钢结构制造中焊接变形的控制方法分析

钢结构制造中焊接变形的控制方法分析
摘要：钢结构制造的主要连接方式就是焊接，由于焊接而产生的变形对结构件
质量造成重要的影响。

本文将介绍钢结构在制造过程中焊接变形的问题现状、产
生的原因，并重点对焊接变形的控制方法提出相应的观点。

关键词：钢结构制造；焊接变形；影响因素；控制方法
由于钢结构制造在我国社会主义市场经济发展中占有重要的组成部分，因而长期以来我
党及其有关部门对其投入大量的人力、物力以及财力{1}。

随着现代科学技术水平的高速发展，在钢结构制造的过程中不断引进先进的施工技术已经逐渐成为现代社会经济发展的必然需求了。

1 钢结构焊接变形的原因
为了达到合理控制焊接技术变形的目的，近几年，施工和技术人员在对焊接变形影响的
因素下进行了调查。

通过研究发现，影响钢制造过程中焊接变形的因素不但数量很多，而且
有时还会交叉影响。

具体影响因素有以下几个方面：
第一，融合线以内的钢材焊缝截面积的大小可能会对焊接变形程度造成一定的影响，并
且其与焊接变形的严重程度是成正比。

第二，钢结构在焊接时进行的热输入量越大，受热的区域也会随之扩大，从而导致焊接
处的体积和角度产生变化。

第三，焊接之前要对部件进行预热，但是如果预热的温度过高，甚至已经达到焊接温度
的话，同样会造成输入量的过量，从而影响焊接位置产生形变。

第四，不同的焊接方法也是可能导致形变程度的不同。

在钢结构焊中经常使用几种点焊
方法，导致焊接程度由小到大排列为：二氧化碳气体保护法、手工电弧焊接法，埋弧焊接法。

第五，钢材料以及焊接的手法对焊接变形也是会产生影响的。

由于在钢结制造过程中焊
接测量偏差导致焊接的位置不对称，或者是焊接的力度没有把握好，因而可能导致其不同程
度的形变。

其次，刚才的自身性质也是重要的影响因素。

钢材刚性的好坏主要是由其形状、
截面形状、截面大小等因素决定的，只有刚性好的钢材才不会容易产生形变。

第六，部件的装配和焊接顺序也会影响焊接变形的程度。

能够让钢结构制造中焊接变形
租一小的焊接和装配最佳顺序为：先装配后焊接，先整体装配最后局部装配。

第七，使用的焊接材料的膨胀系数不同也会对焊接效果不同，因为焊接材料存在热胀冷
缩的现象，高温受热焊接之后再将它降温的话，体积也就会变化。

所以膨胀系数越大的焊接
材料对焊接产生的变形也就更加明显。

以上对焊接变形产生的影响因素只是单一的，在不同情况和条件下，不同的影响因素还
可能会交叉影响焊接产生的形变。

但是为了更好的控制这些因素，企业必须要采取控制措施
来避免每一种单一因素的发生。

2 焊接变形控制方法
2.1 预留收缩量
钢结构在制作时和焊接过程中为了避免焊接变形现象的发生，在其选择材料这方面，相
关部门会采用预留收缩量的方式来减少由于收缩变形现象而导致焊接过程中带来的损害。

这
种方式取得了非常好的实际效果。

2.2反变形
制作工字梁在进行大批量生产时反变形基本不会采用，但是对于部分小批量的生产，可
以采用科学合理的反变形方法来减少变形{2}。

根据实践证明，适当合理的反变形是有助于防
止角变形的发生。

2.3从设计上控制钢结构焊接的形变变形
钢结构建筑是一种以设计为亮点的建筑，华丽的设计不仅能够令钢结构变得美丽，同时
科学合理的设计钢结构还能从基本上对钢结构焊接产生形变的事实起到控制作用。

第一，尽
最大可能的减少焊接点的数量，尽量将焊接点的尺寸降低。

这种道理不难理解，太多的焊点
需要对钢材进行多次加热，焊接尺存如果过大的话，其加热的时间也就越长。

这样必然会导
致钢结构焊接产生严重的变形。

第二，对于钢结构建筑中受力比较大的位置，比如建筑的大梁和承重柱，对其焊接时的
设计就需要特别重视焊点的对称问题，要尽量将焊点与钢材截面的中轴设计比较接近，防止
对重要部分的变形。

第三，针对钢材焊接时的截面尺寸和形状要合理选择焊接材料和焊接方法，这样能够最
大程度的减少焊接面积以及钢材的受热时间，从而来提高钢建筑的整体承载能力。

第四，设计焊点时尽量分散焊点，并且远离部件的交叉点。

如果过多的焊点都集中在三
项叉点或者双向叉点的话，一定会导致该点变形严重、刚性也大幅度的下降。

将焊点分散还
可以令钢材的受热区域分散开来，从而避免其来不及散热就进行二次加热导致的变形。

第五，钢结构建筑中受力比较大的位置要尽量避免进行焊接，即使焊接没有产生变形，
而出现焊点的钢材的应用能力也会大打折扣。

所以企业要想保证施工的质量，就应该注意减
少焊接的力度。

第六，最后就是要尽量和减少难度比较高的焊点。

因为高难度的焊接不好操作，加之焊
工的技术如果没有达到要求，或者在操作过程中不仔细的话，很容易导致焊点质量达不到标准。

2.4在操作过程中控制钢结构焊接形变
除了在设计时重视焊接的问题，更重的是施工人员在整个施工过程中要不断提高自身的
技术，才能将每一个焊点处理的更惊细。

第一，只要焊点中有对称存在，就必须要使用对称式的焊接手段。

因为在同一块钢材上，首先进行焊接的位置会更加加容易产生形变，所以为了控制焊接形变，就可以利用对称焊法
来避免。

第二，如果焊点并不是对称的，而且排列还比较杂乱，施工员则可以从两端开始焊接，
先焊一段，然后再焊接比较远的焊点，从而避免钢材的重复受热而产生的形变。

第三，施工员在焊接过程中要尽量从纵向进行焊接，如果焊接过程种需要横向进行的话，要尽量利用强助来进行固定，防止在焊接过程中发生形变。

第四，如果施工员在焊接之前可以预测部件有可能会出现体积収缩这种情况时，最好的
处理方式就是施工员在焊接前对构件进行一定长度的预留，通过这种方式可以在一定程度上
补偿材料体积或长度上的不足。

第五，如果可以预计到焊接处的变形角度和方向，施工员则可以在焊接前或者焊接后进
行反向的加热来对其进行平衡。

第六，如果T型接头板厚度太大，施工员则可以利用开坡口角来进行处理。

结语：
控制焊接变形的方法有很多种，但焊接变形也是由多种因素导致的。

本文通过对现阶段
我国钢结构制造过程中焊接变形产生的因素以及控制方法的简单分析，希望对其在未来的发
展中能够起到一定的促进作用。

参考文献
[1]宋广豪. 钢结构焊接变形的起因及其控制方法探讨[J]. 门窗,2012,10：190+192.
[2]唐旭. 钢结构件制作焊接变形的控制与分析[J]. 科技展望,2016,19：52-53.
[3]李赫楠. 焊接变形的控制方法分析[J]. 黑龙江科技信息,2014,18：68.。