摘要：随着我国经济的进步与科技等方面的发展，机械制造业的发展也在不断的进步，同时，对于机械设计制造中存在的钢结构制作的要求也在逐渐的提高。本文主要通过具体的工程实践对钢结构焊接以及变形开展了论述。同时，结合具体实例对焊接工艺以及控制焊接变形产生的原因进行了具体的分析，并且针对焊接变形这一现象提出了控制以及矫正方面的具体措施。
关键词：机械设计制造；钢结构；焊接变形
引言
伴随着我国国民经济的进步与发展，国家开始逐渐的在基础建设方面给予大量的资金支持，同时，有关大型钢结构制作在具体的安装工程中的应用也在逐渐的拓展。结构的有关形式也在不断的优化升级，已经逐渐由过去的相对笨重的钢型组转变为相对轻型的结构。另一方面，随着钢材有关质量的进一步提高，机械设计制造过程中，设计者在进行钢构件设计时，主要将轻薄作为主要的设计方向。就施工单位设计负责人以及项目负责人来说，最为重要的任务就是拥有一支相对出色的施工团队，在保证施工质量的前提下，高效完成施工任务。加强对焊接变形的控制工作是对质量进行有效保障的重要前提。
一、焊接变形对工程质量的影响
钢结构的有关制作过程中，如果出现焊接质量差、变形程度严重以及违背施工规范的现象，就会使钢结构的轴线产生偏移，几何尺寸产生扭曲，并且构建之间的受力也会产生严重的不均匀。在这种情况下，不仅会令整体工程的相关质量打折扣，如果严重的话甚至会对居民的人身安全产生严重的影响，从而进一步带来十分严重的损失。除此之外，在机械制造的过程中，焊接产生变形，不仅会令构件内在质量受到严重的影响，还会对外在形象造成不良的影响，而及机械的外在形象在产品的总体构成中占据着十分重要的地位，往往会给人留一个第一印象，同时又能潜在的体现产品的内在质量。因此，在机械设计与制造的过程中，要重视对于焊接变形的控制以及矫正工作。
二、焊接变形产生的原因
（一）钢材材质与焊接材质不匹配
由于两者之间材质的差距，促使焊接的质量无法得到保证，产生变形的范围也十分的广泛，现如今，钢构件的跨度大多采用的是16Mn钢材，主要采用的是二氧化碳气体保护焊，同时，这一焊体的变形量也相对较小，在构件实现正式焊接之前，要编制钢材的焊接工艺，然后进行焊试，同时还要对试件进行焊接工艺的评定。
（二）焊接工艺流程错误
在构件点焊形成之后，要根据构建不同的几何尺寸，来制定合理的焊接工艺方面的流程，这项工行程对于控制焊接的变形关系较大，并且大部分的变形之所以会产生，主要是因为焊接的工艺存在错误问题。
（三）缺乏合理的控制变形的计划
由于缺乏相对合理的后期养护以及潜在问题解决的具体计划以及措施，从而导致钢构件的焊接变形问题无法得到有效的控制与解决。
（四）后期缺乏焊接变形监控记录
后期缺乏相对全面以及完善的焊接变形的监控记录，从而导致变形情况产生之时，无法对问题进行及时有效的控制与矫正，从而十分钢构件的整体质量都受到了十分严重的潜在威胁。
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（五）缺乏相对有效的矫正措施
在进行机械设计与制造的过程中，针对钢构件的焊接变形现象，没有及时的采取适当的方式来对变形部位进行及时的矫正，从而影响了产品的总体质量，带来相对不利的影响。
三、控制变形的主要措施
在进行机械设计以及制造的过程中，往往会由于各种不同的因素从而导致焊接工作变得十分的复杂，因此，要合理有效的采取科学措施来对焊接变形问题进行有效的控制。
（一）选择合理的焊接方式
在进行钢构件焊接工作的时候，由于不同的焊接方法会产生不同的程度的温度场，并且它形成的热变形也是存在差异的。总的来说，自动焊比手工焊的加热程度更加的集中，并且受热的区域更加的狭窄，因此其产生的变形也就相对较小。要选用线能量相对较低的焊接方法，由此可以对焊接塑性的压缩区进行有效的减少。现如今，人防防护设备进行构建焊接的过程中，CO2气体保护焊可以实现对电弧焊的有效替代，用自动化焊接来替代手工焊接，可以有效的降低焊接的变形量。
（二）选择合理焊接顺顺序
相同的钢构件焊接结构，如果采用相对不同的焊接顺序，那么它在焊接工作结束之后所产生的变形也是不同的。因此，在进行焊接工作时，一定要根据不同的焊接结构，采用符合具体实际的焊接顺序。
四、钢结构焊接变形的矫正方式
为了保证焊接工作达到具体的设计以及规范方面的要求时，在焊接构件发生变形之后，一定要采用合理的矫正方法来对其进行修正。
（一）机械矫正
机械矫正主要是指要对构件增加外部的机械力量，从而促使钢构件可以产生与整体的焊接方向相反的塑性变形，进而消除焊接变形的方法，而外部机械力的施加，可以有效的通过碾压、压力机以及锤击的方式来具体实现。
（二）火焰加热矫正
这一矫正方式主要是指通过利用相对不均匀的加热方式，促使结构可以产生反向变形的现象，以此来抵消原先的焊接变形。火焰加热这一矫正方法，具体可以分为点、线以及三角形的加热类型。加热矫正可以有效的抵消由施力矫正所无法根除的变形。逐步的掌握火焰局部加热所引起的变形规律，这是实现矫正工作的一个重要内容。加热的温度以及位置对火焰矫正的整体效果具有重要的影响。低碳钢以及普通的焊接结构主要使用的是大概在800摄氏度以内的温度，绝对不可以超过900摄氏度。火热加热矫正法对有腐蚀倾向的不锈钢等材质无法发挥有效作用。火焰加热法这一操作方式，对于操作人员的要求是十分严格的，不仅要具备丰富的经验，要对结果以及变形的情况进行详细的了解与掌握。总体而言，火焰加热矫正法的生产率相对机械矫正来说比较的低，但是相比而言它的使用范围又十分的广泛。
结语
综上所述，通过对以上这些内容的初步分析与研究，可以明了，在进行焊接工作之前，一定要采用一些相对实际与科学的焊接工艺，不仅如此，对于防护性的措施也不能忽视，在焊接之后，通过相对适当的矫正措施来对焊接变形进行有效的控制，从而进一步提高钢构件的整体质量。
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论文作者:程耀龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/11
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