浅析钢结构焊接质量的环境要求及控制措施.docx

浅析钢结构焊接质量的环境要求及控制措施浅析钢结构焊接质量的环境要求及控制措施摘要:焊接是建筑钢结构连接的主要方式之一，焊接质量在钢结构工程中极为重要。随着钢结构建筑的广泛应用，钢结构焊接施工过程中出现的钢结构质量问题及环境因素所产生的焊接缺陷更容易引发灾难性的工程质量事故，因此要引起了大家的高度关注。关键词:钢结构焊接;环境特点;控制措施前言目前，随着国民经济的快速发展，现代建筑钢结构的发展，钢结构在各方面工程的应用所占比重越来越大。焊接是建筑钢结构连接的主要方式之一，焊接质量在钢结构工程中极为重要。当今结构体型和节点构造复杂多样,结构材料也由低碳钢逐渐发展到低合金高强钢,出现铸钢、铝合金等新型材料。这些金属材料在焊接过程中会发生一系列变化,产生缺陷的可能性比低碳钢要严重得多。特别是在冬季施工,气温低、湿度大的天气经常遇到,更容易导致碳当量相对较高的低合金高强钢焊缝的热影响区产生淬硬组织,产生延迟裂纹。另外还容易出现层状撕裂、结晶热裂纹、气孔等焊接质量缺陷。尤其是对厚板和约束度大的节点影响最大,即使是低碳钢也存在出现冷裂纹的可能性。这些焊接缺陷加大了焊缝应力集中的现象,严重削弱了结构承载力。而淬硬组织、层状撕裂这类缺陷用常规的超声波探伤方法也检查不出来,延迟裂纹还具有脆断特性,所以说这种环境因素所产生的焊接缺陷更容易引发灾难性的工程质量事故。1建筑钢结构施工现场焊接的环境特点钢结构施工就是将加工制作好的构件,按照一定的次序,拼装吊装到设计预定的位置,然后进行测量连接固定,逐件逐单元地集成并最终形成结构体系的过程。安装工艺方法根据钢结构工程类型现场决定。建筑钢结构施工现场焊接作业与其他行业相比,机械化程度低,手工操作多。目前常用的焊接方法还是手工电弧焊,特殊情况下才使用CO2保护焊或栓塞焊。钢结构工程的结构特点和安装工艺方法,决定了施工现场焊接的环境特点。(1)露天作业、野外施工。存在高温、严寒,风雨雪雾等恶劣气象环境;存在夜间光线暗能见度低的环境。(2)高空作业、流动施工。操作位置多变,操作空间有限。(3)多工种交叉作业、多障碍环境作业。施工场地有限,现场交通不便。现场材料设备多,临时堆放物多,易燃易爆材料多。各工种工序的成品和半成品之间容易发生污染。(4)带电作业、高温作业。金属构件是导体,焊接熔池易产生高温热辐射。根据以上http://特点,可以将焊接环境划分为两种类型:其一是直接影响焊接接头质量的理化环境和通过影响焊接设备性能、焊接材料性能、焊接工艺参数的稳定性而影响焊接接头质量的理化环境。GB/T19001-2000标准6.4条款:“为达到产品符合要求所需的工作环境”指的就是这种直接影响工程质量的理化环境。其二是直接影响操作人员的身体健康、劳动保护、安全卫生、心理活动而间接影响操作质量的劳动环境。施工现场的劳动环境,一方面影响焊工的身心健康,防护不当容易发生职业安全事故。另一方面影响焊工操作技术水平的正常发挥,又容易导致焊缝存在气孔、夹渣、咬边、焊瘤等焊接质量缺陷。因此施工现场的劳动环境间接影响焊接工程质量。值得一提的是项目施工组织、质量保证体系运行这种管理环境也直接或间接地影响着焊接工程质量。2影响钢结构焊接质量的环境因素一般情况下分析影响钢结构焊接质量的环境因素就是指直接影响工程质量的理化环境因素。这种理化环境因素主要包括空气的温度、湿度和风力三个指标,其次是焊件坡口区域的清洁程度。其中温度的影响效果最直接、后果最严重,又最难控制;湿度次之;风力可在局部小环境内得到控制;坡口区域的清洁程度容易保证。这些环境因素在焊接质量的形成过程中所起的作用有所不同。(1)空气温度直接影响焊接热循环过程、焊接熔池冶金化学反应程度、焊缝和热影响区金相组织转变、合金元素和应力的分布,最终影响焊接接头的质量和性能。其次空气温度也影响焊接设备的工作性能。(2)空气湿度对焊接质量有影响,是因为水分是氢元素的主要来源。而氢元素直接参与熔池的冶金化学反应。氢元素的溶解度和扩散速度随着焊缝金属的结晶、组织转变不断发生变化。氢元素的含量和分布直接影响焊接接头的脆性转变和延迟裂纹的发生发展,对焊接结构的质量和安全危害极大。空气湿度对焊接材料的`影响也如此。(3)风力即焊接区域空气的流速。主要是影响焊接电弧形态和气体保护氛围的工艺稳定性;其次与温度共同作用影响焊缝冷却速度,从而影响焊接热循环、冶金化学反应程度、接头组织转变和应力分布。(4)焊接前坡口区域存在的水分、油漆、铁锈等污染物,含有C、O、H等化学元素。在焊接加热时,直接参与冶金反应,改变了正常的化学反应成分和元素含量,增加了焊接接头产生缺陷的机率。3焊接作业区环境的具体要求(1)焊接作业区风速:手工电弧焊不超过8m/s;气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊不超过2m/s。(2)焊接作业区的相对湿度不