关于钢结构项目T形接头焊缝熔透要求

1、 T形接头焊缝的应用现状

足够的焊缝尺寸是保证焊接结构连接强度的前提条件，在工程实际中，一方面因构件焊缝尺寸不足引起的质量安全事件时有发生；另一方面，过度焊接的现象比较普遍，如可用角焊缝的部位要求采用部分熔透焊缝，可用部分熔深焊缝的部位要求采用全熔透焊缝，过度焊接对于焊接变形及焊接成本控制不利。T形接头全熔透焊缝被大量采用，其原因可能有以下两个方面：一是相关设计规范对于T形接头焊缝要求的规定不够明确，设计人员在主观上认为全熔透焊缝更可靠；二是从焊接质量控制角度，部分熔透焊缝内部质量的检测手段及其有效性不如全熔透焊缝，全熔透焊缝要求更有利于控制焊缝内部质量。

2、 T形接头全熔透焊缝的局限性

在焊接工艺实施中，为实现全熔透焊接，往往在焊接一侧焊缝后，在另一侧采用碳弧气刨清根再进行焊缝的焊接。碳弧气刨清根是一种落后的作业方式，产生的烟尘和噪声非常大，工作环境恶劣，形成的焊接坡口一致性差，不利于实施自动化焊接工艺，此外会显著增加焊接工作量及焊接变形量。碳弧气刨清根现场如图2所示。

针对T形接头全熔透焊接要求，为提高生产效率，相关单位开展了免清根熔透焊工艺的研究，采用埋弧焊或深熔聚弧气体保护焊，利用其熔深大的工艺特性，可有效提高焊缝根部的熔透性[2-4]。由于免清根熔透焊工艺对焊接坡口尺寸及焊丝对中精度要求较高，易在产品批量生产中表现出适应性不良现象，造成焊缝合格率低、返修率高等问题。

3、 T形接头全熔透焊缝的必要性

全熔透焊接可最大程度地减少焊缝内部缺欠，但同时在很大程度上增加了焊接难度，因此，对于T形接头是否有必要进行全熔透焊接长期存在意见分歧。张剑峰等[5]对钢板梁翼缘与腹板角焊缝是否需要熔透焊进行了探讨，推荐采用部分熔透的对接与角接组合焊缝，不推荐全熔透焊缝，以利于工厂机械化、自动化生产，提高焊接质量的稳定性。张华等[6]指出T形接头在双面焊接条件下，足够的焊缝尺寸（包括熔深及焊脚尺寸）可以避免焊缝内部焊根处产生疲劳裂纹，焊趾处的疲劳破坏问题应是关注重点。

由于双侧焊脚的加强作用，当焊缝熔深达到一定值时，T形接头焊缝失效模式由焊根转变为焊趾失效；进一步提高焊缝熔透率，对于提升焊接接头疲劳强度的作用有限。总之，全熔透焊接不是保证T形接头静载强度及疲劳强度的必要条件，对于高承载要求的T形接头焊缝，需采取必要的技术措施，保证足够的焊缝尺寸，限制焊缝内部未焊透尺寸，降低焊根处的应力集中系数，避免产生焊根疲劳失效。