摘要：焊接变形对大型钢结构的工程质量造成了不利影响。为了有效地防止焊接变形，必须精心焊接节点构造设计，提高焊接工艺质量，加强工程施工管理，采取适当措施控制焊接变形，对于保证大型钢结构工程质量、提高生产效率具有重要意义。
关键词：大型钢结构；焊接变形；控制技术
在钢结构中，产生焊接变形的原因是多种多样的，焊接钢结构时，要保证钢结构构件的生产质量，就必须采用合理的防控变形的方法，在生产建设中，不断进行技术的总结和创新，将控制变形放在施工的首要位置，保证大型钢结构工程质量。
1钢结构焊接变形的主要类型
钢结构焊接变形的原因有很多，不同原因出现的结果也不同。钢结构焊接变形的主要类型有：①降温收缩纵横变形。该类变形是焊接温度降低金属收缩的过程中，以焊缝为原点，钢结构在纵横轴方向出现的变形。②降温过程中收缩量的不同导致角度发生变形。钢结构在焊缝位置主要是因为金属收缩量的差异导致角度位移，呈现出角度变形。③焊缝角螺旋状变形。焊缝角钢结构纵横面无法实现均匀分布，导致变形，进而出现焊接变形。④错边变形。加热钢结构若发生不均匀情况，构件的收缩度也会不同，进而导致焊缝位置的构件在长和宽上无法相同，导致错边变形。⑤两焊缝位置不可能会出现同一焊接变形结果，带给人一种感官扭曲变形，也就是挠区变形。⑥波浪形变形。焊缝位置有着自身的内应力，能够在焊接位置出现波浪式表现，即波浪式变形。
2钢结构焊接变形的主要原因
2.1温度控制不当
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。
2.2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，将会必然造成钢结构扭曲，导致钢结构出现焊接变形。
2.3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。
2.4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。
2.5刚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。
3焊接变形控制技术
3.1设计过程。在设计过程中，就应该持有严谨科学的态度，针对钢结构的变形原因和特点，做出与实际相符合的设计。由于焊缝能够直接影响到钢结构的性能，焊缝的尺寸与其数量存在着正相关性，因此，设计期间要进行更为合理的规划，减少焊缝的数量，有效控制钢结构的焊缝数量。而对于梁柱形式的钢结构，设置对称性的焊缝位置，能够尽量减少钢结构的焊接变形的现象。此外，对于高度不同的焊缝，就需要由有丰富经验的人员用科学合理的方法来完成焊接，保证钢结构的负载性能，使得焊缝的面积达到理想状态。与此同时，在进行设计时，还要防止焊缝集中出现，采用较小的刚性节点，并在应力相对较低的部位，将集中区域和交叉区域控制在一定的范围内，使得焊接变形的幅度控制在最低状态。总之，设计人员应该具有扎实的焊接知识，并能灵活地运用知识为技术服务。
3.2生产过程。在具体的生产过程中，常会用到对称焊接方式，将焊接期间可能会出现的焊接变形控制住，遇到有焊点不对称的情况，要坚持远距离的原则，将两端做为起始点，优化焊点距离，并要尽量避免钢结构的重复受热导致的变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，焊接人员要结合自身的从业经验，准确地预测出可能产生的变形，定位其会产生的方位或角度，采取相应的预防措施来控制变形。适时采用处理坡口角的方式处理钢结构过厚的问题，并预留出一定的空间防止后患。比如，在工字梁焊接过程中，要预留出收缩量，在设计下料和设计阶段，就要选择表面平直且材质达标的材料，并预留出收缩量。在小批量生产的工字梁还会用到的一种反变形技术，适当地运用反变形，可以较好地减少角变形的情况，但是由于工字梁的长度较长，因此，在利用二氧化碳气体保护焊接工艺时，要采用对称逆向分段的方式，将焊缝分成几个小段，并控制每条焊缝的长度，并且在焊接时都与焊接的总方向是相反的。
4有效控制大型结构焊接变形的策略
4.1实现对钢结构焊接变形的合理控制
在钢结构节点构造不同或是焊缝的形式不同的情况下，工艺人员要选择合适方法控制焊接变形。例如，可以选择合适的焊接工艺，尽量采用对称焊接、分段焊等方式。一般情况下发生变形的焊缝是焊接较早的焊缝，采取对称焊接可以充分减小钢结构焊接的变形程度。由此可见，工艺人员能够均匀布置焊缝，使得每一焊缝都具有另外对称的一个焊缝，且选择焊接方式至关重要。
4.2选择合理的焊接温度
钢结构焊接变形中的一部分是由于温度不当造成的。焊接中要控制好温度以减小焊接变形。如可在焊接缝金属内尽量不造成周围金属遭受影响，完成焊接后必须快速降温，防止金属余温对周围的金属产生影响。
4.3采取合适的钢结构焊接顺序
要想消除挠曲变形，可以采取上下焊接对角焊接的方式。
4.4依据用途选择材料
钢结构用途不同，承载重力也会不同。因此，工艺人员要按照钢结构用途选择最佳的材料，并且要按照焊缝位置选择不同熔点金属，缩小钢结构由于焊接导致承载力与熔点的差异出现较大的变形。
4.5合理选择焊接缝位置
基于相同的承载力，若是焊缝位置不同也会导致钢结构出现不同程度的焊接变形。工艺人员要尽量降低钢结构金属收缩量，采用合适的焊缝位置，充分降低梁和柱构件变形，取中性轴对称或截面作为焊缝位置较好。
4.6保证钢结构焊接方法的合理性
焊接中线的能量高低在某种程度上能够决定焊接变形程度。线能量越高变形越大，线能量越低变形越小。埋弧焊可降低钢翼板焊接变形程度。手工电弧焊能够被运用于盖面焊接中，不同的焊接方法导致出现不同的变形。
4.7钢结构焊接变形的矫正
4.7.1机械矫正。这种矫正方法是要借助外力的敲击，使得钢结构恢复到正常的状态，由于生产成本较低，而且能很快见到效果，因此应用的范围最广。但是这种矫正方式只适用于强度较大的钢结构中，对于强度较小的钢结构，就会很容易遭受损坏。
4.7.2火焰矫正。加热矫正的方式也是最常用的矫正方式之一。针对钢结构不同的变形情况，选用合适的火焰温度，对变形结构进行矫正。在实际的生产中，常常用低位来矫正向上弯曲的变形钢结构，而用两段加热的方式，改善纵向焊缝变形的情况。
结语
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。工艺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
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论文作者:王建中,沈建,王岩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/5
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