钢结构焊接变形防治方法
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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。
如何预防钢结构焊接中的局部变形
1、设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置,对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。
2、大型工件如形状不对称,应将小部件组焊矫正完变形后,在进行装配焊接,以减少整体变形。
3、工件焊接时应经常翻动,使变形互相抵消。
4、对于焊后易产生角变形的零部件,应在焊前进行预变形处理,如钢板v形坡口对接,在焊接前应将接口适当垫高,这样可使焊后变平。
5、制定合理的焊接顺序,以减少变形。
如先焊主焊缝后焊次要焊缝,先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝,先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝,先焊对接焊缝后焊角焊缝。
6、对尺寸大焊缝多的工件,采用分段、分层、间断施焊,并控制电流、速度、方向一致。
7、手工焊接较长焊缝时,应采用分段进行间断焊接法,由工件的中间向两头退焊,焊接时人员应对称分散布置,避免由于热量集中引起变形。
8、通过外焊加固件增大工件的刚性来限制焊接变形,加固件的位置应设在收缩应力的反面。
钢结构焊接中的局部为什么会变形
(1)加工人员操作不当,未对称分层、分段、间断施焊,焊接电流、速度、方向不一致,造成加工件变形的不一致。
(2)焊接时咬肉过大,引起焊接应力集中和过量变形。
(3)加工件的刚性小或不均匀,焊后收缩,变性不一致。
(4)加工件本身焊缝布置不均,导致收缩不均匀,焊缝多的部位收缩大、变形也大。
(5)焊接放置不平,应力集中释放时引起变形。
钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法范文一、引言钢结构在施工过程中,由于焊接产生的高温会引起结构的变形,特别是大型钢结构的焊接变形更为明显。
为了保证钢结构的稳定性和减小焊接变形,常常需要采用火焰矫正的施工方法。
本文将详细介绍钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法,以指导工程实践。
二、火焰矫正施工方法钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法主要包括火焰热处理和局部加热矫正。
1. 火焰热处理火焰热处理是一种通过钢结构表面加热的方法,来改变焊接区域的组织结构,从而达到减小焊接变形的目的。
具体步骤如下:(1)准备工作:确定焊接变形的部位和范围,并进行标记。
清理焊接区域,确保表面光洁。
(2)施工准备:选择合适的气焰喷枪,调节好气焰的大小和温度。
(3)加热过程:用气焰喷枪在焊接区域进行均匀加热,避免过热或不均匀加热。
根据具体情况可采用局部或全面加热。
(4)冷却过程:在加热达到一定程度后,逐渐停止加热,让焊接区域自然冷却。
2. 局部加热矫正局部加热矫正是通过对焊接变形较大的区域进行局部加热,来减小焊接变形。
具体步骤如下:(1)准备工作:确定焊接变形的部位和范围,并进行标记。
清理焊接区域,确保表面光洁。
(2)施工准备:选择合适的焊割设备,调节好焊割电流和气体流量。
(3)加热过程:用焊割设备对焊接区域进行加热,一般采用割炬的集中热源进行加热。
加热的温度和时间要根据具体情况进行调整。
(4)冷却过程:在加热达到一定程度后,逐渐停止加热,让焊接区域自然冷却。
三、施工注意事项在进行钢结构焊接变形的火焰矫正施工时,需要注意以下事项:1. 安全第一:在进行火焰矫正施工时,必须严格遵守安全操作规程,采取必要的防护措施,防止事故的发生。
2. 环境保护:在进行火焰矫正施工时,要注意环境保护,避免对周围环境造成污染。
3. 控制加热温度:在进行火焰矫正施工时,要控制好加热的温度,避免过热引起其他问题。
4. 施工过程监控:在进行火焰矫正施工时,应定期对焊接区域进行监测和测量,以确保矫正效果。
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。
钢结构焊接变形的原因和防止措施一;午皇0 I997年第1期钢结构焊接变形的原因和防止措施杭州制氧机集团胡海青-厂A 摘要‘‘皋文竹对钢结构焊接变的产生碌田、防止措施和矫正作一初步探讨。
钢结构的连接方法很多,主要有焊接,铆接及螺栓连接三种。
近几十年来,随着焊接设备及焊接技术的不断提高和开展,焊接一:一.已广泛地替代了铆接和螺栓连接。
因为使用钠杭焊接的方法连接钢结构,既不削弱杆件截面桷蚌纯械机州又节约钢材,节省工作量,同时加工简单,适用于形状复杂的各种构件,所以已成为一种最重要的连接方法。
但是,焊接的缺点除了质量检验较为困难外,还容易引起构件变形囤l 焊接变开j的几种开j式和存留剩余应力。
一、钢结构焊接变形的原园3.由于高温,构件材料本身发生组织变瘫焊接中最常用的是电弧焊,它主要利用化从面引发相变应力。
电弧所产生的高温约600Q~7000~C ,使焊如果上述变形受到构件本身或外界的束缝周围的母材和引发电弧的焊条加以逐渐熔缚,不能自由收缩,就会产生剩余内应力。
化熔点约在1500~C ,熔化的钢水互相混台、剩余应力的存在不但使应力周围区域容易产冷却后,两块被连接的母材便被牢固地凝结生应力腐蚀,同时也有可能产生焊接裂缝。
成一体。
而连接部位那么形成了焊缝。
焊接中而且这些应力在构件机械加工后也依然存加热部位仅仅局限于焊缝附近,母材本身的在,会继续引发其它问题。
温度那么要低得多,大型构件根本上相当于室那么加热和冷却的不均匀又是如何引起温,两者温差在1000~以上。
因这种加热是变形相产生内应力的呢?对于均匀受热又处极不均匀的,其后果往往产生变形和留存残于自由状态的钢棒,其加热冷却的形状变化余内应力。
焊接变形的几种形式如图l所示如图2所示。
由于钢棒在加热对均匀受热又根据焊接过程本身的特点,我们分析其未受任何约束,所以伸长是自由的,同样均原因,主要有三点一匀冷却时,钢捧收缩也是自由的。
当冷却到1.焊接时,受热熔化的局部母材和焊原有温度,它的外形尺寸就会恢复复蓟原有条形成的钢水冷凝时体积缩小,产生收缩变状态。
钢结构工程焊接应力与变形差生的危害及采取的措施随着“绿色建筑”理念的推广,以钢结构件为主体框架结构结合复合砌筑体结构已成为一种必然趋势,因为以钢结构为主的框架结构的回收利用性有效避免钢筋混凝土结构建筑垃圾的产生,具有可持续性。
由于钢结构工程的特有型,焊接作业时钢结构工程最重要的工序之一,而焊接应力及焊接变形产生是影响钢结构安全性及可靠性的重要因素。
本文着重对焊接应力及焊接变形的危害及所采取的对应措施进行分析。
一、焊接应力与变形产生机理焊接热输入引起材料不均匀局部加热,使焊缝区熔化,而熔池毗邻的高温区材料的热膨胀则受到周围材料的限制,产生不均匀的压缩塑性变形。
在冷却过程中,已发生压缩塑性变形的这部分材料又受到周围材料的制约,不能自由收缩,在不同程度上又被拉伸而卸载,与此同时,熔池凝固,金属冷却收缩也产生了相应的收缩拉应力和变形。
这种随焊接热过程而变化的内应力场和构件变形,称为瞬态应力与变形。
而焊后,在室温条件下,残留于构件中的内应力场和宏观变形称为焊接残余应力与焊接残余变形。
焊接残余应力和变形,严重影响焊接构件的承载力和构件的加工精度,应从设计、焊接工艺、焊接方法、装配工艺着手降低焊接残余应力和减小焊接残余变形。
二、焊接残余应力的危害及降低焊接应力的措施1.焊接残余应力的危害影响构件承受静载能力;影响结构脆性断裂;影响结构的疲劳强度;影响结构的刚度和稳定性;易产生应力腐蚀开裂;影响构件精度和尺寸的稳定性。
2.降低焊接应力的措施(1)设计措施尽量减少焊缝的数量和尺寸,在减小变形量的同时降低焊接应力;防止焊缝过于集中,从而避免焊接应力峰值叠加;要求较高的容器接管口,宜将插入式改为翻边式。
(2)工艺措施采用较小的焊接线能量,减小焊缝热塑变的范围,从而降低焊接应力;合理安排装配焊接顺序,使焊缝有自由收缩的余地,降低焊接中的残余应力;层间进行锤击,使焊缝得到延展,从而降低焊接应力;焊接高强钢时,选用塑性较好的焊条;预热拉伸补偿焊缝收缩(机械拉伸或加热拉伸);采用整体预热;降低焊缝中的含氢量及焊后进行消氢处理,减小氢致集中应力。
钢结构环境焊接变形及防治措施分析摘要:焊接在结构制作中很重要,目前焊接已成为钢结构制作的主要连接方式,构件与构件之间的某些部位通过焊接的方式进行连接,因此产生的焊接变形对结构质量有一定的影响。
如何防止焊接变形愈来愈成为钢结构制作的关键。
就一些结构制作工程施工中存在的焊接变形问题进行分析与研究,指出防止焊接变形在结构制作中的重要作用。
关键词:钢结构焊接构件制作变形1 焊接引起的钢构件变形焊接顺序生产实践表明焊接过程中,焊接变形的产生给结构制作带来很大的困难,它不仅可以改变结构的外观形状、几何尺寸,而且有时会降低结构的承载能力,使结构体系处于不稳定状态,引发事故,例如图1所示的丁字梁的制作,在焊后会出现如图所示方向向下的挠曲变形;如图2所示,加强筋和板的焊接会引起横向收缩使构件长度缩短。
构件因焊接而产生变形达不到使用要求,为矫正这些变形,常要花费大量工时来矫正较复杂的变形,其矫正工作量有时比焊接工作量要大得多,有的残余变形大到经矫正后也无法达到使用要求或残余变形根本无法矫正,这时产品只能报废。
由此可见,钢结构焊接变形的产生往往给构件的质量带来严重威胁,应该引起钢结构制作工程技术人员的足够重视,在工程实践中环境是影响钢结构变形的主要因素,所以我们要充分运用焊接变形的规律消除和最大程度减小构件因焊接而产生的残余变形,保证工程质量。
2 环境对焊接变形的影响焊接变形问题在施工过程中显得如此重要,在钢结构焊接中影响变形最主要的因素是环境。
影响钢结构焊接质量的理化环境因素主要是指空气的温度、湿度和风力,其次是指焊件坡口区域的清洁程度。
其中温度的影响效果最直接、后果最严重,也最难控制;湿度次之;风力可在局部小环境内得到控制;坡口区域的清洁程度容易保证。
这些环境因素在焊接质量的形成过程中所起的作用不同程度上间接的影响着结构或者构件的变形。
(1)空气温度直接影响焊接热循环过程、焊接熔池冶金化学反应程度、焊缝和热影响区金相组织转变、合金元素和应力的分布,最终影响焊接接头的质量和性能。
钢结构件焊接变形的防治策略摘要:论述钢结构件变形的原因,为避免钢结构件焊接变形,从设计方面和工艺方面提出相应的防治策略,为焊接工作提供借鉴。
关键词:焊接变形钢结构件策略中图分类号:tu758.11 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)004-059-021 引言焊接是钢结构连接的主要技术,随着工业的发展,焊接得到了广泛的应用,在实际的焊接过程中,企业要求的是焊缝质量高,焊接效率高,焊接变形率低。
但是焊接变形很难避免。
因此,必须对焊接变形进行分析,采取相应措施防止焊接变形,以达到企业的要求。
2 钢结构件焊接变形概述焊接变形是指钢结构在焊接过程中,由于施焊电弧高温引起的变形;或者在焊接结束后在构件中的残余变形。
常见的焊接变形有弯曲变形、扭曲变形、横纵向收缩变形、角变形、波浪变形等。
3 钢结构件焊接变形原因焊接是一个加热熔融再凝固成永久性连接体的过程。
焊接时,钢结构件局部处于高温状态,所以,焊接受热不均就会产生一定程度的变形,钢结构件受热膨胀时,由于周围金属的阻碍作用而不能自由拉伸,这种作用力也会使钢结构件变形。
钢结构件变形影响因素主要有以下几方面:(1)焊接变形会随着焊缝数量的增多和断面尺寸的增大而变大。
这是因为焊缝截面尺寸越大时焊接所需的线能量越大变形越大。
(2)焊接过程中,分层焊接的层数越多,每层所以需要的线能量越小随之带来的变形越小。
即第一层的焊缝收缩变形最大,第二层的焊接变形量是第一层的20%,第三层的焊接变形量是第一层的5%-10%。
(3)焊接有一个最适的原始温度,原始温度高,会提高线能量,使焊接变形增大。
当原始温度达到某个临界温度后,焊件的温差减小,焊接变形也随之减小。
(4)在焊接过程中,焊接方法的不同会产生不同的温度场,那么钢结构件的热变形也就有所不同。
通常情况下,相对手工焊来说,自动焊加热集中,受热区域窄,其变形较小。
再者,由于连续焊和断续焊的温度场不同,因此所产生的热变形也有所不同,一般,断续焊可以降低线能量,因此焊接变形较小,连续焊的变形较大。
钢结构焊接变形防治方法摘要:现阶段,焊接已经广泛应用于钢结构的制作和安装工艺。
焊接钢结构强度较高,具有良好的稳定性,逐步在建筑结构中占据主要地位。
但是与此同时,钢结构焊接变形问题也日益突出,影响了钢结构的尺寸精度以及外形的美观,而且还对工程质量造成了不良影响,同时也带来大量复杂的矫正工作,因此采取有效措施控制钢结构变形势在必行。
本文分析了钢结构焊接变形的影响因素,着重论述了防治焊接变形的有效措施和方法,以供同仁参考借鉴。
关键词:钢结构;焊接;变形;防治措施Abstract: In this stage, welding has been widely used in steel structure fabrication and installation process. Welding steel high strength, has good stability, and gradually to occupy a major position in the building structure. But at the same time, steel welding deformation problems have become increasingly prominent, affect the dimensional accuracy of the steel structure and the shape of beautiful, but also had a negative impact on the quality of the project, it also brings a lot of corrective work, so take effective measures to control of steel deformation is imperative. This paper analyzes the factors affecting steel welding deformation, focuses on effective measures and methods of prevention and control of welding deformation for colleagues references.Keywords: steel; welding; deformation; control measures引言:现阶段,我国建筑钢结构飞速发展,各种焊接技术和方法日新月异。
然而,在实际施工过程中,由于焊接产生的残余变形和残余应力,严重影响着工程的制作精度,进而会影响安装进度、质量甚至会导致承载力的大幅降低。
对此,必须全面分析和了解各类焊接变形的成因,并采取一系列有效措施控制焊接变形量,以确保不断提高生产效率和钢结构工程质量。
钢结构焊接变形概述所谓焊接变形,就是指钢结构在焊接过程中,由于施焊电弧高温引起的变形,以及焊接完成后在构件中的残余变形现象。
在上述两类变形中,焊接残余变形是影响焊接质量的主要因素,同时它也是破坏性最强的一种变形类型。
焊接残余变形对结构的不同层次的影响分为整体变形和局部变形;根据变形的不同特点则可分为:弯曲变形、角变形、扭曲变形、收缩变形、波浪变形以及错边变形。
在这些变形类型中,除了波浪变形和角变形属于局部变形之外,其它类型的变形属于整体变形。
一般情况下,钢结构发生变形类型多为整体变形。
钢结构焊接变形影响因素总的来说,焊接是一个不均匀的快速加热和冷却的过程,在焊接过程中以及焊接完成之后,焊接构件都将产生变形。
一般情况下,焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件是影响焊接变形的两个最根本因素。
在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束,出现了压缩塑性变形,这就导致了焊接残余变形。
(一)焊接热变形的影响因素首先,焊缝数量和断面大小通常情况下,焊缝的数量越多,断面尺寸越大,焊接变形也就越大。
其次,焊接工艺和方法在钢结构焊接过程中,不同的焊接方法,往往会产生不同的温度场,因此所形成的热变形也就不相同。
一般来说,自动焊比手工焊加热集中,受热区窄,变形较小。
二氧化碳气体保护焊焊丝细、电流密度大、加热集中,所产生的变形小。
另外,由于断续焊、连续焊的温度场不同,因而所产生的热变形也不同。
连续焊的一般大于断续焊的变形。
再次,焊接参数所谓的焊接参数就是指焊接电流、电弧电压以及焊接速度。
线能量愈大所产生的焊接变形也就越大。
一般情况下,焊接变形会随焊接电流以及电弧电压的增大而增大,随焊接速度增大而减小。
在上述三个参数当中,电弧电压的作用最为明显,因此,低电压、高速、大电流密度的自动焊变形较小。
最后,材料的热物理性能不同的材料,导热系数、膨胀系数、比热等各异,因而往往会产生不同的热变形,进而导致焊接变形的不同。
(二)焊接构件刚性系数的影响因素其一,装配焊接程序。
装配焊接程序能引起构件在不同装配阶段刚性和重心位置的改变,对控制构件的焊接变形有很大的影响。
一般来说,焊接构件在拘束小的条件下,焊接变形大,反之则小。
其二,胎夹具的应用。
采用胎夹具可以增加构件的刚性,减少焊接变形。
其三,构件的形状和尺寸。
随着构件刚性的增加,焊接变形愈小。
控制钢结构焊接变形的方法一般情况下,控制焊接残余变形必须从钢结构构件设计和施工工艺两个方面同时采取措施。
首先,在钢结构构件结构设计上,除了要确保强度和使用性能满足要求之外,还要满足构件制造过程中焊接变形最小及耗费劳动工时最低的要求。
焊接工艺是钢结构施工中的重要环节。
合理的焊接工艺可以有效减少应力集中,从而减少焊接变形。
其次,为了控制构件焊接变形,必须要采取有效措施。
在实际操作过程中,可以将构件分为若干小部件与构件分段,从而使焊接变形分散在各个部件上,便于构件变形的控制与矫正。
另外,对每一条主要焊缝,尽可能选择小的焊脚尺寸和短的焊缝,避免焊缝过分集中和交叉布置。
除此之外,还要尽可能地采用宽而长的钢板等,这些措施都能够有效降低变形发生的几率,便于矫正处理。
除此之外,控制钢结构构件焊接变形的工艺方法还有以下几种:采用自动埋弧焊和其它气体保护焊工艺;在无装配应力强制下进行构件装配;尽可能合理运用刚性固定法,反变形法;合理选择焊接规范参数和装配焊接顺序。
1、利用装配和焊接顺序来控制变形;焊接顺序是影响焊接结构变形的主要因素之一,采用合理的装配和焊接程序来减少变形,是一种防止变形发生的好办法。
安排焊接顺序时应注意下列原则:首先,要尽量采用对称焊接。
对于具有对称焊缝的工作,最好由成对的焊工对称进行焊接,从而使由各焊缝所引起的变形相互抵消一部分。
其次,对某些焊缝布置不对称的结构,应先焊焊缝相对较少的一侧。
再次,依据不同焊接顺序的特点,以焊接程序控制焊接变形量。
常见的焊接顺序有分段退焊法、分中分段退焊法、跳焊法、交替焊法以及分中对称法五种。
2、刚性固定法刚性固定法对于减小变形很有效,而且在进行焊接时不必过分考虑焊接顺序。
但是有些大件不容易固定,且焊接完成撤除固定后,焊件还有少许变形和较大的残余应力。
一般来说,这种方法适用于焊接厚度小于6mm及韧性较好的薄壁材料,该方法与反变形法配合使用能够达到较好的效果。
对于形状复杂、尺寸不大且成批生产的焊件,通常可以设计一个能够转动的专用焊接胎具,防止变形的同时又能提高生产率。
另外,在工件较大、数量又不多的情况下,通常可以在容易发生变形的部位临时焊上一些支撑或拉杆,增加工件的刚性,有效减少焊接变形。
3、散热法散热法也被称为强迫冷却法,就是将焊接处的热量迅速散走,使焊缝附近的金属受热面大大减少,达到减小焊接变形的目的。
这种方法相对比较麻烦,一般不宜用于对于淬火倾向大的钢材,否则易裂。
4、锤击焊缝法所谓锤击焊缝法,就是用圆头小锤对焊缝敲击,以减少焊接变形和应力。
锤击时用力要均匀,一般采用0.5Kg—1.0Kg的手锤,其端部为R=3—5mm的圆角。
底层和表面焊道一般不锤击,以防止金属表面冷作硬化。
5、反变形法在焊前进行装配时,预置反方向的变形量为抵消(补偿)焊接变形,这种方法叫做反变形法。
钢结构构件焊接变形的矫正钢结构的建造过程中,尽管在其构件设计和施工工艺上采取了相应措施来控制焊接变形,但由于焊接过程的特点和施工工艺的复杂性,产生焊接变形仍是不可避免的。
因此,对出现超出设计要求的焊接变形必须进行矫正。
矫正工艺只限于矫正焊接构件的角变形、弯曲变形、波浪变形等局部变形,对于构件结构的整体变形如纵向和横向收缩只能通过下料或装配时预放余量来补偿。
其一,机械矫正法机械矫正法主要是通过利用外力,使构件产生与焊接变形方向相反的塑性变形,通过二者的相抵消,从而达到消除焊接变形的目的。
这种矫正法一般情况下适用于工字梁、T型梁以及机座等一些简单的小结构。
其二,火焰矫正法所谓火焰矫正法,就是指利用不均匀的加热使结构获得反向的变形来补偿或者是抵消原来的焊接变形。
一般来说,火焰加热的方式有以下三种:点状加热,这种加热即加热区为—圆点;线状加热,即沿直线方向移动或在宽度方向上作横向摆动;三角形加热,顾名思义,加热区域为—三角形。
火焰矫正法在实际操作过程中应用较为广泛,这种方法能够有效消除很多机械矫正无法解决的变形。
使用这种方法进行矫正的关键在于掌握火焰局部加热引起的变形的规律,通常情况下,决定火焰矫正效果良好与否的主要是加热的位置和加热温度。
一般情况下,普通低合金和低碳钢的焊接结构通常采用650~800℃的加热温度,通常不宜超过900℃。
利用火焰矫正法进行变性矫正时,为了达到更好的矫正效果,通常可以在加热过程中施加外力进行矫正。
总的来说,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。
这种方式通常会用于矫正大型箱型截面构件的扭曲。
结语:综上所述,由于材料、结构以及焊接工艺等因素的影响,钢结构焊接容易发生变形,进而不仅会对钢结构的尺寸精度、外形的美观造成影响,而且还会影响工程质量。
因此,在实际操作过程中必须要不断总结经验,积极采用科学合理工艺,尽可能减少构件变形。
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