郑智
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摘要：进入新时期以来,得益于我国经济社会高速增长,钢结构以其众多优点而被日渐广泛地应用到建筑工程建设之中,并且取得了不俗的成就,例如北京鸟巢、水立方等。虽然当前我国建筑钢结构取得了不错的成绩,但从实际情况来看,目前钢结构工艺技术及焊接施工水平和质量等方面还有待提高。对此,本文将基于笔者工作实践,重点围绕于建筑钢结构焊接施工的质量控制展开探究,以供广大同行参考。
关键词：建筑钢结构；焊接；施工质量
引言
我国钢结构焊接技术的发展成果。例如：南水北调、西气东输等大型工程。在取得较大进步与成绩的同时，我国高层建筑钢结构焊接依然存在不足和明显缺陷，同时质量问题也是需要解决的重要问题之一。
一、钢结构焊接工程与焊接技术的现状
建筑钢结构现场焊接方式通常有以下几种：SMAW（手工电弧焊），用于钢结构制作中辅助焊缝的焊接和安装现场焊缝；GMAW（CO2实焊丝气体保护焊），用于现场安装水平焊缝的焊接；SW（栓钉焊），用于劲性构件的栓焊和楼承板的穿透焊。
二、建筑钢结构焊接技术应用
2.1手工电弧焊
2.1.1手工焊条电弧焊的优点
设备操作简单，成本较低，应用比较广泛；手工焊中的药皮中含有脱碳元素，不但可以起到保护作用，还可以减小碳的含量；在一些品种多、批量小的焊接件中，都会用到手工电弧焊，其应用方便、广泛，是其他焊接方法无法替代的。
2.1.2手工焊条电弧焊的缺点
第一，焊接工艺直接影响焊接质量，所以焊接工人的操作水平一定要过关。在进行焊接工作前，一定要接受严格专业的焊接培训。经过检测确认，焊接工人操作合格后，才能让其从事焊接工作。第二，手工焊接工作的环境较差，会有很大的弧光和很多烟尘，可能导致最后的焊接质量不过关，出现有个别气孔、夹渣、未融合、未焊透等缺陷。
2.2CO2气体保护焊
以CO2为保护气体的焊接方法叫做二氧化碳气体保护焊。CO2价格不高，焊缝的成形也很好，用含脱氧剂的焊丝就可以获得很好质量的焊接接头。它的操作很简单，因此这种焊接方法是钢结构生产、安装领域中最重要的焊接方法之一，十分适合自动焊和全方位焊接。
2.2.1CO2气体保护焊的优点
CO2气体保护焊便利高效；焊接时焊缝成形很好，焊接生产率高，熔渣很少；因为有CO2的保护，焊缝处氢含量很低，很难发生冷脆现象和气孔，有很强的抗腐蚀能力，是一种低氢型焊接方法。此外，CO2保护气体和焊丝的价格都不高，经济实用。
2.2.2CO2气体保护焊的缺陷
CO2气体保护焊焊接过程中，会有很多飞溅金属，焊缝外形不美观；CO2气体受风的影响很大，因此在有风情况下不能使用该焊接方法；焊接时弧光较强，对人体伤害大。
三、钢结构现场焊接缺陷产生的原因及预防措施
3.1手工电弧焊缺陷产生的原因及预防措施
对于气孔，产生该缺陷的原因主要包括：现场工人施焊速度过快；焊接电流过大；母材表面有油漆、油或铁锈污染；焊条受潮，含水量大。因此，相应的预防措施为：降低焊接速度，使焊缝内部气体逸出；现场技术人员负责调节适当的电流；清除母材油漆、油或铁锈等污染；对焊条按规定进行烘烤。
对于咬边，产生该缺陷的原因主要有两方面，即电流过高和电弧过长。因此，可使用较低电流和保持适当的弧长，以有效防止咬边的出现。
对于夹渣，产生该缺陷的原因主要有两方面，即前层焊渣未完全清除或焊接电流太低。因此，需彻底清除前层焊渣，并采用较高电流。
3.2CO2气体保护焊缺陷产生的原因及预防措施
对于裂纹，产生该缺陷的原因主要包括：焊缝的深宽较大；焊缝接口处冷却快；焊缝坡口位置有油、锈等杂物；多层焊时，第一道焊缝不够厚。因此，相应的预防措施为：减小焊缝深宽比；将焊缝末端的弧坑填充好；焊前清理焊丝或工件表面的油渍等杂物；焊接时适当加大电流，以增加焊接熔深。
对于夹渣，产生该缺陷的原因主要有两方面，即熔焊渣型夹杂物和氧化膜型夹杂物。因此，要彻底清除焊渣等异物后才能继续焊。此外，焊丝可以使用含脱氧剂较高的，以适当减缓焊接速度，提高一些电弧电压。对于气孔，产生该缺陷的原因主要包括：风太大或
CO2气体的覆盖不全面；焊丝或焊件不够干净；电弧电压太高；焊接时没有掌控好喷嘴与焊件之间的距离；喷嘴被一些焊接时出现的杂物堵塞。因此，相应的预防措施为：增大CO2的量，使其更全面地覆盖；控制喷嘴与工件之间保持合适的距离，不要太远，等熔池凝固后再把喷嘴拿开；适当减小电弧电压；减小焊丝的伸出长度；清理干净喷嘴内壁和焊件表面的杂物。
对于咬边，产生该缺陷的原因主要包括：太快的焊接速度；电弧电压太高；电流过大；焊接时停留的时间不够。因此，相应的预防措施为：适当减小焊接速度；适当减小电弧电压；适当控制送丝速度；增多焊接时的停留时间。
四、现场环境对钢结构焊接质量的影响
4.1钢结构施工现场的环境特点
建筑钢结构施工现场的焊接作业大部分要靠手工操作完成，对机械要求不多，而焊条电弧焊是其中最常用的方法。钢结构施工现场的项目管理水平、施工人员技术能力和专业素质、设备等差别较大。钢结构工程的结构特点和安装工艺方法，决定了它会受施工现场的环境影响。钢结构施工现场的环境特点：露天作业，野外施工，会受严寒酷暑、风雨雪雾等恶劣天气环境的影响；高空作业，流动施工，即操作地点不定，施工空间较小；多种交叉作业，多障碍环境作业，即受施工场地的位置影响，现场交通不够便利。
4.2影响钢结构焊接质量的环境因素
空气中的温度、湿度、风力都会影响钢结构焊接的质量。其中，温度对钢结构焊接的影响最大，也很难控制。焊件坡口附近的干净程度也是影响钢结构焊接质量的因素之一。
（1）钢结构焊接时的热循环会受空气温度的直接影响，包括焊接熔池冶金化学反应程度、焊缝和热影响区金相组织转变、合金元素和应力的分布，从而最终影响焊接接头的质量。
（2）水分中的氢元素会直接影响焊接接头的脆性转变和延迟裂纹的情况，从而影响焊接的质量，从安全层面上来说风险很大。所以，空气中的空气湿度对焊接质量的影响至关重要。
（3）焊接区域空气的流速会影响焊接电弧的形态和保护气体，从而影响焊接工艺的稳定性，这是风力影响。
（4）焊接前坡口附近的杂物包括水分、油漆、铁锈等，在焊接时受到加热就会参与冶金反应，改变原先设定好的正常比例的化学反应成分和元素含量，可能使焊接接头出现缺陷。
4.3针对环境因素的防护措施
4.3.1焊接作业区环境必须符合要求
焊接作业区风速：手工电弧焊不超过8m/s，气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊不超过2m/s。焊接作业区的相对湿度不得大于90%。焊接作业区的环境温度应保持正温，即高于0℃。此外，焊件接口部位100mm范围内不得有水、油、锈等杂物。
4.3.2低温环境下焊接作业控制
第一，当在温度低于0℃情况下进行焊接作业时，需要通过预热处理使条件达到焊接工艺评定的标准。根据工程实际情况，按照评定合格的焊接工艺参数进行焊接工艺文件的制造。第二，根据焊接工艺评定试验确定的焊接工艺参数及工艺条件，选择适宜的焊接工艺参数和采取焊前预热、焊后保温缓冷等措施进行施工。第三，可以根据施工地点的实际情况，在焊接作业区设置防风、防雨或保暖防护棚，使现场环境能够达到焊接工艺要求，同时也要保证安全。
五、结束语
综上所述，尽管到目前为止，我国的高层建筑钢结构焊接技术已经逐步趋于成熟，焊接技术已经取得了一定成就，但是在焊接质量方面依然存在一定的问题，焊接质量还有待提高，所以需要我们关注焊接过程中的各个影响环节质量的要点因素，做好焊接质量提高，完善各个环节处理，才能从根本上提高我国的钢结构焊接总体水平。
参考文献：
[1]陈明.建筑钢结构焊接施工技术及质量控制[J].黑龙江科技信息,2017(18):235.
[2]崔玉平.建筑钢结构焊接施工技术及质量控制分析[J].建筑知识,2017,37(02):26.