在建筑鋼結構發(fā)展如火如荼的今天鹃改，形式各異的焊接機械巧焕、焊接方法日新月異苹衰，焊接技術成了一個關鍵的課題芬赢。但在施工過程中，由于焊接產生的焊接殘余應力和殘余變形棘爱，嚴重影響著工程的質量眷幢、安裝進度和結構承載力(即使用功能)，因而柜棠，急需采用合理的方法予以控制酒舶。

　　鋼結構的焊接過程實際上是在焊件局部區(qū)域加熱后又冷卻凝固的熱過程，但由于不均勻溫度場歇决，導致焊件不均勻的膨脹和收縮宇赁，從而使焊件內部產生焊接應力而引起焊接變形。常見的焊接應力有：1)縱向應力；2)橫向應力凳嘁；3)厚度方向應力搁突。常見的焊接變形有：1)縱向收縮變形；2)橫向收縮變形只磷；3)角變形经磅；4)彎曲變形；5)扭曲變形钮追；6)波浪變形预厌。針對這些不同種類的焊接變形和應力分布，追溯根源元媚，具體進行研究控制轧叽。

    1焊接變形的控制措施

　　全面分析各因素對焊接變形的影響，掌握其影響規(guī)律刊棕，即可采取合理的控制措施犹芹。

    1.1焊縫截面積的影響

　　焊縫截面積是指熔合線范圍內的金屬面積。焊縫面積越大鞠绰，冷卻時收縮引起的塑性變形量越大腰埂，焊縫面積對縱向、橫向及角變形的影響趨勢是一致的蜈膨，而且是起主要的影響屿笼，因此，在板厚相同時强剥，坡口尺寸越大担擦，收縮變形越大。

    1.2焊接熱輸入的影響

　　一般情況下拟晋，熱輸入大時雕残，加熱的高溫區(qū)范圍大，冷卻速度慢蛇狐，使接頭塑性變形區(qū)增大榛湖。

    1.3焊接方法的影響

　　多種焊接方法的熱輸入差別較大，在建筑鋼結構焊接常用的幾種焊接方法中腿宛，除電渣以外巫邻，埋弧焊熱輸入最大，在其他條件如焊縫斷面積等相同情況下顶山，收縮變形最大溺察，手工電弧焊居中，CO2氣體保護焊最小刨塔。

    1.4接頭形式的影響

　　在焊接熱輸入矫评、焊縫截面積、焊接方面等因素條件相同時，不同的接頭形式對縱向烙常、橫向印叁、角變形量有不同的影響。常用的焊縫形式有堆焊军掂、角焊、對接焊昨悼。

　　 1)表面堆焊時蝗锥，焊縫金屬的橫向變形不但受到縱橫向母材的約束，而且加熱只限于工件表面一定深度而使焊縫的收縮同時受到板厚率触、深度终议、母材方面的約束，因此葱蝗，變形相對較小穴张。

    　2)T形角接接頭和搭接接頭時，其焊縫橫向收縮情況與堆焊相似两曼，其橫向收縮值與角焊縫面積成正比皂甘，與板厚成反比。

    　3)對接接頭在單道(層)焊的情況下瞳胸，其焊縫橫向收縮比堆焊和角焊大哪峰，在單面焊時坡口角度大，板厚上节拷、下收縮量差別大守搬，因而角變形較大。

　　雙面焊時情況有所不同啦掸，隨著坡口角度和間隙的減小杰趾，橫向收縮減小，同時角變形也減小匀象。

    1.5焊接層數(shù)的影響

　　1)橫向收縮：在對接接頭多層焊接時稀销，第一層焊縫的橫向收縮符合對接焊的一般條件和變形規(guī)律，第一層以后相當于無間隙對接焊乏茶，接近于蓋面焊道時與堆焊的條件和變形規(guī)律相似澳踱，因此，收縮變形相對較小衡喧。

   　 2)縱向收縮：多層焊接時癣彩，每層焊縫的熱輸入比一次完成的單層焊時的熱輸入小得多，加熱范圍窄帚屉，冷卻快谜诫，產生的收縮變形小得多，而且前層焊縫焊成后都對下層焊縫形成約束，因此喻旷，多層焊時的縱向收縮變形比單層焊時小得多生逸，而且焊的層數(shù)越多，縱向變形越小且预。

    　在工程焊接實踐中槽袄，由于各種條件因素的綜合作用，焊接殘余變形的規(guī)律比較復雜锋谐，了解各因素單獨作用的影響便于對工程具體情況做具體的綜合分析遍尺。所以，了解焊接變形產生的原因和影響因素涮拗，則可以采取以下控制變形的措施：

    　1)減小焊縫截面積乾戏，在得到完整、無超標缺陷焊縫的前提下三热，盡可能采用較小的坡口尺寸(角度和間隙)鼓择。

   　 2)對屈服強度345MPA以下，淬硬性不強的鋼材采用較小的熱輸入澈嘱，盡可能不預熱或適當降低預熱的讯、層間溫度；優(yōu)先采用熱輸入較小的焊接方法收黔，如CO2氣體保護焊误反。

   　 3)厚板焊接盡可能采用多層焊代替單層焊。

    　4)在滿足設計要求情況下栅刚，縱向加強肋和橫向加強肋的焊接可采用間斷焊接法奠钾。

    　5)雙面均可焊接操作時，要采用雙面對稱坡口慈哗，并在多層焊時采用與構件中和軸對稱的焊接順序浮两。

    　6)T形接頭板厚較大時采用開坡口角對接焊縫。

    　7)采用焊前反變形方法控制焊后的角變形筋悴。

    　8)采用剛性夾具固定法控制焊后變形俩食。

    　9)采用構件預留長度法補償焊縫縱向收縮變形，如H形縱向焊縫每米長可預留0.5ｍｍ～0.7ｍｍ暖悦。

    　10)對于長構件的扭曲菊碟，主要靠提高板材平整度和構件組裝精度，使坡口角度和間隙準確在刺，電弧的指向或對中準確逆害，以使焊縫角度變形和翼板及腹板縱向變形值與構件長度方向一致。

    　11)在焊縫眾多的構件組焊時或結構安裝時蚣驼，要采取合理的焊接順序魄幕。

    　12)設計上要盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸相艇，合理布置焊縫，除了要避免焊縫密集以外纯陨，還應使焊縫位置盡可能靠近構件的中和軸坛芽，并使焊縫的布置與構件中和軸相對稱。

    2　焊接應力的控制措施

　　構件焊接時產生瞬時內應力翼抠，焊接后產生殘余應力咙轩，并同時產生殘余變形，這是不可避免的現(xiàn)象阴颖。

　　焊接變形的矯正費時費工活喊，構件制造和安裝企業(yè)首先考慮的是控制變形，往往對控制殘余應力較為忽視犯绪，常用一些卡具、支撐以增加剛性來控制變形珠技，與此同時實際上增大了焊后的殘余應力骑失。

　　對于一些本身剛性較大的構件，如板厚較大嘲本，截面本身的慣性矩較大時荞扒，雖然變形會較小，但卻同時產生較大的內應力灌饵，甚至產生裂紋窟蝌。

    　因此，對于一些構件截面厚大粹龄，焊接節(jié)點復雜锉潜，拘束度大，鋼材強度級別高插驾，使用條件惡劣的重要結構要注意焊接應力的控制摹色。控制應力的目標是降低其峰值使其均勻分布篇裁，其控制措施有以下幾種：

   　 1)減小焊縫尺寸：焊接內應力由局部加熱循環(huán)而引起沛慢，為此，在滿足設計要求的條件下达布，不應加大焊縫尺寸和層高团甲，要轉變焊縫越大越安全的觀念。

    　2)減小焊接拘束度：拘束度越大黍聂，焊接應力越大躺苦，首先應盡量使焊縫在較小拘束度下焊接，盡可能不用剛性固定的方法控制變形产还，以免增大焊接拘束度圾另。

    　3)采取合理的焊接順序：在焊縫較多的組裝條件下霸株，應根據(jù)構件形狀和焊縫的布置，采取先焊收縮量較大的焊縫集乔，后焊收縮量較小的焊縫去件；先焊拘束度較大而不能自由收縮的焊縫，后焊拘束度較小而能自由收縮的焊縫的原則扰路。

   　 4)降低焊件剛度尤溜，創(chuàng)造自由收縮的條件。

    　5)錘擊法減小焊接殘余應力：在每層焊道焊完后立即用圓頭敲渣小錘或電動錘擊工具均勻敲擊焊縫金屬聘银，使其產生塑性延伸變形篇惧，并抵消焊縫冷卻后承受的局部拉應力。

    　但根部焊道替独、坡口內及蓋面層與母材坡口面相鄰的兩側焊道不宜錘擊蔫婉，以免出現(xiàn)熔合線和近縫區(qū)的硬化或裂紋。高強度低合金鋼衬蚤，如屈服強度級別大于345MPa時孕赫，也不宜用錘擊法消除焊接殘余應力。

    　6)采用拋丸機除銹：通過鋼丸均勻敲打來抵消構件的焊接應力砌纸。

   　 綜上所述玉惫，在施工過程中，一定要了解焊接工藝民议，采用合理的焊接方法和控制措施计灌，以便減少和消除焊后殘余應力和殘余變形。在實踐中不斷總結迂腔、積累焊接經驗钟牛，綜合分析考慮的各種因素，可以保證工程中的焊接質量膝擂。

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