浅议钢结构焊接变形工艺控制措施

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1、浅议钢结构焊接变形工艺控制措施　　摘要：在钢结构的焊接过程中，由于焊接区域的局部收缩和应力作用将产生焊接变形，焊接变形会影响钢结构的尺寸精度、安装要求和施工进度。阐述了焊接变形的控制方法和减小焊接应力的一些措施。从焊缝坡口设置、选择合理的焊接顺序、采取反变形措施和对称焊接四个方面可有效减小钢结构的焊接变形；从焊缝设计、焊接材料和焊接参数选择、焊接工艺布局、适当的热处理措施和振动时效处理五个方面来降低钢结构的焊接应力。关键词：焊接变形；应力；控制措施Abstract:intheprocessofweldingsteelstructure,duetothelocalcont

2、ractionofweldzoneandstresswillproducetheweldingdeformation,theweldingdeformationwillaffectthedimensionalaccuracyofsteelstructure,theinstallationrequirementsandconstructionschedule.Thecontrolmethodofweldingdeformationandweldingstressreductionmeasures.Reasonableselectionfromtheweldgroove,w

3、eldingsequence,takeanti-deformationmeasuresandsymmetricweldingfouraspectscaneffectivelyreducethe6steelstructureoftheweldingdeformation;fromthedesignofweldingseam,weldingheattreatmentmeasuresandvibrationofappropriatematerialsandthechoiceofweldingparameters,weldingprocesslayout,efficientpr

4、ocessingfiveaspectstoreducetheweldingstressofsteelstructure.Keywords:weldingdeformation;stress;controlmeasures中图分类号:TU391前言我国钢结构需求迅猛发展，焊接技术在钢结构的制作中得到了大量的应用。在焊接过程中，不均匀温度场及其引起的局部塑性变形和比容不同的组织不可避免地会产生焊接应力和变形[1]，如何有效地减少应力和变形成为研究的焦点。焊接应力会影响焊接接头的韧性、疲劳强度和抗腐蚀能力，而变形则会影响产品的几何尺寸和装配质量。焊接变形是应力作用的宏观表现，

5、焊接变形有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪边形、扭曲变形五种形式[2]。1控制焊接变形的工艺方法(1)坡口设置6合理设置坡口可以有效减小焊接变形。如对于拼接焊缝，特别是厚板的拼接焊缝，为了减少焊后变形，将坡口设置成非对称坡口，如图1所示。图1焊接坡口设置具体方法是：先焊坡口较深一侧的1／3，翻转背面焊接完成后，再翻过来焊接剩余的2／3。两次翻转焊接完成整条拼缝。实践证明，此方法翻转次数少，焊接变形小，生产效率高。(2)选择合理的焊接顺序选择合理的焊接顺序既能减小焊接应力集中，又能防止焊接变形。如腹板较宽需多块钢板拼接时，应先焊横焊缝，后焊纵焊缝，如图2所示。图2合理安排

6、焊接顺序图2中有四处焊缝，焊缝1、2、3可互换焊接顺序，但焊缝4必须在焊缝1～3焊接完成后才能进行焊接，这是因为焊缝1～3焊接完成后会产生横向收缩，再焊接焊缝4(产生纵向收缩)时已得到释放。如果全部点焊后不论顺序焊接，在丁字口处容易产生应力集中，且钢板焊后易产生波浪状变形[3]。(3)反变形措施反变形措施常用在角焊缝的焊接中，特别是薄翼板与腹板的焊接，如图3所示的叠梁，叠板1、2厚度只有256mm。在与腹板焊接时两端易产生向腹板方向的翘曲变形，为了保证叠板1、2中间的贴合面要求，采取反变形措施(见图3a)，通过焊接热输入精确计算变形量b，这样叠板1、2与腹板焊接后基本能

7、恢复到平直状态(见图3b)。图3反变形措施(4)对称焊缝采用对称焊接施工对于截面形状对称、焊缝分布均匀，且是对称构件，应采用对称焊接施工。如腹板上的筋板，筋板的两侧均与腹板焊接，因此焊接时应由两名焊工在筋板两侧同时施焊，这样焊后筋板才能基本垂直于腹板，很少校形；否则焊完筋板一侧再焊另一侧，由于焊接变形，焊后筋板很难垂直于腹板，需大量火焰矫正。2减少焊接应力的工艺措施(1)焊缝尺寸的选择焊缝应力是由焊接区域热胀冷缩形成的，焊接区域越小，热输入就越少，变形也越小，如小角度坡口、厚板尽量采用双面坡口。(2)合适的焊接材料和焊接参数6焊材选择适当