防止和矫正钢结构焊接变形的方法
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钢结构焊接变形控制措施摘要:本文将从钢结构焊接变形的原因入手,介绍钢结构焊接变形的特点和影响,然后探讨钢结构焊接变形的控制措施,包括预制件的设计、焊接工艺的优化、焊接变形的补偿和控制等方面。
通过对这些控制措施的分析和总结,可以为钢结构焊接变形的控制提供一些有益的参考和借鉴,为钢结构的质量和安全性提供保障。
关键词:钢结构;焊接;变形控制;措施焊接过程中由于存在着很多不确定因素,如焊接位置、焊接工艺、焊接顺序以及各种外力的作用等,这些因素会使工件的变形受到抑制和限制,但也会使工件产生变形。
在整个过程中,任何一个环节出了问题,都会使最终的结果偏离设计的要求。
因此,在焊接过程中要采取各种措施来控制焊接变形。
1.反变形法反变形法是利用焊接热过程中工件的局部收缩来抵消或减小焊接件的变形。
这种方法能有效地控制焊接件的变形,是目前最常用的一种控制焊接变形的方法。
(1)反变形法在生产中应用广泛,一般是在钢结构构件上预先留有加工余量,焊接时尽量采用与留有加工余量相同的焊接顺序和焊后反变形的方法来补偿焊后构件的变形。
(2)在结构设计时,充分考虑到结构尺寸与受力情况,尽可能减少结构中过大的不合理尺寸。
例如:为控制梁侧弯,应尽量少设梁高;为控制焊缝收缩变形,应尽量减少焊缝长度和数量;为控制板厚方向产生挠曲,应尽量减少板厚尺寸;为减少角焊缝对整体应力的影响,应尽量缩短角焊缝长度等。
(3)在构件拼装前,用机械方法进行反变形或人工反变形。
例如:在装配前将构件通过调整使其发生一定程度的弯曲或扭转变形,待安装完毕后再恢复到原来的形状。
这种方法适用于尺寸精度要求不高且焊缝数量不多的构件。
(4)采用多道焊接方法。
此法适用于在大厚度上对称焊接要求较高的结构。
2.刚性固定法刚性固定法是指通过合理地安排钢结构构件的焊接顺序和焊接方向,使构件在焊缝上产生的拉应力、压应力和焊后残余变形的方向相反,并通过各种约束措施限制变形的一种方法。
在焊接过程中,我们应该把钢结构构件分为两部分:第一部分是纵向焊缝,第二部分是横向焊缝。
钢结构焊接问题实例分析钢结构焊接是一种常见的连接方式,广泛应用于建筑、桥梁、船舶等领域。
然而,在实际的焊接过程中,常常会出现一些问题,如焊接变形、裂纹、焊接缺陷等。
本文将通过分析几个实例,来深入探讨钢结构焊接中可能会遇到的问题及其解决方案。
一、焊接变形问题焊接变形是钢结构焊接过程中常见的问题之一,特别是在大尺寸钢构件的焊接中更加明显。
在焊接过程中,由于局部加热和冷却引起的热膨胀和收缩,会导致钢构件的形状发生变化。
这种变形不仅影响美观,还可能影响结构的力学性能。
解决焊接变形问题的方法主要包括以下几点:1.合理选择焊接方法:选择合适的焊接方法和参数,如使用低温焊接或预加热等方法可以减少焊接变形的发生。
2.控制热输入:控制焊接的热输入,减少焊接过程中产生的热量,可以降低钢构件的变形。
3.采用防变形措施:在焊接前后采取一些防变形的措施,如设置支撑、预伸杆等,能够有效减少焊接变形的发生。
二、焊接裂纹问题焊接裂纹是另一个常见的焊接问题,在钢结构焊接中经常会遇到。
焊接裂纹的形成主要是由于焊接过程中的应力和热应力引起的,尤其是在高强度钢材的焊接中更容易出现。
针对焊接裂纹问题,我们可以采取以下措施来进行预防和处理:1.合理设计焊缝:合理设计焊缝的形状和尺寸,减少焊接应力的集中和积累,降低产生裂纹的可能性。
2.控制焊接工艺:控制焊接的温度和速度,减少焊接过程中产生的应力,防止裂纹的形成。
3.使用适当的焊接材料:选择具有良好韧性和抗裂性能的焊接材料,能够有效减少裂纹的发生。
三、焊接缺陷问题除了焊接变形和焊接裂纹,焊接过程中还可能出现一些焊接缺陷,如气孔、夹渣、焊缝间隙等。
这些焊接缺陷可能会影响焊接接头的强度和密封性,从而影响结构的使用寿命和安全性。
针对焊接缺陷问题,我们可以采取以下方法进行处理和预防:1.加强焊接工艺控制:加强焊接过程中的质量控制,如严格按照焊接工艺规范进行操作,控制焊接参数,减少焊接缺陷的产生。
2.增加检测手段:加强焊接接头的质量检测,如采用超声波检测、X射线检测等方法,能够及时发现和修复焊接缺陷。
钢结构工程焊接技术重点难点及控制措施钢结构工程是现代建筑中常见的一种结构形式,其焊接技术是非常重要的一环。
在钢结构工程中,焊接是连接各个构件的主要方法,其质量直接关系到整个工程的安全性和稳定性。
钢结构工程焊接技术中存在着一些重点难点,需要采取相应的控制措施来保障焊接质量。
本文将就钢结构工程焊接技术的重点难点及控制措施进行探讨。
一、焊接技术的重点难点1. 焊接变形控制在钢结构工程中,焊接完成后会产生热变形,尤其是在大型工程项目中,焊接变形会影响到整体结构的精度和稳定性。
焊接变形控制是焊接技术中的重点难点之一。
对于焊接变形的控制,首先需要合理设计焊接件的结构,以降低热影响区的温度梯度,减小热变形的程度;可以采取预应力焊接或者多次小段焊接的方法,来减少焊接产生的变形;还可以使用专门的变形补偿技术,对焊接变形进行补偿,保证结构的整体精度。
2. 焊缝质量控制焊缝质量是决定焊接接头强度和耐久性的关键因素,而焊缝的质量受到多种因素的影响,例如焊接电流、焊接速度、焊接材料等。
对焊缝的质量控制是焊接技术中的又一个重点难点。
在焊缝质量控制方面,首先需要严格按照标准进行工艺操作,确保焊接电流和速度的准确控制;要对焊接材料进行严格的选择和质量检验,确保焊缝的材料质量达标;要加强对焊工的技术培训和质量监控,提高焊接操作的稳定性和一致性。
3. 焊接接头的检测钢结构工程中的焊接接头通常都需要进行非破坏性或破坏性检测,以保证焊接质量。
但由于焊接接头的复杂性和多样性,检测工作存在一定的难度,因此焊接接头的检测也是焊接技术的重点难点之一。
在焊接接头的检测方面,需要结合具体的工程情况选择合适的检测方法,例如超声波检测、X射线检测、磁粉检测等,对不同类型的焊接接头进行全面而有效的检测;还需要引进先进的检测设备和技术,提高检测的准确性和精度;还需要对检测人员进行专业培训,提高其检测能力和水平,确保检测工作的质量和可靠性。
二、焊接技术的控制措施1. 工艺控制在焊接工艺的控制方面,首先需要严格按照焊接工艺规范进行操作,包括选择合适的焊接方法、焊接参数和焊接工艺;要对焊接过程进行严密的监控和记录,及时发现和解决工艺中存在的问题和隐患;要加强对焊接材料和设备的管理,确保其质量和稳定性,为焊接工艺的控制提供保障。
H型钢焊接变形的控制与矫正H型钢是一种常用的建筑材料,具有强度高、刚度好、抗震性能优良等优点,在建筑结构中得到广泛应用。
然而,H型钢在焊接过程中易产生变形,降低了其精度和使用性能,因此需要采取控制和矫正措施。
控制焊接变形的方法主要有以下几种:1. 采用适当的焊接工艺参数。
通过调整热输入量、焊接速度、焊接电流等参数,使焊缝在不产生裂纹的前提下尽可能地减少变形。
在实际操作中,应根据具体情况进行调整,选择合适的组合工艺。
2. 采用预热和后热措施。
在焊接前使用预热器对工件进行加热,可以使其温度均匀分布,减少焊接时的变形。
焊接后,及时对热影响区进行加热,保证其温度均匀,使焊接结构尽可能地恢复原来的形态。
3. 采用夹具进行固定。
通过设计合适的夹具,将H型钢固定在需要的位置上,减少焊接时的变形。
夹具应具有足够的刚度和强度,同时避免对工件造成过大的应力。
4. 采用焊接顺序控制。
对于多次焊接的工艺,应按照特定的顺序进行,以减少变形。
具体来说,焊接顺序应从长边开始,逐步焊接至短边,以防止工件在焊接过程中出现不平衡振荡的情况。
除了控制焊接过程中的变形外,还可以采取矫正措施来改善变形。
1. 采用冷却矫正法。
在焊接结束后,用冷水喷淋在变形位置上,使其迅速冷却,从而减少变形。
该方法适用于变形量较小,位置容易接近的情况。
2. 采用机械矫正法。
通过对变形位置施加适当的力,使其恢复原来的位置。
该方法虽然能够对变形进行有效的矫正,但可能会对工件造成额外的应力和损伤,因此需谨慎使用。
3. 采用加热矫正法。
在变形位置施加适量的热量,使其恢复原来的位置。
该方法适用于变形量较大,变形位置较难处理的情况,但要注意不要使工件过度加热,以免损坏其性能。
总之,控制和矫正焊接变形是保证H型钢结构质量和安全性的重要措施,应根据具体情况选择合适的方法。
同时,也应注重提高焊接技术和操作技能,避免变形的发生。
钢结构施工中焊接变形原因分析及改进措施发布时间:2021-06-28T15:18:18.343Z 来源:《工程管理前沿》2021年2月6期作者:周道昌[导读] 钢结构的广泛应用,使得社会对焊接技术的要求越来越高周道昌32091119700107****摘要:钢结构的广泛应用,使得社会对焊接技术的要求越来越高。
目前,传统的焊接技术仍在使用,焊接技术的创新发展是开发一种高无污染安全的工艺,为工业发展保驾护航。
本文通过对焊接过程的全面分析,分析了焊接变形的影响因素,供相关人员参考。
关键词:焊接工艺简介;运用;创新1、焊接变形概述我国钢材规格、型号、品种等具有多样性和复杂性的特点。
从整体上看,与发达国家相比,我国的综合素质还存在一定的差距。
高钢结构的变形主要分为两类,即整体变形和局部变形。
整体变形是指结构的整体尺寸和结构的变化,局部变形是指钢的局部变形。
在同一种钢中,一种变形方法可以单独发生,也可以采用两种变形方法的组合。
如果出现这种现象,将严重影响钢结构的形状和稳定性,并产生一系列的安全隐患。
2、钢结构焊接变形的种类和起因2.1、材料和温度不同的钢材料具有不同的熔点和不同的热胀冷缩系数。
焊接加热对温度控制有较高的要求。
温度有高有低,尤其是当温度即将超过金属的熔点时。
它的膨胀效果是完全不同的。
这种差异的影响也称为变形。
即使是同一种金属,焊接处的膨胀和周围环境在加热时也会发生变化,从而引起变形。
2.2、焊接方法和顺序即使是相同的钢结构,不同部位的承载能力也是不同的。
焊接时采用不同的方法,焊接顺序也不同。
例如,如果较弱的负荷部分优先焊接,重负荷部分的变形将会被扭曲受到影响。
2.3、选择不同的焊缝位置焊缝的具体位置对钢结构的整体承载性能有很大的影响。
在不同的位置,会产生不同的焊接变形。
因此,在具体的焊接操作中,焊接人员必须具有丰富的焊接经验,首先分析整体的承载能力,选择合适的位置完成焊接,并有效避免各种变形的发生。
钢结构焊接变形的控制及矫正标签:钢结构;矫正技术;焊接变形随着我国市场式经济制度逐渐成熟和完善,钢结构的焊接技术有了很大的进步和发展。
在实际的推广应用上,钢结构的焊接工作得到了更加广泛的应用。
同时,在焊接钢结构的过程中受外在因素和环境的影响过于的敏感,使得整个钢结构控制和矫正工作的推进有着一定的困难。
为了更好地解决这一类的问题,将钢结构焊接、矫正和变形深入的结合先进技术是当今社会提出的新要求。
一、钢结构焊接概述钢结构的施工主要的类型包括钢柱、钢梁、钢材等,施工过程中需要各个工作人员和部门进行密切的配合。
一旦发现问题或者是异常情况及时的沟通、解决。
在钢结构的施工中主要的特点分为三个方面:第一种,施工测量的精度。
在施工建设的过程中,前期的规划设计是整个工程建设的核心思想。
一旦钢结构在前期造成偏差就会影响钢结构整体的施工效果,进而造成施工偏差的出现。
第二种,和施工条件相符。
在实际的钢结构安装和矫正控制的过程中极易受到各种外在环境影响,如:空气、温度、湿度等等。
种种的外在因素都会对整个钢结构的矫正、控制造成影响,进而延误工程和项目的工期。
第三种,器械性能标准高。
钢结构的焊接和安装对器械、设备的要求有着很高的标准。
正是由于其本身的形状和重量都是非常庞大的,使得钢结构的安装、运输很难满足钢材承载力的要求和标准。
二、钢结构焊接变形的控制方法(一)设计合理的焊接技术钢结构中,各个结构组成之间进行合理、科学的焊接是非常重要的。
焊接技术在结构之间的缝接处理就是考验连载力和承重力的关键,焊接缝隙的强度直接影响整个钢结构的重力承受力。
在对钢结构进行焊缝处理时,规划设计的焊缝尺寸和长度应该控制在一定的范围内,不应过长。
过长的焊接缝操作可能对后期的强度承受力有着极大的考验,无形中增加了焊缝技术的实际工作量和难度。
在焊接的过程中,焊接人员应该根据实际的钢结构的情况进行着重分析,就以T型接头为例。
针对这种钢结构的焊接技术时,首先要采取的就是设计开坡口双面焊的模式,从基本结构中保障其内在的构造强度。
钢结构焊接变形的成因与措施摘要:钢结构是由型钢和钢板等钢材经焊、铆或螺栓连接而形成的一种结构。
与其他结构相比,这种结构具有载重大、架设简便等优点,再加上工期短、工艺简单,因此被广泛应用于高度和跨度较大的结构,以及可拆卸的结构等等。
但是,由于固体具有在外力作用下改变形状的基本性质,钢结构普遍存在着变形问题。
这些变形问题可分为两种基本形式:不同轴向的弯曲和一些扭转变形。
在施工过程中,很多外界因素都会造成钢结构变形,其中,焊接变形最为常见,而且可以通过优化工艺来减少和避免。
关键词:钢结构;焊接变形;成因;措施1焊接变形的基本形式(1)纵横变形。
这种焊接变形是指当温度降低金属收缩时,以焊缝为坐标原点,钢结构在它的纵横轴上产生的变形。
(2)横向变形。
受热不均是板材产生横向变形的主要原因,由于板材在焊接过程中,每个部分承受的热量均不相同,且焊接的过程也各不相同,所以,在焊接结束后,板材进行冷却收缩时,其在横向的收缩力并非均匀分布,这样横向变形便产生了。
(3)错边变形。
当施工人员对钢结构的加热不均匀时,构件收缩程度就会不相同,从而使焊缝处的构件在长度和宽度方面也就不能完全相同,形成错边变形。
(4)挠曲变形。
两个焊缝处不能产生相同的焊接变形结果,就会给人感官上的扭曲感觉,即形成挠曲变形。
(5)波浪式的变形。
焊缝处有自己的内应力,这种内应力可以在焊接处产生一种波浪式的外在表现形式,即波浪式的变形。
2钢结构焊接变形成因2.1温度控制不当温度是引起钢结构焊接变形的一个重要因素。
当温度达到金属熔点甚至高于金属熔点时,不一样的金属就会产生不同程度的膨胀。
此时,整个钢结构看起来就会有一种不协调的感觉,即产生了变形。
同时,一种金属达到熔点膨胀之后,这种金属本身也具有了一定的高温,会使周围的金属产生不同程度的膨胀,造成焊接变形。
2.2钢结构的焊接顺序和方法不当对钢结构的不同部位进行不同顺序的焊接,可能会引起钢结构的焊接变形。
因为钢结构焊缝处的承载力不同,当优先焊接承载力较小的钢结构时,较大的重量可能会使钢结构产生扭曲,形成钢结构的焊接变形。
钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法钢结构焊接变形是在焊接过程中由于热量造成的材料收缩和形状变化。
要解决这个问题,可以采用火焰矫正法。
火焰矫正是通过施加热量使焊接部位重新膨胀,然后通过冷却使其重新恢复原来的形状。
火焰矫正施工方法主要分为以下几个步骤:步骤一:确定需要矫正的焊接部位,根据焊接变形情况进行定位和标记。
步骤二:选择适当的焊接材料,一般选择和焊接材料相似的材料进行矫正。
这样可以避免由于材料差异引起的新的变形。
步骤三:进行预热。
预热的目的是提高焊接部位的温度,以减少焊接时的热影响区域和残余应力。
预热的温度和时间需要根据材料和焊接参数来确定。
步骤四:点矫正。
在需要矫正的焊接部位周围加热,使材料膨胀。
加热的方法可以使用火焰喷枪、火焰烧烤器等。
加热的时间和温度需要根据焊接材料和厚度来确定。
步骤五:矫正。
在焊接部位加热到适当温度后,使用适当的工具对焊接部位进行矫正。
可以使用锤子、顶板、液压装置等工具进行矫正。
矫正力度需要根据焊接变形情况和设备情况来确定。
步骤六:冷却。
在矫正完成后,需要将焊接部位迅速冷却。
可以使用空气冷却、水冷却等方法。
冷却的速度和方式需要根据材料和焊接参数来确定。
步骤七:检查。
矫正完成后,需要对焊接部位进行检查。
检查的重点是焊缝和周围的变形情况。
如果存在问题,可以进行修复或者重新矫正。
火焰矫正施工方法需要考虑以下几个因素:首先,需要根据焊接变形情况来选择合适的施工方法。
不同的焊接变形需要采用不同的矫正方法。
其次,要注意控制施工过程中的热量。
过高的温度和时间会引起新的变形或者材料的烧灼。
因此,在施工过程中需要控制好加热的温度和时间。
最后,要进行严格的检查和测试。
检查焊接部位的质量和矫正效果,确保焊接后的结构安全可靠。
总的来说,火焰矫正是一种有效的钢结构焊接变形修复方法。
通过合理施工和控制热量,可以有效地解决焊接变形问题,保证焊接结构的质量和安全。
钢结构焊接变形的成因及控制方法焊接对钢结构来说是一把双刃剑,既成就了钢结构建设的快速,也会极大地影响钢结构的质量。
钢结构在焊接过程中出现变形是不可避免的,但可以通过合理的作业措施来控制。
今天我们来了解一下焊接变形的成因是什么,有哪些控制方法?焊接变形的成因及控制方法顺口溜焊接变形危害大,控制变形料工设;材料特性影响大,低膨高弹变形小;工艺参数要明确,焊接方法要正确;薄板焊接小电流,厚板多道均匀焊;结构设计要简单,板材可用型钢代;厚板代替薄板件,减少肋板焊缝少;焊道应该对称走,应力抵消变形小;控制变形方法多,参数设计找诀窍;反变拘束最常用,留够余量防缩变;复杂结构单元化,拼接总装形变小;焊缝结构不对称,少缝起焊最有效;焊缝对称不用烦,偶数工人同时焊;长缝焊接变形大,双人对称退焊法;单人焊接亦可行,分段跳焊最实用;认清形变其本质,解决问题不用烦;实践经验最重要,大家都应要记牢。
变形的种类01线性变形1.纵向变形:是焊缝纵向收缩引起的;2.横向变形:是焊缝横向收缩引起的;02角变形贴角焊缝上层焊量大,收缩量很大,因此角变形主要是焊缝在其高度方向横向收缩不均匀引起的。
03弯曲变形对丁字型截面,焊缝收缩对重心有偏心距,因而使截面向上弯曲,所以弯曲变形是偏心焊缝的纵向收缩引起的。
04扭转变形钢结构焊接过程中,有些特殊的结构形式会出现波浪线型或螺线型变形即为扭转变形,其成因较为复杂。
焊接变形的影响因素焊接变形产生的主要原因是由于焊接过程中对焊件进行了局部的不均匀加热,以及随后的不均匀冷却作用和结构本身或外加的刚性拘束作用,通过力,温度和组织等因素,从而在焊接接头区产生不均匀的收缩变形。
011)材料因素主要是由于材料本身的物理特性造成的,尤其是材料的热膨胀系数以及屈服极限还有弹性模量等对材料的作用,膨胀系数越大的材料其焊接变形量就越大,弹性模量增大焊接变形随之减少,而屈服极限大的则会造成较高的残余应力造成变形增大。
H型钢焊接变形的控制与矫正H型钢是一种常用的结构钢材,广泛应用于工业建筑、桥梁和船舶等领域。
焊接是H 型钢加工中的重要工艺,但焊接过程中容易产生变形,影响结构的几何尺寸和力学性能。
控制和矫正H型钢焊接变形是非常重要的。
H型钢焊接变形主要包括热变形和残余变形。
热变形是指在焊接过程中,由于焊缝区域受到高温热源的加热,导致材料膨胀或收缩引起的变形。
残余变形是指焊接完成后,由于焊接温度梯度和残余应力的存在,导致材料产生持久性的变形。
1. 优化焊接参数:通过调整焊接电流、电压和焊接速度等参数,控制焊接时的热输入量,减小热变形。
合理选择焊接顺序和焊接方向,避免在同一位置多次焊接,减少焊接热源对材料的影响。
2. 预热和后热处理:在焊接前进行预热,可以提高焊接接头的刚度和抗变形性能。
在焊接完成后,进行后热处理,通过控制材料的冷却速度,减小残余应力和变形。
预热和后热处理的温度和时间需要根据具体材料和焊接情况进行合理选择。
3. 使用焊接夹具和支撑装置:焊接夹具和支撑装置可以固定H型钢焊接件,并提供额外的支撑力,减小热变形和残余变形。
夹具和支撑装置的设计和使用需要考虑到焊接的位置和角度,确保焊接接头的稳定性和正确性。
4. 控制焊接顺序:对于多点焊接或多道焊接的H型钢结构,合理控制焊接顺序,避免同一位置多次焊接,减少残余应力的积累,并控制热输入和冷却速度,减小变形。
1. 机械矫正:通过施加机械力或采用液压系统,对焊接变形进行压缩或拉伸,恢复原始的几何尺寸。
机械矫正需要根据变形的类型和程度确定矫正的力和方向。
2. 加热矫正:对焊接变形区域进行局部加热,使其超过回复弹性变形的临界温度,然后迅速冷却,使材料发生形状记忆效应,恢复原始的几何形状。
3. 切割和重焊:对于焊接变形严重的H型钢结构,可以考虑采用切割和重焊的方法,重新调整焊接接头的几何尺寸和形状。
需要强调的是,控制和矫正H型钢焊接变形是一项复杂且技术性较高的工作。
在实际操作中,需要根据具体情况制定相应的方案,并通过试验验证其有效性。
钢结构制造中焊接变形的控制方法
钢结构制造中焊接变形的控制方法主要包括以下几个方面:
1. 设计合理的焊接接头:在设计焊接结构时,尽量采用简化接头、减小接头长度、采用对称结构等措施,以减少焊接变形的可能性。
2. 控制焊接工艺参数:在焊接过程中,控制焊接电流、焊接速度、预热温度等焊接工艺参数,避免产生过大的热影响区,以减小焊接变形的发生。
3. 采用预应力或预拉伸技术:在焊接前对工件进行预应力或预拉伸处理,可以提前消除部分应力,减小焊接变形。
4. 采用适当的焊接顺序:根据焊接结构的形状和尺寸,合理安排焊接顺序,从而控制焊接变形的产生。
5. 使用焊接辅助物:在焊接过程中,使用一些焊接辅助物,如支撑物、夹具等,来固定和支撑工件,减少焊接变形的发生。
6. 焊后热处理:对已焊接的结构进行合适的热处理,如回火、正火等,可以进一步消除残余应力,控制焊接变形。
以上是钢结构制造中控制焊接变形的一些常用方法,通过合理的设计、控制焊接工艺参数和采用适当的辅助措施,可以有效地减小焊接变形的发生。
钢结构焊接工艺常见质量通病及控制措施在钢结构的制作过程中,焊接是其中一个关键的工艺。
尽管焊接是一个普遍采用的工艺,但仍然存在许多质量通病,例如裂纹、气孔、结构变形等。
在一个钢结构项目中,如果焊接制造不合格,这将会导致安全问题以及质量问题。
因此,钢结构焊接必须保证质量。
本文将讨论钢结构焊接工艺中的常见质量通病及控制措施。
裂纹裂纹是钢结构焊接的一个常见质量通病。
裂纹的主要原因是其焊接热影响区(HAZ)处的钢材变形和塑性变形,这会导致 HA Z出现冷裂纹和热裂纹。
这些裂纹不仅会导致制造不合格,还会降低钢结构的强度和稳定性。
针对裂纹的控制措施如下:•采用低氢电极,以降低氢的含量;•加强热控制,特别是对于材料的前热和焊接后的加热和冷却过程;•合理的焊接顺序和技术参数,避免过度的热影响区;•采用预加热的方法。
气孔气孔是钢结构焊接的另一个常见质量通病。
气孔的主要原因是焊接时的不良金属熔融和氧化还原反应。
这些小气泡将会形成焊接孔,而且加强了通孔的形成。
正确的焊接控制和维护,可以有效地控制气孔的生成:•采用良好的流体力学和电极加料控制;•避免油脂、腐蚀物和表面水分的污染;•加强预热、后热和热处理;•采用自动化焊接方法,以降低人为因素对气孔的影响。
结构变形钢结构焊接时,由于热的影响,容易导致结构变形。
在钢结构焊接制造过程中,因为需要保证钢材的尺寸精度和方向性,因此要控制结构变形。
以下是针对钢结构焊接时结构变形的控制措施:•提供适当的支撑设备,保证焊接质量;•聚焦于焊接顺序和技术参数;•采用较低的焊接电流和速度,进行轮廓加热;•加强热处理。
焊接脆化焊接脆化是钢结构焊接的一个常见质量通病。
焊接脆化的主要原因是钢材的化学成分和焊接的工艺参数不稳定。
这种焊接脆化是不允许存在的,因为它在使用中会逐渐变得更脆弱而最终断裂。
所以,针对焊接脆化的控制措施如下:•采用标准的焊接工艺,以保证焊接质量;•自动焊接方法;•选择具有补偿效应的材料,以提高焊接质量;•注意加工和设备维护,防止钢材的表面氧化。
钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法钢结构的焊接变形是在焊接过程中由于热影响造成的,主要表现为变形、残余应力等。
为了保证焊接后的结构几何稳定性和结构性能,需要对焊接变形进行矫正。
火焰矫正是一种常用的焊接变形矫正方法,本文就钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法进行详细介绍。
一、火焰矫正原理火焰矫正是通过局部加热和冷却来改变焊接结构的温度场分布,从而消除或减小焊接变形。
焊接变形是由于焊接热输入引起的短期温度差异导致的,通过控制和利用火焰矫正,可以使焊缝附近的临时热作用区域发生冷却收缩,从而矫正焊接变形。
二、火焰矫正施工步骤1. 研究分析焊接变形特点首先需要通过对焊接变形的特点进行研究和分析,确定焊接变形的类型、程度和主要分布区域,从而制定合理的矫正方案。
2. 建立火焰矫正于焊接变形的关系根据焊接变形的特点,研究并建立火焰矫正与焊接变形的相关关系,确定火焰矫正的焊接工艺参数,如加热时间、加热速度、加热位置等。
3. 确定火焰矫正的矫正方向和力量大小在进行火焰矫正之前,需要明确矫正的方向和力量大小,根据焊接变形的分布情况和要求,合理调整焊接工艺参数,确保焊接变形得到有效的矫正。
4. 进行焊接变形矫正根据确定的焊接工艺参数和矫正方向,进行焊接变形的热处理。
通常情况下,焊接变形矫正时需要先加热焊缝附近的区域,然后迅速利用钢结构的导热性和冷却速度使加热区域迅速冷却,从而实现焊接变形的矫正。
5. 检测和评估矫正结果完成焊接变形矫正后,需要对矫正结果进行检测和评估,确定矫正效果是否符合要求。
可以通过测量焊接变形的尺寸和形状,进行形变测试和应力测试等方法来评估矫正结果。
三、火焰矫正的注意事项1. 控制焊接变形的程度在进行焊接变形矫正时,需要严格控制焊接变形的程度。
过度的热处理可能会导致焊接区域的组织性能发生变化,甚至引起裂纹等问题。
因此,在进行火焰矫正之前,需要仔细研究和分析焊接变形的特点,并确保焊接变形的矫正在可接受的范围内。
钢结构焊接变形的防治方法分析发布时间:2023-03-08T02:38:15.352Z 来源:《中国科技信息》2022年19期第10月作者:潘洪涛乔岩[导读] 钢结构在建筑中应用广泛,实际使用过程中存在焊接变形问题,影响钢结构的稳定性,造成质量问题潘洪涛乔岩中车大连机车车辆有限公司摘要:钢结构在建筑中应用广泛,实际使用过程中存在焊接变形问题,影响钢结构的稳定性,造成质量问题。
本文对钢结构焊接变形的常见原因进行介绍,同时提出几点防治方法。
关键词:钢结构;焊接变形;原因;方法引言:钢结构焊接变形是比较常见的一种施工问题,与环境、温度、湿度等多方面因素有关,并且受到技术、经验的影响较大。
预防钢结构焊接变形是钢结构施工过程中的重点工作、难点工作,需要从常见原因方面入手,对焊缝、焊接工艺等进行合理选择。
一、钢结构焊接变形常见原因钢结构存在不同的膨胀度,焊接钢结构的过程中,焊接点的局部温度达到钢结构自身的熔点时,会造成周围钢结构的膨胀,出现钢结构焊接变形。
钢结构焊接变形的大小与体积存在负相关性,焊接温度增加的情况下,钢结构体积越大变形越小。
焊接顺序不同、组装方式不同,在焊接钢结构过程中会引起不同的变形。
钢结构的组装质量比较差,加上自身不均匀,容易发生焊接变形。
钢结构的焊接变形与截面形状有关,例如H型钢结构的焊接操作需要使用特殊模具,焊接中因为不均匀收缩、焊接顺序不合理等可引起扭曲变形。
钢结构的材料膨胀度在相同的温度下有一定差异,各自的熔点也不同,焊接时会出现差异化的收缩及膨胀,引起焊接变形。
相同大小的钢结构,随着实际截面尺寸的增加,线能力量增加,引起收缩变形加大,从而导致不同的截面出现不同的变形。
二、钢结构焊接变形防治方法防治钢结构焊接变形主要包括合理选择焊缝、合理选择焊接方法及装焊工艺、焊后及时矫正方法,在焊接钢结构过程中需要根据经验、钢结构大小、截面形态等选择合适的工艺、方法,保证焊接质量,避免出现焊接变形。
不锈钢板减少变形的措施
不锈钢板在加工过程中可能会因为各种原因产生变形。
为了减少这种变形,可以采取以下措施:
1. 控制热输入:在焊接过程中,应该控制焊接电流和电压,以及焊接时间和速度,以减少热输入。
热输入过大容易导致变形,而热输入过小则可能会影响焊缝质量。
2. 减小焊缝截面积:在保证完整、无超标缺陷焊缝的前提下,尽可能采用较小的坡口尺寸(角度和间隙)。
3. 采用适当的焊接顺序:对于大尺寸工件,应该选择适当的焊接顺序,避免在焊接时产生过大的热量,从而减少变形。
4. 控制焊接环境:如果焊接过程中出现杂质、污染或潮湿等问题,可能会导致焊缝出现变形。
因此,要控制好焊接环境,防止杂质和污染,保持干燥。
5. 使用适当的工具和技术:在焊接过程中,使用适当的夹具、支撑和固定工具,以及正确的焊接技术,可以有效地减少不锈钢板的变形。
6. 预热和后热处理:在焊接前对不锈钢板进行预热,可以减少因温差引起的变形;在焊接后进行后热处理,可以消除内应力,减少变形。
7. 机械加工:对于需要高精度的不锈钢板,可以在焊接后进行机械加工,以修正和调整变形。
以上措施可以帮助减少不锈钢板的变形,但需要注意的是,不锈钢板的变形程度还受到其厚度、材质、焊接工艺等因素的影响。
因此,在实际操作中,需要根据具体情况采取相应的措施来减少变形。
钢板T形接头焊接变形控制与矫正施工工法钢板T形接头焊接变形控制与矫正施工工法一、前言钢板T形接头焊接变形是钢结构焊接中常见的问题之一,它会导致结构的不均匀变形和应力集中,对结构的承载能力和稳定性产生影响。
因此,控制和矫正焊接变形是一个重要的工程问题。
本文将介绍一种钢板T形接头焊接变形控制与矫正施工工法,该工法具有较高的实用性和可靠性。
二、工法特点该工法采用预应力和矫正结构的方式,通过施加预应力和引导结构变形,控制和矫正焊接变形,使接头达到设计要求。
三、适应范围该工法适用于钢板T形接头的焊接变形控制和矫正施工,可以应用于各种规格和尺寸的T形接头焊接。
四、工艺原理该工法通过施工工法与实际工程之间的联系,采取技术措施来实现焊接变形的控制与矫正。
首先,通过优化焊接工艺参数和合理控制焊接温度,减小焊接变形的产生。
然后,利用焊接变形的方向和大小进行结构设计和预应力施加,以实现接头的矫正和调整。
五、施工工艺施工工艺分为预制和安装两个阶段。
预制阶段包括材料预处理、模板制作和焊接件制作。
安装阶段包括定位、检查、一次焊接、矫正、二次焊接和后处理等步骤。
六、劳动组织根据施工工艺和工程实际情况,确定施工队伍和协调工作分工,保证施工过程的有序进行。
七、机具设备该工法所需的机具设备主要包括气割机、电焊机、千斤顶和测量工具等。
这些机具设备具有操作简便、准确度高和可靠性强等特点。
八、质量控制为了保证施工质量,需要采取一系列的质量控制措施,包括焊接工艺的控制、焊缝的检查和矫正效果的评估等。
通过检测和验证,确保施工的质量达到设计要求。
九、安全措施在施工中需要注意的安全事项包括操作规范、防护设施和防火措施等。
特别是在进行焊接作业时,需要加强防火安全和防护措施,确保施工过程的安全。
十、经济技术分析钢板T形接头焊接变形控制与矫正施工工法的施工周期较短,成本较低,使用寿命长。
通过对施工剖面和成本进行分析,可以评估和比较该工法与其他工法的经济性和技术性。
防止和矫正钢结构焊接变形的方法
钢结构离不开焊接,其连接普遍采用焊接,且对于一些重要焊缝一般都采用全熔透焊接。
金属焊接时在局部加热、熔化过程中,加热区的金属与周边的母材温度相差很大,产生焊接过程中的瞬时应力。
冷却至原始温度后,整个接头区焊缝及近缝区的拉应力区与母材在压应力区数值达到平衡,这就产生了结构本身的焊接残余应力。
此时,在焊接应力的作用下焊接件结构发生多种形式的变形。
残余应力的存在与变形的产生是相互转化的,认清变形规律,就不难从中找到防止减少和纠正变形的方法。
一、焊接变形的形式与原因
钢结构焊接后发生的变形大致可分为两种情况:即整体结构的变形和结构局部的变形。
整体结构的变形包括结构的纵向和横向缩短和弯曲(即翘曲)。
局部变形表现为凸弯、波浪形、角变形等多种。
1.变形常见基本形式
常见焊接变形基本形式有如下几种:板材坡口对焊后产生的长度缩短(纵向收缩)和宽度变窄(横向收缩)的变形;板材坡口对接焊接后产生的角变形;焊后构件的角变形沿构件纵轴方向数值不同及构件翼缘与腹板的纵向收缩不一致形成的扭曲变形;薄板焊接后母材受压应力区由于失稳而使板面产生翘曲形成的波浪变形;由于焊缝的纵向和横向收缩相对于构件的中和轴不对称引起构件的整体弯曲,此种变形为弯曲变形。
图1:焊接变形的基本形式
这些变形都是基本的变形形式,各种复杂的结构变形都是这些基本变形的发展、转化和综合。
2.焊接变形的原因
在焊接过程中对焊件进行了局部的、不均匀的加热是产生焊接应力及变形的原因。
焊接时焊缝和焊缝附近受热区的金属发生膨胀,由于四周较冷的金属阻止这种膨胀,在焊接区域内就发生压缩应力和塑性收缩变形,产生了不同程度的横向和纵向收缩。
由于这两个方向的收缩,造成了焊接结构的各种变形。
二、影响焊接结构变形的因素
影响焊接变形量的因素较多,有时同一因素对纵向变形、横向变形及角变形会有相反的影响。
全面分析各因素对各种变形的影响,掌握其影响规律是采取合理措施控制变形的基础。
否则,难以达到预期的效果。
1.焊缝截面积的影响:焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积,焊缝面积越大,冷却时收缩引起的塑性变形量越大。
2.焊接热输入的影响:一般情况下,热输入大时,加热的高温区范围大,冷却速度慢,使接头塑性变形区增大,不论对纵向、横向或角变形都有变形增大的影响。
但在表面堆焊时,当热输入增大到一定程度时,由于整个板厚温度趋近,因而即使热输入继续增大,角变形不再增大,反而有所下降。
3.工件的预热、层间温度影响:预热温度和层间温度越高,相当于热输入增大,使冷却速度减慢,收缩变形增大。
4.焊接方法的影响:在建筑钢结构焊接常用的几种方法中,除电渣焊以外,埋弧焊热输入最大,在其他条件如焊缝面积等相同情况下,收缩变形最大。
手工电弧焊热输入居中,收缩变形比埋弧焊小。
CO2气体保护焊热输入最小,收缩变形响应也最小。
5.焊缝位置对变形的影响:由于焊缝位置在结构中不对称,焊缝位置不对称等将引起各种变形。
6.结构的刚性对焊接变形的影响:结构的刚性大小,主要取决于结构的形状和其截面大
小,刚性较小的结构,焊接变形大;刚性大的结构,焊后变形较小。
7.装配和焊接规范对焊接变形的影响:由于采取的装配方法不同,对结构的变形也有影响。
整体装配完再进行焊接,其变形一般小于边装配边焊接。
在工程焊接中,由于各种条件、因素综合作用,焊接残余变形的规律比较复杂,了解各因素单独作用的影响便于对工程具体情况作具体的综合分析。
三、防止和减少结构变形的措施
1.减小焊缝截面积:在得到完好、无超标缺陷焊缝的前提下,尽可能采用较小的坡口尺寸(角度和间隙)。
2.对屈服强度345MPa以下,淬硬性不强的钢材采用较小的热输入,尽可能不预热或适当降低预热、层间温度;优先采用热输入较小的焊接方法,如CO2气体保护焊。
3.厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。
4.双面均可焊接操作时,要采用双面对称坡口,并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序,如下图2:
图2:用双面坡口对称焊接顺序减小角变形
5.T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝,见图3:
图3:T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝
6.采用焊前反变形方法控制焊后的角变形,此法是生产中最常见的一种方法,而预先把焊件作出基本抵消(补偿)。
焊后弯曲的反变形,来达到防止焊后变形的目的。
表1、图4分别为箱形柱、H型钢焊接前反变形参考数值:
图4:H型钢焊接前翼缘的反变形量参考值
7.刚性固定法:又称为强制法。
在实际制作中,对于刚性大的构件焊后变形一般较少,对刚性小的构件可在焊前加强构件刚性,焊后变形也相应减小。
在采用这种方法时,必须等焊接冷却后再把夹具和支撑卸去,几种常见的方法有夹具法、支撑法、胎具法、临时固定法(如焊钉固定和压紧固定法)、定位焊接法。
8.锤击焊缝法:此法主要适用于薄板的焊接。
当薄板的焊缝及其热影响区还没有完全冷却时,立即对该区域进行锤击,对于厚板则用风枪敲击。
9.采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形。
10.设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸;合理布置焊缝,除了要避免焊缝密集以外,还应使焊缝位置尽可能靠近构件的中和轴,并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。
11.正确选择焊接顺序。
在钢结构中同时存在对焊缝和角焊缝时,原则上先焊对焊缝,反焊角焊缝。
对十字型焊缝和T字型焊缝,更应采取正确的顺序,避免焊接应力集中,保证接头焊接质量。
采取对称于整个钢结构的中和轴的焊接和采取从中间向两端焊接,对减少变形十分有利。
对钢结构中强度要求高的重要部位焊接,应尽量使接头能自由收缩,不受约束。
四、焊接变形的焊后矫正方法
为了达到设计、规范要求,发生了焊接变形的焊接结构构件必须矫正,从另外一个角度
来解释,这种矫正实质上都是设法造成新的变形来补偿或抵消已发生的变形。
在施工生产中,最常用的焊后残余变形的矫正方法可以分为施力矫正和加热矫正以及两种方法的结合运用。
1.施力矫正法
施力矫正一般用千斤顶、螺旋加力器、辊压矫正机或在大型压力机上完成。
2.加热矫正法
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的焊接变形。
加热矫正法的加热方法可分为点状加热、线状加热、三角形加热。
加热矫正能消除很多施力矫正无法解决的变形,掌握火焰局部加热引起的变形的规律是做好矫正的关键,决定火焰矫正效果主要是加热的位置和加热温度。
低碳钢和普通合金的焊接结构通常采用650~800℃的加热温度,一般不宜超过900℃。
参见表2各种颜色可判别温度范围。
在利用加热矫正的同时,为了提高矫正效果,也可在加热过程中施加外力矫正,火焰矫正时,加热点的冷却有两种方法:即自然冷却和水冷却。
采用水火矫正法能使结构矫正收效快,并可以使矫正量大于自然冷却的矫正量。
如矫正大截面的H型钢。
通过对焊接变形的研究,掌握其变形规律,并在实践中总结出各类参数,在焊接前采用一些预防性措施和科学合理的焊接工艺,可提高工程质量,避免一些焊后变形的矫正工作,提高工作效率。
来源:摘自网络。