钢结构焊接是通过加热、加压或两者并用,使钢结构件(如钢板、型钢、钢管等)的连接部位达到原子间结合的加工工艺,是钢结构构件制作、安装的核心环节,直接影响结构的强度、稳定性和安全性。那么,在焊接缺陷会削弱焊缝强度,甚至引发结构失效,需重点预防以下常见问题:

1. 裂纹(危险的缺陷)
类型:
热裂纹:焊接时熔池结晶过程中产生,多位于焊缝中心或弧坑处,因杂质(如硫、磷)偏析导致。
冷裂纹:焊缝冷却至室温后产生(甚至延迟数小时),多位于热影响区,因淬硬组织、氢含量过高或拘束应力过大导致。
预防措施:
控制母材和焊丝的硫、磷含量(S≤0.035%,P≤0.035%);
焊接前预热(如低合金钢预热至 150-250℃),降低冷却速度,避免淬硬;
焊后缓冷(如覆盖保温棉),并进行消氢处理(250℃×2 小时),减少氢扩散;
避免焊接拘束度过大(如合理设计坡口、分段焊接)。
2. 气孔
原因:熔池中的气体(如氢气、一氧化碳、空气)未及时逸出,多因坡口油污、锈迹未清理,保护气体不纯,或焊接速度过快导致。
预防措施:
焊接前用角磨机清理坡口及两侧 20mm 范围内的油污、铁锈、氧化皮,露出金属光泽;
气体保护焊时使用高纯度保护气体(CO₂纯度≥99.5%,Ar 纯度≥99.99%),检查气管密封性;
调整焊接参数:降低焊接速度,增加电弧电压,使熔池有足够时间排气。
3. 未熔合与未焊透
未熔合:焊缝金属与母材或层间未完全熔化结合,因电流过小、焊接速度过快、坡口角度过小导致。
未焊透:焊缝根部未完全熔透,多因坡口间隙过小、钝边过厚、电流不足导致。
预防措施:
按设计要求加工坡口(如 V 型坡口角度 60-70°,钝边 1-2mm,间隙 2-3mm);
确保焊接电流足够(如手工焊焊条直径 4mm 时,电流 160-220A),减慢焊接速度,保证熔深;
多层焊时,清理层间焊渣,确保每层熔合良好。
4. 夹渣
原因:焊渣未浮出熔池而残留,多因坡口角度过小、运条不当、清渣不彻底导致。
预防措施:
增大坡口角度,便于焊渣上浮;
手工焊时采用正确运条方式(如锯齿形、月牙形),避免焊渣卷入熔池;
多层焊时,用敲渣锤彻底清除前一层焊渣。
5. 变形
表现:焊接后构件出现弯曲、角变形、扭曲等,因焊缝收缩不均匀导致。
预防措施:
采用对称焊接(如 H 型钢翼缘对称焊接),减少单侧收缩应力;
合理安排焊接顺序(如从中间向两端分段退焊);
焊接前预留反变形量(如预判会弯曲 1°,则预先反向弯曲 1°);
焊后用火焰矫正(对变形部位加热至 600-800℃,自然冷却)。