万玲
中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 云南省昆明市 650217
摘要：由于钢结构工程质量问题造成的质量安全事故触目惊心，在造成了重大人员伤亡的同时，也给国家带来了巨大的损失。推动钢结构模块化发展、提升焊接质量控制，成为保障质量安全的重要举措。基于此背景下，本文就对钢结构模块工程焊接质量控制要点进行分析，希望能够给有关人士提供一定的参考价值。
关键词：钢结构模块；焊接质量；控制要点
1钢结构模块工程质量现状
1.1设计质量现状
当前，我国钢结构模块工程的设计理念、质量控制、科技水平等良莠不齐，传统钢结构预制安装工艺设计愈发难以适应行业发展需要。在模块设计方面主要存在的问题包括执行标准采标混乱、缺乏系列化设计、标准化设计发展滞后等，制约了行业发展。
1.2质量管理现状
我国钢结构模块工程发展较晚，同时掌握工程建设技术、装备制造技术和特种设备制造技术的质量管理复合型人才严重不足。由于钢结构模块工程属于装备制造和工程建设的跨界融合，普遍存在法律法规认知偏差，在质量行为方面装备制造企业无建筑业企业资质、施工企业不具备相应装备制造资质，工程实体质量管控方面工程建设质量体系和装备制造质量体系融合程度差，焊接质量问题频发。
2焊接质量控制原则
2.1遵循以标准化设计为基础的原则
企业应该要建立协调统一的企业生产焊接质量控制标准，具体包括以下方面的内容：第一，完善使用功能焊接质量控制标准，结合设备制造规范、特种设备质量检验标准、工程施工质量控制规范，协调好模块内部各专业工程焊接作业流程。第二，完善结构安全质量控制标准，依据国家标准按工程建设类别开展质量控制标准设计，积极探索5G＋AI＋自动焊融合，通过技术升级推动质量升级。第三，完善钢结构模块焊缝布局设计标准，利用建模与有限元技术，合理优化焊缝分布消除自动焊受限空间、优化焊接位置、减少熔覆金属填充量、深挖焊接应力调节潜力。
2.2遵循以完整性管理为主导的原则
根据工程特点建立符合性能要求的完整性质量管理控制体系，健全工艺流程端质量控制架构，完善质量检测端检试验控制体系，建设要素溯源端数字化交付体系。
“三位一体”完整性质量控制体系
3质量控制针对性措施
3.1焊接残余应力控制
第一，在焊接过程中，建筑工人首先控制焊接间隙的大小，并将该大小保持在最小范围内，从而保证焊接致质量的牢固。第二，在焊接过程中，控制焊接缝隙的拘束度。为了保证工程的顺利完成，一定要严格按照相关施工标准进行施工。同时，在技术上一定要进行前期的交底工作。第三，钢结构本身的强度过高，就会导致焊接过程中出现残余应力。因此，施工人员一定要降低钢结构的焊接刚度，这样才能很好地控制其残余应力的出现。
3.2有害元素控制
低合金结构钢有害元素主要包含S、P，S元素在钢材中溶解度极小，以FeS形式存在，FeS塑性差，在热加工过程中与Fe形成不稳定共晶体，诱发热脆性。P元素能全部溶于铁素体中，增强硬度降低韧性，诱发冷脆。要严格落实原材料进场检验和复验制度，杜绝S、P含量超标的材料进场是保证焊接质量的前提。
3.3扩散氢含量控制
扩散氢是诱发氢脆、气孔和焊缝冷裂纹的核心要素，扩散氢的来源主要有空气中的水分子、母材上的水渍和焊材。扩散氢的控制从焊材选型方面考虑：同等条件下焊材优先采用高强匹配原则，相同规格的焊条，强度等级较高的焊条扩散氢含量较低。从焊材烘焙工艺方面考虑：严格执行焊条的烘干工艺能有效降低药皮中结晶水含量，严格执行保温桶保温要求能有效防止烘干失效的情况。从焊接热输入方面考虑：当电流增大时电弧中氢和水蒸气分解加剧，扩散氢含量升高，氢在熔池中停留时间增长，因此，在焊接过程中应严格执行焊接工艺纪律，严格控制焊接电流、电压及焊接速度，同时要严控坡口设计，尽可能地减少熔覆金属填充量，防止热输入超标。从消氢热处理方面考虑：焊接完成后立即开展消氢热处理，能加速氢的逸出。
3.4装配和定位焊质量控制
装配工艺决定了钢结构模块应力和装配精度，是保障焊接质量的前提。重点关注不同厚度及宽度的材料对接，应设计平缓过渡的坡口形式，减少局部应力集中；重点关注坡口角度、钝边大小、组对间隙，杜绝强行组对。不良的焊接接头阻碍了熔覆金属流动，影响焊缝熔合，焊缝收缩应力大，严重的将会诱发延迟裂纹，焊接工作完成后可通过振动法消除应力。定位焊的质量对整体焊缝质量有直接或间接的影响，定位焊的焊接工艺要求应与正式焊缝一致。在正式焊缝完成一部分分段跳焊后，建议磨除定位点焊并打磨周边母材，用正式焊缝对点焊位置进行覆盖。
3.5减少焊接应力集中
工程师可以首先更改焊接材料以有效控制焊接应力。例如，可以选择具有较高硫和磷的材料进行焊接，这有效地避免了焊接过程中的有害裂纹。在焊接过程控制工作中，要控制焊接电流和一次性焊接速度，特别是要有效地控制焊接速度，为连续传热打下基础，避免不良的应力集中现象。另外，工程师也非常有必要在焊接前进行相应的预热处理，在焊接后进行相应的冷处理。
3.6焊接变形控制
焊接变形控制要求操作员熟悉操作过程并阐明项目的实际焊接质量标准，以便执行操作过程。首先，除非保证焊接质量并允许过度焊接，否则操作员应控制焊缝的接触面积。另外，在焊接过程中，控制焊缝的数量，并尝试尽可能少地铺设。在焊接过程中，焊缝保持最大对称性，并可以作为变形控制的基础。其次，工作人员可以在焊接过程中使用反向回流法。这有利于焊接过程中的热量回流，并避免了不希望的膨胀。最后，员工可以使用变形保护进行焊接。另外，一些需要焊接的钢结构可以在焊接前预先拱起，以抵消一些收缩力。另外，可以通过对钢结构施加恒定的反向力来平衡收缩力。具体地，类似的焊接部件可以在相应的动作之前被接合和冷却。
4结语
总之，钢结构模块工程的焊接质量控制，应推动标准化设计的发展，健全焊接完整性质量管理体系。为了更好地为焊接事业做贡献，就要在日常的焊接工作中经常自我总结，面对新问题，新情况不要胆怯，要多思考，多找原因，以变通的方式去考虑，尽可能地缩小焊缝。未来，还需要对钢结构模块工程焊接质量控制要点展开更加深入的研究。
参考文献
[1]褚天.钢结构模块工程焊接质量控制要点[J].现代工业经济和信息化，2020，10(10):115-116.
[2]苗明华，吴崇志.AWS焊接规范中槽焊缝返修焊接技术研究[J].电焊机，2019，49(6):33-36.
[3]孙士龙，王永兴，徐善辉，李若丞.模块外墙结构新型安装方法[J].造船技术，2019(1):59-62.
[4]司宪成.炼油催化汽油加氢装置加热炉吊装方案[J].设备管理与维修，2019(8):59-60.
[5]陶庆，欧雪梅，沈承金，郭立童.基于项目教学法的“焊接检验”实验室动态进课堂实践与探索[J].科教文汇，2017(8):67-68.
[6]文雪果.某高速动车组枕梁焊接工艺优化[J].机车车辆工艺，2016(1):28-28.