赵炉钏 傅伟忠
诸暨市中核交通设施有限公司 浙江 诸暨 311800
【摘 要】本文就钢结构工程常见的焊接质量缺陷的成因进行分析，进而归纳出部分实践性的防治措施，以期为提高钢结构的焊接质量提供一定的借鉴。
【关键词】钢结构焊接；问题；处理方法
引语
钢结构焊接是一项很普遍的加工程序，在机械加工行业有着很广泛的用途，正确掌握焊接方法对保证加工零件质量有着重要的意义。在工作中，我们要在实践与理论的结合上不断思考与总结，熟练掌握焊接操作过程中的要点，提高焊接质量。
一、预防措施
钢结构焊接设计环节就要做好准备工作，如安排好合理的焊接顺序，这样可以有效减少变形情况的出现，还要对称设置焊缝，尽量减少后期焊接过程中的交叉或密集焊缝问题等等，具体来说，有以下几点注意事项：
1、针对尺寸大、又焊缝多的钢结构材料，应该采取间隔性的焊接，如分段焊接方式，并合理分配电流、焊接速度以及焊接方向。
2、针对一些形状不对称的钢结构材料，应该先焊接小部件，待其完全变形后，再采取装配焊接手段，从而完成整体钢结构材料的焊接，这样可以有效防止整体变形问题。
3、在进行焊接操作的时候，应时常翻动，调和整体上的变形，促使其力量互相抵消。
4、手工焊接较长焊缝时,应采用分段进行间断焊接法,由工件的中间向两头退焊,焊接时人员应对称分散布置,避免由于热量集中引起变形。
5、对于焊后易产生角变形的零部件,应在焊前进行预变形处理,如钢板V形坡口对接,在焊接前应将接口适当垫高,这样可使焊后变平。
6、通过外焊加固件增大工件的刚性来限制焊接变形,加固件的位置应设在收缩应力的反面。
二、焊接施工
1、焊接方法选择
焊接是钢结构使用最主要的连接方法之一。在钢结构制作和安装领域中，广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药皮焊条手工焊条、自动埋弧焊、半自动与自动CO2气体保护焊为主。
2、焊接工艺要点
(1)焊接工艺设计确定焊接方式、焊接参数及焊条、焊丝、焊剂的规格型号等。
(2)焊条烘烤焊条和粉芯焊丝使用前必须按质量要求进行烘焙，低氢型焊条经过烘焙后，应放在保温箱内随用随取。
(3)定位点焊焊接结构在拼接、组装时要确定零件的准确位置，要先进行定位点焊。定位点焊的长度、厚度应由计算确定。电流要比正式焊接提高10%~15%，定位点焊的位置应尽量避开构件的端部、边角等应力集中的地方。
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(4)焊前预热预热可降低热影响区冷却速度，防止焊接延迟裂纹的产生。预热区在焊缝两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上，且不应小于100mm。
(5)焊接顺序确定一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩小的焊缝；尽量对称施焊；焊缝相交时，先焊纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时分层施焊。
(6)焊后热处理焊后热处理主要是对焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生。后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。预热及后热均可采用散发式火焰枪进行。
3、焊缝质量检查
钢结构焊缝质量应根据不同要求分别采用外观检查、超声波检查、射线探伤检查、浸渗探伤检查、磁粉探伤检查等。碳素结构钢应在焊缝冷却至环境温度，低合金结构钢应在焊接完成24h以后，进行焊缝探伤检查。
三、焊件的变形
焊接应力的存在会引起焊件的变形。焊接变形的基本类型有以下几种：
（1）纵向和横向收缩变形
（2）角变形
（3）弯曲变形
（4）扭曲变形
（5）波浪变形
预防和减少焊接变形的工艺措施可以采用对称结构或大刚度结构、焊缝对称分布结构；还可以采用反变形措施或刚性夹持方法；另外，还可以火焰加热矫正法，即利用氧-乙炔火焰在焊件适当部位上加热，使工件在冷却时产生相反方向的塑性变形，以消除焊接所产生的变形。
针对裂纹情况，焊接应力过大的严重后果是使焊件产生裂纹。焊接裂纹存在于焊缝或热影响区的熔合区中，而且往往是内裂纹，危害极大。因此，对重要焊件，焊后应进行焊接接头的内部探伤检查。焊件产生裂纹也与焊接材料的成分（如硫、磷含量高）、焊缝金属的结晶特点（结晶区间要小）和含氢量的多少有关。
四、焊缝的开裂
1、产生原因
1)焊件的含碳量过高或硫、磷成分过高及分布不均匀。
2)焊条质量差或采用于母材强度、性能相差悬殊的焊条焊接,造成强度不够被拉裂。
3)定位点焊数量太少或零件本身存在较大误差,组装不上,采取强制变形焊接造成应力过大将焊缝拉裂。
4)刚度大的工件焊接范围顺序和方向选用不当。
5)厚度大的工件未进行预热或在低温下焊接使焊缝冷脆。
6)由于结构本身存在缺口,引起严重应力集中。
7)工件焊接后受到强烈的冲击振动。
2、预防措施
1)严格检查焊件的材质,控制硫磷的含量在允许的范围内。
2)正确选用于母材相适应的焊条、焊剂。
3)合理设置定位点焊接的数量,避免在强制变形下定位焊接,不使焊接应力过大。
4)根据结构情况,正确选定焊接顺序和方向,先焊收缩量大的焊缝。
5)在低温下焊接厚焊件,应将母材进行预热,焊后保温缓冷却。
6)改进设计结构,避免缺口,减少应力集中。
7)已焊工件在运输、堆放、吊装过程中,严防强烈碰撞、振动。
8)适当提高焊缝形状系数。采用对称、分段、多道、多层、间断焊法,消除焊缝应力,提高焊缝强度。
参考文献：
[1]施建武.钢结构焊接工艺及技术要求[J]广东建材,2006,(06).
[2]李兆仁,刘广文,臧传鹏.钢结构焊接施工应注意的问题[J]经济师,2008,(11).
[3]尤晓燕.钢结构焊接中存在的问题及处理方法[J]煤炭工程,2005,(09).
论文作者:赵炉钏,傅伟忠
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第14期
论文发表时间:2016/8/19
标签：钢结构论文; 焊条论文; 应力论文; 裂纹论文; 工件论文; 点焊论文; 对称论文; 《低碳地产》2015年第14期论文;