钢结构焊接变形的原因和防止措施（可编辑）

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1、钢结构焊接变形的原因和防止措施一；午皇0I997年第1期钢结构焊接变形的原因和防止措施杭州制氧机集团有限公司胡海青-厂A摘要‘‘皋文竹对钢结构焊接变的产生碌田、防止措施和矫正作一初步探讨。钢结构的连接方法很多，主要有焊接，铆接及螺栓连接三种。近几十年来，随着焊接设备及焊接技术的不断提高和发展，焊接一：一．已广泛地替代了铆接和螺栓连接。因为使用钠杭焊接的方法连接钢结构，既不削弱杆件截面桷蚌纯械机州又节约钢材，节省工作量，同时加工简单，适用于形状复杂的各种构件，所以已成为一种最重要的连接方法。但是，焊接的缺点除了质量检验较为困难外，还容易引起构件变形囤l焊接变开j的几种开j式和存留残余

2、应力。一、钢结构焊接变形的原园3．由于高温，构件材料本身发生组织变瘫焊接中最常用的是电弧焊，它主要利用化从面引发相变应力。电弧所产生的高温约600Q~7000~C，使焊如果上述变形受到构件本身或外界的束缝周围的母材和引发电弧的焊条加以逐渐熔缚，不能自由收缩，就会产生残余内应力。化熔点约在1500~C，熔化的钢水互相混台、残余应力的存在不但使应力周围区域容易产冷却后，两块被连接的母材便被牢固地凝结生应力腐蚀，同时也有可能产生焊接裂缝。成一体。而连接部位则形成了焊缝。焊接中而且这些应力在构件机械加工后也依然存加热部位仅仅局限于焊缝附近，母材本身的在，会继续引发其它问题。温度则要低得多，

3、大型构件基本上相当于室那么加热和冷却的不均匀又是如何引起温，两者温差在1000~以上。因这种加热是变形相产生内应力的呢?对于均匀受热又处极不均匀的，其后果往往产生变形和留存残于自由状态的钢棒，其加热冷却的形状变化余内应力。焊接变形的几种形式如图l所示如图2所示。由于钢棒在加热对均匀受热又根据焊接过程本身的特点，我们分析其未受任何约束，所以伸长是自由的，同样均原因，主要有三点一匀冷却时，钢捧收缩也是自由的。当冷却到1．焊接时，受热熔化的部分母材和焊原有温度，它的外形尺寸就会恢复复蓟原有条形成的钢水冷凝时体积缩小，产生收缩变状态。??t形。如果加热是不均匀的，虽然未受约束，2．焊接前后

4、，受热和冷却不均匀，引起冷却后仍会产生变形，特别是对于薄板如热变形。图3所示，对准中部加热，冷却后薄板就199年第1期杭州机械2l或夹紧如图5A，从而防止焊接后的变形。但要注意，对于较为单薄的结构，在冷却后，由露南雨审因为内应力过大，有时会把焊缝拉裂。2．焊接前，将焊接件摆放成与焊后变形图2钢棒的变形示意相反的形状如图5B。如果相反量适当，那么焊后在焊缝处的收缩会大致形成比较平直的状态。3．采用人工时效，通过遇火处理，来消图3薄板的变形示意除残余应力。A一加热前，B一加热后，孽享尊∈；；会产生扭挠不再平整。长而薄的钢板更会因晦；，j此而引起波浪状变形。^；；；；还有一种情形是焊接件

5、两端固定受热，B如图4所示。由于两端固定，焊件的伸长和圈5减少变形的方法示意收缩都受到限制。当加热温度所造成的压缩4．选择合理的焊接顺序。在焊接一个焊应力不超过其弹性极限时，冷却后原则上不缝较多的构件时，粗看起来可以由焊工自由存在残余内应力和变形。一但加热后造成的处理，按其方便选择焊接顺序。其实不然，压应力超过弹性极限，就会引起变形，冷却我们发现选择合理的焊接顺序，就有可能抵后焊件内部会留存残余内应力，外部形状也消或减少由于各条焊缝所引起的变形。会存在残余变形。在实际焊接中，焊件的受热和冷却都是不均匀的。同时，焊件伸缩常常受到本身或回_-__E0外界的束缚。上述例举的各种情况也往往

6、兼-而有之，综合作用之下更加容易出现变形，而且一旦不能充分伸缩，就会产生残余应力，留下一定的隐患。图6选择合理的焊接顺序如图6A所示，在焊接多块拼接的平板时，应先焊所有的横向焊缝I，因为横向焊缝收缩量较大，应先在横向焊缝得到较好的固4焊接件两端固定示意收缩后再焊纵向搭接焊缝Ⅱ，并从中心向外、减少变j黪的几种措施依次焊接。这样焊后变形较小。根据变形和应力产生的几种情况和原对于有对称焊缝的构件见图6B，要因，为减少焊接件在焊接后的变形和残留内尽量注意焊接顺序，使焊接变形相互抵消。应力，除了在设计上注意采用焊接工艺好的因为这种方法增加了构停翻身次数，实际结构外，还可以从以下几个方面加以考

7、虑0工作中，人们常怕麻烦而不予采用，但此种1．预先用固定的夹具把构件两端压紧下转第34页杭州机械1997年第1期修改，将需要强制性台格评髭拘『机械产品类根据69／392／EEC的规定，不属于附件别的附件Ⅳ由12类扩大为l7类。Ⅳ项下的机械产品，则不需要申请认证机其次，每年强制性的指令也在逐步增加。构进行强制性台格评定，仅须根据第8条第1995年为机械指令89／392／EEC，1996年增2款a项之规定进行自我评定，符合附件I加了电磁兼容指令89／~36／EEC，199