建筑工程钢结构焊接变形的控制措施
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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。
建筑工程钢结构焊接施工质量控制要点摘要:钢结构是建筑工程中的常见结构形式,焊接属于重要施工环节,焊接工艺水平将直接关联于钢结构的稳定性,进而影响建筑的整体品质,足以见得合理焊接的重要性。
为此,文章首先阐述钢结构焊接的工艺要点,再结合建筑工程实例,提出钢结构焊接施工工艺的主要流程,探讨常见问题以及技术突破要点,及常见质量问题的控制措施,以期在实际工程操作中可以提供相应的理论借鉴与指导.。
关键词:建筑钢结构;焊接工艺;问题分析;作业要点施工中,多方面因素均可能对钢结构工程焊接质量造成影响,很多问题也可能随之出现,如焊接变形控制、焊接接头质量、焊后应力消除等方面。
为尽可能提升钢结构工程焊接质量,文中围绕钢结构工程焊接质量控制要点开展具体研究的原因所在。
1.钢结构焊接工艺要点钢结构焊接是一项质量要求高、精度高的工作,需要准确把握焊接工艺要点,具体有:(1)严格控制热输入和冷却速度,加强对焊接电流、焊接电压等关键参数的监测以及动态化调节,保证焊接效果。
(2)准确监测焊缝,明确其中碳、硫、磷、氮、氢、氧的质量比重,判断是否满足要求。
(3)焊接时加强对变形与应力的监测与控制。
(4)在焊接方法的选择方面,优先考虑高能量密度、低热量输出的方法,焊缝长度较大时,采取多人分段有序焊接的方法。
高强钢焊接环节,需要密切关注钢材的特性,据此挑选最具可行性的焊接材料。
(5)规范焊接,焊接后安排质量检验。
2.工程概况侨乡文化馆主体结构外立面为阶梯形往上渐收,内部二层以上设四方锥体结构。
工程平面尺寸61.2m×61.2m,总建筑面积8952.31㎡,地上部分建筑总高29.85m,下有半地下室,埋深3.9m,内部为金字塔式48米跨大空间。
图1 侨乡文化馆主体结构2.1钢结构焊接的施工流程按照“钢柱→主梁(斜撑)→次梁”的基本流程有序施工。
待钢柱安装到位后,开始安装主钢梁和斜撑,由此类构件共同构成主体框架结构。
以串吊的方法组织吊装作业,提高效率。
焊接残余变形的控制措施摘要焊接残余变形是焊后残存于结构中的变形,是焊接结构生产过程中常常出现的问题。
通过正确的施工,可以减少焊接残余变形。
关键词焊接残余应力残余变形措施1 前言在焊接结构生产过程中,焊接残余变形是经常出现的问题。
焊接残余应力和变形是形成各种焊接裂纹的重要因素,它在一定条件下还会严重影响焊件的强度、刚度、受压时的稳定性、加工精度和尺寸稳定性等等。
为此,采取相应措施以控制焊接变形是十分必要的。
2 焊接残余应力和残余变形的成因钢材在施焊过程中会在焊缝及附近区域内形成不均匀的温度场,焊缝及附近的温度最高可达1600℃以上,由焊缝临近区域向外,温度急剧下降。
不均匀温度场有导致不均匀膨胀的趋势,但施焊后的钢材已经连接成整体,低温区对高温区的变形产生约束,使高温区产生热塑压缩变形,未达到热塑温度的高温区则会产生热压应力,低温区则产生拉应力。
在冷却过程中,低温区先冷却,其收缩变形不受约束,而高温区冷却较慢,后冷却区域的收缩变形将受到先冷却区域的约束,因而使高温区产生拉应力,相反,低温区则产生相应的压应力。
在无外界约束的情况下,焊件内的拉应力和压应力自相平衡。
这种应力称为焊接残余应力,它是一组自相平衡的内应力。
随焊接残余应力的产生,同时也会出现不同方向的不均匀收缩变形,称为焊接残余变形。
如图2—1所示。
3 焊接残余变形的种类及影响变形的因素3.1焊接残余变形的种类常见的焊接残余变形有以下几种:3.1.1收缩变形:分纵向收缩和横向收缩两种,如图3—1所示。
3.1.2弯曲变形:构件焊后发生弯曲变形,如图3—2所示。
3.1.3角变形:焊后构件的平面绕焊缝产生的角位移,常见如图3—3所示。
3.1.4扭曲变形:绕构件轴线扭曲,如图3—4所示。
3.1.5波浪变形:焊后构件呈波浪形,如图3—5所示。
3.1.6错边变形:在焊接过程中,两焊接件的热膨胀不一致,可能引起长度方向上的错边和厚度方向上的错边,如图3—6所示。
技术与检测Һ㊀钢结构工程焊接技术重点㊁难点及控制措施李长海摘㊀要:钢结构工程是当前工程建设中的重要结构部分之一ꎮ结构的使用对提高整个工程的施工效率ꎬ促进各项施工工作的科学发展ꎬ提高工程整体质量施工的稳定性具有十分重要的作用ꎮ但在钢结构工程施工中ꎬ相关作业人员意识到钢结构工程本身是一个复杂的工程ꎬ需要团队的协调配合ꎬ才能推动钢结构施工作业按作业方案实施ꎬ提高整体施工水平项目的ꎮ那么ꎬ在钢结构施工作业中ꎬ焊接作业作为一个重要的组成部分ꎬ如果相关的焊接工作不能及时完成ꎬ很容易在后期的作业中造成钢结构的脱节ꎬ这将对工程的长期运营产生不利影响ꎮ因此ꎬ在当今钢结构工程施工作业中ꎬ控制焊接工艺是十分必要的ꎮ关键词:钢结构工程ꎻ焊接技术ꎻ重点ꎻ难点ꎻ控制措施一㊁导言钢结构焊接时ꎬ由于焊接热源的不均匀加热而引起的结构形状和尺寸的变化称为焊接变形ꎮ在变形的同时ꎬ内部结构也会产生应力和应变ꎬ因为此时结构不承受外力ꎬ存在这些应力ꎬ所以这些应力属于内应力范畴ꎬ称为焊接残余力ꎮ属于自平衡内应力的非均匀分布ꎮ焊接变形和应力是焊接过程中不可避免的现象ꎮ它们会影响焊接结构的尺寸精度和焊接接头的强度ꎬ需要花费大量的人力物力进行校正和修复ꎬ甚至报废零件ꎮ此外ꎬ焊接变形和应力对焊接结构未来承载能力的影响也不容低估ꎮ焊接残余应力和焊接变形是存在于同一构件中的不同形式的能量ꎬ它们受同一构件中存在的不同形式的能量的制约ꎬ并遵循能量守恒定律ꎻ它们相辅相成ꎬ相互转化ꎬ减少的一方必须增加另一方ꎮ二㊁钢结构工程焊接技术重点和难点分析在钢结构工程的实际焊接工作中ꎬ一方面由于焊接过程中的外部热效应的不均匀现象ꎬ很容易在很大程度上引起外应力的变化ꎬ导致焊接变形异常ꎻ另一方面ꎬ焊接工人的操作技术水平较低ꎬ而且做不到未结合焊接工作控制焊接应力ꎮ焊接作业过程中存在一些不熟悉的现象ꎬ也会引起焊接裂纹㊁气泡等不良现象ꎮ针对以上问题ꎬ在实际钢结构工程焊接中ꎬ控制焊接变形ꎬ提高焊接质量ꎬ减少气泡和缝隙的发生是十分必要的ꎮ三㊁焊接变形与应力的控制(一)焊接变形的控制措施焊缝的横截面积应尽量减小ꎮ焊接量应根据连接需要确定ꎮ焊缝强度也应根据有效焊脚尺寸确定ꎮ焊缝金属过多和凸出并不能提高焊缝强度ꎬ反而会不断增大应力集中系数ꎬ削弱坡口的整体性能ꎮ在对接焊缝和对接焊缝后半部分采用U形刨边的方法形成U形坡口ꎬ从而进一步降低焊缝金属含量ꎮ为了减少焊缝数量ꎬ应尽量采用多层多道焊ꎬ尤其是焊板的焊接ꎮ焊缝应尽量对称ꎬ焊缝应靠近中性轴布置ꎬ以减少钢板的变形ꎮ中性轴周边焊缝的平衡处理:根据两个收缩力相互平衡的原理ꎬ焊缝对称焊接ꎮ为了有效地控制焊接变形ꎬ可以在焊接设计和具体实施中对焊缝进行平衡处理ꎮ反焊焊焊垫ꎮ当焊接程序从左向右进行时ꎬ每次焊接应从右向左进行ꎬ这是分段侧焊方法ꎮ在焊接板的焊接过程中ꎬ内焊板会产生热量ꎬ焊接板在热的作用下会膨胀ꎬ在一定的时间内ꎬ两块焊接板会分开向外ꎬ但在由内向外扩散的过程中ꎬ焊盘的膨胀会使焊接板不断向内闭合ꎮ焊接采用抗变形力法ꎮ在焊接前ꎬ通过补偿焊件ꎬ可以有效地利用收缩力ꎮ例如ꎬ在焊接前ꎬ可以对部分焊件装配进行偏移ꎬ这样焊件组合的预偏移可以适当地将收缩半空间恢复到设定的位置ꎮ焊接前预拱或弯曲待焊接零件是使用抗变形力抵消收缩力的一个简单示例ꎮ(二)控制焊接残余应力的技术措施为了减小焊缝尺寸ꎬ降低结合焊缝强度ꎬ合理安排焊接顺序ꎬ削弱焊件的刚度ꎬ为自由收缩创造条件ꎮ(三)防治焊接裂纹的技术措施焊接材料的选择应科学合理ꎬ并有效控制焊缝中现有的化学物质ꎬ减少硫㊁磷等易产生偏析的元素含量ꎬ避免产生热裂纹ꎮ对焊接工艺参数进行有效控制ꎬ保证焊缝截面的深宽比满足焊接工艺要求ꎬ使热输入在允许范围内ꎮ做好焊前预热和焊后缓冷处理ꎬ以改善和控制焊接接头ꎬ从而提高热影响区和焊缝的整体性能ꎬ避免冷裂纹ꎮ(四)减少焊接应力集中的控制措施焊接设计时ꎬ应完整㊁光滑㊁连续ꎬ尽量避免出现焊缝重叠㊁密集的情况ꎮ焊缝之间的距离不得小于100mmꎮ无论中心线是否对称ꎬ对于不等厚板的对称焊接接头ꎬ厚板均应切割成斜面形状ꎬ然后对中ꎮ焊缝应布置在最有效的位置ꎬ以达到焊接量最少㊁效果最佳的目的ꎮ焊接位置应布置在便于焊接和检查的地方ꎮ在焊接接头板的根部设置一个平缓的过渡ꎮ把肋骨末端的尖角切掉ꎬ把盘子的末端包起来ꎮ(五)钢结构变形的预防合理安排焊缝ꎬ避免焊缝间距过小ꎮ当构件所用材料尺寸大于零件长度时ꎬ应尽量减少或不设置拼接焊缝ꎮ焊缝布置应与构件的重心或轴线两侧成比例ꎬ以减少焊接应力集中和焊接变形ꎮ对称零件的尺寸或孔径均匀ꎬ以便于加工和组装时的互换性ꎮ零部件的连接不应出现截面和厚度不等的情况ꎬ连接时应根据缓坡改变截面形状和厚度ꎬ使对接接头的截面或厚度相等ꎬ以达到传力顺畅㊁受力均匀的目的ꎬ防止焊接后应力过大ꎬ增加变形ꎮ钢结构各节点处各构件端缘之间的距离不宜过近ꎮ由于焊接过程中应力集中而引起的变形一般不应超过20毫米ꎬ因此应保证焊接质量ꎮ四㊁结束语钢结构以其独特的优势ꎬ在建筑业中得到越来越广泛的重视和应用ꎮ在 大力发展钢结构 的方针指导下ꎬ我国钢结构发展的历史机遇已经到来ꎮ钢结构焊接技术是钢结构质量的基础ꎮ从焊接应变和变形的控制㊁降低焊接应力集中的设计㊁安装焊接工艺㊁防止钢结构变形等方面阐述了钢结构工程焊接技术的重点㊁难点及控制措施ꎮ作者简介:李长海ꎬ男ꎬ山东省桓台县ꎬ研究方向:焊接ꎮ721。
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。
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。
焊接变形的控制措施
1.1钢结构焊接时,采用的焊接工艺和焊接顺序应能使最终构件的变形和收缩最小。
1.2根据构件上焊缝的布置,可按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形:
1对接接头、T形接头和十字接头,在工件放置条件允许或易于翻转的情况下,宜双面对称焊接;有对称截面的构件,宜对称于构件中性轴焊接;有对称连接杆件的节点,宜对称于节点轴线同时对称焊接;
2非对称双面坡口焊缝,宜先在深坡口面完成部分焊缝焊接,然后完成浅坡口面焊缝焊接,最后完成深坡口面焊缝焊接。
特厚板宜增加轮流对称焊接的循环次数;
3长焊缝宜采用分段退焊法或多人对称焊接法;
4宜采用跳焊法,避免工件局部热量集中。
1.3构件装配焊接时,应先焊收缩量较大的接头,后焊收缩量较小的接头,接头应在小的拘束状态下焊接。
1.4对于有较大收缩或角变形的接头,正式焊接前应采用预留焊接收缩裕量或反变形方法控制收缩和变形。
1.5多组件构成的组合构件应采取分部组装焊接,矫正变形后再进行总装焊接。
1.6对于焊缝分布相对于构件的中性轴明显不对称的异形截面的构件,在满足设计要求的条件下,可采用调整填充焊缝熔敷量或补偿加热的方法。
钢结构焊接中变形的控制措施研究[摘要]:本文结合钢结构焊接变形的基础理论与海上钢平台焊接的实践经验,从节点设计、焊接工艺和施工管理方面总结了钢结构焊接变形的控制措施,保证了钢结构的工程质量。
[关键词]:钢结构焊接变形控制措施中图分类号:tu391 文献标识码:tu 文章编号:1009-914x (2012)12- 0044 -010、概述在钢结构焊接中主要控制的是焊接接头,制造过程中焊接接头内部组织的缺陷,如夹渣、气孔、未熔合、未焊透、裂纹以及组织粗大等,将影响焊接接头的机械性能,也影响产品使用的可靠性,给使用单位带来不必要的经济损失,是个不可忽视的问题。
通过对焊接接头性能影响因素的分析和实验,调整相应的结构参数和焊接工艺参数,防止焊接接头缺陷的产生,提高接头机械性能,从而提高产品的使用寿命,减少损失,节约了材料。
1、钢结构的组成钢结构一般由平台立柱、梁、撑杆、铺板等组成。
这些系统构件采用焊接h型钢、热轧h型钢、角钢、槽钢、钢板、结构无缝(有缝)钢管,以及各种用于节点的异型钢和箱形梁等。
2、钢结构焊接变形的基本形式及变形分析2.1钢结构焊接变形的基本形式钢结构焊接变形的基本形式有:焊接过程中产生的变形及焊后残留在结构中的焊接残余变形,其中焊接残余变形对钢结构焊接质量有较大影响。
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。
而钢结构最多发生的是结构整体焊接变形。
2.2钢结构焊接变形的原因分析根据焊接基本原理分析,钢结构产生焊接变形的根本原因是:焊接时局部的不均匀加热和冷却使结构中各部分金属热胀冷缩的程度不同,而焊件结构本身是一个整体,各部分金属的膨胀和收缩因受到了周围金属的影响、制约,不能自由地进行,这样在结构内部就会产生焊接变形。
钢结构焊接过程中常见的问题及预防措施摘要:目前,建筑业正在快速发展,而钢结构焊接就会被广泛地应用在每个施工现场当中。
但是,在施工当中,钢结构焊接会出现种种问题,如焊接尺寸或位置不对,就会造成焊件变形等状况。
本文就根据钢结构焊接过程当中出现的严重问题,进行研究分析,对施工者提供可参考意见,提高施工质量。
关键词:钢结构焊接;问题;预防措施钢结构焊接在建筑施工当中是一项非常重要的工作,在机械加工和其他方面有着很大的用途。
如果焊接过程当中出现了严重的问题就会影响到焊件的质量,本文将对这些问题进行分析,提出一些预防措施和解决问题的办法。
一、钢结构焊接重要技术方法:目前在对钢结构进行连接的方面,焊接是最主要也是最常见的方法之一。
而在焊接当中,电弧焊是应用最为广泛的技术。
其中又包括许多种焊接方法,如手工焊、半自动与自动CO2气体保护焊和埋弧自动焊等。
工艺要点:首先要严格遵守焊接要求,如焊丝的规格,焊件的参数等;然后选用最适合的焊接方法;还需提到的一点是要注意焊接前的预热;焊接的过程要按照正确的过程进行焊接;最好还要做好焊接完成后处理。
二、常见问题1.焊接出现失误。
钢结构焊接能够得到广泛的应用,就是因为其材质较轻,特有的高强度的原因,但是有利必有弊,因其材质的特点,会在焊接过程中出现较多的失误。
如焊面不对称、焊接的大小形状不同、其受热量计算错误以及技术人员的技术不够专业等,都会引起焊接时的失误,导致焊件弯曲等现象。
2.焊件变形。
焊件出现变形的现象首先是因焊件本身材质的原因;其次是技术人员的操作原因;最后是因焊接过程当中出现的问题。
侧弯扭曲是变形的一种,出现侧弯是有许多方面原因,但主要是因为没有正确合理地搭建、安放焊件,没能够为焊件搭设一个合理的安放平台,或者是在对焊件的起吊过程中,没有计算出正确的起吊点,而导致焊件侧弯。
扭曲也是常常出现的一种变形情况,其主要原因是焊件之间的拼接不紧密,间隙不均匀,要不就是对刚度较差的焊件进行翻身加工时,没有对其进行加固,或者虽然加固了但是在不平整的情况下就进行焊接而导致焊件的扭曲。
建筑工程钢结构焊接变形的控制措施
摘要:在焊接结构施工的过程中,焊接变形是经常出现的,如果在这一过程中,我们不能对钢结构变形予以全面的控制,就会对整个建筑工程的钢结构焊接变形
控制产生十分不利的影响,因此,我们必须要采取有效的措施对其加以控制和完善。
本文主要分析了建筑工程钢结构焊接变形的控制措施,以供参考和借鉴。
关键词:钢结构;焊接;变形;控制
当前我国建筑行业发展水平有了十分显著的提升,越来越多的人开始将目光转向钢结构,因为钢结构在应用的过程中其质量小,强度相对较高。
安装方面存在着非常强的便利性,施
工的方法相对比较简单,所以在工程建设的过程中,其也逐渐的取代了其他的连接方式,但
是其也同样存在不足。
1、建筑钢结构概论
当前,我国钢铁工业的发展速度和发展水平在不断的提升,建筑钢结构在不应用的过程
中显示出了非常明显的优势,所以在工程建设的过程中也得到了非常广泛的应用,所以,走
不同形式的焊接设备和焊接的方法也在这一过程中有了非常大的发展,在工程建设的过程中,怎样不断的提高当前现有的焊接技术也成为了人们非常关心和关注的一个问题。
在建筑结构
高度发展的当今社会,焊接变形问题也越来越严重,对钢结构的尺寸以及美观性都产生了较
大的影响,同时还给日后的焊接工作带来了很多麻烦,需要进行非常多的校正工作。
而当构
件出现了严重变形情况的时候,我们还需要将构件直接报废。
所以我们需要对焊接变形当中
各方面的因素予以全面的分析,采取有效的措施对其加以控制,这样才能更好的保证结构的
质量和生产的效率。
2、建筑钢结构焊接变形的形式就变形因素
首先,焊接残余变形如果按照其对于结构的影响程度去划分,我们可以将其分成整体变
形和局部变形,按照其自身的特征,我们可以将其分成收缩变形、较变形、弯曲变形、波浪
变形和女扭曲变形等等,在这些焊接残余变形当中,角变形和波浪变形属于是局部变形,其
他的变形属于是整体变形,而建筑钢结构大多数产生的是整体焊接变形问题。
其次是在建筑钢结构路焊接施工的过程中,只有对影响环节变形会产生影响的各种因素
进行全面的分析,掌握其内在的规律,只有这样,才能更好的保证建筑钢结构自身的质量。
在建筑钢结构施工的过程中,影响焊接变形的因素主要有钢结构组成基本构建一定要全
面的满足该构件的技术要求,但是在实际的施工中,一些构件并没有达到其具体的要求,这
样也就使得构件在焊接的过程中没有出现非常严重的超差现象。
其次,钢结构各个构件整体
组装研配控制的质量把控并不是十分的严格,比如说出现了严重的空隙,焊接的过程中比较
容易出现变形现象等等。
再次是焊缝如果沿着构件截面分布产生了不对称的现象,就会使得
这种结构构件在焊接的过程中会出现非常严重的弯曲变形问题。
最后是在组装焊接施工的过
程中,焊缝坡口的形式和焊接次序、方法等选择都不是十分的恰当,钢结构的热性,物理性
质等都存在着非常大的差异,这样也就会出现较为严重的焊接变形问题。
3、建筑钢结构焊接变形控制措施
3.1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。
3.2不同的节点构造及焊缝形式,采取适当的焊接工艺措施。
3.2.1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,在可能的情况下将连续焊改成分段焊,并适当地改变焊接方向,可使局部焊缝造成的变形适
当减少或相互抵消,以减少结构总体变形。
3.2.2反变形:焊前将建筑钢结构装配成具有与焊接变形方向相反、大小相等的预先反变形,以抵消结构焊后形成的变形。
例如,为了防止工字梁上下盖板焊后产生角变形,可在焊
前使用油压机或折边机将其盖板预先反向压弯。
3.2.3刚性固定:是焊接时在没有反变形的情况下,利用外加刚度约束来固定构件,限制
其焊接变形的方法。
例如,可采用装焊胎卡具等增加钢结构在焊接时的刚度,以减小变形。
3.2.4热平衡法:对于某些焊缝不对称布置的建筑钢结构,焊后往往会产生弯曲变形。
如
果在结构上与焊缝对称的位置上采用气体火焰与焊缝同步加热,只要加热的工艺参数选择适当,就可以减少或防止结构弯曲变形。
3.2.5合理地选择焊接方法和焊接工艺参数选用热量集中、热影响区较窄的CO2气体保护焊、MAG焊、等离子弧焊等焊接方法代替气焊、焊条电弧焊,可减小建筑钢结构焊接变形;选用较小的焊接热输入及合适的焊接工艺参数,可减小钢结构受热范围,从而减小焊接变形。
3.2.6提高建筑钢结构板材平整度和构件组装精度:对于较长建筑钢结构的扭曲,主要靠
提高钢结构板材平整度和构件组装精度,来使坡口角度和间隙准确,电弧的指向对中准确,
以使焊缝角变形和翼板及腹板纵向变形值与钢结构长度方向一致,以减小钢结构的扭曲变形。
4、结语
因为影响建筑钢结构焊接变形的因素具有非常强的多样性,钢结构有些时候会产生一定
的焊接变形,所以,载建筑钢结构施工的过程中,焊后对钢结构焊接变形的有着非常重要的
作用,我们必须要对其予以高度的重视,只有这样,才能更好的保证工程的施工效果。
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