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摘要：焊接是钢结构构件工作层面的重要连接方法。随着当代各种学科的迅速发展，如：计算机、电子、材料、自动控制、冶金、物理等，随着新工艺、新设备、新材料、新技术的不断出现，钢结构焊接技术在我国建筑行业中的作用与重要性日益明显。这就表明钢结构焊接水平直接或间接的决定着建筑钢结构的质量。本文就钢结构工程焊接质量的控制措施进行探讨。
关键词：钢结构；焊接；质量控制
1钢结构的优点
钢结构采用流水线技术可批量生产，工程施工周期短，可现场完成安装，同时，施工成本也相应降低，可以循环利用。钢结构在现场施工中所表现出的方便快捷等特点获得了社会各界的广泛认同，正因它自身的这种特点更加促进了其在建筑行业的广泛应用。钢结构的广泛应用促进了构件的批量生产，这样反过来又使得施工更加便利。优化钢结构的施工环节，可以无形中缩短施工周期，实现节约成本的目的；相比于钢筋混凝土，钢结构的自重很轻，可以有效降低建筑物自重；同样相比于其他建筑结构，钢结构建设的适应性更强，适合于那些地基承载力较弱和地震强度较高的地区。
2钢结构工程焊接质量控制
2.1焊接环境要求
焊接作业时，作业环境温度一般不应低于0℃以下，相对湿度不应大于90%，焊条电弧焊时，最大风速不应超过8m/s，气体保护焊时，最大风速不应超过2m/s。当作业环境温度在0℃以下，-10℃以上时，应对焊接接头的母材进行预热，保证母材两倍板厚且不小于100mm范围内温度不低于规范规定的最低预热温度，并且在施工过程中保持这一温度不低于规范要求。在-10℃以下温度焊接施工时，应先做该温度下的焊接工艺评定，合格后再按评定的工艺进行施工，否则严禁施工。现场高空焊接作业应搭设稳固的操作平台和防护棚。
2.2焊接裂纹的控制
焊接裂纹的防治措施（1）合理选择焊接材料控制焊缝的化学成份，降低母材及焊接材料中形成低熔点共晶物即易于偏析的元素，如S、P含量；目的是防止熱裂纹的产生。（2）控制焊接工艺参数，电流和焊接速度，使得焊道截面上的宽度和深度比值符合工艺要求，以达到控制热量输入的目的。（3）对焊材进行必要的焊前预热和焊后冷却可以改善焊接接头内部组织，提高焊缝的综合性能，防止出现冷裂纹。
2.3焊接变形控制
（1）设计合理的焊缝
在钢结构中，连接是较为关键的一个工序，连接部分的承载能力应大于等于整个钢结构的承载能力，即焊缝的强度要略大于钢材的强度。在对焊缝进行设计时，如果焊缝承受较大的载荷，则焊缝的设计强度应加大；焊缝的尺寸也不应设计得过长，过长的焊缝变形的可能性就愈大，也增大了后续矫正的工作量；对T型接头进行焊缝设计时，焊接应设计为开坡口双面焊，以保证构件的强度。在对焊缝进行设计时，还要考虑到焊缝的总体布局，以减少整个钢结构的变形量，对焊缝的布局进行优化，应遵循以下原则：焊缝设置对于整个钢结构来说应对称，焊缝长度应适中，且焊缝分布应分散开来，平行的焊缝之前要间隔一定的距离。
（2）合理的装配和焊接顺序
要有标准的水平平台，用于制作和拼接钢件，这样保证了构件的平直。小件可以一次装配，先定位焊接一遍，再按顺序一次完成。大型钢结构要先将小件组焊，然后，总体装配，之后再焊接。拼装过程中要注意避免过大的外力强制组对，防止焊件的变形。对接口的间隙，搭接长度，坡口角度连接要合理。对称的焊件具有对称分布的焊缝，对称焊接可以将焊接变形互相抵消和简化。但是由于焊接顺序依然是有先有后的，先期的焊缝变形大，后期的焊缝变形小，这样对称焊接依然会产生变形，所以，焊接顺序不能随便安排。在焊接过程中，对称的构件要先装配好，再由成对的焊工互相对应同时焊接。有些钢结构很难同时对称的焊接，此时，只能将焊缝先后焊接，不过依然可以通过顺序的合理安排减少变形。对于焊缝不对称的结构，保证焊缝少的一侧先焊，焊缝多的一侧后焊，这样就仍然可以通过焊接顺序的合理安排来减少形变。
（3）选择合理的焊接工艺
在焊接时产生的能量愈小，构件的变形就愈不明显。因此，在焊接时，应尽量选取小焊条、实施多层焊接，焊接电流以及焊接速度要进行适当选取。在进行焊接时，应遵循先短后长、先立角后平角、先对接后角接的原则。对于较长的焊缝，为了减少加热变形的问题，可以采取间断焊的方法，在进行操作时，应让水平较好的焊工实施焊接，以避免产生焊接缺陷，保证钢结构的整体质量。
2.4焊后检查
（1）焊缝外观检查
在无损检测之前进行焊缝外观检测，避免焊缝表面出现严重的质量问题。焊缝的检查应包括接头的表面是否均平、焊缝尺寸是否存在偏差。外观是否清洁整齐，表面是否存在裂纹等缺陷，防止熔渣等飞溅物损坏焊缝的质量，科学合理的进行检查。
（2）焊缝内部质量的检验
检测方法的选择上，应根据不同焊缝质量要求等级及检验标准，选择为射线、超声波、磁粉（表面裂纹）、渗透（非铁性表面缺陷）。做好焊缝内部质量的检验是保证焊接质量的关键，因此需要选择恰当的检验方法。无损检测采用的方法和检测比例应需要按照设计要求规定，并且应符合有关施工规范。抽检的焊口应在监理人员在现场的情况下选定，并记下焊口的编号。无损检测结束后，施工单位焊口图上准确标明编号、材质、规格、焊口位置、焊工代号、无损检测位置、无损检测方法。检验人员应及时对无损检测报告以及射线底片进行检查。如有些焊接需要返工，在返工的时候也必须按照返修标准，严格执行返修的要求。同时，需要工作人员对返工的过程做好施工记录，及时审查扩伸的射线底片报告，在焊口图上准确标记好返修的扩伸部位。
3结语
钢结构焊接工序，是整个钢结构建筑施工项目中的核心内容之一。在施工全过程控制中，要做好焊接施工前、施工中及施工后的检查验收工作，除严格遵照规范和操作程序施工外，同时还要重视关键节点处各工序质量的检查验收。在焊接施工过程中，只有实行全过程的监测管理，才能保证每一道焊缝的施工质量，才能最终搞好整个工程质量。
参考文献：
[1]GB 50755—2012，钢结构工程施工规范[S] .
[2]建筑钢结构施工的质量控制要点分析[J].原学真.江西建材.2015（18）
[3]桥梁钢结构焊接变形控制与矫正[J].章国平，王兴，杨令成，所立新，徐勇.建筑技术开发.2015（09）
（作者单位：陕西建工安装集团有限公司）
关键词：钢结构；焊接；质量控制
1钢结构的优点
钢结构采用流水线技术可批量生产，工程施工周期短，可现场完成安装，同时，施工成本也相应降低，可以循环利用。钢结构在现场施工中所表现出的方便快捷等特点获得了社会各界的广泛认同，正因它自身的这种特点更加促进了其在建筑行业的广泛应用。钢结构的广泛应用促进了构件的批量生产，这样反过来又使得施工更加便利。优化钢结构的施工环节，可以无形中缩短施工周期，实现节约成本的目的；相比于钢筋混凝土，钢结构的自重很轻，可以有效降低建筑物自重；同样相比于其他建筑结构，钢结构建设的适应性更强，适合于那些地基承载力较弱和地震强度较高的地区。
2钢结构工程焊接质量控制
2.1焊接环境要求
焊接作业时，作业环境温度一般不应低于0℃以下，相对湿度不应大于90%，焊条电弧焊时，最大风速不应超过8m/s，气体保护焊时，最大风速不应超过2m/s。当作业环境温度在0℃以下，-10℃以上时，应对焊接接头的母材进行预热，保证母材两倍板厚且不小于100mm范围内温度不低于规范规定的最低预热温度，并且在施工过程中保持这一温度不低于规范要求。在-10℃以下温度焊接施工时，应先做该温度下的焊接工艺评定，合格后再按评定的工艺进行施工，否则严禁施工。现场高空焊接作业应搭设稳固的操作平台和防护棚。
2.2焊接裂纹的控制
焊接裂纹的防治措施（1）合理选择焊接材料控制焊缝的化学成份，降低母材及焊接材料中形成低熔点共晶物即易于偏析的元素，如S、P含量；目的是防止熱裂纹的产生。（2）控制焊接工艺参数，电流和焊接速度，使得焊道截面上的宽度和深度比值符合工艺要求，以达到控制热量输入的目的。（3）对焊材进行必要的焊前预热和焊后冷却可以改善焊接接头内部组织，提高焊缝的综合性能，防止出现冷裂纹。
2.3焊接变形控制
（1）设计合理的焊缝
在钢结构中，连接是较为关键的一个工序，连接部分的承载能力应大于等于整个钢结构的承载能力，即焊缝的强度要略大于钢材的强度。在对焊缝进行设计时，如果焊缝承受较大的载荷，则焊缝的设计强度应加大；焊缝的尺寸也不应设计得过长，过长的焊缝变形的可能性就愈大，也增大了后续矫正的工作量；对T型接头进行焊缝设计时，焊接应设计为开坡口双面焊，以保证构件的强度。在对焊缝进行设计时，还要考虑到焊缝的总体布局，以减少整个钢结构的变形量，对焊缝的布局进行优化，应遵循以下原则：焊缝设置对于整个钢结构来说应对称，焊缝长度应适中，且焊缝分布应分散开来，平行的焊缝之前要间隔一定的距离。
（2）合理的装配和焊接顺序
要有标准的水平平台，用于制作和拼接钢件，这样保证了构件的平直。小件可以一次装配，先定位焊接一遍，再按顺序一次完成。大型钢结构要先将小件组焊，然后，总体装配，之后再焊接。拼装过程中要注意避免过大的外力强制组对，防止焊件的变形。对接口的间隙，搭接长度，坡口角度连接要合理。对称的焊件具有对称分布的焊缝，对称焊接可以将焊接变形互相抵消和简化。但是由于焊接顺序依然是有先有后的，先期的焊缝变形大，后期的焊缝变形小，这样对称焊接依然会产生变形，所以，焊接顺序不能随便安排。在焊接过程中，对称的构件要先装配好，再由成对的焊工互相对应同时焊接。有些钢结构很难同时对称的焊接，此时，只能将焊缝先后焊接，不过依然可以通过顺序的合理安排减少变形。对于焊缝不对称的结构，保证焊缝少的一侧先焊，焊缝多的一侧后焊，这样就仍然可以通过焊接顺序的合理安排来减少形变。
（3）选择合理的焊接工艺
在焊接时产生的能量愈小，构件的变形就愈不明显。因此，在焊接时，应尽量选取小焊条、实施多层焊接，焊接电流以及焊接速度要进行适当选取。在进行焊接时，应遵循先短后长、先立角后平角、先对接后角接的原则。对于较长的焊缝，为了减少加热变形的问题，可以采取间断焊的方法，在进行操作时，应让水平较好的焊工实施焊接，以避免产生焊接缺陷，保证钢结构的整体质量。
2.4焊后检查
（1）焊缝外观检查
在无损检测之前进行焊缝外观检测，避免焊缝表面出现严重的质量问题。焊缝的检查应包括接头的表面是否均平、焊缝尺寸是否存在偏差。外观是否清洁整齐，表面是否存在裂纹等缺陷，防止熔渣等飞溅物损坏焊缝的质量，科学合理的进行检查。
（2）焊缝内部质量的检验
检测方法的选择上，应根据不同焊缝质量要求等级及检验标准，选择为射线、超声波、磁粉（表面裂纹）、渗透（非铁性表面缺陷）。做好焊缝内部质量的检验是保证焊接质量的关键，因此需要选择恰当的检验方法。无损检测采用的方法和检测比例应需要按照设计要求规定，并且应符合有关施工规范。抽检的焊口应在监理人员在现场的情况下选定，并记下焊口的编号。无损检测结束后，施工单位焊口图上准确标明编号、材质、规格、焊口位置、焊工代号、无损检测位置、无损检测方法。检验人员应及时对无损检测报告以及射线底片进行检查。如有些焊接需要返工，在返工的时候也必须按照返修标准，严格执行返修的要求。同时，需要工作人员对返工的过程做好施工记录，及时审查扩伸的射线底片报告，在焊口图上准确标记好返修的扩伸部位。
3结语
钢结构焊接工序，是整个钢结构建筑施工项目中的核心内容之一。在施工全过程控制中，要做好焊接施工前、施工中及施工后的检查验收工作，除严格遵照规范和操作程序施工外，同时还要重视关键节点处各工序质量的检查验收。在焊接施工过程中，只有实行全过程的监测管理，才能保证每一道焊缝的施工质量，才能最终搞好整个工程质量。
参考文献：
[1]GB 50755—2012，钢结构工程施工规范[S] .
[2]建筑钢结构施工的质量控制要点分析[J].原学真.江西建材.2015（18）
[3]桥梁钢结构焊接变形控制与矫正[J].章国平，王兴，杨令成，所立新，徐勇.建筑技术开发.2015（09）
（作者单位：陕西建工安装集团有限公司）