0引言

　　隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷提升，科學(xué)技術(shù)的提高，鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用越來越普遍。但是，由于鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量而產(chǎn)生的鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題與安全故事和隱患，也引起了大家的關(guān)注。本文結(jié)合具體工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)項目的焊接施工實踐，總結(jié)與探討如何進(jìn)行工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝的焊接質(zhì)量控制。

　　1問題綜述

　　根據(jù)調(diào)查、研究得出結(jié)論：工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝中焊接質(zhì)量問題主要存在以下幾個方面：

　　1)焊接變形。焊接變形包括縱、橫向收縮、彎曲變形、角變形的扭曲變形等，焊接變形主要是由于焊接受熱不均所至，它不僅可以改變鋼結(jié)構(gòu)外觀形狀、幾何尺寸、降低裝配質(zhì)量,甚至有時會降低結(jié)構(gòu)的承載能力,使構(gòu)件質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計和使用要求。同時，為矯正這些變形，往往要花費大量工時。矯正復(fù)雜變形，矯正工作量有時遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過焊接工作量，如果很嚴(yán)重的殘余變形，經(jīng)矯正后也無法達(dá)到使用要求，或根本無法矯正時就只能報廢。

　　2)殘余應(yīng)力與殘余變形。在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，由于焊接溫度的不均勻變化和對焊接變形的校正，均使構(gòu)件產(chǎn)生殘余應(yīng)力;焊接溫度的不均勻變化和框架對構(gòu)件的約束作用，亦使其產(chǎn)生殘余應(yīng)力和殘余變形。對于多跨鋼框架，梁柱節(jié)點的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，將在梁的軸線方向上積累，前一根梁焊接產(chǎn)生的變形，使后一根梁預(yù)留的焊縫坡口寬度增加，為填補坡口，需增加焊縫的寬度，因而產(chǎn)生更大的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，如此逐跨地積累，使框架最終產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力和殘余變形。焊接殘余應(yīng)力的存在，雖不會影響結(jié)構(gòu)的塑性極限強度,但會降低構(gòu)件的剛度,影響其彈性極限承載力;且殘余變形的存在，使框架的二階效應(yīng)增加。

　　3)突發(fā)性斷裂。突發(fā)性斷裂在鋼結(jié)構(gòu)安裝施工中時有發(fā)生。其特點是突然發(fā)生，其斷口呈整齊的切割面狀，這種斷裂極具破壞性與危險性，往往施工人員還沒反應(yīng)過來事故就發(fā)生了。究其原因，一般是焊接電流增大或焊接速度降低，從而使焊接線能量增大，導(dǎo)致熱影響區(qū)的晶粒變得粗大(即生成粗大的鐵素體和珠光體)，從而使該區(qū)域的韌性大大降低，引發(fā)突發(fā)性斷裂。

　　4)其他焊接質(zhì)量缺陷。如焊縫咬邊、焊瘤、夾渣、氣孔、未焊透等質(zhì)量問題。

　　2質(zhì)量控制的實踐

　　2.1焊接質(zhì)量控制措施

　　根據(jù)ISO9001質(zhì)量體系控制標(biāo)準(zhǔn)，我們在實施本焊接工程中對人、機、料、法、環(huán)采取了以下控制措施：

　　(1)對“人”的控制。“人”———主要是指操作者及檢驗、試驗者。按照ISO9001質(zhì)量體系相關(guān)條款要求，首先，對焊接人員、無損檢測人員的資格及能力進(jìn)行鑒定，包括檢查資格證書是否有效，檢查資格證書所注明的允許操作范圍，是否與目前即將開始的工程要求相一致，如焊接母材、焊接方法、焊接位置是否與焊工合格證所注明的相一致;其次，進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn)。例如，為確保施工質(zhì)量，參加本次焊接施工的焊工全部按照J(rèn)GJ 81-91《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》第八章“焊工考試”的規(guī)定，進(jìn)行了考試并取得合格證，才進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行焊接。

　　(2)對“機”的控制。“機”———是指焊接設(shè)備、烘干設(shè)備和無損檢測設(shè)備。施工前，我們均對相關(guān)設(shè)備預(yù)先鑒定和檢查。如，焊接設(shè)備預(yù)先的鑒定與檢查就包括：焊機的型號是否與焊接工藝要求匹配，焊接的電流、電壓是否穩(wěn)定，焊機電流的調(diào)整效果，焊機上的監(jiān)測儀表是否有效等;對無損檢測設(shè)備的鑒定與檢查內(nèi)容主要有:設(shè)備能力是否與焊件檢測的要求相匹配，設(shè)備運轉(zhuǎn)是否正常等。

　　(3)對“料”的控制。“料”———主要指焊接母材、焊接材料(焊條、焊劑、焊絲)等。對“料”的控制主要包括：焊接材料合格證、質(zhì)量證明、外觀質(zhì)量、包裝、標(biāo)識等的驗證，必要時還需進(jìn)行復(fù)驗。

　　(4)對“法”的控制。“法”———主要是指焊接工藝，包括焊接工藝評定和焊接施工技術(shù)方案。這是我們焊接質(zhì)量控制的重點環(huán)節(jié)。對于焊接工藝評定，我們首先是編制并確定了焊接工藝，并在此基礎(chǔ)上確定預(yù)熱、后熱及層間溫度、電特性(電流種類、極性、焊接電流、焊接電壓)、操作特性(焊接速度、擺動否、擺動參數(shù)、焊接層次)等。

　　對于焊接施工技術(shù)方案，由焊接技術(shù)人員編制，并貫徹具體焊接操作方法及注意事項。主要包括焊接材料及其烘干要求、焊接順序、焊接層次、預(yù)后熱及層間溫度、不同焊接位置時的焊接線能量(焊接電流、電壓、焊接速度)等。針對鋼結(jié)構(gòu)焊接容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，還對關(guān)鍵部件的焊接進(jìn)行了重點監(jiān)控。例如，主梁的對接焊縫焊接，由于主梁的對接接頭為階梯形接頭，故其焊接順序為：先焊接側(cè)焊縫，再焊接仰焊縫和平焊縫，最后焊接橫向焊縫。在焊接對接焊縫時須先用直徑Φ3.2mm的焊條做打底焊接;然后再用直徑Φ4.0mm的焊條做填充焊接;用Φ3.2mm的焊條蓋面。在安裝的過程中，強調(diào)不要隨意增加對接接頭之間的間隙，控制好坡口角度，減少熔敷金屬截面積。在橫向焊縫與平面焊縫、側(cè)面焊縫和仰焊縫的交接處設(shè)置引弧板，以消除起弧和落弧帶來的缺陷。特別是在進(jìn)行立焊縫焊接中要注意兩點：

　　1)在進(jìn)行打底焊接時，要適當(dāng)增加熔敷金屬的厚度，增加焊接線能量，以增大鋼板的受熱范圍，防止焊后鋼板冷卻過快而導(dǎo)致焊縫開裂;

　　2)立焊縫成形后，必須等焊縫冷卻至環(huán)境溫度后，再焊接仰焊縫和平焊縫。周詳?shù)暮附臃桨福�確保了主梁焊接的質(zhì)量。又如，針對焊接殘余變形和殘余應(yīng)力問題，我們采用熱加工法和機械矯正法來矯正變形。熱加工法矯正變形的關(guān)鍵是正確使用火焰和溫度，加熱的溫度宜為750～900℃，此時的鋼板顏色表現(xiàn)為暗紅色，但是同一部位加熱矯正次數(shù)不得超過2次，并應(yīng)緩慢冷卻，不得用水驟冷。機械矯正法是用千斤頂來矯正變形的方法，把千斤頂放置在變形鋼梁的一側(cè)，其基座放置在剛度較大的梁上，然后通過千斤頂對變形的梁施加外力，使鋼梁回到適宜的位置，讓這種狀態(tài)保留一定時間后，再卸下千斤頂。結(jié)果焊接殘余變形和殘余應(yīng)力消除取得比較好的效果。

　　(5)對“環(huán)”的控制。“環(huán)”———是指焊接操作環(huán)境，包括氣候環(huán)境和工作環(huán)境。氣候環(huán)境包括溫度、濕度、風(fēng)速等;工作環(huán)境包括工件表面干燥及清潔程度(有無油污、鐵銹)等。

　　上述五個方面因素如果發(fā)生變化，應(yīng)再次確認(rèn)其是否仍然符合要求。實施焊接全過程的連續(xù)監(jiān)控的目的，就是確保影響焊接質(zhì)量的諸因素始終處于控制之中，從而確保焊接質(zhì)量符合要求。例如，焊接操作人員發(fā)生了變化，應(yīng)重新審核新增人員的資格及能力是否符合相應(yīng)的要求。特別是對重要節(jié)點、承重梁等的埠接，還應(yīng)在實地測量焊接操作時的電流、電壓以及焊接速度的同時，立即計算出其焊接線能量，以便發(fā)現(xiàn)線能量超出規(guī)定范圍時，能立即通知焊工調(diào)整焊接參數(shù)。

　　3結(jié)束語

　　結(jié)合以上所述，通過對“人、機、料、法、環(huán)”五個方面對焊接質(zhì)量進(jìn)行控制，以及全程質(zhì)量監(jiān)控，使工程順利完工，并如期投入使用。并保證各項使用功能保持良好，焊接工程質(zhì)量也就得到充分的肯定。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]戴為志,黃明鑫,蘆廣平,高良、,賈寶華,張偉.國家體育場(鳥巢)鋼結(jié)構(gòu)安裝工程焊接技術(shù)[J].電焊機,2008(4)：5-7.