建筑钢结构焊接影响因素及焊接质量管控

建筑钢结构焊接影响因素及焊接质量管控

郑旭

中国核工业第二二建设有限公司

摘要：钢结构是进行高层建筑施工项目过程中必不可少的环节，钢结构施工效果的好坏对于高层建筑整体质量都有着非常大的影响。建筑钢结构焊缝表面和近表面常见的缺陷有气孔、夹渣、未焊透现象以及焊接裂纹等。为进一步探究建筑钢结构焊接水平的提高路径，本文阐述了钢结构建筑具体优势，从材料、工艺和外界环境3方面着手，阐述了建筑钢结构焊接的主要影响因素，详细探讨了建筑钢结构焊接质量管控举措，以期提高建筑钢结构的焊接质量，推动建筑工程领域更好发展。

关键词：建筑钢结构；焊接；影响因素；质量管控

引言

钢结构具有自重小、适应性强和施工效率高等优点，在建筑施工中广泛应用。建筑钢结构施工作业中，焊接质量对整体施工效果起着至关重要的影响。因此，为确保满足建筑施工质量要求，必须明确建筑钢结构焊接质量的影响因素，并采取针对性的质量管控措施，以提升建筑工程的质量水平。

1钢结构建筑具体优势

1.1外部更加美观

以往传统钢筋混凝土建筑受建筑材料的限制，其造型过于单一。但钢结构建筑却能够满足建筑设计者奇思妙想的设计想法。钢结构建筑具有时代感，且其外观更容易得到大众喜爱与青睐。除此之外，钢结构建筑内部空间比较宽敞，管线的铺设并不会对钢结构建筑工程结构的效果造成影响。

1.2可循环利用

不论是钢结构剩下的边角料，还是废弃钢材料，都能够循环再利用，这就能够减少对外界周边环境造成的污染，同时使用钢材料能够减少空气中的粉尘及杂物，不会对建筑周边环境产生不良影响。除此之外，钢结构具有独特特质，能够在负荷较大的建筑结构中广泛应用钢材料。

1.3有效降低成本

钢结构材料能够通过标准化与规范化规模生产技术开展生产，缩短施工时间以及降低施工成本，保障钢材料能够循环利用，将原先钢材料进行拆分后进行合理运用，这样能降低钢结构施工成本及费用。除此之外，由于钢结构重量较轻，在处理过程中具有便捷性与全面性。

2建筑钢结构焊接的主要影响因素

2.1焊接材料

焊接材料中，扩散氢含量是评价其性能的一项重要指标，因当前焊接工作中对无关变量控制效果较好，故此这项指标主要取决于焊接材料自身的理化性质。现行标准下，建筑钢结构所用焊接材料的扩散氢含量应在8mL/100g以下。但从实际情况来看，由于受到多种外界因素的综合影响，仅凭此标准评估，仍难以避免焊接头出现裂纹等问题。特别是在采用二氧化碳气体保护焊时，受到焊枪喷嘴高温和一些溅落物的影响，焊接材料扩散氢含量可能进一步升高，导致原本符合要求的焊接材料指标超限，因此需要额外注意该项内容。

2.2焊接工艺

除焊接材料外，焊接工艺的影响因素也不容忽视。建筑钢结构焊接中存在多种焊接方法，其中电渣焊和埋弧焊的热输入相对较高，若焊缝面积相等，则这两种焊接方式将造成最大的收缩变形。相对而言，手工电弧焊和二氧化碳气体保护焊在热输入和收缩变形上则相对较小。在热输入较高时，若加热更大范围，则焊接效率也将随之显著提升。因此，在焊接工艺选择上，应兼顾效率和质量两方面，合理选择焊接工艺，并合理确定相关焊接参数。在确定方法参数后，还应通过模拟实验的方式进行焊接工艺评定，然后根据合格的工艺评定报告和图样技术等内容要求，制定焊接工艺规程，编制焊接工艺说明书，以此指导焊接工艺流程正确进行。

2.3外界环境因素

由于建筑钢结构焊接工作大部分在露天环境下进行，因此其受到外界自然条件的影响也较为突出，在其他因素稳定的情况下，有可能因环境因素造成焊接质量问题。整体来看，当前影响钢结构焊接质量的外界环境因素主要为温度和风力，风力越大，温度越低，则焊接工作受到的负面影响也就愈加凸显。当然，环境因素的控制措施相对较为简单，若环境条件不符合规定要求，则可暂停进行焊接作业，并采取必要的保护措施，即可最大程度降低外界环境因素的影响。

3建筑钢结构焊接质量的主要管控策略

3.1合理选用焊接方法

在确定具体焊材种类后，通过分析施工进度要求、工程量与施工工序衔接等情况后，施工单位决定采用半自动形式的二氧化碳气体保护焊方法进行焊接，以发挥该方法在控制变形量和防锈能力方面的优势。考虑到以往此种方法存在因焊接材料熔化不充分而引起的气孔问题，技术人员决定在原焊接温度的基础上提升50℃，以规避此类问题。同时，在焊接开始前，应组织施工人员做好焊接区域的清洁工作。在此步骤中，主要使用砂纸打磨去除污垢等杂质，提升焊接质量。

3.2钢结构焊接质量控制与预防

焊接是钢结构施工重要环节,将直接影响到钢结构的整体稳定性和安全性,是施工环节的关键和核心内容,所以在焊接施工时,必须特别重视焊接工作。从钢结构工程的施工特点来看,焊接工艺对钢结构工程焊接质量十分重要,在焊接工艺和焊接方案中必须明确焊接参数的选定,并对焊丝规格、焊接电压大小等进行明确,从根本上确保各项参数的准确性,从而提高焊接施工的整体焊接质量。首先,应严格要求所有焊接人员接受培训考核,同时应做好图纸审核和书面技术交底工作,在施工工艺和技术交底中明确焊接质量标准和质量要求。需要对焊接作业人员进行书面技术交底,严格按照正确焊接方式进行焊接,焊接钢构件的关键节点部位时,要严格控制焊接参数和焊接工作的整体质量标准。其次,焊接施工前,应按照焊接工艺或规范标准要求,对钢材焊接表面进行清理,正式施焊前,应做好母材的预热准备工作。对需要多次焊接完成的重点部位,每层焊接应一次完成,确保焊缝完整性和美观度,焊接完成后,应及时清除焊渣等杂物。如焊接过程中,出现质量问题,应根据规范要求,对问题部位进行非破坏性检测,对问题严重的焊缝,可更换材料。最后,焊接施工过程中或者完成后,质检部门应及时进行现场质量监督与验收,以确保钢结构焊接质量,从而使得钢结构焊接质量满足规范要求。

3.3合理选取焊接材料

为确保该建筑项目钢结构的焊接材料符合预期要求，施工单位与建设单位将焊接材料选取作为首要环节予以把控，并结合实际情况焊材。在此基础上，技术人员也较为重视焊接材料的扩散氢含量指标的检测工作，采用精密测试仪器对其进行测试。同时，在现行标准的基础上结合工程实际，并基于冗余的设计理念。另外，在选定焊接材料后，技术人员应适当调整焊剂与焊条药皮中的氧化剂和脱氧剂的比例，确保其大致处于1∶1的比例，以避免气孔缺陷的产生。

3.4合理控制焊接环境

在建筑钢结构焊接施工作业中，由于建筑高度较高，大部分钢结构焊接工作属于典型的高空作业。同时，施工区域附近已有多栋高层建筑，受此建筑布局影响，焊接施工区域的环向气流较强，容易导致焊缝的冷却速度过快，进而给焊接质量带来一定的不利影响。针对上述问题，在焊接质量管控工作中，工作人员可采取以下3点措施来规避环境影响因素。第一，在使用二氧化碳气体保护焊的过程中，将二氧化碳气体流量提升5%。第二，将焊道缩短至原来的80%。第三，在焊接工作区域搭建防风平台。

结束语

建筑钢结构焊接是一项综合性及复杂性均较高的工作，其质量管控工作不容忽视。因此，在今后的实际工作中，应结合焊接施工现场环境的复杂性，以及钢结构和焊接方式的多样性，详细探究建筑钢结构的焊接影响因素。然后根据探究结果，设计更具针对性的焊接质量管控措施，以明确焊接技术要点，实现焊接质量的稳步提升。

参考文献

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