建筑钢结构焊接影响因素及焊接质量管控.pdf
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1、钢结构是指将钢材作为主要承载材料,通过连接件将各个构件连接在一起,形成具有一定刚度和强度的结构体系。钢结构具有自重轻、强度高、稳定性好、施工速度快等优点,被广泛应用于建筑、桥梁、机械、船舶等领域。钢结构不仅需要满足结构设计强度的要求,还要满足钢材搭接强度的要求。钢材搭接一般采用焊接的方式,焊接施工具有操作简单、施工速度快等特点,但焊接施工的质量对钢结构强度有严重影响。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 工程概况某工程内屋面为大跨度钢架桁架屋面,钢结构总面积约为 4700m2,总用钢量为 3971t,最大跨度
2、为87.43m,结构形式为倒三角管桁架,桁架所有焊缝均为一级焊缝,施工难度较大,对焊接要求高。为探索钢结构焊接的一次验收质量通过率,本项目以桁架焊接点为试验点,共计 257 个试验点,桁架焊接质量验收调查情况如表 1 所示。2 焊接存在的问题由表 1 可见,钢结构焊接一次验收质量平均通过率为 84.26%,分析其原因主要是隐蔽焊缝质量缺陷、咬边、焊瘤、固体夹渣、焊缝不饱满等。收集现场焊接质量不合格现场实照如图 1 所示,统计不同因素造成的验收不建筑钢结构焊接影响因素及焊接质量管控鲁伟(甘肃省交通投资管理有限公司,甘肃兰州730030)摘要:钢结构焊接具有高强度、高刚性、高耐久性和高安全性的优点
3、,被广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。钢结构焊接的质量和安全性直接关系到工程的使用寿命和安全性能,基于此,针对某工程探讨了影响钢结构焊接质量因素,并提出焊接质量的管控办法,以为建筑钢结构焊接工作提供参考。关键词:钢结构;焊接;影响因素;管控要点表1 钢结构焊接一次验收质量情况统计桁架编号焊缝验收质量检查数一次验收未通过数一次验收通过率/%1#68986.762#661183.333#691085.504#54781.48合计2573784.26图1 钢结构缺陷实照d 孔穴e 焊缝不饱满f 隐蔽焊缝漏焊a 咬边 b 根部收缩c 焊瘤CM&M 2023.04279通过频率如表 2 所示。由
4、表 2 可见,影响焊接质量的主要原因是隐蔽焊缝质量缺陷,占比达到了 51.39%,造成该现象原因主要是由于焊接电流、焊接顺序、焊接速度以及施工人员检查不充分的原因。3 原因分析及解决方案3.1 原因分析3.1.1 焊接电流不合理焊接电流的大小,需要根据钢材的厚度、含碳量、焊条的强度等因素综合确定。然而在实际施工过程中,施工人员根据自身的施工经验来设置焊接电流的大小,经过探伤检测焊接后钢结构,焊接质量合格率仅为 82.12%。3.1.2 焊接顺序倒置焊接顺序倒置是影响隐蔽焊缝质量缺陷的主要原因。针对钢结构构件,施工工人没有按照正确的焊接顺序进行焊接,导致隐蔽构件焊接施工难度增大,焊接质量得不到保
5、障,存在缺焊、漏焊的情况。3.1.3 焊接速度过慢或过快在对现场施工人员焊接速度统计分析时发现,大多数的施工工人凭借自己的手感决定焊接速度,盲目相信自己的施工经验,导致焊接速度过慢或过快。焊接速度过慢,会使焊接部分钢材受到较长时间高温,破坏钢材疲劳强度;焊接速度过快,会导致焊接焊缝不连续或不饱满,影响焊缝强度。3.1.4 未做好施工前检查焊接施工前,要做好人员、材料、机器施工前检查,并对施工人员进行施工重难点及焊接技术要点交底。要检查焊条、焊丝强度及标识是否适用,检查焊材是否被污染及受潮。检查钢材表面是否存在锈迹,若存在应清理钢材表面锈迹及油渍,避免其影响焊接质量。要选择适配、功能完善的焊接机
6、器,否则焊机部件老化会导致二氧化碳气体保护不充分,焊接电源电压不稳定,送丝系统速度不匀速等现象发生,严重影响焊接焊缝质量。3.2 解决方案3.2.1 合理选择焊接电流钢材的厚度直接影响焊接电流的大小,为确定本项目 40mm、30mm 和 20mm 不同厚度钢板最适合的焊接电流大小,在相同的焊接速度下,调整焊接电流的大小,焊接完毕后,采用探伤检测检测焊接质量,从而确定不同厚度钢板最适宜的焊接电流大小。3.2.2 合理控制焊接移动速度针对不同厚度的钢材确定合适的电流大小后,采用控制变量法,将焊接移动速度作为自变量,确定不同厚度钢板最适宜的焊接移动速度。3.2.3 加强焊工的技术交底工作在焊工上岗前
7、,进行岗前安全、技术培训,使焊接人员掌握焊接前的准备工作,现场常用钢材焊接对应的焊接电流大小及焊接移动速度。对于关键节点或施工难度大的部位,应该编制施工方案,制定钢材焊接顺序。3.2.4 健全完善的监理体系为了保证施工质量,对施工单位进行有效监管,需要建立完善的监理体系,加强监理团队的专业性和责任感,通过加强监理团队的人才建设、人才引进,落实专业培训动作,强调监管制度的在施工过程中的重要性,保证施工过程中的焊接质量。4 焊接质量实施效果经过对现场不规范施工进行纠偏,项目现场钢结构焊接质量得到了大幅度提升,焊接质量一次验收平均通过率达 93.10%。采取措施后钢结构焊接一次通过率统计如表 3 所
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