钢结构焊接变形问题与防治对策.docx

钢结构焊接变形问题与防治对策【摘要】焊接中产生的变形问题不仅影响了钢结构的外观和使用性能如果严重的话甚至会导致焊件报废给企业造成直接经济损失。特别是在大型钢结构件的焊接作业中这一问题表现得尤其突出。有鉴于此必须对焊接变形不同类型和原因进行全面分析并采取有力措施控制焊接变形量以确保不断提高生产效率和钢结构工程质量降低企业生产成本。【关键词】钢结构；焊接；变形；种类；控制前言钢结构在焊接过程中出现变形是不可避免的但可以通过合理的施工措施来予以控制。作为钢结构制作和连接的主要技术焊接已经被广泛应用于钢结构的制作和安装工艺之中。然而焊接中产生的变形问题不仅影响了钢结构的外观和使用性能给企业造成直接经济损失。特别是在大型钢结构件的焊接作业中这一问题表现得尤其突出。有鉴于此必须对焊接变形不同类型和原因进行全面分析并采取有力措施控制焊接变形量以确保不断提高生产效率和钢结构工程质量降低企业生产成本。在大多数的情况下通过采取适当的焊接节点构造设计措施和技术措施可以有效地控制钢结构的焊接变形以达到确保工程质量的目的。但由于材料、结构以及焊接施工现场环境等因素的复杂多变还应该在实践中不断总结和积累焊接经验提高控制焊接应力和焊接变形技术水平。一、钢结构钢结构焊接变形的类型及产生的因素分析与研究对于钢结构的整个焊接过程来说是一个高温加热的过程。在这个过程中温度最高的点为焊缝金属熔点处的温度。熔池附近温度由熔点逐渐降低直到变为室内温度。由于熔点处的极高温度使金属膨胀与附近金属的低温产生冲击使之无法自由膨胀这就造成了焊接的塑性变形。焊接变形即是整体结构在焊接时产生的收缩变形。对于钢结构而言它不仅具有质量轻强度高的优点同时又有运输施工方便、较好的塑性等优点。所以钢结构在当代社会中的建筑行业中起到了越来越大的作用。由于结构复杂的钢结构所需要的焊接工作量极大所以说很难控制在焊接过程中所产生的收缩变形量如果收缩变形过多就会对钢结构的质量产生影响。如何在钢结构的焊接过程中控制好收缩变形量是一个重要的课题。综上所述建筑工程钢结构焊接精确度的保证需要从施工设计、焊接计量到焊接检查等每个环节的认真、高质量完成。在钢结构焊接成因分析的基础上要做好对成因性质的分析从导致钢结构焊接变形成因的根源来有效的控制焊接变形的产生。从钢结构焊接变形的人为因素来做好钢结构焊接的管理和控制。钢结构焊接变形可以按照变形外观形式分为横纵向变形、角变形、螺旋形变形、挠曲变形、波浪变形、错边变形等。这是由焊接方法、工艺手段及焊接位置等不同因素决定的。在这些变形之中横向、纵向、挠曲及角变形是在焊接过程中最为普遍常见的。1、纵横向收缩变形对钢结构焊接之后若收缩变形产生在焊缝的轴向方向上称之为纵向变形。若收缩变形产生在焊缝的垂直方向上称之为横向变形。横纵向变形是由焊缝熔点处的受热膨胀与周围低温金属冲击产生的。2、角变形焊后构件的平面围绕焊缝产生的角位移。产生原因主要是由于沿板厚方向焊缝收缩变形量的不同造成。3、螺旋形变形焊件在结构上出现的扭曲变形。产生原因主要是由于焊缝角变形沿长度上的分布不均匀性和工件的纵向错边造成的。4、挠曲变形若焊接之后相近的焊缝的收缩变形程度不同或者一条焊缝产生变形而另一侧未产生变形这就会造成焊缝在外观上存在挠曲现象称之为挠曲变形。5、波浪变形对于薄板钢结构的焊接过程中由于焊缝存在内应力而产生的波浪形收缩变形称之为波浪变形。6、错边变形若对两件钢结构的焊接过程中两侧钢结构受热不均匀而使两个焊件在长度和高度方向上产生错位称之为错边变形。二、钢结构焊接过程中变形控制对策分析与研究对于上述不同类型的焊接变形变形原因可以简单的概括为以下几个方面：第一温度应力而产生的不均膨胀这是构件的在焊接过程中受热不均而引起的。第二残余应力变形当受热不均引起的温度应力使构件产生塑性变形之后在温度逐渐回复到室内温度的过程中产生的新内应力使构件发生变形。我们可以根据对焊接变形的分析有重点的对焊接过程进行控制尽量减小变形收缩量。对于在焊接过程如何控制焊接变形可以采取以下措施方法：选择合理的焊缝位置、焊接方式、焊接顺序采用反变形焊接采用刚性固定焊接这些措施都可以有效的减少焊接过程中所产生的变形保证钢结构的质量。1、对于焊缝的合理选择为了达到减少梁或者柱等构件挠性变形收缩量的目的应该尽量将焊缝置于截面中性轴或者对称于中性轴。对于焊接方法的选择：①为尽量减少焊接变形所选择的焊接方法的线能量越低越好。②在对H型钢翼板与腹板的焊接应该选用埋弧自动焊。③在对不同截面积的构件焊接