钢结构焊接工程技术要点及质量控制技术分析

李瑞宝

摘要：随着钢结构空间设计日益美观、复杂，复杂的钢结构、大厚度结构型式不断出现，同时钢材料也从低碳钢逐渐发展到合金钢、铸钢等新型金属材料，另外一些新型焊接工艺的涌现，迫切需要焊接施工技术带来革命性发展，这就需要施工单位充分掌握钢结构的诸多改变，认识到焊接在钢结构形成过程中的特殊性，分析焊接结构的优缺点，针对性地控制焊接施工技术要点，保证焊接质量。

关键词：钢结构；焊接工程技术要点；质量控制

引言

通过对钢结构焊接工程技术要点及质量控制技术研究改进，可切实提高技术人员和操作人员的能力，保证过程控制水平，有效规避质量风险，减少质量波动，提高钢结构焊接质量水平。进而当提升工程经济效益，切实保障工程稳定性、可靠性、安全性。

1钢结构主要优缺点分析

1.1钢结构的优势分析

钢结构在机械工程行业具有诸多优点：钢结构施工快捷、能够流水线作业，需要时能够模块化生产，提升钢结构安装便利性，工程建设合理利用焊接结构能够有效提升经济效益以及市场竞争能力。作业环境要求低，对于一些环境恶劣情况，如在户外、水下、高空均可进行施工作业。除此之外，焊接结构可以实现二次回收利用，钢材料能够实现循环利用，有助于节约施工成本。相对于传统结构而言，钢结构不仅性价比更高，同时更为环保，钢结构符合国家节能减排号召。

1.2钢结构的劣势分析

在工程施工过程之中，运用钢结构能够促使工程强度得到显著提升，钢结构在工程当中日益发挥重要作用，但是，钢结构具备优势的同时还存在着诸多劣势，其中，钢结构导热性能方面较好，相对于其他材料而言，钢结构导热系数要高上许多，这样，钢结构一旦遇到热源就存在一定风险性。钢最大熔点值问题不能忽视，一旦达到熔点值，钢结构则会逐渐熔化，结构的强度以及刚度势必受到影响，性能会显著下降，直接影响到结构质量，甚至会对于工程造成安全威胁，所以，工作人员在制定钢结构施工方案过程当中应当切实保障防火措施到位，避免钢结构遭受到火灾危险。另外，钢结构还有一个缺点就是钢结构耐腐蚀性不强，钢结构材料之中含铁量较高，本身不具有较高抗腐蚀能力，其中，钢结构之中的铁元素和空气之中的水分以及氧气接触会产生氧化反应，就导致钢结构生锈，生锈之后刚结构性能大幅度下降。

2钢结构焊接施工难点分析

2.1人员能力匹配性不足

一些小企业对焊接重视不够，长期雇佣无操作能力的人员从事焊接工作，给工程质量带来巨大的隐患。技术人员缺少设计经验，理论水平高而实际能力不足，对焊接结构的性能及强度分析不足，在产品设计上存在先天缺陷。这些人员能力与其工作岗位的不匹配，给钢结构焊接安全性、可靠性造成了负面影响。另外，钢结构焊接过程当中缺乏统一标准，各个地区焊接的标准不一。某些行业会运用国外技术，同时会聘请国外承包商对于项目进行施工，国外标准和国内的标准的转化过程中出现差错，更影响焊接钢结构的最终质量。

2.2焊接过程的控制

对于钢结构来说，焊接是最不可控的因素，在一些行业中，焊接是作为特殊过程进行控制的，其对焊接过程的各项重要焊接参数进行严格有效的控制，保障过程符合工艺要求，避免其产生影响焊接质量的非正常事件发生，保证焊接过程的一致性、质量的可控性。

3钢结构焊接质量控制主要措施分析

3.1规范焊接顺序

为有效控制建筑钢结构制作中焊接变形问题，应当结合建筑钢结构制作标准进行分析，规范焊接操作顺序，尤其是要明确建筑钢结构的形状及规格型号等，确保建筑钢结构焊接操作的有序进行。小组件焊接是建筑钢结构焊接的基础性环节，只有率先做好小组件焊接工作，建筑钢结构整体焊接与装配才能够顺利进行，这是控制焊接变形的有效方式。在小型钢结构的焊接上，应当以组件装配和定位焊固定为基础焊接操作，在此基础上按照焊接顺序进行规范焊接，以免钢结构焊接变形。焊接过程中应当注意，部件装配环节存在较大的变形隐患，这就要求焊接技术人员做好零配件的管理，严格依照焊接要求选用零配件，最大程度上避免部件装配过程中大应力或变形情况出现，保证建筑钢结构制作的规范性和可靠性。

3.2严格控制焊接工艺

建筑钢结构制作中焊接变形的出现，往往与焊接工艺存在密切联系，因此在实际焊接操作中，要结合建筑钢结构焊接要求，做好焊接工艺的控制工作，基于建筑钢结构焊接特征选定焊接工艺，结合具体焊接要求确定焊接电流、焊接顺序及焊接速度等影响焊接质量的重要因素，通过全面的焊接控制来降低焊接变形发生几率。建筑钢结构焊接施工有一定特殊性，当焊缝集中或焊缝较长情况下，若焊接工艺选用不适宜，极易出现焊接裂缝，因此针对集中焊缝应采取跳焊法对钢结构进行焊接，而焊缝较长部位则最好采取对称焊和分段退步焊相结合的焊接工艺，保证焊接质量可靠。建筑钢结构焊接中，部分焊接对象的组成比较复杂，针对此种复杂钢结构进行焊接时，要在严格控制焊接工艺的同时，遵循科学化的焊接原则，先短后长、先中间后两边是比较常见的焊接原则，若同时存在对接缝和搭接缝，应先焊对接缝，后焊搭接缝，通过多种焊接技术的有效配合，切实做好建筑钢结构焊接变形的控制工作。

3.3加强焊接节点构造设计

（1）钢结构建筑是一种以设计为亮点的建筑，华丽的设计不仅能够令钢结构变得美丽，同时科学合理的钢结构设计还能从根本上对钢结构焊接产生形变的情况起到控制作用。因此在焊接节点构造设计中，要尽最大可能的减少焊接点的数量，尽量将焊接点的尺寸降低。对于钢结构建筑中受力比较大的位置，比如建筑的大梁和承重柱，对其焊接时的设计就需要特别重视焊点的对称问题，要尽量将焊点与钢材截面的中轴设计比较接近，防止重要部位的变形。与此同时，设计焊点时尽量分散焊点，并且远离部件的交叉点。

（2）焊接节点构造设计是建筑钢结构制作中焊接操作的重要内容，其中焊缝数量与面积、焊缝坡口大小与尺寸等都需要引起焊接人员的高度重视，否则会引发焊接变形。因此在建筑钢结构焊接中，应结合实际焊接要求对焊缝数量和面积进行合理控制，一般情况下，焊接过程中热量输入是引发焊接变形的最显著因素，为有效控制变形，应尽可能减少焊缝数量和面积。由于焊缝截面积会加剧焊接变形的风险，因此在焊缝坡口大小与尺寸上，应合理控制焊缝坡口大小与尺寸，优化焊缝截面积，从而降低焊接变形的发生几率。此外，焊接节点位置的设置也是非常重要的，高应力区焊接极易引发焊接变形，建筑钢结构焊接中最好以构件界两侧作为焊接节点位置，以中性轴或近中心轴为标准，尽可能将建筑钢结构中性轴靠近上述标准，从而有效控制焊接变形。

结束语

钢结构自身具备诸多的优良特点，使得其在建筑工程有着极为广泛的应用。尤其是临时建筑或大跨度建筑施工中，钢结构施工造价低，外形美观，极大地满足了建筑形式多元化发展需求。钢结构施工质量控制之中，最重要就要确保钢结构焊接施工质量，建筑业飞速发展，钢结构建筑物则日益提升。焊接是其中关键环节，焊接质量很大程度上取决钢结构整体质量。本文主要是关于钢结构焊接工程技术要点及质量控制技术分析，以供相关专业人士进行参考和借鉴。

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