鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量通病分析與預(yù)防培訓(xùn)課件

鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量通病分析與預(yù)防培訓(xùn)鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量通病分析與預(yù)防培訓(xùn)1（優(yōu)選）鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量通病分析與預(yù)防培訓(xùn)講義（優(yōu)選）鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量通病分析與預(yù)防培訓(xùn)講義2

2.

弱點(diǎn)●防火性能差，耐熱但不耐火，必須采取防火措施）●防腐蝕性能差，因此維護(hù)費(fèi)用比較高●施工技術(shù)水平要求高，特別是焊接技術(shù)要求高，質(zhì)量控制難度大。三、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍●大跨度結(jié)構(gòu)（橋梁、大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)）●工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)●高聳結(jié)構(gòu)（桅塔結(jié)構(gòu)）●高層建筑●受動力荷載影響的結(jié)構(gòu)●石油化工的設(shè)備管道工程●可拆卸的結(jié)構(gòu)2.

弱點(diǎn)3第二章主要施工質(zhì)量通病的分析及預(yù)防第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ㄒ唬┎考B接的組裝方式隨意1.通病表現(xiàn):隨意設(shè)計構(gòu)件中連結(jié)部件的形狀2.危害性：導(dǎo)致應(yīng)力集中或加大焊后內(nèi)應(yīng)力3.原因分析4.預(yù)防措施薄板的厚度（mm)≥2-5>5-9

>9-12

>12

允許厚度差（mm)1234第二章主要施工質(zhì)量通病的分析及預(yù)防薄板的厚度（mm)≥2-4第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ǘ┪菁芙M裝桿件形心不匯交1.通病表現(xiàn)屋架上下弦節(jié)點(diǎn)處，腹桿與弦桿的形心不匯交2.危害性使節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生彎矩3.原因分析4.預(yù)防措施對于等肢角鋼還可以通過計算得到形心軸的位置：Zo＝0.345δ＋b/4Zo---形心位置δ---角鋼邊厚度b---角鋼肢面寬第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ǘ┪菁芙M裝桿件形心不匯交5第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ㄈ┕?jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)不符合要求1.通病表現(xiàn)●節(jié)點(diǎn)處的弦桿（角鋼）間的距離不合理●上下弦節(jié)點(diǎn)板未按要求做伸或縮的處理2.危害性●連結(jié)板件容易形成應(yīng)力集中●容易產(chǎn)生焊接變形●影響安裝要求●影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度3.原因分析4.預(yù)防措施第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ㄈ┕?jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)不符合要求6第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ㄋ模┏兄貥?gòu)件的對接接頭方式不合理1.通病表現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)中承重構(gòu)件對接接頭的方式和接頭的位置與實(shí)際受力方向不一致。會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，容易在接頭處失穩(wěn)。2.危害性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，容易在接頭處失穩(wěn)

3.原因分析4.預(yù)防措施●理解圖紙要求，做好技術(shù)交底‘●掌握承重構(gòu)件拼接的技術(shù)要求

第一節(jié)組裝質(zhì)量通病（四）承重構(gòu)件的對接接頭方式不合理7第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ㄎ澹┪菁芷鸸安环弦?guī)定要求1.通病表現(xiàn)●起拱過大或過小●拱度曲率不均勻2.危害性●影響結(jié)構(gòu)受力●影響結(jié)構(gòu)安全3.原因分析4.預(yù)防措施第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ㄎ澹┪菁芷鸸安环弦?guī)定要求8第二節(jié)焊接質(zhì)量通病一、主要質(zhì)量通病說明（一）焊接裂紋（二）脆性斷裂（三）焊接變形（四）其他通病

1.外部缺陷----焊縫尺寸不符合要求、咬邊、焊瘤、弧坑等。2.內(nèi)部缺陷----氣孔、夾渣、未融合、未焊透等。第二節(jié)焊接質(zhì)量通病一、主要質(zhì)量通病說明9第二節(jié)焊接質(zhì)量通病二、焊接裂紋（一）焊接裂紋概述1.關(guān)于裂紋在焊縫或近縫區(qū)，材料原子的結(jié)合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙。2.危害性（1）構(gòu)成了嚴(yán)重的應(yīng)力集中（2）造成泄漏（壓力容器、管道）（3）留下隱患，使結(jié)構(gòu)變得不可靠。3.裂紋的種類

按其產(chǎn)生的部位可分為：根部裂紋、熔合區(qū)裂紋、熱影響區(qū)裂紋；按其產(chǎn)生的溫度和時間分為：熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋第二節(jié)焊接質(zhì)量通病二、焊接裂紋10第二節(jié)焊接質(zhì)量通病（二）熱裂紋1.熱裂紋的表現(xiàn)熱裂紋一般產(chǎn)生在焊縫結(jié)晶的過程中，所有又稱為高溫裂紋或結(jié)晶裂紋。

熱裂紋的縱向裂紋一般發(fā)生在焊道的中心，橫向裂紋一般沿柱狀晶界發(fā)生，與母材的晶粒界相連，與焊縫長度方向相垂直。2.原因分析第二節(jié)焊接質(zhì)量通?。ǘ崃鸭y11第二節(jié)焊接質(zhì)量通病3.預(yù)防措施●合理地選擇鋼材，控制鋼材的含硫量及含碳量，提高錳的含量●合理地選擇焊接材料

●采用多層多道焊方法●采取降低焊接應(yīng)力的工藝措施

第二節(jié)焊接質(zhì)量通病3.預(yù)防措施12第二節(jié)焊接質(zhì)量通?。ㄈ┰贌崃鸭y再熱裂紋是指在一些含鉻、鉬、釩的高強(qiáng)鋼焊接后，在進(jìn)行消除應(yīng)力退火過程中產(chǎn)生的裂紋，所以又稱為焊后熱處理裂紋或應(yīng)力消除回火裂紋，它一般產(chǎn)生在高強(qiáng)度低合金鋼的熱影響區(qū)中。第二節(jié)焊接質(zhì)量通?。ㄈ┰贌崃鸭y13第二節(jié)焊接質(zhì)量通?。ㄋ模├淞鸭y（延遲裂紋）冷裂紋一般在焊接低合金高強(qiáng)鋼、中碳鋼、合金鋼等易淬火鋼發(fā)生1.關(guān)于冷裂紋的最主要的形態(tài)----延遲裂紋延遲裂紋的含義:延遲裂紋是焊接冷裂紋的一種比較普遍的形態(tài).它的主要特點(diǎn)是焊后不立即出現(xiàn),而是有一段孕育期,隨著時間的推移,而逐漸發(fā)展形成為危害性裂紋.因其裂紋產(chǎn)生的延遲現(xiàn)象,故稱其為延遲裂紋。第二節(jié)焊接質(zhì)量通?。ㄋ模├淞鸭y（延遲裂紋）14第二節(jié)焊接質(zhì)量通病2.近年來發(fā)生焊接延遲裂紋事故案例（1）壓力容器焊接事故（2）鋼結(jié)構(gòu)工程事故3.延遲裂紋產(chǎn)生的機(jī)理（原因分析）延遲裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展取決于三大因素，即：焊接母材的淬硬性傾向、焊接接頭的內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)以及焊縫金屬擴(kuò)散氫的含量等三個方面及其它們相互作用的程度。第二節(jié)焊接質(zhì)量通病2.近年來發(fā)生焊接延遲裂紋事故案例15第二節(jié)焊接質(zhì)量通?。?）鋼種的脆硬性鋼種的脆硬性越大，越容易出現(xiàn)冷裂紋。

（2）焊接接頭的拘束應(yīng)力

產(chǎn)生和影響拘束應(yīng)力的主要因素：●焊縫和熱影響區(qū)在不均勻加熱和冷卻過程中的熱應(yīng)力；●金屬相變時，由于體積的變化而引起的組織應(yīng)力●結(jié)構(gòu)在拘束條件下產(chǎn)生的應(yīng)力，其主要反映在：結(jié)構(gòu)的形式、焊接的位置、焊接的順序等。第二節(jié)焊接質(zhì)量通病（1）鋼種的脆硬性16

（3）焊縫金屬擴(kuò)散氫

焊縫熔敷金屬擴(kuò)散氫是產(chǎn)生延遲裂紋的重要因素之一，并且具有延遲的特征。通常把由氫引起的延遲裂紋稱為“氫致裂紋”。氫所引發(fā)的裂紋，從潛伏、萌生、擴(kuò)展、聚集、產(chǎn)生應(yīng)力，以至于開裂是需要一段時間的，即具有延遲特征，因此稱為延遲裂紋。

（3）焊縫金屬擴(kuò)散氫17

（4）焊接工藝對延遲裂紋的影響

●焊接入熱量的影響入熱量，又稱線能量，它是單位長度焊接接頭所接受的熱量。其計算式為：λ=60×I·U/V，單位是J/cm（I---電流，U---電壓，V---焊接速度（cm/min）

●預(yù)熱溫度的影響采取預(yù)熱的方法可以防止冷裂紋。預(yù)熱的目的就是減緩焊縫區(qū)的冷卻速度，從而減少或避免淬火組織，也有利于氫的逸出。

●焊后后熱

●多層焊多層焊的后一層的焊接，既是對前一層焊接的消氫，又能改善前層焊道的脆硬組織。（4）焊接工藝對延遲裂紋的影響18第二節(jié)焊接質(zhì)量通病4.延遲裂紋的危害性由于裂紋產(chǎn)生與開展的延遲性,使得人們無法在工件焊接完后的無損檢測和試驗(yàn)中被及時發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識,因此往往在使用過程中裂紋萌發(fā)、擴(kuò)展而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞,甚至釀成災(zāi)難性事故.。

第二節(jié)焊接質(zhì)量通病4.延遲裂紋的危害性195.防止延遲裂紋的預(yù)防措施（技術(shù)措施）對于鋼結(jié)構(gòu)的制造或安裝單位來說，主要控制的是：控制母材的化學(xué)成分；最大幅度地降低氫的來源和影響；制定并嚴(yán)格實(shí)施焊接工藝措施。（1）控制母材的化學(xué)成分（2）嚴(yán)格控制氫的來源●采用低氫或超低氫焊接材料●嚴(yán)格焊材的烘干●嚴(yán)格焊條的使用管理●工件表面要潔凈●焊接環(huán)境控制5.防止延遲裂紋的預(yù)防措施（技術(shù)措施）20（3）制定并嚴(yán)格實(shí)施工藝措施

①通過焊接工藝評定確定最佳的焊接工藝

②確定合適的預(yù)熱、后熱溫度或熱處理措施

③合理設(shè)計焊接順序

④

其他工藝措施●控制層間溫度●選擇低匹配焊條●選用奧氏體焊條●采用多層焊

（3）制定并嚴(yán)格實(shí)施工藝措施21三、脆性斷裂（突發(fā)性脆性斷裂）（一）關(guān)于脆性斷裂大型結(jié)構(gòu)、設(shè)備吊裝施工中經(jīng)常發(fā)生的,在焊接接頭熱影響區(qū)于低應(yīng)力狀態(tài)下所發(fā)生的幾乎無明顯塑性變形的斷裂。這種斷裂,幾乎沒有裂紋擴(kuò)展的時間,其特點(diǎn)是突然發(fā)生,斷口呈整齊的切割面狀。（二）脆斷事故例三、脆性斷裂（突發(fā)性脆性斷裂）22三、脆性斷裂（三）脆性斷裂的機(jī)理（原因分析）當(dāng)焊接電流增大或焊接速度降低,均使焊接線能量增大,其結(jié)果導(dǎo)致熱影響區(qū)(過熱區(qū))的晶粒變得粗大，形成過熱組織。過熱組織經(jīng)淬火或冷卻速度過快，將形成針狀的馬氏體組織，使焊接接頭的機(jī)械強(qiáng)度降低，尤其是沖擊韌性顯著降低。三、脆性斷裂（三）脆性斷裂的機(jī)理（原因分析）23●涂料層與基層粘接不牢⑤焊接接頭的脆性轉(zhuǎn)變溫度試驗(yàn)，用以評定焊接工藝對材質(zhì)脆性轉(zhuǎn)變溫度的影響。層間清理（3）預(yù)防措施（以厚涂型為例）●氣體保護(hù)焊時，保證氣體的純度和含水量符合要求。按其產(chǎn)生的溫度和時間分為：熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋在焊接過程中，由于焊接熱源和焊接熱循環(huán)的特點(diǎn)，使焊件受到不均勻的加熱?！翊罂缍冉Y(jié)構(gòu)（橋梁、大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)）●采用工藝性能良好的焊條。●焊縫和熱影響區(qū)在不均勻加熱和冷卻過程中的熱應(yīng)力；發(fā)生這類問題的原因分析:屋架上下弦節(jié)點(diǎn)處，腹桿與弦桿的形心不匯交

（四）施工生產(chǎn)實(shí)際中原因的分析:

從國內(nèi)近幾年發(fā)生的大型設(shè)備吊裝事故導(dǎo)致重大安全事故的實(shí)際來看,其脆斷的部位均是在焊接吊耳的熱影響區(qū)位置。發(fā)生這類問題的原因分析:(1)短焊縫的連續(xù)焊接，致使熱影響區(qū)的溫度過高（2）隨著普通低合金鋼級別的提高，熱影響區(qū)的脆硬性傾向也隨著增大?！裢苛蠈优c基層粘接不牢（四）施工生產(chǎn)實(shí)際中原因的24（五）防止脆斷的預(yù)防措施---技術(shù)措施（1）盡量不采用焊接吊耳

盡量采用卡環(huán)（2）不能采用強(qiáng)度等級高的螺紋鋼做吊耳材料（3）焊接時控制焊接線能量（4）控制層間溫度（5）采取后熱緩冷的措施（五）防止脆斷的預(yù)防措施---技術(shù)措施25

四、鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量控制（焊接裂紋及脆性斷裂的預(yù)防措施-----管理措施）在ISO9001標(biāo)準(zhǔn)中，將鋼結(jié)構(gòu)焊接這類過程視為須確認(rèn)的過程（特殊過程）。（一）關(guān)于須確認(rèn)過程（特殊過程）的概念這類過程包括在以下兩種情況：●生產(chǎn)和服務(wù)提供過程的輸出不能由后續(xù)的監(jiān)視或測量加以驗(yàn)證的過程；●在產(chǎn)品使用或服務(wù)已交付之后問題才顯現(xiàn)的過程。

26（二）對鋼結(jié)構(gòu)焊接特殊過程的控制在1994版ISO9001標(biāo)準(zhǔn)中對特殊過程的控制提出了兩個方面要求:過程能力預(yù)先鑒定和過程參數(shù)的連續(xù)監(jiān)控;在2000版該標(biāo)準(zhǔn)中做出了比較抽象的要求,即過程的確認(rèn)和再確認(rèn).1.過程能力預(yù)先鑒定(確認(rèn))過程能力預(yù)先鑒定的對象是4M1E,即:人、機(jī)、料、法、環(huán)。這里所言的“預(yù)先”,即是指特殊過程的正式施工之前應(yīng)做好的工作.（二）對鋼結(jié)構(gòu)焊接特殊過程的控制27●“人”“人”即是指操作者及檢驗(yàn)、試驗(yàn)者.●“機(jī)”“機(jī)”是指施工及檢測設(shè)備.對于焊接工程的“機(jī)”主要是指焊接設(shè)備、烘干設(shè)備和無損檢測設(shè)備.●“料”“料”是指材料.焊接工程的材料主要是:焊接母材、焊接材料(焊條、焊絲、焊藥).●“法”“法”是指焊接工藝及操作方法.

●“人”28焊接工藝包括了兩部分內(nèi)容:焊接工藝評定和焊接施工技術(shù)方案（措施）(1)焊接工藝評定在構(gòu)件制作和結(jié)構(gòu)安裝前進(jìn)行焊接工藝評定試驗(yàn)。焊接工藝評定是按照所擬定等的工藝(原則上是根據(jù)母材的可焊性試驗(yàn)的結(jié)果)，根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，所做的焊接試件、并對其進(jìn)行檢驗(yàn)、測試，以判定焊接頭是否具有要求性能的全部工作。它是制定現(xiàn)場焊接施工技術(shù)方案的依據(jù)。

焊接工藝包括了兩部分內(nèi)容:焊接工藝評定和焊接29在“建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程”（JGJ81-2002）及GB50205-2001”鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范“中均對焊接工藝評定工作做出規(guī)定：

施工單位對其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等，應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評定，并根據(jù)評定報告確定焊接工藝。在“建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程”（JGJ8130焊接工藝評定指導(dǎo)書（JGJ81-2002）（部分）預(yù)熱溫度（°C）層間溫度（°C）后熱溫度及時間（°C）（min)焊后熱處理焊接工藝參數(shù)道次焊接方法焊條或焊絲焊劑或保護(hù)氣體保護(hù)氣體流量（l/min)電流(A)電壓](V)焊接速度（cm/min)熱輸入（kJ/cm)備注牌號直徑（mm)技術(shù)措施焊前清理層間清理背面清跟其他編制/日期審核/日期焊接工藝評定指導(dǎo)書（JGJ81-2002）（部分）預(yù)熱溫度（31焊接工藝評定焊接工藝評定的主要內(nèi)容：①焊接接頭的強(qiáng)度及抗開裂性性能，用以評定焊接材料的選擇以及判定預(yù)熱溫度、層間溫度、后熱溫度的選擇是否合理②焊接接頭的硬度試驗(yàn)，用以驗(yàn)證對焊接工藝是否敏感；③焊接接頭的沖擊韌性試驗(yàn)，用以分析焊縫區(qū)、熔合線及熱影響區(qū)的韌性差別；④焊接接頭的金相分析。⑤焊接接頭的脆性轉(zhuǎn)變溫度試驗(yàn)，用以評定焊接工藝對材質(zhì)脆性轉(zhuǎn)變溫度的影響。焊接工藝評定焊接工藝評定的主要內(nèi)容：32。（2）焊接施工技術(shù)方案（3）做好焊接技術(shù)交底●“環(huán)”“環(huán)”是指作業(yè)/操作環(huán)境.對于焊接工程的作業(yè)/操作環(huán)境要求包括:氣候環(huán)境和工件環(huán)境.2.過程參數(shù)的連續(xù)監(jiān)控(再確認(rèn))在焊接施工過程中,焊接技術(shù)人員或質(zhì)量員應(yīng)對影響焊接質(zhì)量的五個方面因素進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控。所謂連續(xù),即是不間斷地監(jiān)控.監(jiān)控這五個方面因素是否發(fā)生變化。

。（2）焊接施工技術(shù)方案33過程能力預(yù)先鑒定（確認(rèn)）及過程參數(shù)連續(xù)監(jiān)控（再確認(rèn)）記錄的示例

：●過程能力預(yù)先鑒定記錄●過程參數(shù)連續(xù)監(jiān)控記錄過程能力預(yù)先鑒定（確認(rèn)）及過程參數(shù)連續(xù)監(jiān)控（再確認(rèn)）記錄的示34（三）關(guān)于質(zhì)量保證1.質(zhì)量保證的概念（1）質(zhì)量保證概念的產(chǎn)生與發(fā)展（2）質(zhì)量保證的概念為了提供足夠的信任，表明實(shí)體能夠滿足要求，而在管理體系中實(shí)施并根據(jù)需要進(jìn)行證實(shí)的全部有計劃有系統(tǒng)的活動。（3）質(zhì)量保證與保證質(zhì)量是既有區(qū)別又有聯(lián)系的兩個概念2.質(zhì)量保證的中心內(nèi)容管理職能的規(guī)定及落實(shí)，并提出落實(shí)管理職能并符合要求的證據(jù)。3.質(zhì)量保證的特征管理活動的可追溯性。（三）關(guān)于質(zhì)量保證35（四）關(guān)于記錄1.記錄的概念在ISO90001994版準(zhǔn)中的定義是：為已完成的活動或達(dá)到的結(jié)果提供客觀證據(jù)的文件。在ISO9000:2000標(biāo)準(zhǔn)中對記錄的定義是:闡明所取得的結(jié)果或提供完成活動的證據(jù)的文件。它的核心是證據(jù)。客觀證據(jù)的概念，在ISO9000:2000標(biāo)準(zhǔn)中的定義是：支持事物存在或其真實(shí)性的數(shù)據(jù)。信息：有意義的數(shù)據(jù)。2.記錄的作用在三個管理體系標(biāo)準(zhǔn)中都一個共同的要素---記錄，在《建設(shè)工程項(xiàng)目管理規(guī)范》的每一章節(jié)里也都提出了要完成相關(guān)記錄的要求。這都是在貫徹質(zhì)量保證的思想?！褡C實(shí)●追溯（過程實(shí)施的歷史、追溯責(zé)任、以及發(fā)生不合格的原因）●為制定糾正預(yù)防措施提供依據(jù)3.記錄的要求（四）關(guān)于記錄1.記錄的概念36五、焊接變形（一）焊接變形的概念在焊接過程中，由于焊接熱源和焊接熱循環(huán)的特點(diǎn)，使焊件受到不均勻的加熱。因焊件各部位受熱膨脹及冷卻程度的不同，導(dǎo)致焊件產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力是導(dǎo)致焊接裂縫的直接原因，同時也是焊接變形的主要原因。焊接變形造成了焊件尺寸、形狀的變化。五、焊接變形（一）焊接變形的概念37五、焊接變形（二）焊接變形的分類1.焊接變形按基本形式來分：縱向變形、橫向變型、彎曲變形、扭曲變形、角變形及波浪變形等。2.按變形的性質(zhì)劃分，可分為局部變形和整體變形兩大類：局部變形：結(jié)構(gòu)的某部分發(fā)生變形。它主要包括角變形和波浪變形。整體變形：整個結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸發(fā)生變化，包括直線變形（縱向、橫向變形）、彎曲變形、扭曲變形。五、焊接變形（二）焊接變形的分類38五、焊接變形（三）焊接變形對焊接結(jié)構(gòu)的影響（四）產(chǎn)生焊接變形的機(jī)理在焊接過程中，焊件上某一點(diǎn)的溫度隨時間推移由低到高，然后又由高到低，這一過程在焊接工藝學(xué)上稱之為焊接熱循環(huán)。焊件各點(diǎn)的熱循環(huán)是不同的，因此導(dǎo)致了不同的膨脹、收縮情況；由于不同的熱循環(huán)直接影響到各點(diǎn)金相組織的變化，加上焊件各點(diǎn)的互相牽制、約束，使焊件出現(xiàn)了復(fù)雜的應(yīng)力，從而導(dǎo)致了不同的變形后果。五、焊接變形（三）焊接變形對焊接結(jié)構(gòu)的影響39五、焊接變形（五）焊接變形的原因分析（影響因素）

1.結(jié)構(gòu)本身的剛性2.焊縫在焊件中的位置3.組裝及焊接順序（1）組裝與焊接安排順序的影響（2）焊接順序的影響4.其他影響因素（1）膨脹系數(shù)的影響（2）焊接方法的影響（3）焊接規(guī)范的影響（4）焊接方向的影響（5）組裝間隙的影響五、焊接變形（五）焊接變形的原因分析（影響因素）40（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施1.設(shè)計方面2.施工工藝方面（1）合理的組焊順序（2）合理的焊接順序（3）其他方法

●反變形法●剛性固定法●散熱法（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施1.設(shè)計方面41（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施3.采取合理的組焊順序組焊順序?qū)附咏Y(jié)構(gòu)變形的影響是很大的，由于組焊程序不當(dāng)，會影響整個工序的順利進(jìn)行，并使整個焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形。（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施3.采取合理的組焊順序42（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施4.采取合理的焊接順序（1）采取對稱焊接（2）結(jié)構(gòu)不對稱時，先焊接焊縫少的一側(cè)（3）針對不同情況確定焊接順序5.反變形法6.剛性固定法7.散熱法（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施4.采取合理的焊接順序43六、焊接其他質(zhì)量通病

焊接過程，特別是手工電弧焊，做到無任何缺陷，實(shí)際上是很難做到的。因?yàn)橛绊懞附淤|(zhì)量的因素比較多。（一）焊接缺陷分類1．外部缺陷----焊縫尺寸不符合要求、咬邊、焊瘤、弧坑、焊接變形等2．內(nèi)部缺陷----氣孔、夾渣、未熔合、未焊透、裂縫等六、焊接其他質(zhì)量通病

焊接過程，特別是手44（二）外部缺陷的分析

1．焊縫尺寸不符合要求（1）通病表現(xiàn)：焊縫外形高低不平、焊波寬窄不齊、焊縫加強(qiáng)高過大或過小、焊縫寬度太寬或太窄、焊縫與母材間的過渡不平滑等等。（2）原因分析：坡口角度、間隙不當(dāng)，焊接電流選擇不當(dāng)，焊工操作技能差（3）危害性：尺寸過小的焊縫，會降低焊接接頭的強(qiáng)度；尺寸過大的焊縫，會增大焊接變形。對于過渡不平滑的，會造成應(yīng)力集中。（4）預(yù)防措施：選擇合適的坡口角度，組裝間隙要均勻，焊接人員要熟練地掌握運(yùn)條速度和焊條角度。

（二）外部缺陷的分析

1．焊縫尺寸不符合要求452．咬邊（1）通病表現(xiàn)：焊縫邊緣母材上被電弧燒熔出凹陷或溝槽。（2）原因分析：熔接電流過大，電弧過長，焊條角度掌握不當(dāng)?shù)?。?）危害性：不但減小了基本金屬的有效工作截面，而且會造成應(yīng)立集中。

（4）預(yù)防措施：焊接電流選擇適當(dāng)，盡量采取短弧焊接，掌握合適的焊條角度和運(yùn)條手法

2．咬邊463．焊瘤

（1）通病表現(xiàn)：熔化金屬流淌到焊縫以外，未能與母材熔合而形成金屬瘤。

（2）原因分析：坡口邊緣未清理干凈；焊接電流過大或過小，焊條熔化時母材還未充分熔化；焊接速度慢；組裝間隙大。

（3）危害性：容易在焊瘤處產(chǎn)生應(yīng)立集中等。（4）預(yù)防措施：焊前清理好坡口；組裝間隙要適當(dāng)；選擇合適的電流。

3．焊瘤

（1）通病表現(xiàn)：熔化金屬流淌到焊縫以外，未能與母材474.弧坑

（1）通病表現(xiàn)：在焊縫收尾處，產(chǎn)生的低于母材表面的凹坑。

（2）原因分析：熄弧時間過短，或焊接電流過大。

（3）危害性：弧坑低于金屬表面，降低了焊接接頭的承載能力，而且弧坑內(nèi)常伴有氣孔、夾渣、微裂紋等缺陷。

（4）預(yù)防措施：主要是提高焊工的操作技能。氣體保護(hù)焊時，可使用焊機(jī)上的衰減裝置。4.弧坑

（1）通病表現(xiàn)：在焊縫收尾處，產(chǎn)生的低于母材表面的48（三）內(nèi)部缺陷的分析1.氣孔（1）通病表現(xiàn)：焊接過程中，熔池金屬高溫時吸收的氣體在冷卻過程中，未能充分逸出，而殘留在焊縫金屬中，形成孔穴。（2）原因分析:一切能導(dǎo)致焊接過程中產(chǎn)生氣體的因素，如大氣環(huán)境、焊條藥皮熔化時分解出的氣體，母材上的油污、水分、銹斑等，受熱分解后產(chǎn)生的氣體，以及焊接冶金反應(yīng)生成的氣體都是產(chǎn)生氣孔的原因。（三）內(nèi)部缺陷的分析1.氣孔491.氣孔●焊接材料方面：●焊接工藝方面：（3）危害性：減小了金屬的有效截面，使焊接接頭強(qiáng)度降低；氣孔的邊緣可能發(fā)生應(yīng)力集中；密集其孔使焊縫金屬組織疏松，使接頭的塑性降低，其中最大的危害是焊縫中的氫氣孔，它是延遲裂縫的根源。（4）預(yù)防措施：●焊條的控制

●焊條和焊劑烘干的控制。●對焊縫坡口處及其兩側(cè)嚴(yán)格清理?！袷┖腑h(huán)境的控制●氣體保護(hù)焊時，保證氣體的純度和含水量符合要求?！癫扇☆A(yù)后熱的措施。1.氣孔●焊接材料方面：50

2.夾渣（1）通病表現(xiàn)：殘留在焊縫金屬中的非金屬物。（2）原因分析：●外界帶入的夾渣●焊接過程中的冶金產(chǎn)物●坡口角度小●操作不當(dāng)（3）危害性：降低焊接接頭的承載能力；容易引起應(yīng)力集中；影響了焊縫金屬的致密性；會產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，而導(dǎo)致裂縫。（4）預(yù)防措施：●清理母材坡口及其附近表面的不潔物●選擇適當(dāng)?shù)暮附与娏??！裉岣卟僮魉健Ｕ_運(yùn)條。●采用工藝性能良好的焊條。

2.夾渣513．未熔合（1）通病表現(xiàn)：焊接接頭中，焊道與母材、焊道與焊道之間未能完全熔化結(jié)合。（2）原因分析:●組裝問題●焊接工藝不當(dāng)●焊條偏芯●操作不當(dāng)●坡口或前層焊道未清理干凈（3）危害性：減小了焊接接頭的有效截面，降低了承載能力（4）預(yù)防措施：●選擇合適的入熱量●避免使用偏芯焊條3．未熔合524.未焊透（1）通病表現(xiàn)：焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。（2）原因分析：●坡口加工不當(dāng)；●焊接電流不當(dāng)；

●雙面焊時，背部清根不徹底。（3）危害性：降低了焊接接頭的機(jī)械性能。（4）預(yù)防措施

●按設(shè)計加工坡口

●清理焊根

●選擇合適的入熱量

4.未焊透53

第三節(jié)安裝及涂裝工程質(zhì)量通病

一、安裝工程質(zhì)量通病

（一）安裝就位施工

第三節(jié)安裝及涂裝工程質(zhì)54

1.地腳螺栓錨固強(qiáng)度不夠（1）通病表現(xiàn)：對于一次埋設(shè)的或在預(yù)留孔二次埋設(shè)的，地腳螺栓松動或錨固強(qiáng)度不夠（2）原因分析：●對地腳螺栓未進(jìn)行清潔處理●預(yù)留孔洞未清理干凈

●地腳螺栓不符合要求（3）危害性：與混凝土結(jié)合不牢固，影響鋼結(jié)構(gòu)的固定的穩(wěn)定（4）預(yù)防措施●按設(shè)計要求制作地腳螺栓●按要求埋設(shè)●清潔螺栓和預(yù)留孔洞1.地腳螺栓錨固強(qiáng)度不夠55一、安裝工程質(zhì)量通病2.地腳螺栓螺紋損傷（1）通病表現(xiàn)：地腳螺栓螺紋被損傷（2）原因分析：未對螺栓采取保護(hù)措施或措施不當(dāng)（3）危害性：無法擰如螺絲，無法緊固（4）預(yù)防措施●采取保護(hù)措施●構(gòu)件就位時，采取保護(hù)措施

一、安裝工程質(zhì)量通病2.地腳螺栓螺紋損傷56一、安裝工程質(zhì)量通病3.墊鐵不符合要求（1）通病表現(xiàn)：墊鐵墊放不符合要求（2）原因分析：●基礎(chǔ)表面未處理好●墊鐵墊放不當(dāng)（3）危害性：達(dá)不到均勻傳遞荷載的作用（4）預(yù)防措施●基礎(chǔ)表面處理●確定符合要求的墊鐵●正確墊放墊鐵●墊鐵的布置應(yīng)符合要求

一、安裝工程質(zhì)量通病3.墊鐵不符合要求57一、安裝工程質(zhì)量通?。ǘ┞菟ㄟB接工程1.螺栓連接板安裝孔不準(zhǔn)確（1）通病表現(xiàn)：安裝空位移，連接板束孔不重合（2）原因分析：劃線不準(zhǔn)、切割誤差（3）危害性：導(dǎo)致螺栓不能正常穿過（4）預(yù)防措施：●規(guī)范劃線操作●核對尺寸●采用統(tǒng)一鉆磨具●集中鉆孔一、安裝工程質(zhì)量通病（二）螺栓連接工程58（二）螺栓連接工程

2.連接件摩擦接觸面處理不符合要求（1）通病表現(xiàn)

●抗滑移系數(shù)值不符合要求（2）原因分析：●接觸摩擦面處理不符合要求●接觸面不潔凈（3）危害性：影響結(jié)構(gòu)的連接強(qiáng)度（4）預(yù)防措施●對接觸面進(jìn)行有效的處理●保護(hù)處理后的接觸面（二）螺栓連接工程

2.連接件摩擦接觸面處理不符合要求59（二）螺栓連接工程

3.構(gòu)件接觸面間隙大、接觸面積?。?）通病表現(xiàn)：接觸面不嚴(yán)密，間隙大（2）原因分析：

●接觸面間有雜物●構(gòu)件有變形●連接措施不當(dāng)（3）危害性：減小接觸面摩擦面積，影響構(gòu)件的連接強(qiáng)度（4）預(yù)防措施：●構(gòu)件校正●接觸面清理●采取不同的方法處理間隙（二）螺栓連接工程

3.構(gòu)件接觸面間隙大、接觸面積小60（二）螺栓連接工程4.螺栓緊固未采取防松措施（1）通病表現(xiàn)：未根據(jù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)采取相應(yīng)的防松措施（2）原因分析：不了解相應(yīng)的防松措施（3）危害性：螺栓松動，影響結(jié)構(gòu)的連接強(qiáng)度和安全（4）預(yù)防措施：

●墊放開口彈簧墊圈●副螺母防松●永久防松（二）螺栓連接工程4.螺栓緊固未采取防松措施61二、涂裝工程質(zhì)量通病（一）防腐涂裝1.防腐涂層不符合要求（1）通病表現(xiàn)：涂層厚度達(dá)不到要求，粘接不牢（2）原因分析：未按要求施工，結(jié)構(gòu)表面未清理干凈（3）危害性：影響防腐是效果，降低防腐性能（4）預(yù)防措施：、●清潔構(gòu)件表面●按要求涂裝●實(shí)行旁站監(jiān)督檢查二、涂裝工程質(zhì)量通?。ㄒ唬┓栏垦b62（一）防腐涂裝2.二次涂裝不符合要求（1）通病表現(xiàn)：涂裝前，未按要求對構(gòu)件表面進(jìn)行清理（2）原因分析操作不認(rèn)真，檢查不到位（3）預(yù)防措施

●清潔處理●打毛（一）防腐涂裝2.二次涂裝不符合要求63（二）防火涂裝1.防火涂裝的機(jī)理●屏蔽作用，隔離火焰●涂層吸熱，消耗熱量●降低向構(gòu)件傳遞熱量的速度2.厚涂型和薄涂型

3.關(guān)于耐火極限（一般工業(yè)與民用建筑）耐火極限支承多層的柱梁樓板屋頂承重構(gòu)件一級3h2h1.5h1.5h二級2.5h1.5h1.0h0.5h三級2.5h1.0h0.5h（二）防火涂裝1.防火涂裝的機(jī)理耐火極限支承多層的柱梁樓板屋64（二）防火涂裝4.涂層厚度不符合要求（1）通病表現(xiàn);●涂層不均勻，厚度未達(dá)到設(shè)計要求（2）原因分析●未按涂裝施工要求操作●施工過程中缺少監(jiān)測（3）預(yù)防措施（以厚涂型為例）●分層噴涂，保證每層厚度●過程中的測量●及時處理缺陷（二）防火涂裝4.涂層厚度不符合要求65（二）防火涂裝5.涂層與基層粘接性差（1）通病表現(xiàn)●涂料層與基層粘接不牢●空鼓、脫層（2）原因分析●涂料問題●基層清理不凈●未根據(jù)施工條件的特點(diǎn)采取相應(yīng)的保護(hù)措施（3）預(yù)防措施●材料把關(guān)●基層處理●考慮季節(jié)環(huán)境（二）防火涂裝5.涂層與基層粘接性差66身體健康，學(xué)習(xí)進(jìn)步！身體健康，學(xué)習(xí)進(jìn)步！鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量通病分析與預(yù)防培訓(xùn)鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量通病分析與預(yù)防培訓(xùn)68（優(yōu)選）鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量通病分析與預(yù)防培訓(xùn)講義（優(yōu)選）鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量通病分析與預(yù)防培訓(xùn)講義69

2.

弱點(diǎn)●防火性能差，耐熱但不耐火，必須采取防火措施）●防腐蝕性能差，因此維護(hù)費(fèi)用比較高●施工技術(shù)水平要求高，特別是焊接技術(shù)要求高，質(zhì)量控制難度大。三、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍●大跨度結(jié)構(gòu)（橋梁、大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)）●工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)●高聳結(jié)構(gòu)（桅塔結(jié)構(gòu)）●高層建筑●受動力荷載影響的結(jié)構(gòu)●石油化工的設(shè)備管道工程●可拆卸的結(jié)構(gòu)2.

弱點(diǎn)70第二章主要施工質(zhì)量通病的分析及預(yù)防第一節(jié)組裝質(zhì)量通病（一）部件連接的組裝方式隨意1.通病表現(xiàn):隨意設(shè)計構(gòu)件中連結(jié)部件的形狀2.危害性：導(dǎo)致應(yīng)力集中或加大焊后內(nèi)應(yīng)力3.原因分析4.預(yù)防措施薄板的厚度（mm)≥2-5>5-9

>9-12

>12

允許厚度差（mm)1234第二章主要施工質(zhì)量通病的分析及預(yù)防薄板的厚度（mm)≥2-71第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ǘ┪菁芙M裝桿件形心不匯交1.通病表現(xiàn)屋架上下弦節(jié)點(diǎn)處，腹桿與弦桿的形心不匯交2.危害性使節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生彎矩3.原因分析4.預(yù)防措施對于等肢角鋼還可以通過計算得到形心軸的位置：Zo＝0.345δ＋b/4Zo---形心位置δ---角鋼邊厚度b---角鋼肢面寬第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ǘ┪菁芙M裝桿件形心不匯交72第一節(jié)組裝質(zhì)量通病（三）節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)不符合要求1.通病表現(xiàn)●節(jié)點(diǎn)處的弦桿（角鋼）間的距離不合理●上下弦節(jié)點(diǎn)板未按要求做伸或縮的處理2.危害性●連結(jié)板件容易形成應(yīng)力集中●容易產(chǎn)生焊接變形●影響安裝要求●影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度3.原因分析4.預(yù)防措施第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ㄈ┕?jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)不符合要求73第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ㄋ模┏兄貥?gòu)件的對接接頭方式不合理1.通病表現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)中承重構(gòu)件對接接頭的方式和接頭的位置與實(shí)際受力方向不一致。會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，容易在接頭處失穩(wěn)。2.危害性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，容易在接頭處失穩(wěn)

3.原因分析4.預(yù)防措施●理解圖紙要求，做好技術(shù)交底‘●掌握承重構(gòu)件拼接的技術(shù)要求

第一節(jié)組裝質(zhì)量通病（四）承重構(gòu)件的對接接頭方式不合理74第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ㄎ澹┪菁芷鸸安环弦?guī)定要求1.通病表現(xiàn)●起拱過大或過小●拱度曲率不均勻2.危害性●影響結(jié)構(gòu)受力●影響結(jié)構(gòu)安全3.原因分析4.預(yù)防措施第一節(jié)組裝質(zhì)量通?。ㄎ澹┪菁芷鸸安环弦?guī)定要求75第二節(jié)焊接質(zhì)量通病一、主要質(zhì)量通病說明（一）焊接裂紋（二）脆性斷裂（三）焊接變形（四）其他通病

1.外部缺陷----焊縫尺寸不符合要求、咬邊、焊瘤、弧坑等。2.內(nèi)部缺陷----氣孔、夾渣、未融合、未焊透等。第二節(jié)焊接質(zhì)量通病一、主要質(zhì)量通病說明76第二節(jié)焊接質(zhì)量通病二、焊接裂紋（一）焊接裂紋概述1.關(guān)于裂紋在焊縫或近縫區(qū)，材料原子的結(jié)合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙。2.危害性（1）構(gòu)成了嚴(yán)重的應(yīng)力集中（2）造成泄漏（壓力容器、管道）（3）留下隱患，使結(jié)構(gòu)變得不可靠。3.裂紋的種類

按其產(chǎn)生的部位可分為：根部裂紋、熔合區(qū)裂紋、熱影響區(qū)裂紋；按其產(chǎn)生的溫度和時間分為：熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋第二節(jié)焊接質(zhì)量通病二、焊接裂紋77第二節(jié)焊接質(zhì)量通病（二）熱裂紋1.熱裂紋的表現(xiàn)熱裂紋一般產(chǎn)生在焊縫結(jié)晶的過程中，所有又稱為高溫裂紋或結(jié)晶裂紋。

熱裂紋的縱向裂紋一般發(fā)生在焊道的中心，橫向裂紋一般沿柱狀晶界發(fā)生，與母材的晶粒界相連，與焊縫長度方向相垂直。2.原因分析第二節(jié)焊接質(zhì)量通?。ǘ崃鸭y78第二節(jié)焊接質(zhì)量通病3.預(yù)防措施●合理地選擇鋼材，控制鋼材的含硫量及含碳量，提高錳的含量●合理地選擇焊接材料

●采用多層多道焊方法●采取降低焊接應(yīng)力的工藝措施

第二節(jié)焊接質(zhì)量通病3.預(yù)防措施79第二節(jié)焊接質(zhì)量通?。ㄈ┰贌崃鸭y再熱裂紋是指在一些含鉻、鉬、釩的高強(qiáng)鋼焊接后，在進(jìn)行消除應(yīng)力退火過程中產(chǎn)生的裂紋，所以又稱為焊后熱處理裂紋或應(yīng)力消除回火裂紋，它一般產(chǎn)生在高強(qiáng)度低合金鋼的熱影響區(qū)中。第二節(jié)焊接質(zhì)量通病（三）再熱裂紋80第二節(jié)焊接質(zhì)量通?。ㄋ模├淞鸭y（延遲裂紋）冷裂紋一般在焊接低合金高強(qiáng)鋼、中碳鋼、合金鋼等易淬火鋼發(fā)生1.關(guān)于冷裂紋的最主要的形態(tài)----延遲裂紋延遲裂紋的含義:延遲裂紋是焊接冷裂紋的一種比較普遍的形態(tài).它的主要特點(diǎn)是焊后不立即出現(xiàn),而是有一段孕育期,隨著時間的推移,而逐漸發(fā)展形成為危害性裂紋.因其裂紋產(chǎn)生的延遲現(xiàn)象,故稱其為延遲裂紋。第二節(jié)焊接質(zhì)量通病（四）冷裂紋（延遲裂紋）81第二節(jié)焊接質(zhì)量通病2.近年來發(fā)生焊接延遲裂紋事故案例（1）壓力容器焊接事故（2）鋼結(jié)構(gòu)工程事故3.延遲裂紋產(chǎn)生的機(jī)理（原因分析）延遲裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展取決于三大因素，即：焊接母材的淬硬性傾向、焊接接頭的內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)以及焊縫金屬擴(kuò)散氫的含量等三個方面及其它們相互作用的程度。第二節(jié)焊接質(zhì)量通病2.近年來發(fā)生焊接延遲裂紋事故案例82第二節(jié)焊接質(zhì)量通?。?）鋼種的脆硬性鋼種的脆硬性越大，越容易出現(xiàn)冷裂紋。

（2）焊接接頭的拘束應(yīng)力

產(chǎn)生和影響拘束應(yīng)力的主要因素：●焊縫和熱影響區(qū)在不均勻加熱和冷卻過程中的熱應(yīng)力；●金屬相變時，由于體積的變化而引起的組織應(yīng)力●結(jié)構(gòu)在拘束條件下產(chǎn)生的應(yīng)力，其主要反映在：結(jié)構(gòu)的形式、焊接的位置、焊接的順序等。第二節(jié)焊接質(zhì)量通病（1）鋼種的脆硬性83

（3）焊縫金屬擴(kuò)散氫

焊縫熔敷金屬擴(kuò)散氫是產(chǎn)生延遲裂紋的重要因素之一，并且具有延遲的特征。通常把由氫引起的延遲裂紋稱為“氫致裂紋”。氫所引發(fā)的裂紋，從潛伏、萌生、擴(kuò)展、聚集、產(chǎn)生應(yīng)力，以至于開裂是需要一段時間的，即具有延遲特征，因此稱為延遲裂紋。

（3）焊縫金屬擴(kuò)散氫84

（4）焊接工藝對延遲裂紋的影響

●焊接入熱量的影響入熱量，又稱線能量，它是單位長度焊接接頭所接受的熱量。其計算式為：λ=60×I·U/V，單位是J/cm（I---電流，U---電壓，V---焊接速度（cm/min）

●預(yù)熱溫度的影響采取預(yù)熱的方法可以防止冷裂紋。預(yù)熱的目的就是減緩焊縫區(qū)的冷卻速度，從而減少或避免淬火組織，也有利于氫的逸出。

●焊后后熱

●多層焊多層焊的后一層的焊接，既是對前一層焊接的消氫，又能改善前層焊道的脆硬組織。（4）焊接工藝對延遲裂紋的影響85第二節(jié)焊接質(zhì)量通病4.延遲裂紋的危害性由于裂紋產(chǎn)生與開展的延遲性,使得人們無法在工件焊接完后的無損檢測和試驗(yàn)中被及時發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識,因此往往在使用過程中裂紋萌發(fā)、擴(kuò)展而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞,甚至釀成災(zāi)難性事故.。

第二節(jié)焊接質(zhì)量通病4.延遲裂紋的危害性865.防止延遲裂紋的預(yù)防措施（技術(shù)措施）對于鋼結(jié)構(gòu)的制造或安裝單位來說，主要控制的是：控制母材的化學(xué)成分；最大幅度地降低氫的來源和影響；制定并嚴(yán)格實(shí)施焊接工藝措施。（1）控制母材的化學(xué)成分（2）嚴(yán)格控制氫的來源●采用低氫或超低氫焊接材料●嚴(yán)格焊材的烘干●嚴(yán)格焊條的使用管理●工件表面要潔凈●焊接環(huán)境控制5.防止延遲裂紋的預(yù)防措施（技術(shù)措施）87（3）制定并嚴(yán)格實(shí)施工藝措施

①通過焊接工藝評定確定最佳的焊接工藝

②確定合適的預(yù)熱、后熱溫度或熱處理措施

③合理設(shè)計焊接順序

④

其他工藝措施●控制層間溫度●選擇低匹配焊條●選用奧氏體焊條●采用多層焊

（3）制定并嚴(yán)格實(shí)施工藝措施88三、脆性斷裂（突發(fā)性脆性斷裂）（一）關(guān)于脆性斷裂大型結(jié)構(gòu)、設(shè)備吊裝施工中經(jīng)常發(fā)生的,在焊接接頭熱影響區(qū)于低應(yīng)力狀態(tài)下所發(fā)生的幾乎無明顯塑性變形的斷裂。這種斷裂,幾乎沒有裂紋擴(kuò)展的時間,其特點(diǎn)是突然發(fā)生,斷口呈整齊的切割面狀。（二）脆斷事故例三、脆性斷裂（突發(fā)性脆性斷裂）89三、脆性斷裂（三）脆性斷裂的機(jī)理（原因分析）當(dāng)焊接電流增大或焊接速度降低,均使焊接線能量增大,其結(jié)果導(dǎo)致熱影響區(qū)(過熱區(qū))的晶粒變得粗大，形成過熱組織。過熱組織經(jīng)淬火或冷卻速度過快，將形成針狀的馬氏體組織，使焊接接頭的機(jī)械強(qiáng)度降低，尤其是沖擊韌性顯著降低。三、脆性斷裂（三）脆性斷裂的機(jī)理（原因分析）90●涂料層與基層粘接不牢⑤焊接接頭的脆性轉(zhuǎn)變溫度試驗(yàn)，用以評定焊接工藝對材質(zhì)脆性轉(zhuǎn)變溫度的影響。層間清理（3）預(yù)防措施（以厚涂型為例）●氣體保護(hù)焊時，保證氣體的純度和含水量符合要求。按其產(chǎn)生的溫度和時間分為：熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋在焊接過程中，由于焊接熱源和焊接熱循環(huán)的特點(diǎn)，使焊件受到不均勻的加熱。●大跨度結(jié)構(gòu)（橋梁、大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)）●采用工藝性能良好的焊條?！窈缚p和熱影響區(qū)在不均勻加熱和冷卻過程中的熱應(yīng)力；發(fā)生這類問題的原因分析:屋架上下弦節(jié)點(diǎn)處，腹桿與弦桿的形心不匯交

（四）施工生產(chǎn)實(shí)際中原因的分析:

從國內(nèi)近幾年發(fā)生的大型設(shè)備吊裝事故導(dǎo)致重大安全事故的實(shí)際來看,其脆斷的部位均是在焊接吊耳的熱影響區(qū)位置。發(fā)生這類問題的原因分析:(1)短焊縫的連續(xù)焊接，致使熱影響區(qū)的溫度過高（2）隨著普通低合金鋼級別的提高，熱影響區(qū)的脆硬性傾向也隨著增大。●涂料層與基層粘接不牢（四）施工生產(chǎn)實(shí)際中原因的91（五）防止脆斷的預(yù)防措施---技術(shù)措施（1）盡量不采用焊接吊耳

盡量采用卡環(huán)（2）不能采用強(qiáng)度等級高的螺紋鋼做吊耳材料（3）焊接時控制焊接線能量（4）控制層間溫度（5）采取后熱緩冷的措施（五）防止脆斷的預(yù)防措施---技術(shù)措施92

四、鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量控制（焊接裂紋及脆性斷裂的預(yù)防措施-----管理措施）在ISO9001標(biāo)準(zhǔn)中，將鋼結(jié)構(gòu)焊接這類過程視為須確認(rèn)的過程（特殊過程）。（一）關(guān)于須確認(rèn)過程（特殊過程）的概念這類過程包括在以下兩種情況：●生產(chǎn)和服務(wù)提供過程的輸出不能由后續(xù)的監(jiān)視或測量加以驗(yàn)證的過程；●在產(chǎn)品使用或服務(wù)已交付之后問題才顯現(xiàn)的過程。

93（二）對鋼結(jié)構(gòu)焊接特殊過程的控制在1994版ISO9001標(biāo)準(zhǔn)中對特殊過程的控制提出了兩個方面要求:過程能力預(yù)先鑒定和過程參數(shù)的連續(xù)監(jiān)控;在2000版該標(biāo)準(zhǔn)中做出了比較抽象的要求,即過程的確認(rèn)和再確認(rèn).1.過程能力預(yù)先鑒定(確認(rèn))過程能力預(yù)先鑒定的對象是4M1E,即:人、機(jī)、料、法、環(huán)。這里所言的“預(yù)先”,即是指特殊過程的正式施工之前應(yīng)做好的工作.（二）對鋼結(jié)構(gòu)焊接特殊過程的控制94●“人”“人”即是指操作者及檢驗(yàn)、試驗(yàn)者.●“機(jī)”“機(jī)”是指施工及檢測設(shè)備.對于焊接工程的“機(jī)”主要是指焊接設(shè)備、烘干設(shè)備和無損檢測設(shè)備.●“料”“料”是指材料.焊接工程的材料主要是:焊接母材、焊接材料(焊條、焊絲、焊藥).●“法”“法”是指焊接工藝及操作方法.

●“人”95焊接工藝包括了兩部分內(nèi)容:焊接工藝評定和焊接施工技術(shù)方案（措施）(1)焊接工藝評定在構(gòu)件制作和結(jié)構(gòu)安裝前進(jìn)行焊接工藝評定試驗(yàn)。焊接工藝評定是按照所擬定等的工藝(原則上是根據(jù)母材的可焊性試驗(yàn)的結(jié)果)，根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，所做的焊接試件、并對其進(jìn)行檢驗(yàn)、測試，以判定焊接頭是否具有要求性能的全部工作。它是制定現(xiàn)場焊接施工技術(shù)方案的依據(jù)。

焊接工藝包括了兩部分內(nèi)容:焊接工藝評定和焊接96在“建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程”（JGJ81-2002）及GB50205-2001”鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范“中均對焊接工藝評定工作做出規(guī)定：

施工單位對其首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等，應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評定，并根據(jù)評定報告確定焊接工藝。在“建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程”（JGJ8197焊接工藝評定指導(dǎo)書（JGJ81-2002）（部分）預(yù)熱溫度（°C）層間溫度（°C）后熱溫度及時間（°C）（min)焊后熱處理焊接工藝參數(shù)道次焊接方法焊條或焊絲焊劑或保護(hù)氣體保護(hù)氣體流量（l/min)電流(A)電壓](V)焊接速度（cm/min)熱輸入（kJ/cm)備注牌號直徑（mm)技術(shù)措施焊前清理層間清理背面清跟其他編制/日期審核/日期焊接工藝評定指導(dǎo)書（JGJ81-2002）（部分）預(yù)熱溫度（98焊接工藝評定焊接工藝評定的主要內(nèi)容：①焊接接頭的強(qiáng)度及抗開裂性性能，用以評定焊接材料的選擇以及判定預(yù)熱溫度、層間溫度、后熱溫度的選擇是否合理②焊接接頭的硬度試驗(yàn)，用以驗(yàn)證對焊接工藝是否敏感；③焊接接頭的沖擊韌性試驗(yàn)，用以分析焊縫區(qū)、熔合線及熱影響區(qū)的韌性差別；④焊接接頭的金相分析。⑤焊接接頭的脆性轉(zhuǎn)變溫度試驗(yàn)，用以評定焊接工藝對材質(zhì)脆性轉(zhuǎn)變溫度的影響。焊接工藝評定焊接工藝評定的主要內(nèi)容：99。（2）焊接施工技術(shù)方案（3）做好焊接技術(shù)交底●“環(huán)”“環(huán)”是指作業(yè)/操作環(huán)境.對于焊接工程的作業(yè)/操作環(huán)境要求包括:氣候環(huán)境和工件環(huán)境.2.過程參數(shù)的連續(xù)監(jiān)控(再確認(rèn))在焊接施工過程中,焊接技術(shù)人員或質(zhì)量員應(yīng)對影響焊接質(zhì)量的五個方面因素進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控。所謂連續(xù),即是不間斷地監(jiān)控.監(jiān)控這五個方面因素是否發(fā)生變化。

。（2）焊接施工技術(shù)方案100過程能力預(yù)先鑒定（確認(rèn)）及過程參數(shù)連續(xù)監(jiān)控（再確認(rèn)）記錄的示例

：●過程能力預(yù)先鑒定記錄●過程參數(shù)連續(xù)監(jiān)控記錄過程能力預(yù)先鑒定（確認(rèn)）及過程參數(shù)連續(xù)監(jiān)控（再確認(rèn)）記錄的示101（三）關(guān)于質(zhì)量保證1.質(zhì)量保證的概念（1）質(zhì)量保證概念的產(chǎn)生與發(fā)展（2）質(zhì)量保證的概念為了提供足夠的信任，表明實(shí)體能夠滿足要求，而在管理體系中實(shí)施并根據(jù)需要進(jìn)行證實(shí)的全部有計劃有系統(tǒng)的活動。（3）質(zhì)量保證與保證質(zhì)量是既有區(qū)別又有聯(lián)系的兩個概念2.質(zhì)量保證的中心內(nèi)容管理職能的規(guī)定及落實(shí)，并提出落實(shí)管理職能并符合要求的證據(jù)。3.質(zhì)量保證的特征管理活動的可追溯性。（三）關(guān)于質(zhì)量保證102（四）關(guān)于記錄1.記錄的概念在ISO90001994版準(zhǔn)中的定義是：為已完成的活動或達(dá)到的結(jié)果提供客觀證據(jù)的文件。在ISO9000:2000標(biāo)準(zhǔn)中對記錄的定義是:闡明所取得的結(jié)果或提供完成活動的證據(jù)的文件。它的核心是證據(jù)。客觀證據(jù)的概念，在ISO9000:2000標(biāo)準(zhǔn)中的定義是：支持事物存在或其真實(shí)性的數(shù)據(jù)。信息：有意義的數(shù)據(jù)。2.記錄的作用在三個管理體系標(biāo)準(zhǔn)中都一個共同的要素---記錄，在《建設(shè)工程項(xiàng)目管理規(guī)范》的每一章節(jié)里也都提出了要完成相關(guān)記錄的要求。這都是在貫徹質(zhì)量保證的思想?！褡C實(shí)●追溯（過程實(shí)施的歷史、追溯責(zé)任、以及發(fā)生不合格的原因）●為制定糾正預(yù)防措施提供依據(jù)3.記錄的要求（四）關(guān)于記錄1.記錄的概念103五、焊接變形（一）焊接變形的概念在焊接過程中，由于焊接熱源和焊接熱循環(huán)的特點(diǎn)，使焊件受到不均勻的加熱。因焊件各部位受熱膨脹及冷卻程度的不同，導(dǎo)致焊件產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力是導(dǎo)致焊接裂縫的直接原因，同時也是焊接變形的主要原因。焊接變形造成了焊件尺寸、形狀的變化。五、焊接變形（一）焊接變形的概念104五、焊接變形（二）焊接變形的分類1.焊接變形按基本形式來分：縱向變形、橫向變型、彎曲變形、扭曲變形、角變形及波浪變形等。2.按變形的性質(zhì)劃分，可分為局部變形和整體變形兩大類：局部變形：結(jié)構(gòu)的某部分發(fā)生變形。它主要包括角變形和波浪變形。整體變形：整個結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸發(fā)生變化，包括直線變形（縱向、橫向變形）、彎曲變形、扭曲變形。五、焊接變形（二）焊接變形的分類105五、焊接變形（三）焊接變形對焊接結(jié)構(gòu)的影響（四）產(chǎn)生焊接變形的機(jī)理在焊接過程中，焊件上某一點(diǎn)的溫度隨時間推移由低到高，然后又由高到低，這一過程在焊接工藝學(xué)上稱之為焊接熱循環(huán)。焊件各點(diǎn)的熱循環(huán)是不同的，因此導(dǎo)致了不同的膨脹、收縮情況；由于不同的熱循環(huán)直接影響到各點(diǎn)金相組織的變化，加上焊件各點(diǎn)的互相牽制、約束，使焊件出現(xiàn)了復(fù)雜的應(yīng)力，從而導(dǎo)致了不同的變形后果。五、焊接變形（三）焊接變形對焊接結(jié)構(gòu)的影響106五、焊接變形（五）焊接變形的原因分析（影響因素）

1.結(jié)構(gòu)本身的剛性2.焊縫在焊件中的位置3.組裝及焊接順序（1）組裝與焊接安排順序的影響（2）焊接順序的影響4.其他影響因素（1）膨脹系數(shù)的影響（2）焊接方法的影響（3）焊接規(guī)范的影響（4）焊接方向的影響（5）組裝間隙的影響五、焊接變形（五）焊接變形的原因分析（影響因素）107（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施1.設(shè)計方面2.施工工藝方面（1）合理的組焊順序（2）合理的焊接順序（3）其他方法

●反變形法●剛性固定法●散熱法（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施1.設(shè)計方面108（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施3.采取合理的組焊順序組焊順序?qū)附咏Y(jié)構(gòu)變形的影響是很大的，由于組焊程序不當(dāng)，會影響整個工序的順利進(jìn)行，并使整個焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形。（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施3.采取合理的組焊順序109（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施4.采取合理的焊接順序（1）采取對稱焊接（2）結(jié)構(gòu)不對稱時，先焊接焊縫少的一側(cè)（3）針對不同情況確定焊接順序5.反變形法6.剛性固定法7.散熱法（六）防止或減小焊接變形的預(yù)防措施4.采取合理的焊接順序110六、焊接其他質(zhì)量通病

焊接過程，特別是手工電弧焊，做到無任何缺陷，實(shí)際上是很難做到的。因?yàn)橛绊懞附淤|(zhì)量的因素比較多。（一）焊接缺陷分類1．外部缺陷----焊縫尺寸不符合要求、咬邊、焊瘤、弧坑、焊接變形等2．內(nèi)部缺陷----氣孔、夾渣、未熔合、未焊透、裂縫等六、焊接其他質(zhì)量通病

焊接過程，特別是手111（二）外部缺陷的分析

1．焊縫尺寸不符合要求（1）通病表現(xiàn)：焊縫外形高低不平、焊波寬窄不齊、焊縫加強(qiáng)高過大或過小、焊縫寬度太寬或太窄、焊縫與母材間的過渡不平滑等等。（2）原因分析：坡口角度、間隙不當(dāng)，焊接電流選擇不當(dāng)，焊工操作技能差（3）危害性：尺寸過小的焊縫，會降低焊接接頭的強(qiáng)度；尺寸過大的焊縫，會增大焊接變形。對于過渡不平滑的，會造成應(yīng)力集中。（4）預(yù)防措施：選擇合適的坡口角度，組裝間隙要均勻，焊接人員要熟練地掌握運(yùn)條速度和焊條角度。

（二）外部缺陷的分析

1．焊縫尺寸不符合要求1122．咬邊（1）通病表現(xiàn)：焊縫邊緣母材上被電弧燒熔出凹陷或溝槽。（2）原因分析：熔接電流過大，電弧過長，焊條角度掌握不當(dāng)?shù)取＃?）危害性：不但減小了基本金屬的有效工作截面，而且會造成應(yīng)立集中。

（4）預(yù)防措施：焊接電流選擇適當(dāng)，盡量采取短弧焊接，掌握合適的焊條角度和運(yùn)條手法

2．咬邊1133．焊瘤

（1）通病表現(xiàn)：熔化金屬流淌到焊縫以外，未能與母材熔合而形成金屬瘤。

（2）原因分析：坡口邊緣未清理干凈；焊接電流過大或過小，焊條熔化時母材還未充分熔化；焊接速度慢；組裝間隙大。

（3）危害性：容易在焊瘤處產(chǎn)生應(yīng)立集中等。（4）預(yù)防措施：焊前清理好坡口；組裝間隙要適當(dāng)；選擇合適的電流。

3．焊瘤

（1）通病表現(xiàn)：熔化金屬流淌到焊縫以外，未能與母材1144.弧坑

（1）通病表現(xiàn)：在焊縫收尾處，產(chǎn)生的低于母材表面的凹坑。

（2）原因分析：熄弧時間過短，或焊接電流過大。

（3）危害性：弧坑低于金屬表面，降低了焊接接頭的承載能力，而且弧坑內(nèi)常伴有氣孔、夾渣、微裂紋等缺陷。

（4）預(yù)防措施：主要是提高焊工的操作技能。氣體保護(hù)焊時，可使用焊機(jī)上的衰減裝置。4.弧坑

（1）通病表現(xiàn)：在焊縫收尾處，產(chǎn)生的低于母材表面的115（三）內(nèi)部缺陷的分析1.氣孔（1）通病表現(xiàn)：焊接過程中，熔池金屬高溫時吸收的氣體在冷卻過程中，未能充分逸出，而殘留在焊縫金屬中，形成孔穴。（2）原因分析:一切能導(dǎo)致焊接過程中產(chǎn)生氣體的因素，如大氣環(huán)境、焊條藥皮熔化時分解出的氣體，母材上的油污、水分、銹斑等，受熱分解后產(chǎn)生的氣體，以及焊接冶金反應(yīng)生成的氣體都是產(chǎn)生氣孔的原因。（三）內(nèi)部缺陷的分析1.氣孔1161.氣孔●焊接材料方面：●焊接工藝方面：（3）危害性：減小了金屬的有效截面，使焊接接頭強(qiáng)度降低；氣孔的邊緣可能發(fā)生應(yīng)力集中；密集其孔使焊縫金屬組織疏松，使接頭的塑性降低，其中最大的危害是焊縫中的氫氣孔，它是延遲裂縫的根源。（4）預(yù)防措施：●焊條的控制

●焊條和焊劑烘干的控制?！駥缚p坡口處及其兩側(cè)嚴(yán)格清理?！袷┖腑h(huán)境的控制●氣體保護(hù)焊時，保證氣體的純度和含水量符合要求?！癫扇☆A(yù)后熱的措施。1.氣孔●焊接材料方面：117

2.夾渣（1）通病表現(xiàn)：殘留在焊縫金屬中的非金屬物。（2）原因分析：●外界帶入的夾渣●焊接過程中的冶金產(chǎn)物●坡口角度小●操作不當(dāng)（3）危害性：降低焊接接頭的承載能力；容易引起應(yīng)力集中；影響了焊縫金屬的致密性；會產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，而導(dǎo)致裂縫。（4）預(yù)防措施：●清理母材坡口及其附近表面的不潔物●選擇適當(dāng)?shù)暮附与娏??！裉岣卟僮魉健Ｕ_運(yùn)條。●采用工藝性能良好的焊條。

2.夾渣1183．未熔合（1