在青島鋼結構制作中,可從以下幾個方面確保鋼材的焊接性能:

焊接前的準備
1.材料選擇與檢驗
合理選用鋼材:根據工程需求和當地環境條件選擇合適的鋼材。青島屬于溫帶季風氣候且受海洋影響大,空氣濕度大、含鹽分多,應優先選擇耐候鋼或對普通鋼材做好防腐處理。如Q355B鋼材強度高、綜合性能優且焊接性較好,適用于大跨度桁架、高層建筑、橋梁等結構;對于焊接結構,鋼材應具有碳當量的合格保證,碳當量宜控制在0.45%以下,超出該范圍幅度越多,焊接性能變差程度越大。
嚴格檢驗材料:鋼材進場時,必須附帶爐批號、化學成分報告等“身份證明”,抽樣檢測比例從1%提升至3%,確保每一批次都符合質量要求。檢查鋼材表面質量,避免使用有明顯氣孔、裂紋等缺陷的鋼材,這些缺陷會影響焊接接頭的質量。
2.焊接材料的選擇與管理
選擇合適焊接材料:焊接用的焊條、焊絲和焊劑等應與主體金屬強度相適應,并根據鋼材的種類、厚度和焊接方法等合理選擇。例如,對于Q235材質的鋼材,手工弧焊可選用E4303焊條;對于Q345B材質,可采用E5015焊條。不得使用藥皮脫落或焊芯生銹的焊條和受潮結塊的焊劑。
妥善保管焊接材料:焊接材料應按各種物資管理制度嚴格管理,存放在干燥、通風的倉庫內。焊條、焊劑等在使用前,應按其產品說明書及焊接工藝規定進行烘焙并記錄。如焊條E4303烘干溫度100 - 150℃,保溫1小時;E5015烘干溫度350 - 380℃,保溫1小時,烘干的堿性焊條存放在110 - 120℃的恒溫箱中,且E5015焊條暴露在空氣中大于4小時需重新烘干,但只能烘干兩次,應隨用隨取,使用時注意保持干燥。
3.焊工資格審查與培訓
確保焊工持證上崗:焊工必須經培訓考試合格并取得合格證書,持證焊工必須在其考試合格項目及認可范圍內施焊。施工單位要定期組織焊工進行技能考核和復審,確保焊工的技術水平符合要求。
加強焊工培訓:定期組織焊接技術交流會,分享最新的焊接技術和經驗,提升焊工的整體素質和技能水平。培訓內容應包括焊接操作技能、焊接工藝知識、質量控制要點和安全注意事項等。
4.焊接工藝評定與規程制定
進行焊接工藝評定:首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等應進行焊接工藝評定。通過焊接工藝評定,確定合適的焊接工藝參數和焊接方法,確保焊接接頭的質量符合要求。
編制焊接工藝規程:根據工藝評定結果,編制詳細的焊接工藝規程和工藝卡,明確焊接電流、電壓、焊接速度、預熱溫度、層間溫度等參數。施焊前要做好技術交底,使焊工熟悉焊接工藝要求。
5.焊接區域處理
清理焊接部位:施焊前應認真檢查構件組裝質量,對焊接部位進行清理,去除油污、鐵銹、氧化皮等雜質,保證焊接區域的清潔。焊接表面應無油污、銹蝕物和涂層雜質等,以確保焊縫的質量。
預留禁涂區與涂刷保護涂料:現場焊縫兩側需預留100 - 150mm的禁涂區,并涂刷鋅粉含量≥80%的臨時保護涂料,為焊接創造潔凈的環境。
6.設備與儀器檢查
確保設備完好:用于焊接的設備和儀器必須完好可靠、性能良好,清渣工具齊全。定期對焊接設備進行檢查、維護和保養,確保設備正常運行。
校準檢測儀器:對焊接過程中的檢測儀器,如焊縫探傷儀、硬度計等進行定期校準,確保檢測數據的準確性。
焊接過程中的控制
1.規范焊接操作
嚴格按照工藝參數施焊:焊工在焊接過程中,應嚴格按照焊接工藝規程規定的參數進行操作,如焊接電流、電壓、焊接速度等,不得隨意更改。不同的焊接方法和鋼材對工藝參數有不同要求,必須嚴格執行。
控制焊接順序:合理的焊接順序可以減少焊接應力和變形。應根據構件的結構和焊接要求,制定科學的焊接順序,如采用對稱焊接、分段退焊等方法。
注意焊接操作手法:焊工應掌握正確的焊接操作手法,如運條方式、焊條角度等,以保證焊縫的成型質量和焊接接頭的性能。
2.控制焊接環境
溫度與濕度控制:焊接環境的溫度和濕度對焊接質量有顯著影響。當環境溫度低于 - 10℃時,鋼材會變得“脆弱”,需要預熱至150℃以上再焊接,層間溫度還要控制在80 - 120℃。同時,應盡量保持焊接環境干燥,避免在雨天、霧天或濕度較大的環境下進行焊接。如果濕度超過規定范圍,應采取有效的除濕措施。
風速與防護:焊接時應避免在強風環境下作業,風速過大可能會吹散保護氣體,影響焊接質量。如果在室外焊接,應搭建防風棚,以降低風速對焊接的影響。
3.質量監控與問題處理
實時監測焊接質量:在焊接過程中,可采用無損檢測(NDT)等先進技術手段,如超聲波探傷、射線探傷等,對焊接接頭進行實時監測和評估,及時發現焊接缺陷。
及時處理焊接缺陷:如果焊縫中出現直徑>0.5mm的氣孔等缺陷,必須立即返修,但同一位置最多只能修復2次,反復施焊會讓鋼材性能下降。對于發現的焊接缺陷,應及時分析原因,并采取有效的處理措施,確保焊接質量符合要求。
焊接后的處理與檢驗
1.焊后處理
清理焊縫表面:焊接完成后,應及時清理焊縫表面的熔渣、飛濺物等雜質,使焊縫表面平整、光滑。
進行熱處理(必要時):對于一些重要的焊接結構,根據鋼材的特性和焊接工藝要求,可能需要進行焊后熱處理,如消氫處理、回火處理等,以消除焊接殘余應力,改善焊接接頭的性能。
2.質量檢驗
外觀檢查:檢查焊縫的外觀質量,焊縫表面不得有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑等缺陷,焊縫的尺寸和形狀應符合施工圖和《鋼結構工程施工驗收規范》的要求。
無損檢測:采用超聲波探傷、射線探傷、磁粉探傷等無損檢測方法,對焊接接頭進行內部缺陷檢測,確保焊接接頭內部質量符合要求。一級焊縫需100%進行超聲波探傷,還可引入相控陣檢測技術,精準捕捉細微缺陷。
力學性能檢驗:對焊接接頭進行力學性能檢驗,如拉伸試驗、彎曲試驗、沖擊試驗等,驗證焊接接頭的強度、韌性等性能指標是否符合設計和規范要求。
3.資料整理與歸檔
整理焊接資料:將焊接過程中的各項資料進行整理,如焊接工藝評定報告、焊接質量檢驗報告、焊工合格證、焊接記錄等,確保資料的完整性和準確性。
歸檔保存:將整理好的焊接資料進行歸檔保存,以便日后查閱和追溯,同時也為工程質量驗收和評估提供依據。




