钢结构制造中焊接变形的控制初探

钢结构制造中焊接变形的控制初步摘要：钢结构焊接过程中，由于焊接区域的局部收缩和应力作用而发生焊接变形，焊接变形影响钢结构的尺寸精度、安装质量，因此必须采取实现变形控制的措施。 本文分析了焊接变形控制在钢结构制造中的重要性，探讨了焊接变形在钢结构制造中的原因及控制措施。关键词：钢结构焊接变形； 焊接顺序一、焊接变形控制在钢结构制造中的重要性钢结构施工以钢材制作为主，在由型钢、钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等部件构成的各部件和部件之间用焊接、螺栓、铆钉紧固的结构，是主要的建筑结构类型之一。 在钢结构制造技术中，焊接是钢结构制造的主要接合技术。 但是，钢构件在不承受负荷之前，焊接电弧的高温引起的变形会发生焊接变形。 包括缩短、角度变化、弯曲变形等，焊接变形对结构安装精度有很大影响，过大的变形会显着降低结构承载能力。 焊接过程中发生的变形问题不仅影响钢结构的外观和使用性能，严重的话还会导致焊接物的废弃，直接给企业带来经济损失。 特别是在大型钢结构焊接作业中，这一问题尤为明显。 因此，要全面分析焊接变形的种类和原因，以强有力的措施控制焊接变形量，不断提高生产效率和钢结构施工质量，降低企业生产成本。二、钢结构制造中焊接变形的常见原因及控制(1)钢结构产生焊接变形的原因引起钢结构焊接变形的原因多种多样，本文综述如下。1 .材料要素的影响材料对焊接变形的影响不仅与焊接材料有关，还与母材有关，材料的热物理性能参数和力学性能参数对焊接变形的发生过程有着重要的影响。 其中，热物性参数的影响主要体现在导热系数中，一般导热系数越小，温度梯度越大，焊接变形越明显。 力学性能对焊接变形的影响比较复杂，热膨胀系数的影响最明显，焊接变形随热膨胀系数的增加而增加。2 .温度控制不当温度是引起钢结构焊接变形的重要因素。 当温度达到金属熔点，高于金属熔点时，不同金属会有一定程度的膨胀。 此时，整个钢架看起来都有不协调的变形。 同时，一种金属达到熔点膨胀时，该金属本身也达到一定的高温，使周围的金属产生一定程度的膨胀，引起焊接变形。3 .钢结构焊接顺序和方法不当钢结构的不同部位按不同顺序焊接可能引起钢结构的焊接变形。 由于钢结构焊接部的承载力不同，优先焊接承载力小的钢结构时，较大的重量会使钢结构产生扭曲，有可能形成钢结构的焊接变形。4 .焊接数量和截面大小焊接数量越多，截面尺寸越大，焊接变形越大。 焊接沿部件截面非对称分布时，该部件焊接时会发生弯曲变形。在结构焊接生产中，不同种类的焊接变形不是单独出现的，而是同时出现的，往往互相影响。 只有全面分析了影响焊接变形的各种因素，掌握了其影响规律，才能采取合理的措施控制焊接变形。(2)钢结构焊接变形的控制1 .材料检查对焊接材料进行外观检查，审查质量保证书，使合格材料可以使用。 检查时要注意焊接材料必须与工艺评价中选定的材料相同，同时要重点检查施工部门的焊接材料管理制度和实施情况，使焊料的接收、烘烤和回收能够正确地满足工艺要求。2 .合理装配-采用焊接程序(1)钢结构应尽量先整体组装焊接。 这样可以增大钢结构焊接时的刚性，减少变形。 以工字梁为例，首先组装整体进行焊接，其焊接后的上拱弯曲变形比边缘焊接顺序产生的弯曲变形要小得多。 (2)对称焊接应采用对称焊接法。 一般来说，最初焊接的焊接由于结构刚性小，结构容易变形。 因此，要配置截面形状、相对于焊接均匀对称的钢结构，必须采用对称焊接施工。 (3)非对称焊接应先焊接少的一侧。 在非对称焊接的钢结构中，焊接少的一侧要先焊接，后焊接多的一侧要后焊接。 由此，后焊接的变形抵消了前焊接侧的变形，能够减少构造整体的变形。 (4)按不同焊接顺序控制焊接变形。 在钢结构长焊缝中，尽可能将连续焊缝改为分段焊缝，适当改变焊缝方向，适当减少或抵消局部焊缝引起的变形，减少整个结构的变形。3 .合理选择焊接方法和规范从影响焊接变形的因素描述中选择焊接能量低的焊接方法和规范参数，可有效防止焊接变形，例如采用co2焊接代替手动电弧焊接，采用多重焊接方式降低焊接参数降低线能。4 .焊接控制(1)尽量减少焊接的数量尺寸。 钢结构的焊接数量越多，尺寸越大，焊接热源对结构的热输入越大，产生的焊接变形也越大。 因此，在设计钢结构节点结构时，要求减少焊接的数量和尺寸。 (2)合理选择焊接坡口形状和尺寸。 设计钢结构节点焊时，在保证结构具有充分的承载能力的基础上，应采用适当的坡口形状和尺寸，减少焊接截面积和结构的焊接变形。 (3)焊接位置对应于被称为构件截面的中性轴。 焊接位置尽可能与构件截面的中性轴对称，或尽可能接近中性轴，对减少梁、柱等钢结构的挠曲变形有良好的效果。 (4)避免焊接集中和双向、三向交叉。 这会减少焊接交点或焊接集中点的热和应力，并减少焊接变形。 (5)焊接位置应避开高应力区域。 焊接部的应力越大，钢结构越容易发生焊接变形和焊接裂纹。5 .变形监控焊接变形会影响零件的安装质量，但为了减少焊接变形，在现场焊接作业之前，焊接工件必须事先理解零件的安装误差，适当利用焊接变形来消除部分安装误差。 对比较重要的构件，在焊接作业过程中同步监测焊接结构，发现变形超标后，应调整焊接顺序和焊接速度，保证最终钢结构的施工质量。三、焊接变形控制在钢结构制造中的应用(1)压力容器筒体制造焊接变形的控制在压力容器筒体的焊接时容易发生“莫氏尖端”和“莫氏尾端”的焊接变形，可以提高焊接后滚圆的工序和制造的难易度，根据焊接顺序不同，可以用不同的“压头”形式和组装形式解决这个问题，在焊接后可以达到不矫正的效果。 具体如下：当坡口朝向缸内时，先焊接内侧焊接、外侧清根后焊接，如图1所示进行焊接图1图2如果坡口朝向筒外，则先焊接外侧焊接，内侧清洁后再焊接，如图2所示进行焊接。(2)平板对接局部角变形的控制平板对接在钢结构制造厂经常遇到，为取得良好效果可以采用以下方式： (1)薄板接合可以采用专用设备吗？ d？ d型冲压机架采用埋弧自动焊接可单面焊接双面成形，且钢板平面度好，效率高。 (2)厚板接合可通过双面坡口双面埋弧自动焊接，焊接时每焊接23层要求反焊。 (3)对于板厚为814mm的钢板，也要求采用陶瓷焊盘埋弧自动焊单面焊接双面成形的技术，焊丝直径为4mm或