在焊接过程中对焊件进行了局部的、不均匀的加热是产生焊接应力及变形的原因。焊接时焊缝和焊缝附近受热区的金属发生膨胀，由于四周较冷的金属阻止这种膨胀，在焊接区域内就发生压缩应力和塑性收缩变形，产生了不同程度的横向和纵向收缩。由于这两个方向的收缩，造成了焊接结构的各种变形。

在钢结构工程建设中,由于焊接变形直接影响钢构件、钢结构的安装及其使用功能。并因承载时产生了附加的弯矩、次应力等而间接影响钢结构工程的使用性能,所以焊接变形的控制是很重要的。

根据焊接变形产生原因和影响因素,可以采取以下控制变形的措施:

1.减小焊缝截面积:在得到完好、无超标缺陷焊缝的前提下,尽可能采用较小的坡口的尺寸(角度和间隙)。

2.对于屈服强度345MPa以下,淬硬性不强的钢材采用较小的热输入,尽可能不预热或适当降低预热、层间温度:优先采用热输入较小的焊接方法、如CO2气体保护焊。

3.厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。

4.在满足设计要求情况下,纵向加强板和横向加劲肋的焊接可采用间断焊接法。

5.双面均可焊接操作时,要采用双面对称坡口,并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。

6.T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝。

7.采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。

8.采用刚性夹具固定法控制焊后变形。

9.采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形,如H型钢纵向焊缝每米长可预留0.5mm-0.7mm,每对横筋对应的型钢长度可预留0.5mm、采用预留周长法补偿圆柱管构件的焊缝纵向及横向收缩变形,如板厚大于10mm时,每个纵向及环向焊缝均预留2.0mm周长。

10.对于长构件的扭曲,主要靠提高板材平整度和构件组装精度,使坡口角度和间隙准确,电弧的指向或对中准确,以使焊缝角变形和翼板及腹板纵向变形值沿构件长度方向一致。

11.设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸;合理布置焊缝,除了要避免焊缝密集以外,还应使焊缝位置尽可能靠近构件的中和轴,并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。

12.在焊缝众多的构件组焊时或钢结构工程安装时,要采取合理的焊接顺序。

 

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