分析钢结构焊接技术及其质量管理杨佳明--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

分析钢结构焊接技术及其质量管理杨佳明

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：杨佳明

[导读] 摘要：钢结构工程项目作为当前工程施工建设中重要的结构部分之一，该结构的使用对于整体上提升工程项目施工建设效率，促使一切建设工作向着科学化的方向发展，提升整体工程质量建设稳定性等方面起着非常重要的作用。

       河南中车重型装备有限公司河南义马 472300
       摘要：钢结构工程项目作为当前工程施工建设中重要的结构部分之一，该结构的使用对于整体上提升工程项目施工建设效率，促使一切建设工作向着科学化的方向发展，提升整体工程质量建设稳定性等方面起着非常重要的作用。但是，在钢结构工程施工建设中，相关操作人员认识到钢结构工程本身作为一项复杂的、需要团队协调配合，才能够促使钢結构施工操作按照操作方案落实，提升工程项目整体施工建设水平。那么，在钢结构施工操作中，焊接操作作为重要的一环，如果相关焊接工作未能及时完成，那么在很大程度上容易导致钢结构在后期运行中出现脱节的现象，给工程项目实现长期运行产生不良影响。因此，在现今钢结构工程项目施工操作中，控制焊接技术是非常必要的。
       关键词：钢结构；焊接技术；质量管理
       1 钢结构工程的特点
       1.1 钢结构制作简便，施工工期短
       （1）在土木工程中，钢结构工程基本是在工厂进行加工制作，而后运抵现场进行安装施工的工程；这也是钢结构工程本身的一个特点，其特点就是简便、快捷，不受环境等因素的影响。（2）由于钢结构型材构件比较轻，相对于其他工程而言施工简单，安装更加方便；而对于一些小型的钢结构或者轻型钢结构构件，也可以根据现场的实际情况进行现场制作，简易吊装，从而很大程度上起到了灵活机动性的特点，进而有效的缩短了施工工期，提高了施工进度。所以说钢结构工程中，其制作简单、施工工期短，是建筑工程施工过程中一个亮点，也是最为突出的特点。
       1.2 钢结构工程空间分隔更具灵活性
       在建筑工程中，空间分隔的合理性、科学性，一直以来是建筑工程中发展的重点；因为其分隔的合理、科学性，可以大大的提升工程的利用价值，从而提升工程建设的实际意义；而钢结构工程在空间分隔中就体现了这种特点。钢结构工程在住宅或者厂房使用上，要比传统的工程模式更具有灵活性；它能够在空间分隔中大开间的进行灵活分隔，并可以通过减少柱子的截面面积进行扩展空间，同时也可以通过轻质隔墙在钢结构工程中的使用，提高到空间分隔的特点；进而有效提升面积使用率，可以将户内的面积从很大程度上提升利用效果。所以说，钢结构工程空间分隔更具有灵活性，也是钢结构工程推行的一个特点。
       2 焊接性分析
       在焊接高温的作用下，主体金属与焊条熔化物首先会发生偏析反应，接下来在凝固结晶过程中发生氧化还原反应，会改变主体金属的局部成分含量，对结构件的金相组织、力学性能都会造成影响。如果在焊接接触面实施CO2气体保护焊接的时候，没有控制好各个技术参数，很容易因为氧、氮、氢气的负面作用而加大裂纹的危害；如果焊接时没有确保受热均匀，就会因金属不同部位的受热不均而出现淬硬现象。所以，一定要严格按照焊接工艺进行焊接作业。
       3 焊接技术标准
       按照《液压支架通用技术条件（MT312-92）》《焊接与切割安全（GB9448-88）》等国家标准，焊接技术标准主要有以下五项：①焊接结构件外形不得有尖角；②铰接部位四孔的同轴度为D1～2mm；③焊接平面上的未标注直线度公差为2‰，当焊接直线大于4m，该公差不能超过3‰；④未标注平面度公差在任何方向长度1m内≤2mm；⑤焊缝抗拉强度不得低于520MPa。所有焊缝必须等于或高于Ⅱ级焊缝质量要求，绝不许有裂缝、气孔、夹渣、咬边、弧坑、焊接断裂、未熔合等缺陷存在。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

       4 液压支架焊接裂纹产生的原因
       液压支架焊接裂纹容易出现在多层多道焊的打底焊缝（第一道焊缝）上，由于裂纹多出现在焊缝内部，且焊后立即出现裂纹，故一般属于热裂纹。此类裂纹主要是焊缝在结晶凝固至固相线附近，由于凝固金属收缩时残余液相不足，导致沿晶开裂而产生的裂纹。
       液压支架结构件底座、顶梁、前梁、掩护梁等由厚度为12mm-40mm的钢板焊接而成，钢板材料多用16Mn钢，16Mn钢属低合金高强度钢，根据国际焊接学会推荐的低合金结构钢的碳当量的计算公式，16Mn钢的碳当量：
       当CE<0.4%时，钢材的塑性良好，通常情况下可焊性较好，但当板厚、焊接应力较大、环境温度较低时，焊接16Mn钢易产生裂纹，且通常产生于首道焊缝中心。属结晶裂纹，裂纹的产生有以下几方面的原因：
       第一，焊接应力。焊接过程中焊接接头区域受不均匀加热和冷却的作用，其膨胀和收缩受四周冷金属的约束不能自由进行，因此产生焊接应力和焊接变形；钢板厚度越大，刚性越大，焊后产生的应力就越大，当焊接应力足够大时，导致产生焊接裂纹，甚至造成脆断。
       第二，焊接结构设计不够合理。造成焊接裂纹的一个重要原因是焊接结构设计不够合理，有的地方造成应力集中，有的焊缝强度未经过详细核算造成强度不够，在一些构件截面改变的地方，没有设计成平缓过渡，而形成夹角，不同板厚构件的对接接头未能采用圆滑过渡，有些焊缝过大等。
       第三，零件加工装配不合理。液压支架装配过程中，有时由于零件尺寸加工误差，板件校平不够，有时强行装配，造成很大的拘束；有时尺寸不够，靠焊缝来填补，造成应力集中，在对接和角接时，由于存在外部作用和拉伸应力时，很容易产生焊道下裂纹。装焊次序十分重要，有时装配工人为了图省事，不按规定顺序来装配，也容易产生焊接裂纹。
       5液压支架焊接裂纹控制措施
       第一，液压支架焊前的预热。在液压支架实际焊接过程中，我们为了保障受热均匀，部件装配、点组后，应采取整体预热的方式进行预热，预热温度一般在150℃～200℃。等到预热后要及时焊接，这个温度应该控制在130℃～150℃之间。预热以降低冷却速度，一般冷却速度升高，焊缝金属的应变速率也增大，容易产生热裂纹。预热对于降低热裂纹倾向比较有效，因为预热改变了焊接热循环，能减慢冷却速度，增加偏析倾向。
       第二，从工艺方面减少焊接应力。选择合理的焊接顺序，焊接顺序应尽量使焊缝的纵向收缩和横向收缩比较自由，不受较大拘束拼板时，先焊错开的短焊缝，后焊直通的长焊缝。在焊接中宜采用先焊横向焊缝，再焊纵向焊缝，最后焊垂直角焊缝这个原则，并尽量采用对称中分式方法焊接。
       第三，尽量减少应力集中。从焊接结构设计到整个焊接过程中都应尽量减少应力集中。从设计方面应注意坡口形状、配合间隙、壁厚差过渡、便于施焊等，从工艺方面应注意在焊缝交叉处留释放应力孔，长焊道采用分段焊，装配顺序合理，复杂构件要掌握合理的施焊顺序，避免大电流焊接等等。
       结束语
       总而言之，钢结构凭借其自身特有的优势，在建筑行业的应用日渐广泛，迎来了全新的发展时代。焊接技术使保证钢结构质量的重要前提和基础，因此相关施工人员应当明确焊接技术的重点和难点，并且对焊接变形和焊接应力的控制措施加以有效把握，运用合理的技术措施来进行焊接施工，确保钢结构的质量。
       参考文献
       [1]周庆峰.钢结构工程焊缝无损检测技术应用研究[J].现代物业（中旬刊），2018（11）：65.
       [2]房志彬.钢结构焊接工程技术要点及质量控制技术分析[J].科技资讯，2018（29）：52+54.
       [3]洪志加.关于钢结构工程制作安装施工的探讨[J].居业，2018（09）：102～103.