常用的鋼結構連接有焊縫連接、螺栓連接、鉚釘連接，本期【鋼結構Q&A】，和大家一起分享關於“焊接”的十個知識點 。
Q1、焊接連接的優缺點？
焊接連接的優點： 構造簡單，不削弱構件截面，加工簡便，焊接方法種類多，可採用自動化操作，節約鋼材，效率高，剛度較大，整體性好，密封性能好。
焊接連接的缺點： 熱影響區域內鋼材金相組織發生變化，局部材質變脆； 焊後存在焊接殘餘應力及殘餘變形，使受壓構件承載力降低； 焊接結構對裂紋很敏感，局部裂紋一旦發生，極易擴展至整體，低溫冷脆較為突出。
Q2、鋼材的可焊性定義及影響因素？
鋼材的可焊性是指在適當的設計和工作條件下，材料易於焊接和滿足結構性能的程度。 可焊性常常受鋼材的化學成分、軋製方法和板厚等因素影響。 為了評價化學成分對可焊性的影響，一般用碳當量（Ceq）表示，Ceq越小，鋼材的淬硬傾向越小，可焊性就越好； 反之，Ceq越大，鋼材的淬硬傾向越大，可焊性就越差。 碳當量Ceq（百分比）值可按以下公式計算：
Q3、焊接應力及焊接變形產生的原因及降低措施？
鋼結構的焊接過程是一個不均勻加熱和冷卻的過程，焊接時焊縫及其附近的溫度很高，而遠處大部分金屬不受熱，主體金屬的膨脹和收縮不均勻。 冷卻後，焊縫就產生了不同程度的收縮和內應力（縱向和橫向），造成焊接結構的各種變形。
一般來說，可以從設計和加工工藝兩方面來降低焊接應力及焊接變形：
設計措施： 合理安排焊縫位置； 合理的選擇焊縫的尺寸； 焊縫數量宜少，不宜過分集中，同時避免焊縫立體交錯； 儘量避免在母材厚度方向的收縮應力。
工藝措施： 合理安排焊接次序； 採用反向變形； 焊前預熱，焊後回火。
Q4、鋼結構常見焊接方法？
鋼結構常用焊接方法有手工電弧焊，自動（或半自動）埋弧焊，氣體保護焊。
手工電弧焊： 通電後產生電弧使焊條中的焊絲熔化，滴落在焊件上被電弧所吹成的小凹槽熔池中。 由焊條藥皮形成的熔渣和氣體覆蓋著熔池，防止空氣與熔化的液體金屬接觸，避免形成脆性易裂化合物。
埋弧焊： 電弧在焊劑層下燃燒的一種電弧焊方法。 焊絲不塗藥皮，但施焊端靠由焊劑漏頭自動流下的顆粒狀焊劑所覆蓋，電弧完全被埋在焊劑之內，電弧熱量集中，熔深大，適於厚板的焊接，具有很高的生產率，同時焊接質量好，焊件變形小。
氣體保護焊： 利用二氧化碳氣體或其他惰性氣體作為保護介質的一種電弧熔焊方法。 依靠保護氣體在電弧周圍形成局部保護層，以防止有害氣體的侵入並保證焊接過程的穩定性。 焊縫強度比手工電弧焊高，塑性和抗腐蝕性好，適用於全位置的焊接，有前進法和後退法。
Q5、各種常見焊接代號？
常見焊接位置、接頭形式、坡口形式、焊縫類型及管結構節點形式代號表示形式如下：
Q6、常見焊接缺陷及產生原因和處理方法？
焊縫缺陷通長分為六類： 裂紋、孔穴、固體夾雜、未熔合、未焊透、形狀缺陷。
裂紋： 通常有熱裂紋和冷裂紋之分。 產生熱裂紋的主要原因是母材抗裂性能差、焊接材料質量不好、焊接工藝參數選擇不當、焊接內應力過大等； 產生冷裂紋的主要原因是焊接結構設計不合理、焊縫佈置不當、焊接工藝措施不合理，如焊前未預熱、焊後冷卻快等。 處理辦法是在裂紋兩端鑽止裂孔或剷除裂紋處的焊縫金屬，進行補焊。
孔穴： 通常分為氣孔和弧坑縮孔兩種。 產生氣孔的主要原因是焊條藥皮損壞嚴重、焊條和焊劑未烘烤、母材有油汙或鏽和氧化物、焊接電流過小、弧長過長，焊接速度太快等，其處理方法是鏟去氣孔處的焊縫金屬，然後補焊。 產生弧坑縮孔的主要原因是焊接電流太大且焊接速度太快、熄弧太快，未反覆向熄弧處補充填充金屬等，其處理方法是在弧坑處補焊。
固體夾雜： 有夾渣和夾鎢兩種缺陷。 產生夾渣的主要原因是焊接材料質量不好、焊接電流太小、焊接速度太快、熔渣密度太大、阻礙熔渣上浮、多層焊時熔渣未清除乾淨等，其處理方法是剷除夾渣處的焊縫金屬，然後焊補。 產生夾鎢的主要原因是氬弧焊時鎢極與熔池金屬接觸，其處理方法是挖去夾鎢處缺陷金屬，重新焊補。
未熔合、未焊透： 產生的主要原因是焊接電流太小、焊接速度太快、坡口角度間隙太小、操作技術不佳等。 對於未熔合的處理方法是剷除未熔合處的焊縫金屬後焊補。 對於未焊透的處理方法是對開敞性好的結構的單面未焊透，可在焊縫背面直接補焊。 對於不能直接焊補的重要焊件，應鏟去未焊透的焊縫金屬，重新焊接。
形狀缺陷： 包括咬邊、焊瘤、下塌、根部收縮、錯邊、角度偏差、焊縫超高、表面不規則等。
Q7、防止板材層狀撕裂的常見措施？
在T形、十字形及角接接頭中，當翼緣板厚度不小於20mm時，為避免或減少使母材板厚方向承受較大的焊接收縮應力，並宜採取下列節點構造設計：
- 在滿足焊透深度要求和焊縫緻密性條件下，採用較小的焊接坡口角度及間隙（a）；
- 在角接接頭中，採用對稱坡口或偏向於側板的坡口（b）；
- 採用雙面坡口對稱焊接代替單面坡口非對稱焊接（c）；
- 在T形或角接接頭中，板厚方向承受焊接拉應力的板材端頭伸出接頭焊縫區（d）；
- 在T形、十字形接頭中，採用鑄鋼或鍛鋼過渡段，以對接接頭取代T形、十字形接頭（e、f）；
- 改變厚板接頭受力方向，以降低厚度方向的應力；
- 承受靜載荷的節點，在滿足接頭強度計算要求的條件下，用部分焊透的對接與角接組合焊縫焊縫代替完全焊透坡口焊縫。
Q8、焊縫質量檢查方法？
焊接完成進行焊縫檢查時，首先要進行外觀檢驗，用肉眼或放大鏡觀察是否有缺陷，如咬邊、燒穿、未焊透、裂紋、錯邊、下榻等，並檢查焊縫外形尺寸是否符合要求。
焊縫內部的缺陷常用超聲波檢測，其原理是利用超聲波能在金屬內部傳播，並在遇到兩種介質的界面時會發生反射和折射的原理來檢驗焊縫內部缺陷，根據波形即可判斷是否有缺陷和缺陷位置。 由於探頭與檢測件之間存在反射面，因此超聲波檢查時應在焊件表面塗抹耦合劑，且超聲波不能判斷缺陷的類型和大小。
無損檢測有時也用到射線檢驗，射線檢驗有X射線和γ射線檢驗兩種。 其原理為當射線透過被檢驗的焊縫時，如有缺陷，則通過缺陷處的射線衰減程度較小，因此在焊縫背面的底片上感光較強，底片沖洗後，會在缺陷部位顯示出黑色斑點或條紋。 X射線照射時間短、速度快，設備複雜、費用大，穿透能力小，被檢測焊件厚度小於30mm。 γ射線檢驗設備輕便、操作簡單，穿透能力強。
Q9、抽樣檢驗時進行結果判定的依據是什麼？
- 抽樣檢驗的焊縫數不合格率小於2%時，該批驗收合格；
- 抽樣檢驗的焊縫數不合格率大於5%時，該批驗收不合格；
- 除本條第五款情況外抽樣檢驗的焊縫數不合格率為2%~5%時，應加倍抽檢，且必須在原不合格部位兩側的焊縫延長線各增加一處，在所有抽檢焊縫中不合格率不大於3%時，該批驗收合格，大於3%時，該批驗收不合格；
- 批量驗收不合格時，應對該批餘下的全部焊縫進行檢驗；
- 檢驗發現1處裂紋缺陷時，應加倍抽查，在加倍抽檢焊縫中未再檢查出裂紋缺陷時，該批驗收合格； 檢驗發現多處裂紋缺陷或加倍抽查又發現裂紋缺陷時，該批驗收不合格，應對該批餘下焊縫的全數進行檢查。
Q10 、哪些情況需要經過焊接工藝評定？
除國家鋼結構焊接規範中免予評定的條件外，施工單位首次採用的鋼材、焊接材料、焊接方法、接頭形式、焊接位置、焊後熱處理制度以及焊接工藝參數、預熱和後熱措施等各種參數的組合條件，應在鋼結構構件製作及安裝施工前進行焊接工藝評定。
