桥梁工程焊接质量管理的研究_桥梁工程质量管理研究
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桥梁工程焊接质量管理的研究
桥梁工程焊接质量管理的研究
【摘要】近年来，随着经济的发展，特别是随着改革开放的不断深入，我国的经济建设取得了巨大的成就。与之相对应的，我国的建筑工程也在快速的发展着。在建筑工程建设中，焊接技术是一个关键的因素，焊接质量的好坏将会直接影响到工程的质量。特别是在桥梁工程建设中，焊接质量就成为了一个十分关键的因素，因为桥梁的焊接质量不仅仅会影响到桥梁的质量，同时还会影响到桥梁的安全。我国的建筑工程相对于西方来说起步较晚，在建筑工程的焊接方面的技术和能力也比较落后，虽然说近年来我国的建筑工程发展的十分迅速，焊接工艺也取得了一些成就，但是还是存在着许多的问题，这将会严重制约着桥梁工程的发展。因此，如何加强桥梁工程的质量管理就成为了桥梁工程建设的关键和重点。只有抓好焊接质量的管理，桥梁的质量也将会得到提高。
【关键字】桥梁工程，焊接质量管理，研究，问题
中图分类号：K928文献标识码： A 文章编号：
一．前言
桥梁工程中的焊接工程是一个十分复杂而系统的工程，是桥梁工程施工的关键。在一般的桥梁工程中，焊接技术应用的十分广泛，焊接工作的质量对于桥梁的安全和桥梁的完整性具有十分重要的影响。因为桥梁的焊接工程具有很大的复杂性，同时也由于诸多因素的影响，导致桥梁的焊接质量的提高十分苦难。但是为了确保桥梁工程的质量和安全以及更好的发展桥梁工程，必须要提高桥梁工程的焊接质量，只有如此才是唯一的出路。在我国目前建造的很多桥梁中，经常会出现各种焊接质量问题，严重影响桥梁的正常使用。本文笔者在结合自己多年来在桥梁焊接工程质量管理方面的研究和实际工作经验，现就桥梁工程的焊接质量管理进行一些探讨，希望笔者的研究能够对于桥梁焊接工程质量领域具有一定的贡献。
二．焊接质量的分析
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桥梁焊接的工作量较大，同时对于焊接的检测任务繁重，而焊接质量的好坏将会对于桥梁的质量和寿命产生直接的影响。在桥梁施工现场，条件复杂，施工管理的难度较大，焊接质量时常会出现波动。所以，为了提高桥梁的质量和安全以及其使用寿命，必须要采取较好的措施来提高桥梁焊接质量的管理。
1．影响因素研究
焊接材料、焊接设备、焊接人员、焊接的工艺方法等这些都是影响桥梁焊接质量的因素，这些因素中的任何一个都会对桥梁工程产生重大影响。
2．缺陷分析
较为常见的桥梁焊接的缺陷主要是咬边、焊瘤、弧坑、气孔、夹渣、根部未焊透、未熔合和裂纹及裂缝等。在进行分析时，笔者主要是结合广渠路钢箱梁工程的焊接施工进行采样分析，然后得出焊接的缺陷存在。
（一）数据采样
从广渠路钢箱梁工程施工现场进行采样，样本有150张，都是桥梁焊接的构件。
（二）进行统计数据
通过对150张样本进行分析研究，可以看出出现缺陷的基本情况，如下表所示，在这些缺陷中，有的桥梁焊接工程需要进行返修处理，如表2所示。
表1 焊接缺陷统计
表2 焊接超标缺陷统计
（三）分析研究
从第一个表可以得出，桥梁焊接出现缺陷的次数较多，同时也可以得出桥梁焊接出现超标的缺陷也较多，桥梁焊接能够一次合格的较
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少，这些都说明在进行桥梁焊接时，出现缺陷的频率较高，因此要求我们要格外重视对焊接的质量管理。
（四）产生机理
a．出现气孔的因素较多，焊接没有按要求进行烘干，对材料的除锈不干净，焊接时电压不稳定，焊接出现气孔，就会对焊接的截面减小，改变原材料的内部结构。防止气孔的措施主要包括将焊条进行烘干，将焊条清理干净，防锈，同时还要注意天气气温的变化，最后在进行焊接时要保证电压的稳定。
b．夹渣
该种缺陷的出现主要是因为在熔池的冷却过程中，非金属物质等这些较高熔点以及金属氧化物没有浮出熔池表面而最终留在了焊接金属之中，严重影响了焊接金属的连贯性和致密性。防治该种缺陷需要清理干净焊接坡口处的杂物，如果进行多层焊接时，应该清理干净前一次焊接的遗留物，同时还要防治焊缝金属冷却过快。
c．咬边
这种缺陷主要是因为电流太大以及运条不稳定引起的。该种缺陷的存在严重损害了原材，减少了原材的截面积，也会造成应力集中。防治该种缺陷可以调节好焊接时电流，保证运条的稳定，同时焊接的速度要适中等。
d．未熔合该种缺陷焊缝金属和原材没有很好的结合融化，这主要是因为焊接线的能力太小或者是电弧偏离了焊接中心。防治该种缺陷可以选择比较适合的焊接参数，焊接时速度要适中。
三．质量检测
1．无损检测
无损检测主要包括直接用肉眼进行检测、射线探伤、超声波探伤、渗透探伤等这些仪器进行检测。肉眼宏观检测不需要使用仪器，但是肉眼检测不具有穿透性，无法发现其内部缺陷。而射线探伤就可以通过各种仪器设备进行，该种检测方法既可以发现肉眼发现的缺陷，同时还可以发现肉眼无法发现的内部缺陷。这种检测方法将会很大程度上提高检测的可靠性和准确性。当然还有超声波检测，顾名思义就是
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用耳朵来听，这种方法在实践中已经被使用，这种仪器便于携带。同时检测的速度较快，在目前的桥梁焊接质量检测中应用的较为广泛。但是采用什么方法进行检测还得根据实际的情况进行选择。
2．虚拟仪器检测
该种技术检测方法是一种利用计算机技术的前沿技术，在桥梁焊接质量检测中已经得到应用。在进行桥梁焊接过程中，焊接的电流和焊接时的电压是关键，因此可以采用虚拟仪器检测的方法来检测电压和电流信号，从而实现焊接质量分析的目标。
现阶段的虚拟仪器检测方法已经取得了很多的成果，如下图所示的虚拟仪器检测系统就是比较先进的一种。
图1 系统结构图
3．微机辅助检测
可以利用该种检测方法来检测焊接时的电流和时间，从而还可以运用统计的方法来获得焊接时不同电流等的组织状态。这种焊接方法是一种辅助的焊接方法，可以为提高焊接检测的质量提供一定的支撑。
四．焊接质量管理方法在桥梁工程中的应用
1．多元统计方法一主成分一聚类分析法
焊工质量评估体系内容复杂，众多的指标对焊接质量有很大作用，但是各指标间存在着一定的关联性，很难从中直接得出影响焊接的主要因素。主成分一聚类分析法能对焊焊接质量做出较为科学的预测，对焊接质量管理和焊工培养将产生积极而深远的影响。
（一）PCA的评价原理
PCA是将多指标问题转化为较少的新的综合指标问题。综合指标是原来多个指标的线性组合，虽然这些线性指标不能直接观测到，但这些指标间互不相关，又能反映原来多指标的信息。根据在新的综合指标中包含原变量信息(贡献率)的大小，分别定义为第1主成分、第2主成分、第3主成分等。在实际应用中，通常前几个主成分的贡献率之和大于85％。
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（二）CA的评价原理
CA是根据样本的多个统计指标，找出一些能够度量样本之间相似程度的统计量，然后利用统计量将样本进行归类。若把样本看成多维空间中的一个点，把距离作为相似程度的统计量，可将距离相近的样本点构成一类。
（三）聚类分析
采用欧氏距离，使用平均距离法，将系统进行聚类分析。但由于影响焊焊接质量的个人因素众多，选取的样本较少以及专家打分等存在一定的主观性，所以建议选取更多的样本进行分析研究，以便得出更为科学的结论。
2．BP神经网络
人工神经网络具有自学习、自组织、较好的容错性和优良的非线性逼近能力，受到众多领域学者的关注。在实际应用中，80％-90％的人工神经网络模型是采用误差反传算法或其变化形式的网络模型(简称BP网络)，目前主要应用于函数逼近、模式识别、分类和数据压缩或数据挖掘。
五．结束语
桥梁工程关系到交通、人们的出行安全，桥梁工程的质量就变得十分重要。在桥梁工程的施工中，桥梁焊接是关键，桥梁焊接的质量对于桥梁的质量的影响十分巨大。因此，要想提高桥梁的质量就必须要努力提高桥梁焊接的质量，在实际的工作中，应该采用更多的技术方法来提高桥梁焊接的质量。
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