钢结构焊接变形控制技术朱云靖

钢结构焊接变形控制技术朱云靖

朱云靖

河南四建工程有限公司450001

摘要：钢结构焊接技术通常由钢板和热轧钢构件焊接在一起，在焊接的同时由于技术和环境的限制可能会出现一些失误，从而导致焊接变形的现象。如果在焊接的时候不及时的采取保护措施，那么有可能会产生一些比必要的问题，使得在整个焊接的过程中不会十分顺利的进行。为减少钢结构施工中潜在的安全隐患，笔者在实践之后，从钢结构焊接变形类型出发，详细分析了各种类型的成因，并且提出了一些钢结构焊接变形的控制策略，希望会对同行业人员在以后的施工中带来一些参考。

关键词：钢结构；焊接变形；变形控制

随着我国火电装机容量的不断增加增加，同时电站对钢结构的需求也在迅速的发展。焊接技术已被广泛应用于钢结构的生产。在焊接过程中，不均匀的温度场和局部塑性变形以及结构体积比较容易产生焊接变形。那么如何有效地减少压力和变形已经成为这一领域研究的重点。焊接应力会影响焊接接头的初始强度，疲劳强度和耐腐蚀性能，并且这种变形会影响产品的几何尺寸和装配质量。那么如何可以减小这种施工问题，成为我们在现阶段研究的重点，本文通过实地考察和研究形成以下观点和一些不成熟建议，希望可以用作参考。

1.钢结构焊接变形的产生

焊接变形钢结构焊接是局部加热到高温的部件，在焊接施工的过程中，熔池金属熔点位置的最高温度，熔池的周围环境温度也会随熔池温度的变化而发生变化。在高温条件下，金属会发生一定程度的膨胀，周围的金属会严重限制膨胀过程，这就容易产生一定量的变形。同时，随着焊接金属的逐渐冷却，也会对周围的金属产生一定的影响，并限制其自由形态的收缩，从而使整个金属部件收缩并产生焊接变形和焊接应力。焊接变形和焊接应力不仅会影响部件的强度，刚度，尺寸和稳定性，还会增加焊接工艺的难度，增加焊接成本。

2.焊接的施工情况

焊接也被业内人士称之为熔接，就是将金属或其他热塑性材料与高温高压相结合从而形成的工艺。焊接方法有很多种，如焊接，熔焊，钎焊等。前者钢结构的焊接方法基本上是熔焊的，焊接工艺的多样性也决定了焊接能源的多样性，焊接的能源很多，如气体火焰，电弧，激光等。钢与钢结构焊接过程中，焊接工件与焊接材料之间会形成熔化区，冷却固化后区域内的液体就会连接在一起。在这个过程中，如果熔池的温度直接与空气接触，那么金属材料就会与氧气发生氧化反应，从而改变工作性能，因此还需要采取一系列防护措施。另外，钢结构焊接过程会给操作人员带来一定的危险，因此有必要采取适当的保护措施并且给予焊接工人应有的保护。

3.钢结构焊接变形控制技术要点

3.1焊接材料的选择

焊接材料的选择是焊接车间在选购焊接材料时应充分考虑的一种因素，材料的选择必须要通过专业人员的审核论证以后才可以进行采购，材料的选择也要有一定的技巧，选用合适材料以满足焊接工件的最终性能要求，而不是为了节省成本去选购那些质量差性价比不高的材料。

3.2优化焊接过程

在焊接过程中，应该避免两个焊件厚度过大的现象。焊接材料的选择应尽可能相同，以便为钢结构的焊接工艺提供良好的初始条件。在钢结构焊接前，一定要做好充足的准备工作，不仅要进行必要的预热，还要进行预焊试验，即调整电流电压后，对闲置材料进行预试验，以确保没有错误。之后，进行焊件的焊接。如果钢结构焊接过程中出现裂纹等不好的现象，焊接人员应立即停止焊接，并检查焊接点的位置是否有偏差。经过必要的调整后，将隐患检查无误后继续开展焊接工作。

3.3采取合的焊接顺序

在焊接过程中，我们应该按照焊接前后的焊接顺序进行，这样就可以使焊缝沿中间方向收缩到周边，并减少相互作用力。在部件表面交叉焊接的情况下，要注意交叉部位的焊接过程。在纵向焊缝附近的横向焊缝处，会有很多不完全焊透的情况出现。同时，这部分有没有完全焊接完美的情况，焊缝刚好在纵向焊缝的拉应力场中，因此，在这种情况下三向应力会变得脆弱，从而导致焊接产品质量的下降。

3.4间断焊接法

不连续焊接的原理是使焊接区的构件长时间冷却，减少钢结构热源的影响，降低焊接应力。根据钢结构的实际情况，间歇性地中断焊接，但是这样的间歇性焊接所耗费的施工时间就会变得增加。例如，在电弧焊中，焊接线非常缺乏先进的焊接经验，所以先进行细微部分的焊接，进而从整体出发再进行其他方面的焊接，使用间断性焊接法不仅可以提高工作的准确率，而且还会使焊接产品的质量得到很好的保证。

3.5对构件进行分解施工

在正常条件下，钢结构的体积越大，焊接的工艺越复杂，难度随之也会增大。在大型钢结构施工中，可以将一件大型的钢结构分解开来，进行分步焊接，待这些小部分焊接完成后，然后进行整体焊接安装，提高施工效率，降低焊接应力，提高钢结构的整体精度。

3.6补偿加热法

对于一些较厚的钢结构在施工的过程中，可以在焊前预热，这样做的目的是为了有效减少焊接热量流失，避免损失，避免因热量不均而产生裂缝。当然再具体的焊接过程中一定要结合现场实际情况，对焊缝周围的一些部位进行预热，这是因为加热温度取决于钢结构的实际情况。

4.总结

通过上文的论证与研究我们发现，在对钢结构产品的焊接中，由于环境问题和操作问题，会出现一些不必要的问题，如焊接变形和焊接应力的控制。要想避免这些情况的发生，我们就要认真分析出现问题的原因，并且积极的寻找解决的方法，选择上等的材料和先进的焊接工艺，来保证钢结构的整体的稳定性。当然我国作为工业大国，对这方面有一定的研究和一些经验，但是我们不能闭门造车，还多需要从国外学习先进的经验核技术，来发展我国的钢结构焊接变形控制技术。

参考文献：

[1]苗彩凤,许梁艳.浅谈钢结构焊接变形与焊接应力[J].建筑工程技术与设计,2014,(11):607-607,611.

[2]林劲波.浅谈钢结构焊接变形与焊接应力[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,(9):2846-2846.

[3]苗彩凤,许梁艳.浅谈钢结构焊接变形与焊接应力[J].建筑工程技术与设计,2014,(11).