鋼結構建筑作為一種綠色低碳建筑形式，在未來市場有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α７e極推廣鋼結構建筑，是實現(xiàn)建筑行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展目標的重要抓手。“十四五”期間，我國將繼續(xù)貫徹綠色發(fā)展理念，以實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標，鋼結構的占比將逐步提高。
鋼結構因其自重輕、強度高、抗震性能好、工業(yè)化程度高、造型自如等眾多優(yōu)點的大大量應用，同時其具有造型新穎、結構復雜、節(jié)點眾多，技術含量高，施工復雜，工程建設難度大等特點，質量管理和保證質量的措施尤其重要。
鋼結構工程主要包括鋼結構焊接及緊固件連接、鋼零件以及鋼部件加工、構件組裝及預拼裝、鋼結構安裝、圍護結構與幕墻工程和防腐防火涂裝工程等，其中焊接工程對鋼結構工程建設來說既是重點也是難點。
鋼結構焊接工程產(chǎn)生質量問題多種多樣，其產(chǎn)生因素有很多，有工藝不當導致的問題，也有違反工藝操作造成的問題，同時也有由于施工人員的技術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，超過標準規(guī)定的“缺欠”稱為“缺陷”。
標準：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量分級指南標準》
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，填充層過高，失去坡口輪廓線，蓋面寬窄不一；
背面清根刨縫質量差，焊道寬度不一；
焊接電流過大或過小，運條手法和角度不當以及焊速不均勻。
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充，留下凹欠或凹槽。
原因分析
焊接電流過大，電弧過長，運條角度不當及運條操作不熟練；
運條時坡口邊緣兩側停留時間過短，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，電弧停留時間過長，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；
運條角度不當，操作不熟練，焊接速度太慢以及組對間隙太大等。
4、弧坑
現(xiàn)象：焊接時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）易產(chǎn)生弧坑。
5、飛濺
現(xiàn)象：手工焊接時，在焊縫及其兩側母材上產(chǎn)生一般性飛濺和嚴重性熔合飛濺。
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，產(chǎn)生嚴重磁偏吹，造成嚴重飛濺；
焊條保管不當，使其表面涂料變質，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、焊條藥皮熔化時分解產(chǎn)生的氣體，保護氣體水分、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組分以及坡口邊緣氧化物及渣殼等未清理干凈，焊接時滯留在熔化金屬中而在成夾渣；
焊接過程中的冶金產(chǎn)物：焊接時冶金反應的生成物（氧化物、硫化物、氮化物等）在熔池金屬凝固時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，根部組對間隙太窄；
焊條操作角度不當，焊條偏吹，使電弧熱源散失或偏于一側，易造成另一側產(chǎn)生未熔透；
雙面焊時背面清根不徹底，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合，分為側壁未熔合、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，焊縫兩側運條停頓時間過短或焊條偏于一側，母材或層間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，焊接溫度不夠未能將熔化結合時，也會形成未熔合。
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，又稱結晶裂紋。通常在焊縫內(nèi)產(chǎn)生，有時也出在熱影響區(qū)。
原因分析
熱裂紋的產(chǎn)生是冶金因素和力學因素綜合作用的結果。
當焊接應力足夠大時，就會將液態(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，在馬氏體轉變溫度范圍內(nèi)。
原因分析
焊接接頭形成淬硬組織；
擴散氫的存在和濃集；
存在較大的焊接拉伸應力。
在不同情況下，三者中任何一個因素都可能導致冷裂紋的產(chǎn)生，其中擴散氫是誘發(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的片狀夾雜的厚板結構中。
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)生層狀撕裂的本質原因，它是造成鋼的各向異性、機械性能差異的根本所在。
Z向拘束應力。厚壁焊接結構在焊接過程中承受不同的Z向拘束應力、焊后的殘余應力及載荷，它們是造成層狀撕裂的力學條件。
氫的影響。一般認為，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，結構件不可避免地產(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；
焊縫設計不當，如焊縫過多；
約束方式不當。
