钢结构加工制作的质量控制要点

发表时间：2017-09-30T10:42:41.380Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：王晓妮[导读] 摘要：建筑钢结构在使用的过程中，钢材作为工程施工的主体，对原材料的规格及设计要求、抗震性都有较高的要求。

博思格建筑系统（西安）有限公司陕西西安 710026 摘要：建筑钢结构在使用的过程中，钢材作为工程施工的主体，对原材料的规格及设计要求、抗震性都有较高的要求。并且以钢材作为建筑主体结构的建筑通常会与玻璃、膜材等现代化的建筑材料配合使用，所以对钢材的要求还需将与此类材料的融合、形成牢固性纳入考虑范围。本文中主要分析钢结构加工制作的质量控制要点。

关键词：钢结构；加工制作；质量控制引言

目前，国内的建筑行业也在悄然发生变化，已经从过去旧的产业模式中走出来，开始朝着更加有利于可持续发展的方向迈进。其中绿色环保建筑就是建筑行业做出的一项重要改革，这也是符合我国基本国策的一个重要方向。在建筑中使用钢结构能够有效促进绿色环保建筑的发展。

1、影响钢材性能的主要因素

随着钢结构的广泛使用，钢结构的质量越来越受到重视和关注，纵观钢结构事故，钢材性能是影响钢结构质量的一个重要方面，对其开展分析。

1.1化学成分的影响

硫和磷（其中特别是硫）是钢中的有害成分，它们降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。在高温时，硫使钢变脆，即热脆，一般硫的含量不超过0.045%。在低温时，磷使钢变脆，即冷脆。氧和氮都是钢中有害杂质，氧的作用和硫类似，氮的作用与磷类似。硅和锰是钢中的有益元素，在碳素结构钢中，硅的含量应不大于0.3%，锰的含量为0.3%～0.8%。

1.2冶金和轧制的影响

热轧钢材由于不均匀冷却产生残余应力，一般在冷却较慢处产生拉应力，冷却较快时产生压应力。钢材在冶金和轧制中难免会出现缺陷，如偏析，非金属夹杂，裂纹，分层。这些缺陷将严重降低钢材的塑性、韧性和冷弯性能，尤其在产生拉应力集中时使脆性破坏的可能性增加。

1.3钢材的硬化

钢材的硬化包括时效硬化、冷作硬化和应变时效硬化。硬化虽然可以提高钢材的强度，但却降低了钢材的塑性和韧性，使脆性破坏的可能性增加。重要承重结构的钢板用冲压机械剪切时，由于剪切应力很大，剪切边缘有1.5mm—2mm的区域产生冷作硬化，使钢板脆性增加，因此对于厚度较大，承受动载的一类重要结构，剪切后，应将金属的硬化层部分刨削或铲削除去。

2、钢结构加工制作的质量控制 2.1工艺上的措施 1）采用合理的施焊次序；2）采用反变形；3）对于小尺寸焊件，焊前预热，或焊后回火加热至600℃左右，然后缓慢冷却，可以消除焊接应力和焊接变形。整体施焊构件，利用机械液压胎具进行定位，检查外观尺寸符合设计规范要求后，方可进行焊接，以保证成品构件满足质量要求。对于构件局部变形，采用火焰矫正。在局部加热中，严格控制火焰温度，否则引起母材金属变脆，影响冲击韧性，不应在同一位置反复加热，加热过程中不要进行浇水。这两点是火焰矫正的一般原则。

2.2安装

进入施工安装现场后的钢结构构件，在运输和吊装中，还会发生构件变形的问题，造成构件的连接接触面无法满足设计规范的要求（设计要求两构件顶紧的节点接触面的面积不得小于70%），很多钢结构构件还存在露天堆放的问题，由于天气的原因，环境的影响，使钢结构构件受潮，对有工艺要求的连接接触面，在构件喷砂除锈后，又产生浮锈或锈斑，影响构件接触面抗滑移系数，虽然施工现场进行了除锈处理，但很难保证符合设计要求。钢结构高强度螺栓连接副的安装，要严格控制高强度螺栓质量和规格必须是同一批次，不得混合乱用，施工顺序分为初拧、终拧两部分，利用扭矩扳手或专用的定扭电动扳手进行操作，对于高强度大六角螺栓连接副终拧完成1h后，48h内进行终拧扭矩检查。由于施工安装环境的局限性，存在质量检查不到位的情况。质量的控制：1）对进入施工安装现场的钢结构构件进行分类堆放，做好成品保护措施，对构件连接的接触面用塑料布进行包裹防止接触面受潮生锈。2）提高施工作业人员的专业素质，加强技术交底工作，落实到每个操作人员中，并签字记录。3）钢结构工程在实际安装过程中采用扭剪型高强度螺栓连接副进行连接，更便于现场的检查及质量的控制，有利于保证工程的质量。

2.3焊接上对钢材的要求

首先选择合理的焊接参数，为了确保良好的焊缝成形，特别重要的是选择合适的焊接电流。各种焊接工艺相关工作位置校正后就可以开始进行焊接。焊接过程中为了避免工作位置出现偏差，不得随意移动垫铁的位置。焊接隐藏部分时，首先必须拥有隐蔽验收手续，方能开始下个工序。焊接时，电弧应该在大约15mm处焊缝裂纹的木头上点火，然后拉伸，再放回起焊点处。此前停留的这几秒钟，应该作为预热时间。然后将电弧压缩使其变短，焊接熔池填满之前保留焊缝厚度，然后把焊条慢慢向前移动来完成剩下的焊缝焊接工作。为了使电弧燃烧稳定，关键是要对焊接过程进行控制和对焊接参数进行调整。针对全熔透焊接工艺的要求，如果采用V形或者单边V形、X形、K形坡口糟对接和T形糟接口，这些焊接方法往往会伴随着缺乏焊透，含有熔渣或断裂缺陷，要完善这些缺陷就需要继续进行焊接工作。

在焊接残余应力的控制中，焊接热处理是一种非常利用率非常高的、有效的方法，在此过程中，所运用到的最主要的技术就是退火处理技术，通过对其的应用，增加其受热的温度，随着温度的升高，保温的时间也得以延长。不过，其中也有一些问题需要引起足够的重视。保证温度在一定的范围之内，不可过高，如果温度过高，就会导致焊接结构表面出现氧化过重的现象，使其内部结构发生相应的变化，从而破坏其使用性能。

第二种可以使用的焊接残余应力控制的方法是锤击消除法，这种方法的应用是在完成焊接结构的焊接之后，利用手锤的锤头对焊接部位进行敲击，从而达到焊接部位延展的目的，与焊接之后所产生的热胀冷缩残余应力进行相应的抵消。

3、结语