随着钢构建筑的发展，对于钢构件，无论是从数量上还是质量上都有了更高、更新的要求。某钢构厂承接的大型建筑钢柱在生产质量方面曾出现了烧穿、未焊透、气孔、垂直度超差等缺陷，经过对材质、工艺等因素的分析，找出了问题的根源所在，并经过改进，使得该产品的质量达到合格标准。

1 焊接工艺
本产品所采用的材质为Q345B，原来的焊接工艺参数如表1所示。
工件的坡口型式如图1所示。焊缝截面形状及焊脚尺寸如图2所示。

2 存在的问题及原因
该钢柱的结构简图如图3所示，（该钢柱的结构比较复杂，本文仅以法兰盘与圆管状柱身的焊接为研究对象）。

2.1 法兰盘与柱身的垂直度超标
加工完成的工件，经检验，发现存在法兰盘与柱身的垂直度超标的问题。究其原因：工件较大（长度为18000mm），在施焊过程中，无论是在车间还是现场，由于条件限制，大多情况下是将组对好的工件按图4所示的位置摆放施焊。

为了操作方便，操作者总是先焊接工件上半部分，焊接的位置、顺序、方向如图5所示。在重力和热熔作用下，法兰盘焊接平面与柱身轴线上部之间的夹角将小于90°，与之对应的另一边的夹角则大于90°；当焊完上半部分

翻面焊接另一边时，已经形成的垂直度偏差，很难再通过焊接热变形回复，即使进行焊后矫正，总还会留下变形余量，不能完全回复到90°的垂直度。对于变形量较大的构件，机械矫正时甚至还会出现焊缝被撕裂的现象[1-2]。以上缺陷主要是因焊接顺序不当造成。

2.2 烧穿、未焊透、气孔缺陷
经采用pxtu-350+超声波探伤仪对焊缝进行探伤和观测检验，大约30%的产品存在烧穿、未焊透、气孔等缺陷，缺陷超过国家标准值，初步鉴定为不合格品。部分不合格品经返修后达到合格，但仍有10%左右的产品为不合格品。
存在以上缺陷的主要原因是：（1）操作者为了提高工作效率，有意改变焊接参数（主要是增加焊接电流）；（2）环境湿度（该企业所处的地理位置为降雨量较多、空气湿度较大的地区）；（3）操作者的水平问题[3]。

3 解决方法
经过现场观察和对存在的问题进行分析，解决的办法主要有以下几个方面：
3.1 改进焊接工艺
改进后的焊接工艺如表2所示[4-5]。
3.2 改变焊接顺序
焊接时，焊接顺序如图6所示。首先焊接“1”，翻面，之后焊接“2”和“3”；再翻面，焊接“4”[6]。
3.3 增加焊接工装
采用焊接工装，保证工件在焊接时，柱身保持水平放置，法兰盘的下沿离开地面。最好采用自调式焊接滚轮架，该机构不仅能满足柱身保持水平放置的要求，还可以快速、方便地对工件进行翻转，简化了工件翻面的操作难度，减少了辅助工时[7]。

4 结束语
经过以上的改进，产品质量有了明显的提高，产品一次合格率达到了95%以上，部分不合格产品的缺陷种类和范围也明显减少，通过返修, 产品可达到100%合格。这种改进方法也存在着一定的不足之处：焊接成本增加，焊接效率降低。因此在实际生产时，要根据情况酌情处理。