浅谈建筑钢结构焊接变形的控制措

施

  【摘要】本论文通过分析建筑钢结构焊接变形的原因，提出了建筑钢结构焊接变形相关控制
措施。钢铁工业的发展，使建筑钢结构得到了广泛应用，对焊接设备和焊接方法提出了更高
的要求，如何提升现有的焊接技术成了一个重要的课题。因此，分析焊接变形的各方面因素，
采取适当措施控制焊接变形，对于保证建筑钢结构工程质量、提高生产效率具有重要意义。

 

　　【关键词】建筑钢结构焊接变形控制措施

 

　　一、建筑钢结构焊接变形的形式及变形因素

 

　　

1.焊接残余变形按其对整个结构影响程度不同，可分为整体变形和局部变形; 按其特征

可分为

: 收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形、扭曲变形和错边变形等。在这些焊接残余变

形中，角变形和波浪变形属于结构局部变形，其它的属于结构整体变形。而建筑钢结构最多
发生的是结构整体焊接变形。

 

　　

2.在建筑钢结构焊接生产中，只有全面分析影响焊接变形的各种因素，掌握其影响规

律，才能采取合理的措施来控制建筑钢结构焊接变形。影响建筑钢结构焊接变形的因素

:

①

钢结构组成的基本构件应完全达到该构件的技术要求和形位公差，但有些构件制造就没有
达到要求，形成钢结构各构件组装焊接后先天性的超差。

②钢结构各构件整体组装研配控制

不严，如间隙过大，焊接时易引起较大的变形。

③焊缝若沿构件截面分布不对称，则会引起

该构件焊接时产生弯曲变形。

④组装焊接施工中，焊缝坡口形式，焊接次序，焊接方法，焊

接规范，焊缝的位置、尺寸及数量等选择不当，钢结构的热物理性能、自重、形状及尺寸等不
同，都会引起钢结构焊接变形。

 

　　二、建筑钢结构焊接变形的控制措施

 

　　

1.在建筑钢结构焊接节点构造设计时，应注意以下几点:

① 焊缝位置应避开高应力区: 

焊缝区的应力越大，则钢结构越容易产生焊接变形及焊缝裂纹。

②焊缝位置应对称于构件截

面的中性轴

:焊缝位置尽可能对称于构件截面的中性轴，或者尽量靠近中性轴，这对减少梁、

柱等一类钢结构的挠曲变形有良好的效果。

③尽量减少焊缝的数量、尺寸: 钢结构中焊缝数量

越多、尺寸越大，焊接热源对结构的热输入就越大，产生的焊接变形也就越大。因此在设计
钢结构节点构造时，应力求减少焊缝数量和尺寸。

④采用刚性较小的节点形式，避免焊缝集

中和双向、三向相交

: 这样可减小焊缝交叉点处或焊缝集中处的热量及应力，从而减小焊接

变形。

⑤便于焊接操作，避免在仰焊位置施焊: 在建筑钢结构加工制作时，应尽量避免将焊

缝置于仰焊位置施焊，以利于操作和保证焊接质量。无法避免时，应要求焊工掌握全位置焊
接的操作技能。

⑥不同的建筑钢结构节点形式，对焊缝设置: 应有不同的要求。例如，焊接组

合箱形梁、柱的纵向角焊缝，宜采用全焊透

 (应采用垫板单面焊) 或部分焊透的对接与角接

组合焊缝

; 箱形梁与隔板的焊接，应采用全焊透焊缝。 

　　

2.不同的节点构造及焊缝形式，采取适当的焊接工艺措施。 

　　

2.1 采用合理的装配－焊接顺序:

① 应将钢结构尽可能先装配成整体再焊接。这样可增大

钢结构焊接时的刚性，以减少变形。以工字梁为例，先整体装配再焊接，其焊后的上拱弯曲
变形，要比边装边焊顺序所产生的弯曲变形小得多。

②对称焊缝应采用对称焊接法。一般先

焊的焊缝由于结构刚度较小易使结构产生变形。所以，对截面形状、焊缝布置均匀对称的钢
结构件，应采用对称焊接施工。

③不对称焊缝应先焊缝少的一侧。对于不对称焊缝的钢结构，

应先焊焊缝少的一侧，后焊焊缝多的一侧。这样可使后焊的变形足以抵消先焊一侧的变形，
以减少结构总体变形。

④采用不同的焊接顺序控制焊接变形。对于钢结构中的长焊缝，在可