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摘要：钢结构在建筑工程中占据着十分关键的地位，作为建筑结构的一个主要类型，钢结构的质量与稳定影响着整个建筑结构的质量安全。与此同时，在建筑结构中钢结构的应用与焊接技术紧密相关，在焊接过程中，焊接工艺、自然环境等其他外界的影响，以及在焊接之后因养护不到位都会导致钢结构出现变形等状况。而钢结构的变形会影响到整个工程的质量，更为严重的可能会是整个工程全部毁坏，威胁到人们的生命财产安全，所以必须要找到钢结构焊接变形的原因，并针对原因探讨其控制策略。
关键词：钢结构 焊接变形 成因 控制策略
引言
钢结构在近些年来的应用越来越广泛，并充分体现出其优点和地位。焊接是一个局部迅速加热和冷却的过程，焊缝的两侧在焊接时，会受到焊接热的作用而发生组织和性能的变化。焊接热影响区由于受到工件本体的约束而不能自由热胀冷缩，因而容易发生焊接变形。导致钢结构焊接变形的原因有许多，我们还要对此进行不断地研究和探讨。
一、钢结构焊接变形产生的原因
1.1温度控制不当
导致钢结构焊接变形十分重要的一个原因是由于焊接温度控制不当，当焊接过程中的温度到达金属熔点甚至于比金属熔点更高的时候，不同的金属就会产生不同的膨胀情况。焊缝温度高，造成焊缝周围的区域温度也相应增高，焊接热影响区增大，更容易发生变形。
1.2钢结构的焊接顺序和方法不当
不正确的焊接顺序和方法，会导致钢结构产生焊接变形。在钢结构的焊接过程中采用不合理的焊接顺序，会使得整个钢结构各部位的受力不均匀，从而造成严重的变形情况。由于钢结构的各部位处受力或承载力不同，因此，当率先对钢结构某一部位进行焊接时，会使得另一部分由于受力的变化而产生弯曲、扭曲，最终导致钢结构的变形。
1.3焊接材料及焊接方法
不同的焊接材料具有不同的力学性能参数，不同的焊接方法也会对钢结构构件的变形产生重大影响。在同样的温度条件下，不同的材料会出现不同的热胀冷缩程度，进而影响焊缝周围材料的热胀冷缩程度。对于同一钢结构构件，采取不同的焊接方法，焊缝热影响区以及焊缝的力学性能将会呈现不同的结果。而这两点又是直接影响焊接变形的重要原因。
1.4钢结构的焊缝位置及数量
在钢结构构件中有多个各种类型的焊缝，而这些焊缝的长短、截面尺寸、所处位置等往往都不相同。焊缝过于集中，杂乱，由于各焊缝所受的应力方向和大小不尽相同，容易产生扭曲变形，进而影响到整个钢结构焊接变形情况。焊缝数量过多，长度和截面尺寸过大，同样也会使得构件受到来自不同方向，不同大小的焊接应力影响，在有限的面积下构件发生多次、多方位的焊接扭曲变形，弯曲变形，最终造成钢结构的整体变形。所以，选择合适的焊缝位置及数量，能够有效地避免或减少钢结构出现焊接变形的情况，保证钢结构的质量。
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1.5刚性不同，变形程度不同
在同样的承载力下，刚性比较大的钢结构变形程度就比较小，相反的，刚性小的钢结构就会产生较大的变形程度，因而，钢结构的刚性对变形程度也有很大的影响。施工人员在焊接过程中应当适时采取合适的固定措施，使焊接的构件具有一定的空间刚度，同时尽量避免构件乱堆乱放，从而减少焊接后变形。
二、钢结构焊接变形的控制策略
造成钢结构焊接变形的类型不同，其原因也就不尽相同。影响钢结构变形的原因有很多种，其中部分影响因素能够得到有效的避免，其他的一些影响因素能够在焊接过程中进行有效的控制。在焊接过程中可以根据实际情况来选用不同的控制策略，有效地控制钢结构的焊接变形。
2.1合理控制焊接温度
焊接温度在很大程度上会造成钢结构的焊接变形，所以在焊接过程中，焊接人员必须要合理控制焊接温度，严格按焊接工艺规程的要求进行焊接。尽量采用较小的焊接线能量输入，能有效地减小焊缝塑性热变形的范围和温度梯度，从而减小焊接应力。从而有效避免钢结构焊接变形的产生。
2.2安排好钢结构的焊接顺序
在对钢结构进行焊接之前，要提前根据其实际情况安排好钢结构的焊接顺序，在焊接时，先焊短焊缝，后焊长焊缝，充分结合实际情况选用最为合理的焊接顺序，一旦确定顺序之后必须要按照方案进行，在焊接过程中一旦发现问题立即停止焊接，并采取解决措施对其进行有效的处理。
2.3根据钢结构的性能，选择合适的焊接材料及焊接方法
钢结构的性能不同，也就意味着着钢结构要承载的力不同。所以，在对钢结构进行焊接时，要充分根据钢结构的性能特点选择合适的焊接材料。因为不同的焊接材料的化学成分不同，所形成焊缝的力学性能也不同，选择合适的焊接材料，不仅是控制焊接变形的需要，更是保证工程质量的重要条件。不同的焊接方法对焊接质量的影响也非常大，尽量使用气体保护焊等热源集中的焊接方法，对控制焊接变形有非常重要的意义。
2.4焊缝位置、数量要选择合理
在同一钢结构种，其焊缝位置的不同对焊接变形程度有很大影响。所以，设计人员在设计过程中要合理选取最为恰当的焊缝位置，焊缝尽量选择在与构件截面的中性轴对称的位置，并在保证承载力的前提下尽量减少焊缝数量和焊缝长度，从而能够有效地避免或减少钢结构的焊接变形情况。
2.5钢结构焊接变形在焊接过程中进行合理控制
在焊接过程中，焊接人员要充分结合实际情况，选择合适的施工方法来尽量控制钢结构的焊接变形情况。比如适当的采取焊前预热，焊后热处理，合理安排装配顺序、预热拉伸补偿、反变形法等措施，对焊接过程进行全面控制，减少焊接变形的发成，提高工程质量。
结束语
在当代建筑施工中，钢结构发挥了十分重要的作用，钢结构的工业化生产程度高、安装设计耗费时间短，以及用量较少等优点，被建筑企业带来巨大的效益，同时也给其他行业带来了巨大的帮助。随着社会的不断发展，钢结构的使用也越来越规范，对钢结构焊接变形情况的预防和解决也更加成熟，多样化的措施和解决手段使得钢结构现代建筑发展的越来越好，并且能够在未来获得更进一步的进步。
参考文献：
1]高传孝，李灵芝.浅析钢结构焊接变形的成因与控制策略[J].中国建筑金属结构，2013（10）：6-7.
[2]翟俊峰.浅谈钢结构焊接变形的成因与控制策略[J].中国城市经济，2012（02）：230.
论文作者: 王忠
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第24期
论文发表时间:2019/7/31
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