焊缝应力是由焊接区域热胀冷缩形成的，焊接区域越小，热输入就越少，变形也越小
如小角度坡口、厚板尽量采用双面坡口。

 

　　

(2)合适的焊接材料和焊接参数 

　　焊材选择适当可有效降低焊缝中淬硬组织的形成和应力集中，提高焊缝金属的塑性、韧
性和抗裂性能。通常都是使焊缝金属的含碳量低于母材，依靠提高焊缝中硅、锰含量来达到
与母材等强度

[4]。焊接参数中的焊接线能量与焊接变形成正比，焊接线能量越大，则焊接

时产生的塑性变形越大，应力越大，焊后变形也越大，反之则越小

[5]。 

　　

(3)合理的焊接工艺 

　　对于钢结构中的长焊缝，在可能的情况下将连续焊改成分段焊接，分段焊时在接头处
要交错覆盖对方的接头，避免接头对齐。分段焊时注意焊接变形，温度太高时要停下来缓冷
或翻转焊接背面；多件焊接时要先焊拘束度大的构件，后焊拘束度小的构件；三面焊接时
可适当地改变焊接方向，从中间向两侧焊接。

 

　　

(4)热处理措施 

　　采取适当的热处理措施，既能消除应力和变形，又能防止产生裂纹。如厚板下料和焊接
前应进行预热，因为预热可降低焊缝金属和热影响区的冷却速度，抑制淬硬组织马氏体的
形成，避免气割边缘和焊缝产生较大的应力。如厚度大于

100 mm 的低合金钢板预热温度应

高于

100

℃，加热范围为切割线或坡口两侧 150～200 mm。焊后进行缓冷或后热，以利于焊

缝中扩散氢的逸出，避免氢富集产生应力，后热温度高于

150

℃，保温 2～3h。消除应力的

退火处理除了可使氢逸出外还能改善组织性能，退火处理温度

550

℃～600℃。 

　　

(5)采取振动时效的方法消除应力 

　　对于不易进行焊缝退火处理的大型结构件可进行振动时效。振动时效的原理是给工件施
加一个与固有谐振频率相一致的周期振动力，使其产生共振，从而产生一定的共振能量，
使工件内部产生微小的塑性变形，将残余应力造成的歪曲晶格恢复到平衡状态，从而消除
或均匀化残余应力。使用该方法具有生产周期短、效率高，效果好等优点

[6]。如果生产周期

较长，还可以采取振动时效和自然时效相结合的办法。

 

　　综上所述，通过采取适当的设计措施和工艺措施，可以有效地控制钢结构的焊接变形
保证工程质量。

 

　　由于影响钢结构焊接变形的因素较多，因此出现焊接变形也是难免的。具体问题具体分
析，将焊接变形控制在最小范围之内，不要影响到钢结构的尺寸精度和安装技术要求。

 

　　

 

　　参考文献：

 

　　

[1] 陈祝年．焊接工程师手册[M]．北京：机械工业出版社，2002． 

　　

[2] 史耀武．焊接技术手册[M]．福州：福州科学技术出版社，2005． 

　　

[3] 朱江．焊接变形的控制和预防[J]．电焊机，2009，39(8)：90－93．