钢结构焊接变形控制措施_secret

1、钢结构焊接变形控制措施姓 名： * 申报资格： * 申报单位： 申报日期： 2011年5月 25日 钢结构焊接变形控制措施摘 要：根据实际施工经验，结合国内同行相关资料，并对常见的钢结构焊接变形种类及控制措施进行阐述，用以减少焊接变形，提高工程总体质量。关键词： 焊接变形 预防 控制 钢结构焊接过程是一个高温加热过程，根据热胀冷缩原理，构件极易产生变形，如果焊接变形不予以矫正，则不仅影响结构整体安装，还会降低工程的安全可靠性。归纳起来，常见的主要为纵横向收缩变形、挠曲变形、角变形，本文主要讲述各种变形的控制措施用以提高工程质量。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

2、正措施。本文主要对施工方面的控制措施进行阐述。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，主要可归纳为反变形法、刚性固定法、合理选择焊接方法、选择合理的装配焊接顺序等。1.1反变形法：就是在构件施焊前，确定其焊接变形的大小方向，施加与焊接变形相反作用力来抵消焊接变形，使构件焊后达到设计要求。1.2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。1.3合理地选择焊接方法：焊接的原始温度越高，热能越高，引起的变形越大，故选择能量较低的焊接方法可以有效地防止焊接变形，如采用C02气体保护焊代替手

3、工电弧焊，采用多层焊的方式降低能量。1.4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2.1机械矫正法：利用外力，使构件产生与焊接变形方向相反的塑性变形，与焊接变形相抵消，从而达到消除焊接变形的目的。2.2火焰矫正法：利用火焰在与焊接变形方向相反的对应部份局部加热产生压缩塑性变形，使较长的金属在冷却后收缩，来达到矫正变形的目的。使用火焰矫正法的关键是正确选择加热位置和加热范围。3、常见钢结构施工焊接变形的控制方法3.1预制的小构件、预埋件的焊接变形。 一是可采用焊后锤击法矫正焊接变形，

4、其余的刚性较大或因结构原因，无法采用锤击法矫正焊接变形，常采用火焰矫正法加以实现，在变形的反方向用火焰加热，火焰背面跟踪冷却来矫正焊接变形。如角钢在焊接过程中，往往因不对称的偏离中心轴的焊接而出现焊接挠曲变形，这时可采用火焰矫正法加以矫正，选择几处变形最大处进行加热，形状、位置如下图示。如第一次加热后仍无法达到要求，则可继续选择最大点加热，直到符合要求，但要注意在同一处加热不能超过三次。3.2钢屋架焊接变形的控制措施。钢屋架主要是由角钢拼焊形成，控制焊接变形主要是靠施工工艺措施来实现的。焊接变形主要有沿钢架跨度方向的收缩变形和沿钢屋架垂直面的挠曲变形引起的侧弯。3.2.1钢屋架跨度收缩变形是由

5、焊缝收缩变形引起的。控制措施，就是根据钢屋架的焊缝尺寸、跨度预估焊后在跨度方向可能产生的总收缩量，在施工放样时，将跨度施工尺寸增加，即放样跨度尺寸=设计跨度尺寸+预估总收缩量。经过实践总结，焊缝收缩留量可按跨度的58o预留。3.2.2钢屋架的侧弯控制：钢屋架的侧弯是由挠曲变形引起的，要控制侧弯就要控制挠曲变形。最有效的控制侧弯的工艺就是“多次侧身，分层施焊”，即在钢屋架样板上，拼装一面钢屋架，并将屋架角钢与连接钢板按设计长主焊接，但焊缝高度先焊至设计要求的1223然后积身，拼装搭设另一面钢屋架，并按设计要求的焊缝尺寸焊接完成，然后再翻身，焊完另一面的焊缝，使之达到设计要求。这种工艺使不同方向焊

6、接变形相互抵消，从而达到消除焊接变形的目的。3.2.3钢架梁、吊车梁、钢柱等焊接工字型组成的大型钢结构，焊接过程中在四条纵向长焊缝的影响下，容易出现翼缘板角变形，纵向收缩变形，挠曲变形，侧弯等焊接变形。控制措施如下：3.2.3.1焊接工字梁翼缘角变形的控制：焊后火焰矫正法：采用背冷的方法，在与焊缝相对应的另一面沿相应纵向焊缝方向，采用气焊火焰加热，并在焊缝一侧喷水，达到矫正变形的目的。焊后机械矫正法：焊后采用千斤顶与卡具配合，施加与角变形方向相反的外力，矫正焊接角变形。3.2.3.2焊接工字梁挠曲变形的控制一般应尽量采取工艺措施加以解决，如焊后仍存在挠曲变形，再采用焊后矫正法矫正处理。正确选择

7、拼装顺序和焊接顺序控制工字梁挠曲变形。在实际生产中，采用按1342的焊接顺序可大地降低焊接变形，避免采用焊后矫正变形措施。此外，还可以用分段焊接法，即按1234分段焊完后，再按4321顺序将间段处焊接焊完，从而降低热能量，减少焊接变形。当然还可采用分层焊的方法，即12焊缝分两次焊接，先焊至设计焊缝尺寸的23后，再将34焊缝满焊至设计值，最后把余下的21焊缝的13焊缝焊完，达到控制变形的目的。 火焰矫正法降低工字梁挠曲变形：采用上述工艺方案施焊后，如仍有部分工字梁产生挠曲变形，则可通过火焰矫正法加以矫正(在条件许可情况下，也可采用机械矫正法)，为不断选择最大挠曲变形处，按图示形状加热，并伴以背面冷水跟踪，实现矫正焊接烧曲变形的目的。3.2.3.3焊接工字梁侧弯变形的控制工字梁侧弯的控制可采用与上述