0引言
隨著社會經濟的不斷提升，科學技術的提高，鋼結構建筑的應用越來越普遍。但是，由于鋼結構焊接質量而產生的鋼結構質量問題與安全故事和隱患，也引起了大家的關注。本文結合具體工業廠房鋼結構項目的焊接施工實踐，總結與探討如何進行工業廠房鋼結構安裝的焊接質量控制。
1問題綜述
根據調查、研究得出結論：工業廠房鋼結構安裝中焊接質量問題主要存在以下幾個方面：
1)焊接變形。焊接變形包括縱、橫向收縮、彎曲變形、角變形的扭曲變形等，焊接變形主要是由于焊接受熱不均所至，它不僅可以改變鋼結構外觀形狀、幾何尺寸、降低裝配質量,甚至有時會降低結構的承載能力,使構件質量達不到設計和使用要求。同時，為矯正這些變形，往往要花費大量工時。矯正復雜變形，矯正工作量有時遠遠超過焊接工作量，如果很嚴重的殘余變形，經矯正后也無法達到使用要求，或根本無法矯正時就只能報廢。
2)殘余應力與殘余變形。在鋼結構施工過程中，由于焊接溫度的不均勻變化和對焊接變形的校正，均使構件產生殘余應力;焊接溫度的不均勻變化和框架對構件的約束作用，亦使其產生殘余應力和殘余變形。對于多跨鋼框架，梁柱節點的焊接殘余應力和殘余變形，將在梁的軸線方向上積累，前一根梁焊接產生的變形，使后一根梁預留的焊縫坡口寬度增加，為填補坡口，需增加焊縫的寬度，因而產生更大的焊接殘余應力和殘余變形，如此逐跨地積累，使框架最終產生很大的殘余應力和殘余變形。焊接殘余應力的存在，雖不會影響結構的塑性極限強度,但會降低構件的剛度,影響其彈性極限承載力;且殘余變形的存在，使框架的二階效應增加。
3)突發性斷裂。突發性斷裂在鋼結構安裝施工中時有發生。其特點是突然發生，其斷口呈整齊的切割面狀，這種斷裂極具破壞性與危險性，往往施工人員還沒反應過來事故就發生了。究其原因，一般是焊接電流增大或焊接速度降低，從而使焊接線能量增大，導致熱影響區的晶粒變得粗大(即生成粗大的鐵素體和珠光體)，從而使該區域的韌性大大降低，引發突發性斷裂。
4)其他焊接質量缺陷。如焊縫咬邊、焊瘤、夾渣、氣孔、未焊透等質量問題。
2質量控制的實踐
2.1焊接質量控制措施
根據ISO9001質量體系控制標準，我們在實施本焊接工程中對人、機、料、法、環采取了以下控制措施：
(1)對“人”的控制。“人”———主要是指操作者及檢驗、試驗者。按照ISO9001質量體系相關條款要求，首先，對焊接人員、無損檢測人員的資格及能力進行鑒定，包括檢查資格證書是否有效，檢查資格證書所注明的允許操作范圍，是否與目前即將開始的工程要求相一致，如焊接母材、焊接方法、焊接位置是否與焊工合格證所注明的相一致;其次，進行必要的技術培訓。例如，為確保施工質量，參加本次焊接施工的焊工全部按照JGJ 81-91《建筑鋼結構焊接規程》第八章“焊工考試”的規定，進行了考試并取得合格證，才進入現場進行焊接。
(2)對“機”的控制。“機”———是指焊接設備、烘干設備和無損檢測設備。施工前，我們均對相關設備預先鑒定和檢查。如，焊接設備預先的鑒定與檢查就包括：焊機的型號是否與焊接工藝要求匹配，焊接的電流、電壓是否穩定，焊機電流的調整效果，焊機上的監測儀表是否有效等;對無損檢測設備的鑒定與檢查內容主要有:設備能力是否與焊件檢測的要求相匹配，設備運轉是否正常等。
(3)對“料”的控制。“料”———主要指焊接母材、焊接材料(焊條、焊劑、焊絲)等。對“料”的控制主要包括：焊接材料合格證、質量證明、外觀質量、包裝、標識等的驗證，必要時還需進行復驗。
(4)對“法”的控制。“法”———主要是指焊接工藝，包括焊接工藝評定和焊接施工技術方案。這是我們焊接質量控制的重點環節。對于焊接工藝評定，我們首先是編制并確定了焊接工藝，并在此基礎上確定預熱、后熱及層間溫度、電特性(電流種類、極性、焊接電流、焊接電壓)、操作特性(焊接速度、擺動否、擺動參數、焊接層次)等。
對于焊接施工技術方案，由焊接技術人員編制，并貫徹具體焊接操作方法及注意事項。主要包括焊接材料及其烘干要求、焊接順序、焊接層次、預后熱及層間溫度、不同焊接位置時的焊接線能量(焊接電流、電壓、焊接速度)等。針對鋼結構焊接容易出現的質量問題，還對關鍵部件的焊接進行了重點監控。例如，主梁的對接焊縫焊接，由于主梁的對接接頭為階梯形接頭，故其焊接順序為：先焊接側焊縫，再焊接仰焊縫和平焊縫，最后焊接橫向焊縫。在焊接對接焊縫時須先用直徑Φ3.2mm的焊條做打底焊接;然后再用直徑Φ4.0mm的焊條做填充焊接;用Φ3.2mm的焊條蓋面。在安裝的過程中，強調不要隨意增加對接接頭之間的間隙，控制好坡口角度，減少熔敷金屬截面積。在橫向焊縫與平面焊縫、側面焊縫和仰焊縫的交接處設置引弧板，以消除起弧和落弧帶來的缺陷。特別是在進行立焊縫焊接中要注意兩點：
1)在進行打底焊接時，要適當增加熔敷金屬的厚度，增加焊接線能量，以增大鋼板的受熱范圍，防止焊后鋼板冷卻過快而導致焊縫開裂;
2)立焊縫成形后，必須等焊縫冷卻至環境溫度后，再焊接仰焊縫和平焊縫。周詳的焊接方案，確保了主梁焊接的質量。又如，針對焊接殘余變形和殘余應力問題，我們采用熱加工法和機械矯正法來矯正變形。熱加工法矯正變形的關鍵是正確使用火焰和溫度，加熱的溫度宜為750～900℃，此時的鋼板顏色表現為暗紅色，但是同一部位加熱矯正次數不得超過2次，并應緩慢冷卻，不得用水驟冷。機械矯正法是用千斤頂來矯正變形的方法，把千斤頂放置在變形鋼梁的一側，其基座放置在剛度較大的梁上，然后通過千斤頂對變形的梁施加外力，使鋼梁回到適宜的位置，讓這種狀態保留一定時間后，再卸下千斤頂。結果焊接殘余變形和殘余應力消除取得比較好的效果。
(5)對“環”的控制。“環”———是指焊接操作環境，包括氣候環境和工作環境。氣候環境包括溫度、濕度、風速等;工作環境包括工件表面干燥及清潔程度(有無油污、鐵銹)等。
上述五個方面因素如果發生變化，應再次確認其是否仍然符合要求。實施焊接全過程的連續監控的目的，就是確保影響焊接質量的諸因素始終處于控制之中，從而確保焊接質量符合要求。例如，焊接操作人員發生了變化，應重新審核新增人員的資格及能力是否符合相應的要求。特別是對重要節點、承重梁等的埠接，還應在實地測量焊接操作時的電流、電壓以及焊接速度的同時，立即計算出其焊接線能量，以便發現線能量超出規定范圍時，能立即通知焊工調整焊接參數。
3結束語
結合以上所述，通過對“人、機、料、法、環”五個方面對焊接質量進行控制，以及全程質量監控，使工程順利完工，并如期投入使用。并保證各項使用功能保持良好，焊接工程質量也就得到充分的肯定。
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