钢结构焊接变形原因和防范对策探析

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1、钢结构焊接变形原因和防范对策探析　　摘要：一般来说，钢结构在焊接过程中，由于要进行受热，变形问题则避无可避，如果不加以控制，任其自由发展，则会给钢结构带来巨大的安全隐患。基于此，本文对钢结构变形引起的原因进行深入剖析，并提出了相应的防范对策，以期抛砖引玉，供同行参考。关键词：钢结构；焊接变形；原因；防范对策中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：在对钢结构实施焊接时，残余变形的现象通常如影随形，无法根除，但如果对变形问题不加以控制，则会影响钢结构的使用寿命和承载能力，甚至影响整个工程的进度和质量。因此，对钢结构焊接变形

2、产生原因及防范对策进行探讨，对提升钢结构的整体性能，提高工程的整体质量，都起到一定推动作用。一、钢结构焊接变形的原因分析为了使焊接变形的问题得到有效遏制，许多技术和研究人员对焊接变形现象进行了深入研究、剖析。调查结果显示，钢结构焊接变形的产生因素十分繁杂，有时还各种因素还会相互作用、交叉影响。具体可归纳如下几点原因：61、钢结构总焊缝的位置对于焊接变形也有一定影响，总焊缝处在不同的位置，其变形的大小和形状都有所不同，这是由于焊接位置不同，开坡口的角度也有所区别，产生的重力性变形也形态迥异。2、钢结构的刚性也是产生变形的因素之

3、一，在相同载荷负荷下，如果钢结构的刚性较好，构件变形的量则较小，反过来，对于刚性较差的构件，产生变形量则较大。如果一个钢结构，造型大且板材较薄，当一个小且重的构件焊接到其上时，则造型较大但刚性较小的构件产生的变形量大[1]。3、钢结构各构件焊接的顺序和装配方法，对焊接变形也有很大影响。焊接的顺序不同，产生的变形量往往相差甚远。如对于刚性不大的钢结构来说，如果在焊接时，增加了这一构件的载重量，则很容易出现变形的现象。4、不同的焊接材料，其热胀冷缩的变形系数也有所区别，一般来说，材料热胀冷缩的系统主要看材料的线膨胀系数（αl），

4、αl愈大，则钢结构在焊接之后的变形愈加明显。如较之碳钢材料，铝材在焊接时产生的变形量更大一些[2]。5、焊接方法对于焊接变形的产生也有一定影响，钢结构进行焊接施工时，焊件温度骤然升高，在这种情况下，钢结构的体积愈大，在受热后就愈易发生变形现象，变形也就愈加严重。二、对于控制钢结构焊接变形的几点思考1、从设计上控制钢结构焊接的变形6设计对于钢结构来说十分重要，设计是钢结构的灵魂和亮点，华美、恢弘的设计能够提升钢结构的美感和艺术感，合理的设计还能有效控制钢结构焊接的变形。（1）在对钢结构进行设计时，应尽量少设置焊接点，尽量减小焊

5、点的尺寸。焊点过多则加热的次数就愈多，焊点愈大，则加热持续的时间就会愈长，这两点都对控制变形十分不利。（2）在钢结构中，承载负荷较大的部位，在设置焊点时，应进行对称设置，将焊点尽量设置在钢结构的中心线附近，以减少关键部位产生变形。（3）在对焊接材料和方法进行选择时，应将截面的尺寸和形状作为参考依据，进行合理选择，尽量使焊接的接触面减到最少，受热时间缩为最短，以提高钢结构的安全、稳定性。（4）在对焊点进行设计时，应将焊点尽量分散开来，且尽量避免在交叉点处进行焊接。如果焊点多为几向交叉的情况，则焊点会产生较大的变形量、并且影响到

6、构件的整体刚性。对焊点进行分散还能使受热区域保持一定距离，避免因钢材未冷却就进行重复加热而产生变形。（5）在钢结构中，对于承载较大负荷的部位，在设计时应尽量减少焊接结构，即使焊接变形微乎其微，但在焊点位置，钢材的强度也有所减弱。为了提升构件的安全性，对于应力点焊接的现象应尽力避免。6（6）在焊接设计时，焊点的设置应遵循简单易操作的原则，如果焊点的难度过大、可操作性不强，再加上焊工的操作水平未达要求，或是操作不规范，则焊点的质量也难以达到标准。如果难度过高的焊点无法避免，则应选择水平较高的焊接进行施工[3]。2、在操作过程中控

7、制钢结构焊接形变在设计时对钢结构焊接的问题进行合理规划固然重要，但设计终究是为施工服务的，在实际施工中对焊接变形进行控制尤为关键，在施工过程中应对每个焊点、每条焊缝都加以重视，进行精细处理，同时还要提高焊接的操作水平，为提高焊接质量打好基础。（1）在钢结构中，如果焊点呈对称分布，则在焊接时，也要依次进行对称焊接。在同一个钢结构中，最先焊接的位置最有可能产生变形现象，如果对一边从头至尾依序焊接，焊接变形的问题则会完全失控，使用对称焊接法则可以解决这一问题。（2）在钢结构中，如果焊点分布不对称分布，且杂乱无章，则焊接从两端向中心

8、延伸，先取一端焊接一段，然后再到另一边进行焊接，由于两端距离较远，则可以有效规避钢材重复受热的现象。（3）如果对焊接变形的方向可以进行预估，则在焊接前后，可以通过对相反的方向进行加热的方法来抵消变形。6（4）钢结构焊接时应焊缝方向尽量设置在纵向方向，如果横向焊接无法避免的话，要设置加强筋，