钢结构焊接变形的成因与控制策略探究

2014-04-29董春青

中国机械 2014年4期

摘要：钢结构中存在的焊接变形对煤矿工程的质量产生极大的影响，因此需要找寻出钢结构焊接变形的成因，以采取有效的控制措施进行解决，从而保证工程的施工质量。本文先是对钢结构焊接变形的成因进行了概述，又详细分析阐述了钢结构焊接变形的控制策略，从而实现我国煤炭行业快速发展的目的。

关键词：钢结构；焊接变形；成因；控制策略；探究

钢结构焊接的过程实际上是在高温加热的环境中，钢结构发生一定的膨胀，最终与周围金属形成塑性变形与焊接变形，而焊接变形是指钢结构在焊接过程中出现的收缩变形，而钢结构的焊接变形不仅具有良好的强度和塑性，而且质量较轻，易于运输。因此，目前我国的煤矿机械工程施工过程中，钢结构的使用范围越来越广泛，在我国煤炭行业的发展中，起着不可替代的作用。但是钢结构在焊接过程中所产生的收缩变量并不是工作人员能够控制的，因此要找到成因，以制定有效的解决措施。

1.钢结构焊接变形的成因

根据钢结构焊接变形的外观可以将钢结构焊接变形分为以下几种：角变形、挠曲变形、错边变形、横纵向变形、螺旋变形以及波浪变形等，主要受到焊接工艺、焊接位置以及焊接方法等多个方面的影响。而在多种钢结构焊接变形类型中，最为常见的变形是以下四种：角变形、横向变形、挠曲变形以及纵向变形。

1.1.角变形

钢结构在焊接过程中，钢构件受到平面焊缝的影响而出现角位移的现象，主要是因为钢结构中顺着板厚方向的焊接缝出现收缩变形造成的。焊接顺序不正确或者工作人员的焊接方法不对等都会造成角变形的出现。

1.2.挠曲变形

钢结构在经过焊接之后，邻近的焊接缝会出现不同程度的变形，造成相邻焊缝之间的变形不同，从而导致钢结构外观上出现挠曲现象，因此被称为挠曲变形。钢结构材料的质量对钢结构的挠曲变形产生极大的影响。

1.3.错边变形

工作人员在进行两个钢结构的焊接操作时，两个需要焊接的钢结构的受到的热力不同，导致两者之间出现长度与高度之间的差异，从而造成错位现象的出现，我们称为错边变形。两者之间的刚性不同，所具备的收缩变形也就不相同，因此会出现错边变形。

1.4.横纵向变形

在进行钢结构焊接之后，如果钢结构产生的收缩变形位于钢结构焊接缝的轴向位置中的话，就称为纵向变形；而如果钢结构所产生的收缩变形位于钢结构焊接缝的垂直位置上的话，就成为横向变形。而横纵向变形是因为钢结构焊缝位置受到温度的影响出现不同程度的膨胀，就会导致钢结构中出现横纵向变形。

1.5.螺旋变形

钢结构中经过焊接之后，钢构件发生扭曲变形，就被称为螺旋变形，主要是因为焊缝角由于钢构件的焊缝角分布不均匀，纵向上出现错边导致的。

1.6.波浪变形

如果需要焊接的钢结构的厚度较小，属于薄板结构的话，经过高温之后，会出现膨胀，焊缝在经过内应力的拉扯之后，会出现收缩变形，而收缩变形呈现出波浪形，因此被称为波浪变形。

2.钢结构焊接变形的控制策略

钢结构出现的焊接变形的的原因不同，焊接变形所表现出的类型也就不相同，通过分析发现，钢结构的焊接变形是受到温度、钢结构材料、重力以及钢结构承载力等因素的影响，针对不同的成因，制定有效的解决措施，以对钢结构的焊接变形进行有效控制。

2.1.对焊接温度进行严格的控制

钢结构在焊接过程中出现的焊接变形主要是由于温度不当造成的，因此在钢结构焊接过程中，工作人员要对温度进行有效控制，以将温度导致的焊接变形控制在最小范围中。例如在对钢结构焊接过程中，对其中一个构件进行焊接时，要保证不对其附近的钢结构造成不良影响，并在焊接结束，对焊接的钢结构进行及时的降温处理，以控制温度的影响。

2.2.注意焊接顺序

在钢结构焊接过程中，焊接顺序也是导致焊接变形出现的重要原因。例如工作人员要对挠曲变形进行有效控制时，可以通过对角焊接或者是上下焊接，以降低挠曲变形的发生率。

2.3.根据功能选择合理的钢材料

钢结构在使用时，用途不同对它的具体要求也就不相同。工作人员可以根据钢结构的具体用途来选择合适的钢结构，并根据焊缝的所在位置，来选择合适的熔点，以控制钢结构中出现的变形。

2.4.焊接方法的正确性

钢结构在焊接过程中，工作人员使用的焊接方法不同，焊接变形的程度也就不相同，因此在焊接过程中，工作人员要根据钢材料的质量、用途等选择合适的焊接方法，以对钢结构的焊接变形进行有效控制。

结语：

综上所述，目前钢结构在我国各个领域中都得到了广泛的应用，因此工作人员要采取有效措施对钢结构中存在的焊接变形控制在最小的范围中，保证煤矿工程的施工质量，以有利于我国各行业的全面发展。

参考文献：

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[2]王红兵，黄正东.钢结构焊接变形的成因及矫正方法[J].建筑，2010（08）

[3]宋广豪.钢结构焊接变形的起因及其控制方法探讨[J].门窗，2012（10）