金亮--浅谈钢结构焊接分析与质量控制.docVIP

浅谈钢结构焊接分析与质量控制 摘要：钢是生活中必须用到的一种基本工具，建筑施工，工程机械都需要钢。在各种工程中，钢需要通过焊接技术达到施工的要求，所以，钢结构焊接技术非常重要。随着社会经济的不断发展与进步，钢结构焊接越来越凸显它的广泛性和优越性。在钢结构焊接过程中，由于外形尺寸、焊接位置、焊接工艺等诸多因素的影响，会出现焊接变形、焊接缺陷等问题，这些问题严重影响了焊件的质量。本文主要对钢结构焊接的质量控制进行分析。 关键词：钢结构；焊接；质量控制； 与混凝土结构相比，钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、基础费用少、结构占用面积少和工业化程度高等一系列优点，近年来发展迅速。在加工钢结构工件的过程中，保证钢结构的焊接质量显得尤为重要。 一、钢结构焊接分析 1.钢结构焊接变形的主要形式 （1）纵向缩短和横向缩短变形。这是由于钢板对接后焊缝发生纵向收缩和横向收缩所引起。 （2）角变形。钢板V形坡口对接焊后发生的角变形，是由于焊缝截面形状上下不对称，引起焊缝的横向缩短上下不均匀。X形坡口的对接头，当焊接顺序不合理，造成正反两条焊缝的横向缩短不相等时，也会产生角变形。 （3）弯曲变形。焊接梁或柱产生弯曲的主要原因是焊缝在结构上布置不对称所引起。丁字形梁焊缝位于梁的中心线上方，焊后焊缝纵向缩短引起弯曲变形。 （4）扭曲变形。扭曲变形原因较多，装配质量不好和配件搁置不当，以及焊接顺序和焊接方向不合理都可能导致变形，但归根到底还是焊缝的纵向或横向缩短所引起。 （5）波浪变形。主要是由于焊缝的纵向缩短对薄板边缘产生的压应力而造成的；其次是由于焊缝横向缩短所造成。 2.焊接变形的主要原因。 （1）加工件本身焊缝布置不均，导致收缩不均匀，焊缝多的部位收缩大、变形也大。加工人员操作不当，未分层、分段、对称地进行间断施焊，焊接电流、速度、方向不一致，造成加工件变形的不一致。焊接时引起焊接应力集中和过量变形。 （2）材料因素的影响，材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关, 而且和母材也有关系,材料的热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用,一般情况下,随着弹性模量的增大, 焊接变形随之减少而较高的屈服极限会引起较高的残余应力,焊接结构存储的变形能量也会因此而增大, 从而可能促使脆性断裂,此外,由于塑性应变较小且塑性区范围不大,因而焊接变形得以减少。 钢结构焊接质量控制 1.设计中应采用合理的构造。第一，焊缝的焊脚尺寸和焊缝长度应符合构造要求，宜采用细长焊缝，不用粗而短的焊缝；在保证安全的前提下，不得随意加大焊脚尺寸。第二，焊缝尽可能布置在对称位置上，以减小残余变形。第三，不宜采用带锐角的板料做成肋板，板料的锐角应切掉，以免焊接时锐角处板材被烧损，影响材质。焊缝不宜过分集中，避免产生过大的残余应力甚至产生裂纹。尽量避免三向焊缝相交，为此可将次要焊缝中断，主要焊缝连续通过。 2.焊接材料应符合设计要求和有关标准的规定，应检查质量证明书及烘焙记录。（材料标准及控制方法如图） 3.焊接过程控制。在焊接过程中，应制定详细的方案，对各方面进行有效的质量监督，保证金属材料、实物表面的质量。 （1）焊接环境的检查。第一，风速：由于焊接的方法不同，对于风速的控制也不同，在进行气体保护焊时，应使风速控制在1m／s，对于其他的焊接方式应不能大于8m／s，必要的时候应采取相应的保护措施。第二，对于焊接电弧应确保周围的湿度，保证焊接的质量。第三，外界因素，如雨雪风霜等恶劣天气，直接影响了焊接工作进行，如果不能对焊接施工采取保护措施，就不能进行焊接工作。 （2）焊接记录的检查。焊接记录的内容：产品编号、规格、图号；现场使用的工艺文件编号；母材和焊接材料的牌号、规格、入场检验编号；焊接方法、焊工姓名、焊工钢印；实际预热温度、后热温度、消氢温度和时间；检验方法、检验结果，包括外观检验、无损探伤、水压实验和焊接试样检查；检验报告编号(理化实验室、无损检测室等专业部门出具的书面报告)；焊接返修方法、返修部位、返修次数；记录日期、记录人签字。对焊接记录应保证及时性、真实性和完整性；应按照制造工序依次进行使记录规范化；必须经有关检验人员签字或审批。 （3）焊接工艺评定及施焊工艺。在评定的程序上，首先，产品进行焊接之前，专门负责人员需要制定焊接工艺指导书；其次，施工单位对焊接施工进行培训辅导；再次，专业检测人员对焊接产品进行性能测试，检验产品是否合格；最后，专业评定人员对前面的检测过程做出评定报告，对不合格的焊接重新进行评定。焊接工艺因素可分为重要因素和次要因素，这是判断是否需要重新进行焊接工艺评定的条件。当重要因素发生变更时，必