鋼構(gòu)件的焊接可以通過哪些措施控制焊接變形

焊接變形的控制措施    1）構(gòu)件焊接工廠化    因工廠的焊接環(huán)境、設(shè)備及器具等條件比現(xiàn)場好，在滿足運(yùn)輸限制的條件下，最大限度地在工廠完成焊接工作。    2）焊接施工方法上的控制3） 設(shè)計(jì)方面（1）選擇合理的焊接尺寸和形式。焊接工作中，焊接尺寸是關(guān)鍵，它直接決定了焊接變形的大小和焊接工作量。焊縫尺寸越大，焊接量就越大，導(dǎo)致的焊接變形也越大。因此，我們應(yīng)該盡量減少焊縫的尺寸和數(shù)量。設(shè)計(jì)時(shí)，在保證鋼結(jié)構(gòu)件的承載能力時(shí)，盡量采用小的焊縫截面積和坡口尺寸，對于板縫比較大的對接接頭應(yīng)選擇“X”型破口[3]。（2）減少焊縫數(shù)量。所謂的焊縫面積指的是熔合線范圍以內(nèi)的金屬的面積。一般，坡口尺寸越大，焊縫截面積就越大，鋼結(jié)構(gòu)件冷卻收縮時(shí)會(huì)引起很大的塑形變量，導(dǎo)致的收縮變形越大。因此，在設(shè)計(jì)過程中，盡量選擇沖壓件、型鋼等代替焊件，以避免過多焊縫。為避免不必要的焊縫，還可以合理的安排肋板的位置和形狀，優(yōu)化肋板數(shù)量等[4]。（3）合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式和焊縫位置。我們在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)首先考慮焊接的實(shí)際工作量，應(yīng)使工作量和部件總裝時(shí)的焊接變形量均最小。選擇薄板時(shí)，對板的厚度有嚴(yán)格要求，減少焊角尺寸和骨架間距。另外盡量不要設(shè)計(jì)曲線形或者彎曲的結(jié)構(gòu)。在安排焊縫的位置時(shí)，應(yīng)按照對稱位置或者平行的方向安排焊縫，這樣可以減少梁、柱等結(jié)構(gòu)的扭曲變形。4）控制措施（1）合理控制焊接溫度。鋼結(jié)構(gòu)的焊接變形有一部分是因?yàn)闇囟鹊目刂撇划?dāng)引起的。在焊接過程中，控制好焊接溫度能夠有效地減少甚至避免焊接變形的產(chǎn)生。例如在對一個(gè)焊縫處的金屬進(jìn)行焊接時(shí)，要盡量避免影響周圍的金屬。焊接完成之后要進(jìn)行迅速地降溫，以免金屬的余溫對周圍的金屬產(chǎn)生影響。（2）安排好鋼結(jié)構(gòu)的焊接順序。焊接順序安排不當(dāng)也是使鋼結(jié)構(gòu)焊接產(chǎn)生變形的重要因素之一。例如，施工人員要消除撓曲變形，可以對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行上下焊接或者對角焊接。（3）根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的用途選擇合適的材料。鋼結(jié)構(gòu)的用途不同，其所承載的重力也就不相同。施工人員應(yīng)該根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的用途選擇合適的材料，同時(shí)，也應(yīng)該根據(jù)焊縫的位置選擇不同熔點(diǎn)的金屬，從而控制鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中由于承載力和熔點(diǎn)的不同產(chǎn)生的變形[5]。（4）鋼結(jié)構(gòu)焊接要選擇合適的方法。焊接方法不同，鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的程度也就不相同。焊接時(shí)線能量的高低在一定程度上決定焊接變形程度的大小。線能量高，則鋼結(jié)構(gòu)變形程度大，線能量低，則鋼結(jié)構(gòu)變形程度就小。例如埋弧焊可以有效地降低鋼翼板焊接時(shí)的變形程度。另外，對腹板進(jìn)行焊接時(shí)，施工人員也可以適當(dāng)?shù)剡x擇埋弧焊。再比如，手弧焊可以應(yīng)用在蓋面焊接上。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)焊接的截面積不相同時(shí)，施工人員選擇的焊接方法也要做相應(yīng)的改變，以降低焊接變形的程度。5）矯正措施鋼構(gòu)件焊接完成后，若出現(xiàn)殘余變形，就必須得通過矯正措施來減小或者消除存在的殘余變形。焊后的矯正措施主要有加熱矯正和機(jī)械矯正，而加熱矯正又包括整體加熱和局部加熱。（1）加熱矯正。當(dāng)焊接的形狀偏差較大時(shí)，可以采用整體加熱矯正，也就是將鋼構(gòu)件整體加熱到鍛造溫度以上，然后再進(jìn)行矯正。但是此方法的缺陷是焊后整體加熱容易產(chǎn)生冶金方面的副作用。因此，整體加熱的應(yīng)用受到一定的限制。局部加熱矯正就是采用火焰對焊接鋼結(jié)構(gòu)件進(jìn)行局部加熱，由于熱脹冷縮，在高溫的地方，材料的熱膨脹受到鋼結(jié)構(gòu)件剛性的制約，產(chǎn)生局部壓縮變形，冷卻后收縮，與焊后的伸長變形相互抵消。局部加熱法無需專門的設(shè)備，操作簡便靈活，應(yīng)用廣泛[6]。（2）機(jī)械矯正法。機(jī)械矯正法主要是指借用外力促使構(gòu)件形成與焊接變形相反方向的變形，達(dá)到與焊接變形相抵消的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變形矯正。機(jī)械矯正法效率高、成本低，通常情況下，工業(yè)上進(jìn)行批量矯正時(shí)多采用大噸位壓力機(jī)或者翼緣矯直機(jī)。如果只是簡單的機(jī)械矯正也可以直接使用錘擊，這主要是針對焊縫收縮引起的形變，用錘子擊打焊縫，焊縫產(chǎn)生的延展會(huì)和焊縫由于收縮而產(chǎn)生的形變互相抵消，進(jìn)而達(dá)到矯正的目的。
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