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摘要：随着社会经济的不断进步，建筑行业也得到了不断的发展，传统的混凝土建筑体系已经不能满足建筑行业发展的要求了，现代钢结构建筑顺应了社会对建筑行业的要求，为建筑行业的进一步发展做出了突出的贡献，逐渐成为了建筑行业的核心系统。在建筑钢结构进行焊接过程中，由于技术的不成熟和环境变化较大等原因，焊接变形成为了建筑钢结构发展的阻力。如何控制建筑钢结果焊接变形的发生成为了建筑行业各部门亟待解决的问题。
关键词：建筑钢结构；焊接变形控制；措施分析；技术控制
建筑钢结构以其自身的强度高、抗震性好等优点在现代建筑体系中发挥着日益重要的作用，但是，在焊接过程中产生的变形等问题不仅影响了钢结构的外观和使用性能，严重的还会造成经济损失。本文通过对焊接产生变形的原因进行分析，对变形控制提出了相应的解决措施。
一、焊接变形的分类及其产生的原因
钢结构的焊接过程是高温加热的过程，焊接金属在高温环境下受热膨胀，因受到周边低温金属的阻碍，无法自由膨胀，在外型上形成了一定的变形，在焊接过后冷却的过程中，塑性收缩金属，同样受到周围环境的影响无法自由收缩，一胀一缩中，整个焊接过程产生了变形。
焊接变形因为不同的产生原因，形成不同的焊接变形类别，下面将对焊接变形产生的类别做详细介绍。焊接变形的分类：1.纵横向收缩变形：主要发生在构件焊接过程中，高温金属受周围低温金属的阻碍形成塑性变形，根据其在焊件形成的不同位置分为两类：在焊缝上形成的称为纵向收缩变形，垂直于焊缝的成为横向收缩变形。2.挠曲变形：构件两侧焊后因环境因素一边发生收缩一边没有变化，从而形成焊后在外型上的变形，成为挠曲变形。3.角变形：沿板厚方向焊缝收缩变形量的不同造成焊缝产生角位移，主要由焊件受热不均而引起的变形。4.波浪变形：主要出现在薄钢板中，在内应力的作用下，薄板因厚度不够，承受力较弱而失稳，从而形成波浪状变形。5.错边变形：两块焊件由于受热不均，形成焊后在长度和厚度的变形。6.螺旋形变形：焊缝角变形沿长度上的分布不均以及工件纵向错边造成的扭曲变形。
一、影响焊接变形的原因
焊接变形的分类众多，造成焊接变形的原因也是多种多样，其中有人为因素，也有不可控因素，在众多的影响因素中，焊接线的能量影响最为深远，焊接线能量与越大，焊接时产生的塑性变形面积越大，从而使得焊后的变形越大，两者成正相关的关系。因此，要研究影响焊接变形的原因，必须对焊接线的能量进行重点分析探究。
决定焊接线能量的因素主要有：1.焊缝尺寸的大小：尺寸越大，所需要的焊接线的能量越大，可变因素增加，从而造成焊接变形的可能性也越大。2.焊接的分层方法：较多的层数将焊接线的能量分散，那么每层需要的线能量就相对减小，从而导致焊接变形的可能性也就相应降低。但是有个特殊的焊件，对于开坡口的对接焊缝角变形来讲，分层数与变形程度是呈相反关系的，因为它与焊件厚度方向的温差也有关。3.焊接的原始温度：原始温度与焊件的温差呈反方向变动的关系，原始温度越高，所需的焊接温度越低，导致焊件的温差变化越小，那么焊接变形的概率反而减小。4.焊接方式：在相同焊件相同温度相同焊接口等其他条件相同的情况下，焊接方式对焊接变形会产生重大影响，其中，间断焊接的方式对变形影响较小，因为间断焊接的方式能够在一定程度上降低焊接线的能量，从而减少焊件的变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是同时，间断焊接的方式必须是在满足受力要求下才能进行，这样才能保证焊接的质量。
影响焊接变形的原因还有很多，比如焊接人员的技术、焊接时的天气状况、湿度等因素，焊接人员及相关工作者在实践中需要潜心钻研，探索更多影响焊接变形的因素，对更多影响焊接变形的因素实施有效的控制措施。
二、控制焊接变形的措施分析
焊接在焊接过程中基于自然的、人为等因素，导致焊接变形不可避免，因此必须采取措施进行有效的控制，以提高建筑钢的质量，完善建筑钢系统，为建筑行业提供更大的发展空间。为降低建筑钢焊接变形发生的可能性，我们可从焊接的设计、施工等方面进行有效的分析。
1.施工预防措施。这是在变形发生前对其进行预防的措施，主要有四种具体的方法：1反变形法：在焊接前，根据预测焊接变形的大小和方向，使用工具对焊接变形的反方向实施作用力，实现与变形力之间的相互抵消，防止变形的发生，这种措施必须建立在精确确定焊接变形的方法和大小的基础上。2刚性固定法：在焊接过程中，焊件在受热过程中会受到周边物体的影响，从而产生变形，为降低这种影响，可在采取反变形措施实施前，适当增加焊件的刚度，限制焊件的变形，这是一种较为强制性的预防。3焊接方式的选择。合理的焊接方式对于降低焊接变形具有重要作用，针对不同的焊件和实际情况，采用不同的焊接方式，具体问题具体分析，能够有效的预防焊接变形情况的发生，并能提高焊接质量。4按照合理的顺序进行装备焊接：焊接顺序是影响焊接效果的又一重要因素之一，合理的焊接顺序能有效的进行力与力之间的相互抵消，从而降低焊接变形发生的可能性。
2.工艺预防措施，即钢结构的组装和焊接顺序。钢结构的制作和组装必须保证在一个标准的水平面上进行。该平台的自重承受能力要保证足够大，不然将会出现钢构件失稳和下沉的现象，只有这样才能满足钢构件组装的基本要求。在焊接小型构件时可以一次性焊接完成，即在位置固定后，用合适的焊接顺序组装完毕钢结构。大型钢结构组装与焊接需在小型构件组装和焊接完成后进行。在组装时，为了防止过度应力和变形，应该是不同型号的零配件符合构件规定的规格、形状和大小的要求，而且不能使用外力强制进行拼装，这样可以防止零部件过度焊接应力和约束力带来的变形。此外，组装和焊接过程中需要使焊接接头保持热量均匀，这样可以消除应力减少变形。焊缝应做到对接间隙、坡口角度、搭接长度和T形贴角的尺寸无误。且形状和大小与构件的设计焊接规范保持一致。
3.焊后矫正焊接变形的方法。对于已经形成焊接变形的情况，如果采用返工措施，重新进行焊接，不仅会造成一定的经济损失，还可能造成更加严重的后果，影响建筑钢的焊接质量。因此，对于焊接变形无法改变的事实，最有效的是采取一些矫正焊接变形的方法，进行一定程度的补救，从而降低损失。根据是否才与外界能量，将矫正措施分为机械与火焰矫正法：1机械矫正法：机械矫正法的关键点在于在变形的构件上施加与构件变形方向相反的力，从而抵消变形，达到矫正变形的目的。2火焰矫正法：火焰矫正法的关键在于火焰加热的位置和范围，在不同的变形部位进行火焰加热会产生不一样的效果。火焰加热顾名思义是利用火焰的温度在构件变形处施加外热，使其产生一定的塑性变形，在冷却后收缩，从而达到对原变形状态进行矫正的目的。
结束语：建筑钢结构在现代建筑行业发挥着重要的作用，因此，必须在建筑钢结构的运用中，对焊接变形采取有效的控制措施，从而提高建筑物的质量，延长建筑寿命，推动建筑行业的深入发展。建筑工作者在实际工作中，应将理论与实际工作相结合，在实践中探索更多的有效渠道，以防止因各种原因产生的焊接变形，影响建筑钢焊接的质量。
参考文献：
[1]邓文英.金属工艺学.北京高等教育出版社.2003
[2]王国凡，钢结构焊接制造[M]，北京化工工业出版社，2004
[3]庄利军，浅析钢结构焊接变形产生及防治，科学之友，2010（7）
论文作者:邓科才,孙振辛
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/16
标签：钢结构论文; 建筑论文; 构件论文; 措施论文; 因素论文; 能量论文; 原因论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;