谈建筑钢结构焊接变形的控制措施

   摘要：焊接变形对钢结构质量影响很大，本文分析了焊接变形产生的原因，并简要阐述
了控制措施。

 

　　

 关键词：钢结构；焊接变形；种类；控制；措施 

　　

 一、钢结构焊接变形的种类 

　　

 由于焊接结构的接头形式、工艺、方式及焊缝位置等的不同，造成焊接变形 

　　在外观表现形式上各有不同。

 

　　

 （1）长度缩短(称纵向缩短)和宽度变窄(称横向缩短)变形 

　　

 这是由于钢板对接后焊缝发生纵向收缩和横向收缩所引起；同时对于工字形梁而言，

不仅纵向焊缝能引起构件纵向缩短，横向焊缝同样能引起结构纵向缩短，而且起主要作用。

 

　　

 （2）角变形 

　　

 钢板 V 型坡口对接焊后发生的角变形，是由于焊缝截面形状上下不对称，引起焊缝的

横向缩短上下不均匀。

X 型坡口的对接头，当焊接顺序不合理，造成正反两条焊缝的横向缩

短不相等时，也会产生角变形。

 

　　

 （3）弯曲变形 

　　

 焊接梁或柱产生弯曲的主要原因是焊缝在结构上布置不对称所引起。丁字形梁焊缝位

于梁的中心线上方，焊后焊缝纵向缩短引起弯曲变形。

 

　　

 （4）扭曲变形 

　　

 扭曲变形原因较多，装配质量不好和配件搁置不当，以及焊接顺序和焊接方向不合理

都可能导致变形，但归根到底还是焊缝的纵向或横向缩短所引起。

 

　　

 （5）波浪变形 

　　

 主要出现在薄板焊接结构中，产生原因是由于焊缝的纵向缩短对薄板边缘造成的压应

力；另一种是由于焊缝横向缩短所造成的角变形。

 

　　

 二、控制焊接变形的措施 

　　

 控制焊接变形的措施可归结为设计方面、施工方面的预防措施及焊接变形矫正措施。下

面主要叙述施工方面的预防措施及焊后变形矫正措施。

 

　　

 （1）施工预防措施 

　　

 在施工过程中可采取多种措施预防焊接变形。 

　　

 

① 反变形法：所谓反变形法就是在构件施焊前，确定其焊接变形的大小和方向，焊后

使构件达到设计要求。如采用夹具施加与焊接变形相反的作用力的方法，与焊接变形相抵消，
以达到防止变形的目的。

 

　　

 

② 刚性固定法：所谓刚性固定法，就是在没有采取反变形的情况下，将构 

　　件固定增加焊件刚度，限制焊接变形。按变形相反方向，用夹具或点焊方式将焊件固定，
从而限制焊接变形。

 

　　

 

③ 合理地选择焊接方法和规范：选用焊接线能量较低的焊接方法和规范参数，可以有

效地防止焊接变形，如采用

CO2 焊代替手工电弧焊，采用多层焊的方式降低焊接参数来降

低线能量。

 

　　

 

④ 选择合理的装配焊接顺序：这种方式就是使物件在焊接过程中，通过合 

　　理的装配焊接顺序，使焊接变形能够互相抵消，从而达到降低变形的目的。

 

　　

 （2）焊后矫正焊接变形的方法 

　　

 根据是否采用外界能量，将其划分为机械与火焰矫正法。 

　　

 

① 机械矫正法：即利用不均匀的加热使结构获得反向的变形来补偿或抵消原来焊接变

形。这种矫正法适用于

T 型梁、工字梁和一些简单的小结构，如机座等。