牛傳波+張彥平+陳小華

摘 要：嚴格意義上講，鋼結構的焊接變形是不可避免的，焊接的過程必然導致一定量的變形，由于所焊接區(qū)域的應力作用以及局部收縮，這將產生焊接變形。焊接變形會影響鋼結構的尺寸、施工要求和安裝進度，故而焊接的控制極為重要，采用不同的方法科學合理的焊接是控制鋼結構焊接變形的重要方法，但單純的焊接手法只是治標不治本，并不能在根本上控制鋼結構的焊接變形。所以本文便進行鋼結構焊接過程中的變形控制的簡要探討。

關鍵詞：鋼結構；變形控制；焊接；方法

我國是時間第一大鋼產量國和領先的建筑業(yè)大國。隨著改革開發(fā)后的經濟發(fā)展，大量的建筑拔地而起，而保障這些建筑施工質量與安全的基礎之一，鋼結構的焊接是十分值得重視的，而由于鋼材在焊接過程中不可避免的出現一定的焊接變形，故而如何有效科學的控制鋼結構的焊接變形便成為保障我國建筑質量安全的重點課題，而對于鋼結構焊接變形的理論分析十分必要。

1 鋼結構焊接變形的原因

1.1 焊接的位置

在鋼結構的焊接過程中，有著眾多的原因導致焊接的變形，而焊接位置的不同則是其中一個重要的方面。鋼結構焊接時焊接縫的不同，所產生的效果會直接導致變形程度和形態(tài)的不同。也就是說，不同的焊縫位置會導致鋼材產生不同的變形形態(tài)，故而在鋼材料的焊接過程中，焊接位置的控制對于焊接變形的控制是不可忽視的。

1.2 焊接的材料

鋼結構焊接變形雖然是多種因素所導致的，但歸更到底變形的本身是鋼材料。不同的鋼材料受熱后膨脹大小也會有不同，好的鋼材料受熱后變形較小，而較為劣質的則焊接變形很大。故焊接材料的優(yōu)劣直接影響著焊接的結果。

1.3 焊接的方法

鋼材料的焊接是人為具體操作的過程，合理、科學的焊接步驟和方法直接決定著鋼材料焊接變形的程度。不同的焊接順序對焊接變形的影響也不甚相同。例如，當鋼材料較為脆弱時，多次重復的焊接則極易導致焊接過程中的變形。其次在焊接手法上，粗糙的焊接、沒有科學合理的焊接指導會直接導致焊接的變形，嚴重的甚至會發(fā)生焊接錯位。

2 鋼結構焊接變形的控制方法分析

2.1 設計上的鋼結構焊接變形控制分析

鋼結構由于本身固有的屬性，有著成材后不易修復的特點。如果鋼材料在設計過程中就存在不足和缺陷，那么焊接變形便會不可避免。而這時的誤差只能依靠人工修復，如果設計存在嚴重缺陷，那么鋼材料只能回爐從造了。設計上的缺失會導致鋼材料在焊接變形中的不可控制，而合理科學的設計則會大大降低焊接的難度，將焊接過程中的變形減少到最低。

2.2 施工過程中的焊接變形控制分析

在鋼材料的施工和焊接過程中，焊縫的不同形式和節(jié)點的不同構造是鋼材料焊接施工的依據。對于焊縫要以對稱焊接的方法進行施工。而不對稱焊縫則需先對焊縫較少的一側優(yōu)先焊接，然后再進行另一側的施工。在焊接后所產生的變形角度，可以通過焊接前的反變形方法對其進行合理的控制。而遇到T形接頭板厚度相對較大時，通常情況下我們采用開坡口角進行焊縫對接。

2.3 熱處理措施

在鋼材料的焊接過程，熱處理過程十分重要。當鋼材料直接作用在高溫下時，采取合理的熱處理措施既能消除變形和應力，又能防止產生變形時的裂紋。而普遍采用的方法是在焊接時采用預熱以及厚板下料的方法。對鋼材料焊接預熱時會有效降低熱影響區(qū)和焊接金屬的常規(guī)冷卻速度，抑制淬硬組織馬氏體的形成，從而減少了焊縫產生的較大應力，也避免了氣割邊緣。熱處理的措施是控制鋼結構焊接變形的重要方法之一，國內雖然早有應用，但由于專業(yè)和細節(jié)的不過關與不到位，總體上講，收效不大，故而培訓合格的專業(yè)技術人員，做好優(yōu)質的質檢工作便十分緊迫了。

3 有關的監(jiān)督保養(yǎng)

3.1 施工項目的查收

控制鋼材料焊接變形，除了上文所提到的從材料本身、焊接方法入手外，還需要注意施工項目的查收與檢查。由于許多建筑工程的建設周期十分漫長，焊接材質不同，焊接工作量十分巨大頻繁，有的需要幾個小時乃至幾十小時才能施焊完成一個構件，故而難免造成焊接粗心、馬虎等施工失誤。因此加強對焊接過程的中間檢查，顯得尤為重要，負責施工項目查收的單位和有關檢查機構要做好監(jiān)督和查收工作，確保工程質量，便于及時發(fā)現問題，若有裂紋發(fā)生，應及時發(fā)現，及時處理，以免因為查收的疏忽而造成建筑安全施工的發(fā)生。中間檢查不能使施工停止，而是邊施工、邊檢查。

3.2 日常建設的保修

如上文所述，鋼材料的焊接過程往往伴隨著漫長的施工周期，有的甚至會經歷一年四季，風霜雪雨。不同的溫度、濕度、風力、陽光都會影響到已經焊接好的鋼材料。在焊接過程中焊件將發(fā)生變形，焊件內的應力狀態(tài)也發(fā)生變形，而焊完并冷卻后所留下的變形不是暫時的而是殘余的。而且由于有些工程剛剛焊接完成，基座不穩(wěn)，再經受長時間風雨的考驗，難免不發(fā)生生銹變形。一般焊接結構中殘余變形的危害性比殘余應力大得多，它使焊件或部件尺寸改變而無法組裝，使整個構件喪失穩(wěn)定而不能承受載荷，使產品質量大大下降，故而日常的保修保養(yǎng)工作便變的十分重要，負責施工的單位和接收的單位不能只顧經濟利益，要將日常保養(yǎng)、售后服務重視起來。在制造焊接結構時，應充分了解和掌握焊接時應力發(fā)生的機理和焊后決定工件變形的基本規(guī)律，這樣才能保證有效控制鋼結構焊接后的變形，以控制和減小它的危害。

4 結語

鋼結構的焊接變形控制是保障施工進度的重要因素之一，更是關乎建筑質量安全的重要因素。故而合理有效的控制鋼結構焊接變形十分重要。但我們也必須認識到，我國具有專業(yè)焊接技術人才所占比例仍然十分不足，在監(jiān)督管理制度上也不完善。所以，鋼結構焊接變形的有效控制保障不僅局限于單純的技術上，還要建立和培養(yǎng)焊接人才以及相關的法律法規(guī)，在有關監(jiān)督、查收方面做到位。只有以具有高素質焊接人才作為基礎，法律法規(guī)的有力監(jiān)督作為保障，才能合理、科學、有效的控制鋼結構的焊接變形，從而為我國的建筑質量安全提供可靠保障。

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