摘要：目前，随着我国建筑业和工业的不断发展，钢结构焊接的应用也越来越深入。特别是钢结构焊接本身具有强度高、材料轻便等各方面的优势，使得其应用范围非常广泛，对焊接施工质量控制要点进行详细探究具有十分重要的现实意义。文中对钢结构焊接变形控制技术进行了分析。
关键词：钢结构；焊接施工；变形控制
1 导言
借助高温加热是钢结构焊接中的基本操作。该过程会达到最高温度，即焊缝处的金属熔点，室温是焊接温度必定会降回的温度，降温过程也就是焊接钢结构的过程。所有事物均一样，金属同样存在膨胀和冷缩，焊缝位置金属到达熔点会达到最大的膨胀度。此时焊缝周围金属温度较低，与填充焊接金属相互融合，融合位置的焊缝金属是不能充分膨胀的，造成焊接变形。钢结构存在质量和施工的多种优点，但焊接变形导致不能全部诠释其运用效果。
2 钢结构焊接概述
焊接是利用高温、高压等方式将金属或其他热塑材料结合在一起的方法，焊接有熔焊、压焊、钎焊等，钢结构的焊接基本上采取的是熔焊的方式，焊接的能量来源十分广泛，比如电弧、激光、气体火焰等等都可以使用。在钢结构的焊接过程中工件与焊接材料之间会形成一个熔融区域，待区域内的液体冷却凝固后实现连接的效果。
钢结构焊接技术要求：选择合适的焊接方式，并根据工件要求合理选择焊剂、焊丝；在焊接之前要对工件进行预热，提前确定好需要焊接的位置，做好焊接准备工作；钢结构焊接要严格按照流程顺序进行，工人焊接的速度要平缓，并做好焊接的质量控制，避免出现气孔、烧穿边缘、夹渣、咬边等质量问题，并在焊接完成后要进行焊后处理。
3 钢结构焊接变形的主要原因
造成钢结构焊接变形的原因很多，主要有以下几点。
3.1 温度控制不当
温度控制不当是钢结构焊接变形的重要原因之一，温度达到金属熔点或是更高的情况下，不同金属膨胀程度会不同。此时，整个钢结构看起来就很不协调，也就是发生了变形。此外，一种金属达到熔点并膨胀后，金属本身温度会很高，引起周围金属的膨胀，最终造成焊接变形。
3.2焊接顺序不合理和不恰当的焊接方法
钢结构各个部位焊接顺序都是不同的，由此也会造成钢结构发生焊接变形。钢结构焊缝的不同位置有着不同的承载力，应优先焊接承载力较小钢结构部位，若是构件重量比较大，降回必然造成钢结构扭曲，导致钢结构出现焊接变形。
3.3材料因素
不同的材料有着不同的熔点。相同温度下不同材料自身膨胀度不同。膨胀度过大或过小都会造成钢结构焊接变形，从而影响钢结构焊接质量。
3.4焊缝位置选择不当
钢结构内必然存在焊缝，安排焊缝在不同位置，钢结构焊接变形程度不一。焊接过程中，钢结构重力针对不同承载力金属压力效果相同。选择合理纵焊缝位置，能够十分有效地控制钢结构焊接变形的发生。
3.5钢性及焊接变形程度的差异
在同样的承载力下。刚性大的钢结构变形较小，刚性小的钢结构变形较大。因此，钢结构刚性在焊接变形中是最大的影响因素。施工人员选取刚性大的钢结构来承载较大重力，选择刚性小的钢结构来承载较小重力，很好地防止了钢结构焊接中出现变形。
4 钢结构焊接变形控制技术要点
4.1 选择焊接材料
焊接车间在选购材料的时候就应该充分的对钢材性能进行充分的调研和分析，结合焊接工件成品最终的性能要求来选择合适的材料，而不应该为了节省施工成本而选择那些劣质和廉价的材料。
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4.2 反变形法焊接技术
目前，焊接工件因为受热收缩变形通常都会向着焊接一侧收缩。这个时候为了避免出现变形，就可以在放置焊接工件的时候，先向外弯曲一定角度，先给出一些变形余量。比如焊接90°的工件的时候，可以先将工件摆放为92°～95°，焊接收缩以后工件就会回到90°的位置。但这种方法适合那些精度要求不高的焊接工件，并且还要在焊接完成以后适当的调整其角度。
4.3 刚性固定法焊接技术
刚性固定法焊接工艺指的是将焊接工件紧紧固定，利用外力防止其变形。为了避免工件受到热应力和刚性力的破坏，在焊接的时候应该先进行点焊，点焊完成以后再进行拉焊。
上述这两种方法都能够有效的解决焊接变形问题，但在焊接过程中还应该注意过程检测。即在钢结构焊接全过程中，及时的测量关键性参数，一旦发现这些参数因为焊接过程产生偏差，就应该立即进行相应的调整，避免工件焊接完成以后与预期相差过大而产生报废。
4.4 优化焊接过程
在焊接施工过程中，应该尽可能的避免两个焊接工件出现厚度差异过大的现象，焊接材料尽可能的选择一致，给钢结构焊接过程提供优良的初始条件。在钢结构焊接之前，不仅要进行必要的预热，还应该进行焊接预实验，即调整好电流电压以后，现在闲置材料上进行预实验工作，确保无误以后在进行焊件焊接，避免初始电流过大直接穿透材料。如果钢结构焊接过程出现了裂缝，那么焊接员工应该立刻停止焊接过程，并检查焊接点的位置有没有出现偏差。经过必要调整以后，继续进行焊接工作，并补全之前的裂缝。
4.5 加强焊接温度控制
在钢结构焊接施工过程中，严格控制焊接温度，能有效避免产生焊接变形，比如，在对一个焊缝处的金属进行焊接时，应该尽量避免对周边金属造成影响。焊接施工完成后，应该及时采取有效措施进行降温，避免金属余温对周边金属造成不良影响。除此以外，如果焊接施工顺序安排不当，也会造成焊接变形，因此还需要结合工程实际需要合理安排焊接顺序，比如，施工人员要消除挠曲变形，可以对钢结构进行上下焊接或者对角焊接。
4.6 消除残余变形
在钢结构焊接施工过程中，造成结构发生变形的因素有很多，包括温度、重力、钢结构材料、承载力等等，另外，焊接施工环境以及焊接施工工艺也会对焊接变形造成一定的影响，因此，在焊接施工过程中，必须积极总结经验，并采取有效的预防措施。加热矫正引起的应力会与焊接应力叠加，同向应力叠加甚至可能会使构件的总应力超过允许应力，从而导致构件承载力增大引起结构破坏。对于钢结构焊接变形，有一部分可以在焊接施工过程中有效避免，而另外一部分则可以在施工过程中进行有效控制，提高焊接生产效率，保证工程施工质量，而这就要求在钢结构制作过程中合理选择施工工艺，尽量避免构件发生形变。
4.7 避免焊后开裂
焊后开裂问题对于钢结构焊接来说是非常致命的，为了提高焊件质量，首先就应该加强对于钢结构焊件的质量检查工作，第一时间将存在焊后开裂风险的焊件截流，在车间内部进行修复，避免其流向下一道程序。其次，目前很多焊件焊后开裂的发生都是因为焊接操作者没有按照既定的流程操作，焊接不规范等现象广泛存在。因此，焊接车间的相关领导和各组组长一定要做好对焊接员工的工作监督，提高对他们操作工艺的要求，必要的时候要进行相应指导。比如在对大型钢结构工件进行焊接的时候，不要一味的使用大电流进行拉焊，必要时还应该使用小电流进行补充，避免工件因为热应力而产生崩裂现象。另一方面，在焊接过程中如果发现某些区域没有焊透，应该及时的进行补救操作，同时也应该在补救过程直播那个避免工件出现变形和弯曲。最后，钢结构的焊接一定要遵循设计之中所注明的焊接顺序，按照既定顺序进行焊接操作，从而保证钢结构工件焊接过程的科学合理性，增强焊接本身的稳定性。
5 结束语
总之，钢结构焊接质量和结构安全息息相关。随着科学技术发展，钢结构焊接技术也在不断进步，但仍易遭受温度、环境、湿度等影响出现变形。施工人员能在焊接中采取有效的措施减少焊接变形，质量也稳步提升。
参考文献
[1]唐旭.钢结构件制作焊接变形的控制与分析[J].科技展望,2016,19:52-53.
[2]朱克林.钢结构焊接变形控制策略探讨[J].中国金属通报,2016,06:59-60.
[3]李进卫.破解建筑钢结构焊接变形的技术探讨[J].特钢技术,2016,01:13-18+22.
[4]李照广,张全贞,张强,郭湘漪,张雪毅.钢结构焊接变形的控制[J].江西建材,2016,18:94.
论文作者:孙俊坤1,田兴华2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
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