钢结构焊接工程技术要点及质量控制技术研究

刘 昊

（延安大学 建筑工程学院，陕西 延安 716000）

摘 要：随着国民经济的飞速发展，建筑行业也不断发展前进，钢结构的使用成为建筑发展的一种趋势，这是因为它本身具有的特点更加符合现代社会的需求.虽然目前钢结构已经在设计施工中得到了应用，但是开展时间较短，并没有大范围的得到应用.因此进行施工设计时，难免会出现一些问题.本文着重分析了钢结构焊接工程施工技术要点以及常见质量问题的控制措施，以期在实际工程操作中可以提供相应的理论借鉴与指导.

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关键词 ：钢结构焊接；技术要点；质量控制

中图分类号：TU393文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）04-0035-02

在我国建筑中，钢结构具有质量轻强度高塑性和韧性好材质均匀等多项优点，目前钢结构已在建筑业施工中占据主导地位.钢结构焊接质量的好坏直接影响工程的质量，所以焊接质量在施工过程中俨然成为了至关重要的一道工序.

1 钢结构施工的重要性

随着社会的发展，人们对建筑的要求也越来越高，建筑结构造型也日渐新颖，钢结构体型更是不断推陈出新，目前钢结构的空间形状中多为较复杂的大跨度，这种构造慢慢的成为了一种发展趋势；到目前为止钢结构取得了很大的发展，从低碳钢发展到高强合金钢、铸钢等新型金属材料，近年来，钢结构网架也逐渐应用了铝合金材料.

有效合理的利用钢结构可以最大限度的提高企业经济效益，相比于传统的钢筋混凝土，钢结构更加环保清洁，从这个角度来说，使用钢结构恰巧响应了国家节能减排的号召，符合建筑对节能环保材料的需求.组成钢结构的原材料就是钢材，正好满足了建筑对高强度高效能材料的需求，循环利用价值相当大；为了确保工程施工安全，我们必须在设计阶段对图纸和计算做到精益求精，在图纸正确的前提下，确保施工顺利进行；设计过程应该安全适用、经济合理，满足建筑抗震和防火要求；施工工艺和相关产业要密切配合，促使整个施工过程不断优化，在工程质量得到保障的前提下满足施工过程中的各种要求.

钢结构焊接工程项目施工工作涉及范围非常广，在实际操作中，存在很多问题影响施工质量的管理.施工监理的核心工作就是掌控施工质量，这样可以有效降低施工安全风险.在施工前期就要进行施工质量管理，质量监督人员提供的相关数据是分析施工质量问题的基础，可以分析施工质量是否符合相关标准，我们必须予以重视.

2 钢结构建筑的优缺点[2]

2.1 优势

钢结构采用流水线技术可批量生产，工程施工周期短，可现场完成安装，同时，施工成本也相应降低，可以循环利用.钢结构在现场施工中所表现出的方便快捷等特点获得了社会各界的广泛认同，正因它自身的这种特点更加促进了其在建筑行业的广泛应用.钢结构的广泛应用促进了构件的批量生产，这样反过来又使得施工更加便利.优化钢结构的施工环节，可以无形中缩进施工周期，实现节约成本的目的；相比于钢筋混凝土，钢结构的自重很轻，可以有效降低建筑物自重；同样相比于其他建筑结构，钢结构建设的适应性更强，适合于那些地基承载力较弱和地震强度较高的地区.

2.2 劣势

钢结构本身导热性能好，一旦发生火灾，在温度超出钢本身最大熔点值的情况下，将使得钢结构的刚度和强度急剧下降，易产生安全事故.因此，要对钢结构建筑设计的防火方案予以足够重视；钢结构本身含铁量相对较高耐腐蚀性差，因此，钢材料在使用过程中会和空气及水分发生氧化，进而生锈，导致更加严重的后果.在钢结构建筑施工过程中，要全面考虑潜在问题避免对建筑工程的质量产生影响.

3 钢结构构件的连接方法

钢结构通常的连接方法为焊缝连接、铆钉连接、普通螺栓连接和高强度螺栓连接.焊缝连接是目前钢结构中最重要的连接方法.除了少数直接承受动荷载的结构不宜采用焊接外，其他可大量用于工业和民用建筑钢结构中.

4 焊接技术要点

焊接过程中一定要调试好焊接工具，选用合适的焊条以及电流，焊接有平焊、立焊和仰焊，焊接施工中，技术人员焊接速度必须平稳缓慢，在焊缝达到长度结束时要进行短时间的回焊，否则会造成焊接厚度不达标，焊接移动速度过快或过慢易产生气孔、烧穿边缘未融合、焊缝层间未融合，以及夹渣咬边等一系列焊接缺陷，降低焊接质量.笔者曾在淄博一家安装公司，为地下电缆焊接电缆支架，由于焊接过快导致焊接层间未融合，支架强度大大降低，人力就可破坏，幸好及时被发现没有影响工程质量.

4.1 焊接裂纹的控制[3]

焊接裂纹是目前普遍存在的焊接问题，在焊接施工的选择方面，焊接材料可以用来控制焊缝的化学成分，通过降低母材和焊接材料中形成低熔点共晶物防止焊接裂纹的出现；施焊时，需要控制电流和焊缝速度使焊道宽度深度比符合设计要求实现热量的均匀输送；对焊材进行必要的焊前预热和焊后冷却可以改善焊接接头内部组织，提高焊缝的综合性能，防止出现冷裂纹.

5 建筑钢结构焊接施工质量普遍存在的问题

除了上述的钢结构以外，焊接施工中还有许多困难，焊接施工过程存在着诸多问题.例如焊接施工作业的环境比较危险，焊接质量容易受到环境温度变化的影响，天气变换也会影响焊接质量；焊接工程中需要繁琐的辅助工作，焊接过程中极易出现形变的情况；需要和多工种密切配合交叉施工等.

6 焊接质量的控制

控制焊接质量必须从焊缝设计、焊接施工和管理监督三个方面进行严格控制.根据钢构件的连接方式选用合适的焊缝形式，角焊缝或者对接焊缝以及焊接构造和计算，以下是角焊缝焊接强度的计算公式：

6.1 对接焊缝相关计算公式

（1）轴心受力计算公式

弯剪共同作用下对接焊缝的正应力和剪应力满足条件

搭接角焊及直角角焊缝的计算厚度he（见上图）应分别按下列公式计算：（1）当间隙b≤1.5时，he=0.7hf

（2）当间隙1.5

之所以当b大于和小于1.5时，运用的计算公式不相同，是因为

b<1.5，可以忽略，厚度就用三角形斜边最小边长乘以0.7就是厚度近似值;b>1.5，不能忽略，边长需要减掉b再乘以0.7才是厚度的近似值.一般在实际工程中所取的值只是近似值，这里不需要太过计较的.设计必须经过严格的计算和检验确保焊缝强度安全可靠.

6.2 焊接施工

焊接施工控制包括以下三个方面：焊前控制、焊接过程中控制、焊后控制.焊前控制包括：焊材选择、工艺评定、焊材管理、组对质量、设备管理等.焊接过程中控制：温度、湿度、风速、雨雪、严格执行工艺纪律等.焊后控制：焊后检验、热处理等.

6.3 管理监督

施工质量管理控制的过程当中，管理者应该掌握整个项目的情况，对于施工前中后期全方位掌控，确定每个阶段的管理重心.施工前的重心就是完成所有准备工作尤其是技术交底，避免遗漏情况的出现；施工过程中的质量控制应选用和质量监管相关的手段；施工后质量控制就是对材料进行验收，对已完成的项目进行验收和评定标准.技术管理的关键就在于施工人员的技术水平，加强施工技术人员的选拔培养，强化技术人员的准入制度，完善施工单位技术人员聘用标准.为了保证施工人员的工作热情和专业素质，可以优先选用那些责任心强、工作积极以及技术水平过硬的人员.当然在具体施工过程中，这些技术人员还需要经过反复技术考核，进行技术培训等.

结束语

目前钢结构在建筑行业中得到越来越广泛的应用，我们一定要做好设计施工以及监督管理等方面的工作确保工程质量安全可靠，避免造成国家财产损失和威胁个人生命财产安全.

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参考文献：

（1）王琼凤.论钢结构的焊接变形与控制方法[J].科技致富向导，2013（30）：112.

（2）宋广豪.钢结构焊接变形的起因及其控制方法探讨[J].门窗，2012（10）：78.

（3）庄利军.浅析钢结构焊接变形产生及防治[J].科学之友，2014（07）：123.