钢结构件制作焊接变形的控制与分析

刘冬

摘要：钢结构是各类工程项目开展中非常重要的一类结构类型，常用的制作方式为焊接，焊接对于钢结构的固定固定效果较好，但是焊接中仍然存在着一定的弊端，其中较为常见的即为变形。如钢结构件焊接制作過程中出现变形情况，会对钢结构件整体的稳定性产生较大的影响，进而影响到整体项目工程的建造质量，如何完善焊接相关技术的完善和水平的提升，对于钢结构件焊接变形情况的预防效果较好，能够有效提升钢结构件以及整体项目工程的质量。本文主要从现阶段钢结构在焊接情况入手，分析了影响其焊接变形的主要因素，并针对性的提出了部分解决方案。

关键词：钢结构件;焊接;焊接变形

钢结构件在实际制作过程中焊接变形情况的发生较为普遍，也是影响钢结构件制作成本的主要原因，如何通过全新的科技技术方法以及焊接工艺的调整，降低钢结构件变形情况的发生，是非常重要的。

一、钢结构件焊接变形原因

（一）应力

焊接在钢结构件固定中的应用主要通过高温下对焊接材料进行融化后，将钢结构件之间进行粘连，此焊接过程的整个进行过程中焊接材料以及焊接的局部钢结构件周围部位温度会快速升高之后快速冷却。因此，焊接使钢结构件焊接部位的相应的应力也会受到相应的影响，焊接部位不同，焊接时产生的温度不同，产生的应力在钢结构件上所分布的区域也有一定的差别，导致其不同部位的结构出现变化，而变化差异则会导致钢结构加出现变形情况，影响其使用寿命[1]。

（二）工艺

焊接工艺水平也会影响到钢结构件焊接变形情况的发生，焊接工艺取决于焊接工人的时机掌握情况，焊接工艺实际实施情况不同，导致焊接的变形程度也有一定的不同。另外，焊接工艺的实际运用情况也会影响到钢结构件的变形情况，钢结构件在实际焊接中，不管是光照还是气温等均会对工艺质量产生一定的影响，焊接材料催化剂的使用也会影响到焊接钢结构件的焊接情况，所产生的冲击力度不同或者冲击位置不同，也会导致钢结构件出现变形[2]。

（三）焊接材料

焊接材料的选择是影响钢结构件在焊接变形中非常重要的一个因素，不管是焊接时钢结构件以及焊接材料快速的升温过程，还是其后期降温的过程，均会根据钢结构件焊接材料的使用不同，而对其结构情况造成影响。另外，不同焊接材料在实际焊接过程中对于温度的要求也是不同的，如掌握不佳均会影响到焊接质量。

二、钢结构件焊接制作的控制方法

钢结构件在实际焊接过程中，影响焊接质量的因素类型比较多，常见的主要有焊接结构，焊接材料以及焊接工艺，在实际焊接过程中需要根据实际焊接材料状况等充分合理安排各类焊接操作，尽可能降低钢结构加在焊接过程中变形情况的发生，提升钢结构件的焊接质量，以促进整体项目工程质量的保证。

（一）焊接要考虑的因素

1、焊接工艺的合理优化。

钢结构件在实际焊接中合理对各类工艺进行优化和提升，是促进钢结构件焊接变形情况控制的基础，钢结构件在实际焊接过程中，需要进行预热、焊接过程以及焊接后的矫正处理。在钢结构件焊接预热时，常用的方法为预拉伸法、形变法以及刚性固定法，在实际钢结构件焊接中需要根据焊接件的类型选择相应的预热方式。如焊接钢结构建筑整体的体积比较大，在实际预热中常用的方式为反变形预热，在预热之前需要根据材料的实际情况计算其变形量，通过反向变形的方式来抵消钢结构件焊接过程中产生的变形情况，以降低其焊接过程中变形情况的发生。如钢结构件的热感效应较敏感，在实际焊接之前的预热中，常用的方式为预拉伸法和刚性固定法，预拉伸法主要应用在稍大体积的钢结构件预热中，而刚性固定法则可适用于体积较小的钢架结构之中[3]。不管是哪种钢架结构，在实际焊接实施过程中，为了尽可能降低钢架结构在实际焊接中产生的焊接应力，可在焊接实施之前对各个材料进行预热预热，达到相应效果之后，根据实际的气温水平以及天气环境，和焊接材料配合进行相应的焊接处理，且在焊接实施过程中需要注意对应力的匀速传递，避免应力过强或者过热导致钢结构件出现变形情况。另外，钢结构件在焊接过程中弯曲变形的发生与焊接规范以及焊接构件自身的刚性也有一定的关系。因此，在实际钢结构架在焊接时需要尽可能提升钢架自身的刚度，缩小焊接范围，以缓解其变形情况的发生，在实际焊接中，需要科学合理的对各类钢架进行装配，通过顺序的调整，提升其焊接时的刚性强度，将降低弯曲变形情况的发生，如出现扭曲变形情况，首先需要考虑是否是由于焊接角变形导致。另外，需要观察钢结构件本身的装配情况、位置情况以及形状是否存在不规则情况，全方位考虑钢结构变形的原因，进行针对性的处理和缓解[4]。

2、焊接过程中散热控制。

钢结构件在焊接过程中需要注意做好散热处理，温度的差异过大是导致钢结构件焊接过程中变形的重要原因之一，如钢结构件在实际焊接中，温度传播不及时，相应的应力传播也会受到影响，需要不断引入全新的科学技术手段，在焊接过程中，做好对焊接点位置的散热处理，促进其焊接部位热量的疏散，以降低焊接过程中温度传递不佳导致的焊接变形情况。

（二）焊接方法介绍

完善焊接方法，不断引入全新的焊接技术手段，也是降低钢结构件在焊接过程中变形情况的主要方式。传统的钢结构件在焊接中常用的方式为焊条电弧焊，虽然能够起到一定的焊接效果。但是，变形情况发生率较高，随着相关研究的不断开展，可供选择的焊接方式也越来越多，MIG/MAG 焊在钢结构件焊接过程中主要通过惰性气体的保护，降低钢结构件在焊接过程中变形情况的发生，在实际焊接中取得了较为显著的效果[5]。

三、结束语

综上可知，低钢结构件在实际焊接中需要根据钢结构件的类型不同，焊接材料不同，配以相应的技术和工艺，以确保降低钢结构件焊接变形情况的发生，提升钢结构自身的质量和稳定性，为各类工程项目的开展打好基础。

参考文献：

[1]牟迪， 高亮， 陈民昌，等. 钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术分析[J]. 内燃机与配件， 2019， （6）：110-111.

[2]郭镇渤， 王登峰. 轨道车钢结构件焊接变形的原因分析及控制措施[J]. 中国战略新兴产业， 2018， （4X）：P.218-218.

[3]林建新， 罗田. 大型钢结构制作中焊接变形的控制分析[J]. 设备管理与维修， 2018， （2）：35-36.

[4]吴兴国. 钢结构工程焊接质量控制要点分析[J]. 山东工业技术， 2019， （17）：99-99.

[5]侯彬. 钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术分析[J]. 中国金属通报， 2019， 1001（2）：147-148.