钢结构焊接是构件质量的关键工序,焊接产生的裂纹、气孔、夹渣、未焊透等缺陷,会降低钢结构整体强度与抗荷载能力,在后期使用中容易发生应力开裂,给工程埋下安全隐患。发现焊接缺陷,需要先全面排查缺陷类型与产生根源,再根据缺陷的大小、位置、受力等级采取对应的返修处理,返修之后必须复检合格,方可流转下一道工序。
先开展焊接缺陷排查识别工作。可分为外观目视检查与无损检测相结合。目视检查主要观察焊缝表面,查看是否存在表面裂纹、咬边、焊瘤、表面气孔、弧坑、焊缝成型不均匀等肉眼可见问题。对于内部隐藏缺陷,如内部裂纹、夹渣、未焊透、未熔合等肉眼无法直接发现的问题,要借助超声波、磁粉、渗透、射线等无损检测手段进行检测,确定缺陷位置、深度、范围大小。
同时结合工况分析缺陷诱因:材料母材、焊材选型不匹配;坡口清理不到位,表面存在铁锈、油污、水分;焊接电流电压参数设置不合理;焊接速度把控不当;环境湿度大、低温作业未做预热;焊工操作手法不到位,都会引发各类焊接缺陷。
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然后区分不同缺陷类型,落实针对性处理方案。
1、裂纹缺陷
裂纹属于危险性的缺陷,分为表面裂纹与内部裂纹。不允许直接在裂纹表面简单补焊遮盖。先使用碳弧气刨或者角向打磨工具,将裂纹整体清除干净,要完全刨除裂纹延伸的全部区域,确认裂纹彻底消除。对于厚板、高应力构件,按照工艺要求做好焊前预热,选用匹配的焊材,控制焊接层间温度,重新焊接。焊接完成后按规范做后热处理,释放焊接应力,完工后再次做无损检测复检。
2、气孔缺陷
少量表面气孔,将气孔部位打磨清理至完好金属基体后直接补焊。如果气孔数量多、成片分布或者气孔深度较大,需要刨除全部气孔区域,清理坡口位置的锈蚀、油污、水汽,优化焊接保护条件,调整焊接电流与焊接速度,再进行补焊。如果母材表面潮湿,要做好烘干处理,避免焊接过程产生气体形成气孔。
3、夹渣、未焊透、未熔合缺陷
夹渣大多来自焊渣清理不彻底、坡口角度过小、运条不到位。需要将夹渣区域彻底打磨刨开,把夹杂的焊渣全部清理干净,修整坡口角度,确保焊接可达性。未焊透、未熔合要把两层金属没有熔合的部位完全清除,调整焊接工艺参数,确保焊接熔深,分层焊接时每层焊渣必须清理干净之后再焊下一层,完成补焊后检测确认。
4、咬边、焊瘤、弧坑缺陷
轻微咬边深度不超规范限值,打磨圆滑过渡即可;咬边深度超标,需要打磨清除缺陷部位再补焊填充。焊瘤要使用打磨工具直接打磨去除,打磨至和母材平顺。弧坑要补焊填满,避免弧坑裂纹产生。
5、焊缝成型尺寸偏差
焊缝余高过高、宽窄不均匀,不允许直接流转,采用角磨机打磨修整焊缝外形,做到过渡圆滑,满足图纸尺寸要求。严禁只打磨母材,保留不合格焊缝本体。
返修作业过程中的注意要点:同一部位返修次数要遵守规范要求,不能反复多次返修;厚板、重要受力构件返修,严格执行预热、层间温度控制、后热工艺;返修区域周边做好防护,避免打磨铁屑、飞溅损伤周边完好母材;严禁带缺陷直接涂刷防腐油漆掩盖问题。
全部返修完成之后,必须开展复检。外观检查焊缝成型质量,再按照设计要求做对应无损检测,确认缺陷完全消除,没有产生新的焊接缺陷,检测合格,才算处理完成。
做好问题复盘,从源头规避同类缺陷。梳理本次缺陷产生的原因,做好焊材管理、坡口预处理、焊接参数确认、环境条件管控,加强焊工技术交底,减少后续加工过程焊接缺陷的出现。