鋼結(jié)構(gòu)建筑作為一種綠色低碳建筑形式，在未來市場(chǎng)有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。積極推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑，是實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要抓手。“十四五”期間，我國將繼續(xù)貫徹綠色發(fā)展理念，以實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)，鋼結(jié)構(gòu)的占比將逐步提高。
鋼結(jié)構(gòu)因其自重輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、工業(yè)化程度高、造型自如等眾多優(yōu)點(diǎn)的大大量應(yīng)用，同時(shí)其具有造型新穎、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、節(jié)點(diǎn)眾多，技術(shù)含量高，施工復(fù)雜，工程建設(shè)難度大等特點(diǎn)，質(zhì)量管理和保證質(zhì)量的措施尤其重要。
鋼結(jié)構(gòu)工程主要包括鋼結(jié)構(gòu)焊接及緊固件連接、鋼零件以及鋼部件加工、構(gòu)件組裝及預(yù)拼裝、鋼結(jié)構(gòu)安裝、圍護(hù)結(jié)構(gòu)與幕墻工程和防腐防火涂裝工程等，其中焊接工程對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程建設(shè)來說既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。
鋼結(jié)構(gòu)焊接工程產(chǎn)生質(zhì)量問題多種多樣，其產(chǎn)生因素有很多，有工藝不當(dāng)導(dǎo)致的問題，也有違反工藝操作造成的問題，同時(shí)也有由于施工人員的技術(shù)水平有限造成的問題等等。
焊接工程問題
焊接缺欠：指焊接過程中產(chǎn)生的瑕疵，如材料不連續(xù)、不均勻等，超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“缺欠”稱為“缺陷”。
標(biāo)準(zhǔn)：BS EN ISO 6520 《金屬熔化焊焊縫缺陷分類及說明》、?BS EN ISO 5817 《金屬熔化焊焊縫缺陷質(zhì)量分級(jí)指南標(biāo)準(zhǔn)》
1、焊縫尺寸不符合要求
現(xiàn)象：焊縫外形高低不平、焊道寬窄不齊、焊縫余高過大或過小、焊縫寬度太寬或太窄、焊縫和母材的過渡不平滑等。
原因分析
焊縫坡口角度、寬度及組裝間隙不統(tǒng)一；
焊接方法選擇不當(dāng)，填充層過高，失去坡口輪廓線，蓋面寬窄不一；
背面清根刨縫質(zhì)量差，焊道寬度不一；
焊接電流過大或過小，運(yùn)條手法和角度不當(dāng)以及焊速不均勻。
2、咬邊
現(xiàn)象：電弧或火焰將焊縫邊緣母材熔化，沒有填充焊接金屬補(bǔ)充，留下凹欠或凹槽。
原因分析
焊接電流過大，電弧過長(zhǎng)，運(yùn)條角度不當(dāng)及運(yùn)條操作不熟練；
運(yùn)條時(shí)坡口邊緣兩側(cè)停留時(shí)間過短，造成熔敷金屬與母材未熔合；
焊縫填充金屬過低，蓋面焊接焊肉過厚，電弧停留時(shí)間過長(zhǎng)，焊縫區(qū)域溫度過高造成咬肉。
3、焊瘤
現(xiàn)象：熔化金屬流淌到焊縫以外未熔化的母材上形成金屬瘤，常伴有局部未熔合。習(xí)慣上將焊縫金屬的多余疙瘩部分稱為焊瘤。
原因分析
坡口邊緣污物未清理干凈；電流過大，熔池溫度過高，使液體金屬凝固較慢，在自重的作用下下墜而成；
運(yùn)條角度不當(dāng)，操作不熟練，焊接速度太慢以及組對(duì)間隙太大等。
4、弧坑
現(xiàn)象：焊接時(shí)在焊道末端形成的低洼部分，表面低凹深度大于0.5mm以上。
原因分析
焊縫熔池金屬未填足，熄弧過快或電流過大（薄板時(shí)）易產(chǎn)生弧坑。
5、飛濺
現(xiàn)象：手工焊接時(shí)，在焊縫及其兩側(cè)母材上產(chǎn)生一般性飛濺和嚴(yán)重性熔合飛濺。
原因分析
堿性焊條使用極性不正確，電弧不穩(wěn)定而產(chǎn)生飛濺；
接地電纜接頭不當(dāng)，產(chǎn)生嚴(yán)重磁偏吹，造成嚴(yán)重飛濺；
焊條保管不當(dāng)，使其表面涂料變質(zhì)，使內(nèi)部含有大量氣體引起。
6、母材表面電弧擦傷
現(xiàn)象：多是由于偶然不慎使焊條或焊把與焊接工件接觸，或地線與工件接觸不良短暫引起電弧，在焊接工件表面留下的傷痕，形成許多小圓孔和凹坑。
原因分析
操作不慎，是焊條或焊把裸露部分與非焊接部位接觸，短暫引起電弧，將母材表面擦傷，形成的小圓孔和凹坑。
7、氣孔
現(xiàn)象：焊接熔池中氣體在凝固時(shí)未能逸出，殘留在焊縫中所形成的孔穴；分為外部氣孔和內(nèi)部氣孔，單個(gè)氣孔、連續(xù)氣孔和密集氣孔等。
原因分析
?環(huán)境大氣、溶解于母材、焊絲和焊條鋼芯中的氣體、焊條藥皮熔化時(shí)分解產(chǎn)生的氣體，保護(hù)氣體水分、焊絲和母材上的油污、水分、銹斑等受熱分解后產(chǎn)生的氣體及焊接冶金反應(yīng)生成的氣體都是產(chǎn)生氣孔的原因，焊接材料和焊接工藝是主要方面。
8、夾渣
現(xiàn)象：焊后殘留在焊縫中的熔渣，有的夾在焊縫內(nèi)部，有的夾在溝槽內(nèi)。
原因分析
外界帶入的夾渣：母材中的夾渣混入到焊縫中；焊條藥皮中的高熔點(diǎn)組分以及坡口邊緣氧化物及渣殼等未清理干凈，焊接時(shí)滯留在熔化金屬中而在成夾渣；
焊接過程中的冶金產(chǎn)物：焊接時(shí)冶金反應(yīng)的生成物（氧化物、硫化物、氮化物等）在熔池金屬凝固時(shí)來不及浮到熔化金屬表面，殘留在焊縫中，形成夾渣。
9、未焊透
現(xiàn)象：焊接時(shí)接頭根部未完全熔化而留下間隙
原因分析
焊接電流過小或焊接速度過快，造成熔深過淺；
坡口角度過小，鈍邊過大，根部組對(duì)間隙太窄；
焊條操作角度不當(dāng)，焊條偏吹，使電弧熱源散失或偏于一側(cè)，易造成另一側(cè)產(chǎn)生未熔透；
雙面焊時(shí)背面清根不徹底，或氧化物、熔渣等阻礙了金屬間充分熔合等。
10、未熔合
現(xiàn)象：焊縫金屬和母材之間、焊道金屬之間未完全熔化結(jié)合，分為側(cè)壁未熔合、層間未熔合和焊縫根部未熔合。
原因分析
焊接線能量或火焰能率過小，即焊接電流過小或焊速過快，焊縫兩側(cè)運(yùn)條停頓時(shí)間過短或焊條偏于一側(cè)，母材或?qū)娱g金屬未得到充分熔化。
母材坡口或前一焊道表面有氧化物或未清理凈的熔渣等臟物時(shí)，焊接溫度不夠未能將熔化結(jié)合時(shí)，也會(huì)形成未熔合。
起焊溫度低，焊速過快，易使焊縫始端未熔化。
11、熱裂紋
現(xiàn)象：高溫下所產(chǎn)生的裂紋，又稱結(jié)晶裂紋。通常在焊縫內(nèi)產(chǎn)生，有時(shí)也出在熱影響區(qū)。
原因分析
熱裂紋的產(chǎn)生是冶金因素和力學(xué)因素綜合作用的結(jié)果。
當(dāng)焊接應(yīng)力足夠大時(shí)，就會(huì)將液態(tài)間層或剛凝固不久的固態(tài)金屬拉開形成裂紋。
12、冷裂紋
現(xiàn)象：焊縫在冷卻過程中所產(chǎn)生的裂紋，形成裂紋的溫度通常為300℃~200℃以下，在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)。
原因分析
焊接接頭形成淬硬組織；
擴(kuò)散氫的存在和濃集；
存在較大的焊接拉伸應(yīng)力。
在不同情況下，三者中任何一個(gè)因素都可能導(dǎo)致冷裂紋的產(chǎn)生，其中擴(kuò)散氫是誘發(fā)冷裂紋的最活躍因素。
13、層狀撕裂
現(xiàn)象
在焊接熱影響區(qū)焊趾或焊根冷裂紋誘發(fā)而形成的層狀撕裂。
焊接熱影響區(qū)沿夾雜開裂，是工程上最常見的層狀撕裂。
遠(yuǎn)離熱影響區(qū)母材中沿夾雜開裂，一般多出現(xiàn)在有較多Mn、S的片狀?yuàn)A雜的厚板結(jié)構(gòu)中。
原因分析
非金屬夾雜物的種類、數(shù)量和分布形態(tài)是產(chǎn)生層狀撕裂的本質(zhì)原因，它是造成鋼的各向異性、機(jī)械性能差異的根本所在。
Z向拘束應(yīng)力。厚壁焊接結(jié)構(gòu)在焊接過程中承受不同的Z向拘束應(yīng)力、焊后的殘余應(yīng)力及載荷，它們是造成層狀撕裂的力學(xué)條件。
氫的影響。一般認(rèn)為，在熱影響區(qū)附近，由冷裂誘發(fā)成為層狀撕裂，氫是一個(gè)重要的影響因素。
14、變形
現(xiàn)象：焊接過程中非平衡加熱及冷卻，結(jié)構(gòu)件不可避免地產(chǎn)生不可忽視的焊接殘余變形。
原因分析
焊接層數(shù)太多；
母材冷卻過快；
焊接順序不當(dāng)；
焊縫設(shè)計(jì)不當(dāng)，如焊縫過多；
約束方式不當(dāng)。
