季焊接鋼結(jié)構(gòu)，這些不同情況要求的鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)都相應(yīng)有其特殊性，結(jié)合工程實(shí)踐，筆者將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)探討。

　　3.1冬雨季鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)

　　對(duì)于冬季焊接鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場焊接時(shí)，當(dāng)風(fēng)力大于6級(jí)時(shí)，在焊接處周圍設(shè)置擋風(fēng)屏，和雨雪遮擋傘，以防止風(fēng)力和雨雪影響焊接質(zhì)量。焊接鋼結(jié)構(gòu)前應(yīng)當(dāng)清除焊接件表面的水、雪和水分，并用火焰將焊接縫兩側(cè)加熱到36℃以上，再進(jìn)行焊接。焊接完畢后，仍應(yīng)保留擋風(fēng)，防雨、雪措施直到焊件自然冷卻到環(huán)境溫度為止。

　　雨季焊接作業(yè)區(qū)的相對(duì)濕度應(yīng)當(dāng)確保小于90%，當(dāng)焊件表面潮濕或有冰雪覆蓋時(shí)，應(yīng)采取加熱祛濕除潮措施。而對(duì)于冬季焊接時(shí)，焊接作業(yè)區(qū)的環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，應(yīng)將構(gòu)件焊接區(qū)各方向大于或等于兩倍鋼板厚度且不小于100mm范圍內(nèi)的母材，加熱到20℃以上后方可施焊，且在焊接過程中均不低于這一溫度。實(shí)際加熱溫度應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的構(gòu)造特點(diǎn)、鋼材類別及質(zhì)量等級(jí)和焊接性能、焊接材料熔敷金屬擴(kuò)散氫含量、焊接方法和焊接輸入等因素確定，其加熱溫度應(yīng)高于常溫下的焊接預(yù)熱溫度，并由焊接技術(shù)責(zé)任人制定作業(yè)方案經(jīng)認(rèn)可方施焊。

　　3.2定位焊

　　鑒于鋼結(jié)構(gòu)建筑，其一個(gè)節(jié)點(diǎn)通過存在較多構(gòu)件，因此定位焊在鋼結(jié)構(gòu)焊接中尤其存在較多。施工時(shí)，定位焊采用的焊材型號(hào)應(yīng)與焊件材質(zhì)相匹配，焊縫應(yīng)與最終焊縫有相同的質(zhì)量要求，而且焊接必須由持有相應(yīng)合格證的焊工施焊。

　　進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)定位焊施工，定位焊縫應(yīng)距設(shè)計(jì)焊縫端部30mm以上，長度為60—100mm，定位焊縫的間距一般為400—600mm。對(duì)于長大桿件應(yīng)適當(dāng)加大定位焊縫長度，并縮短其間距。定位焊縫的焊角尺寸不大于設(shè)計(jì)焊角尺寸的一半，但不應(yīng)小于4mm。

　　結(jié)合工程實(shí)踐，筆者總結(jié)了定位焊縫質(zhì)量的判定標(biāo)準(zhǔn)以及處理技術(shù)。定位焊縫的余高不應(yīng)過高，定位焊縫的兩端應(yīng)與母材平緩過渡，以有效地防止正式焊接時(shí)產(chǎn)生未焊透等缺陷。若定位焊縫出現(xiàn)開裂，則必須把裂紋處的焊縫鏟除后重新定位焊。在定位焊之后，如出現(xiàn)接口不齊，應(yīng)進(jìn)行校正，然后才能正式焊接。定位焊縫不得有裂紋、夾渣、焊瘤。對(duì)于開裂的定位焊縫，必須先查明原因，然后再清除開裂焊縫，并在保證桿件尺寸正確的條件下補(bǔ)充定位焊。

　　3.3磨修和返修焊

　　焊角尺寸、焊坡、余高等超出規(guī)定上限值的焊縫及小于1mm且超差的咬邊，必須修磨勻順。焊縫咬邊超過1mm或焊角尺寸不足時(shí)，可采用手工焊補(bǔ)焊，補(bǔ)焊后，修磨勻順。焊接時(shí)應(yīng)采用碳弧氣刨或其它機(jī)械方法，清除焊接缺陷，在清除缺陷時(shí)，刨除利于返修焊的坡口，并用砂輪磨掉坡口表面的氧化皮，露出金屬光澤。焊接裂紋的清除長度應(yīng)由裂紋端各外延50mm。鋼結(jié)構(gòu)返修焊縫應(yīng)按原焊縫質(zhì)量要求檢查;尤其是對(duì)于重大缺陷(主要是裂紋)的修補(bǔ)，應(yīng)做好修補(bǔ)記錄。

　　3.4坡口焊技術(shù)

　　對(duì)于坡口焊應(yīng)保證坡口面平順、切口邊緣不得有裂紋等。坡口平焊時(shí)宜為4mm~6mm;立焊時(shí)宜為3mm~5mm。焊縫的根部、坡口端面以及鋼筋與鋼墊板之間均應(yīng)融合良好，在焊接過程中應(yīng)經(jīng)常清理焊渣。而且應(yīng)當(dāng)采用幾個(gè)接頭輪流進(jìn)行施焊;焊縫的寬度應(yīng)大于V形坡口的邊緣2mm~3mm;焊縫余高不得大于3mm，而且宜平緩過渡至鋼構(gòu)件表面;當(dāng)發(fā)現(xiàn)接頭中存在有弧坑、氣孔以及咬邊等缺陷時(shí)，應(yīng)采取立即補(bǔ)焊措施。

　　4焊接施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

　　對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程來說，鑒于焊縫連接質(zhì)量對(duì)于結(jié)構(gòu)受力起著關(guān)鍵的作用，因此焊接完成后，正確地判定焊縫質(zhì)量是相當(dāng)重要，這包含著焊縫的外觀判定等。結(jié)合工程實(shí)踐，筆者總結(jié)了一些有效判斷焊縫質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，以供同類鋼結(jié)構(gòu)焊接工程所參考。

　　(1)施工單位必須對(duì)首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法等進(jìn)行焊接工藝的評(píng)定，同時(shí)根據(jù)評(píng)定結(jié)果來確定焊接工藝。

　　(2)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件采取焊接后，其焊縫表面不應(yīng)有裂紋、焊瘤等缺陷，對(duì)于一、二級(jí)焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋等缺陷;尤其是對(duì)于以及焊縫更不得出現(xiàn)有咬邊、未焊滿等缺陷。工程實(shí)踐表明，筆者總結(jié)了對(duì)于焊縫的外觀，必須達(dá)到外形均勻、成型良好、金屬與焊道過渡平緩，對(duì)于焊渣基本清楚干凈。

　　(3)焊釘焊接后的應(yīng)對(duì)其采取彎曲試驗(yàn)檢查，對(duì)于其焊縫和熱影響區(qū)不應(yīng)有肉眼可見的裂紋。

　　(4)可采用觀察檢查或使用放大鏡、鋼尺和焊縫量規(guī)檢查二、三級(jí)焊縫，確保其外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范要求。值得注意的是，對(duì)于三級(jí)對(duì)接焊縫應(yīng)當(dāng)按照二級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)來判定其外觀質(zhì)量。

　　(5)對(duì)于焊成凹形的角焊縫、對(duì)其母材與焊縫金屬采取平緩過渡方式，而對(duì)于加工成凹形的角焊縫，則禁止在焊縫表面留下切痕。

　　5結(jié)語

　　針對(duì)目前大型建筑以鋼結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，提出鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)的應(yīng)用情況，同時(shí)提出鋼結(jié)構(gòu)焊接的工藝技術(shù)要求及其焊接要點(diǎn)，為同類工程焊接提供有價(jià)值的參考。

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