論鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的成因與控制策略

1、論鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的成因與控制策略摘要：鋼結(jié)構(gòu)離不開焊接，焊接必然產(chǎn)生一定量的焊接變形，焊接變形的控制對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的建造周期和使用壽命尤為重要。本文從多個(gè)角度論述了鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的成因與控制策略，希望能夠起到抱磚引玉的作用，為內(nèi)業(yè)同事提高一定的參考和借鑒。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；焊接變形；成因；控制策略中圖分類號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：概述由于焊接是一種局部加熱的工藝過程，焊件局部被加熱產(chǎn)生膨脹，受到周邊冷金屬的約束不能自由伸長，產(chǎn)生了

2、壓縮塑性變形，冷卻時(shí)這部分金屬不能自由收縮，就會(huì)產(chǎn)生殘存在構(gòu)件內(nèi)部的應(yīng)力，稱焊接殘余應(yīng)力。焊后引起的焊接構(gòu)件形狀、尺寸的變化稱為焊接變形。鋼結(jié)構(gòu)焊接后出現(xiàn)變形的類型和大小與結(jié)構(gòu)的材料、板厚、形狀、焊縫在結(jié)構(gòu)上的位置，以及采用的焊接順序、焊接電流大小、焊接方法等有關(guān)。按焊接殘余變形的外觀形態(tài)來分有收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形五種基本類型。下文將對(duì)結(jié)構(gòu)焊接變形的成因與控制策略進(jìn)行相關(guān)論述。一、鋼構(gòu)焊接變形的成因及影響因素1

3、、縱向收縮變形及影響因素縱向收縮變形是平行于焊縫軸線方向所發(fā)生的焊件整體縮短現(xiàn)象。橫向收縮使工字梁產(chǎn)生了撓曲變形，其原因是工字梁上的小筋板均勻布置在中性軸以上，在焊接筋板與翼板之間以及筋板與腹板之間的焊縫時(shí)，產(chǎn)生的橫向收縮力均處于中性軸的上側(cè)，由此引起工字梁的下?lián)?。影響撓曲變形的因素主要有鋼結(jié)構(gòu)的截面形狀和尺寸大小等。4、扭曲變形焊件如果裝配質(zhì)量不好、強(qiáng)行裝配，焊接時(shí)未放平或鋼板本身不平，焊接后易產(chǎn)生扭曲變形。焊接H型鋼一般均在專用胎具

4、中進(jìn)行，所以產(chǎn)生扭曲變形主要是縱向焊縫的橫向收縮不均勻，或焊接順序以及方向不合理等造成的。影響扭曲變形的因素除了鋼結(jié)構(gòu)的尺寸大小之外，最主要的是鋼結(jié)構(gòu)的截面形狀。如截面封閉型的比截面不封閉型的鋼結(jié)構(gòu)抗扭剛性好。5、角變形角變形在焊接中是常見的一種變形，主要發(fā)生在堆焊、搭接接頭焊、對(duì)接接頭焊和T形接頭焊中。在堆焊時(shí)，焊縫及其周圍溫度明顯高于焊縫背面，因此，板材堆焊表面金屬受熱膨脹產(chǎn)生壓縮塑性變形，冷卻后產(chǎn)生了角變形。角變形大小與板材厚度和