箱形梁焊接扭曲变形的控制措施

1、箱形梁焊接扭曲变形的控制措施摘要：在钢结构制造当中，对箱型梁的焊接是最为常见的结构形式。虽然其外 形很简单，形状看起来也是方方正正的，但正是因为这个原因，它对焊接后变形 的控制要求的更为严格。所以，我们需要对箱形梁在焊接过程中出现的一些变形 的因素进行相关的分析和研究，并采取一些有效的修复措施，以此来对箱形梁在 焊接的过程中所发生的焊接变形进行控制，从而使箱形梁的焊接更为牢固可靠， 也使箱形梁在更为广泛的领域内得到更为广泛的应用，从而更好地服务于人类， 创造出更多的价值。关键词：箱型梁；焊接过程；焊接变形引言箱型梁主要是指其截面形状与普通箱子截面无异，因而称之为箱型梁。箱型 梁通常由几个部分组

2、合在一起形成的，如盖板和腹板、隔板、底板这四个方面组 合而成。箱型梁具有一定的先进性和优越性，其属于力学性能方面的经济断面组 合结构，常会应用在龙门吊机、起重船等较为大型的承重结构。1箱形梁的结构和特点一般情况下来说，箱形梁主要是通过盖板、腹板、底板还有隔板所组成的， 其截面的形状和我们通常所见到的箱子的截面形状是一样的，所以我们都称之为 箱形梁。箱形梁具有优越的力学性能，而且这种断面结构还经济实用，所以，在 当今社会，其应用比较广泛，尤其是应用到了大型的承重结构之上，比如大型吊 机、起重机以及船业设备等等。箱形梁的承载量比较大，而且它还能够承受动载荷。因此，对焊接的质量要 求比较严格，一般来

3、说，我们需要对其四条主焊缝进行百分之百超声波的一级探 伤。对于像是大型的吊机、起重机以及船业设备等来说，其箱形梁所连接的部位 比较多，制作的精度比较高，外形的尺寸比较大，所以它一般都具有比较高标准 的要求，而这也是箱形梁和其他刚接结构焊接方式相区别的地方。2箱型梁焊接变形的控制方法2.1箱型梁组对顺序的合理化依照箱型梁的具体形态和结构特点，对其组装顺序进行合理的安排，主要步 骤如下：应先将下底板完全铺设好后，方可在处于下底板上划处的上腹板和其 相连接，做合线的腊线工作。弹出的隔板和另一块板面相连接做接合线工作。 隔板和下地板相互组合后装好。腹板和下地板相互组合后装好。仔细检 查隔板的组装质量并

4、核对组装顺序。焊接完成后，合理处理隔板和腹板、底板 这三者连接的焊缝。盖板实施严密覆盖，组装即成形。2.2坡口尺寸的选择按照工艺的需求以及设计要求，在工件等待焊接的部位进行合理的加工，同 时组装配置成一个合理的几何形状沟槽，形成坡口。开破口有利于焊接工作的实 施，在具有一定厚度的焊件上，可以将焊缝完全性焊透。I形、V形、U形以及X 形等坡口是较长应用到的坡口形式，这坡口均带有钝边。在选择焊接坡口时，应 依据工艺的实际条件或是设计图样的要求合理选用标准的坡口。对坡口的形式与 尺寸进行选择时，应充分考虑到以下几点因素：箱型梁的焊接方式；尽可 能减少焊缝所需的金属填充物；避免出现缺陷情况；避免剩余的

5、焊接变形; 对焊接具有一定的防护作用；有利于焊接施工人员操作方便；坡口若属 于复合型钢板，应使过度焊缝金属能够有效的降低稀释率。2.3箱型梁焊接方法的选择在对箱型梁实施焊接工作时，焊接方法应科学合理的选择相对较小的线能量。 对于焊接工艺方面来说，焊接方法应具有较低的热输入，且热能量可以做到有效 的集中，金属熔化程度相对减少，有利于改善箱型梁的焊接变形情况。对于多道 焊和多层焊的形式来说，焊接缝隙的数量不断增加，其断面尺寸就会随之变大， 使得箱型梁发生严重的变形。除此之外，焊接施工方法的不同，在一定程度上焊 接完成后的工件会受到变形的影响。若在持续焊接状态下，箱型梁会发生较大的 焊接变形，应用断

6、续式的焊接法可以式变形达到最低程度，尤其是在长缝焊接过 程中，持续式的焊接方法比断续式的焊接方法明显具有较大的焊接变形。由此可 知，箱型梁的焊接变形情况随着焊接分段的增多而变小，而箱型梁具有较长的距 离，可合理使用断续式的焊接方法。3焊接变形的控制措施3.1施工前的控制措施反变形：在焊接之前对焊接的状态以及变形的方向和大小做一个预测，并 根据预测的结构提前做好一个与预测结果相同的形状，大小相同，但是方向相反， 这样焊接后的变形刚好抵消了这个预留的变形，从而达到设计的要求。预防拉伸：这个措施适用于有预先热膨胀量或者薄板有预张力的情况下进 行的，在焊接之后去除预拉伸或加热，薄板恢复原状能够有效控制

7、焊接的变形。 预热能够降低温度梯度，不同的预热温度在降低残余盈利的作用方面有一定的差 别，温度在350C左右时，残余应力水平降低了 40%；当温度为200C时降低了 15%。刚性固定组装：这种方法是借助外力使用夹具或刚性胎具将焊件固定住， 能够控制弯曲变形和控制角的变形。3.2施工中的控制措施采用合理的焊接参数和方法，选择合理的焊接顺序、随焊两侧加热以及随焊 碾压这些都是焊接施工过程中的控制措施。通过规范参数以及低线能量焊接法能够有效控制焊接变形的发生。正确合理的焊接顺序能够均衡结构中的残余分布，这对于焊接变形的控制 有着非常重要的作用。采用随焊两侧加热以及随焊碾压的方式能够减少焊接变形的发生

8、。3.3施工后的控制措施施工后的控制措施就是在焊接完成之后对变形进行控制和矫正的措施，主要 有机械和加热这两种措施。机械矫正：这种矫正方式主要是通过静力加压、以及电磁脉冲等方法来进 行，也就是在焊接件上施加机械压力，导致构件产生与焊接变形的反作用力，从 而实现矫正的目的。加热矫正：要根据焊件具体的变形情况来选择合适的加热方式，有局部加 热和整体加热两种，整体加热就是将整个构件加热至可以锻造的温度，然后进行 矫正，这种方式适用于变形较严重的构件；局部加热就是利用火焰对变形的局部 位置进行加热，在高温时材料的热膨胀受到构件本身刚性的制约，会导致局部压 缩塑性变形，冷却之后就会收缩已达到矫正的目的，

9、这种方式快捷简便，因此使 用非常广泛。4结语在目前来说，焊接是一种制造复杂结构的过程当中一种最基础的加工方法，全世界最主要的工业国家平均每年所生产的焊接结构几乎占据了钢产量的百分之 五十左右，而焊接结构的应用也覆盖了越来越多的领域。在焊接结构当中，箱型 梁的结构焊接是一个十分重要的焊接结构，特别是在现如今这个科技高速发展的 社会，其应用领域更是覆盖了生活的各个方面，而其又因为自身特点的原因，导 致其在焊接过程中相当容易变形，所以，对箱型梁的焊接变形规律进行科学定量 的分析和预测，并且在这一基础上进行最优的控制是十分必要的。它不单单对箱 形梁焊接结构自身有直接的意义，而且对于其他结构的焊接也有着十分重要的参 考价值。参考文献姚继光.焊接变形的控制措施研究J.机电信息,2013,(06):104-105.王瑞.焊接变形的