钢结构的焊接应力释放和矫正
钢结构焊接变形的原因有哪些,钢结构焊接注意事项
钢结构焊接变形的原因有哪些，钢结构焊接注意事项钢结构连接普遍采用焊接，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木材温度相差很大，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。
1.1变形常见基本形式：常见钢结构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。
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。
1.2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。
钢结构焊接残余应力产生的原因
钢结构焊接残余应力产生的原因1. 概述钢结构焊接残余应力是指焊接过程中产生的应力，其主要原因有以下几个方面。
2. 材料本身的性质钢材具有较高的热导率和热膨胀系数，当焊接时，焊缝附近会受到高温热源的加热，导致局部区域温度升高。
由于热膨胀系数的差异，焊接区域与周围区域的线膨胀不一致，产生残余应力。
3. 焊接过程中的温度变化焊接过程中，焊缝区域会经历高温、中温和低温阶段的温度变化。
在高温阶段，焊缝区域受到热源的加热，温度升高，材料发生热膨胀。
在冷却过程中，焊缝区域受到快速冷却的影响，温度迅速下降，材料发生收缩。
这种温度变化导致焊接区域产生应力。
4. 焊接变形引起的应力焊接过程中，焊缝区域会发生热胀冷缩变形，导致焊接件产生塑性变形。
塑性变形会引起应力集中，从而产生残余应力。
5. 焊接过程中的约束焊接过程中，焊接件通常由多个部件组成，这些部件之间会存在约束。
约束会限制焊接件的自由变形，导致焊缝区域产生应力。
6. 焊接工艺参数的选择焊接工艺参数的选择直接影响焊接过程中的温度变化和应力分布。
不合理的焊接工艺参数选择会导致焊接残余应力的产生。
7. 焊接残余应力的影响焊接残余应力对钢结构的性能和使用寿命有着重要的影响。
它可能导致焊接件的变形、开裂和疲劳破坏等问题。
7.1 变形焊接残余应力会引起焊接件的变形，导致尺寸偏差和形状不规则，影响钢结构的装配和使用。
7.2 开裂焊接残余应力会使焊接区域的应力超过材料的承受能力，导致开裂的产生。
开裂会降低钢结构的强度和耐久性。
7.3 疲劳破坏焊接残余应力会使焊接区域的应力集中，从而导致疲劳破坏的产生。
疲劳破坏是由于应力循环加载引起的，会减少钢结构的使用寿命。
8. 焊接残余应力的控制与消除为了减少焊接残余应力的影响，可以采取以下措施：8.1 合理选择焊接工艺参数合理选择焊接工艺参数，控制焊接过程中的温度变化和应力分布，减少焊接残余应力的产生。
8.2 采用预加热和后热处理通过预加热和后热处理，可以改变焊接区域的温度分布，减小焊接残余应力的大小。
浅谈钢结构工程焊接的缺陷及补救方法
浅谈钢结构工程焊接的缺陷及补救方法钢结构工程作为现代建筑施工中的重要组成部分，对建筑工程施工质量起着至关重要的作用，因此做好钢结构工程焊接工作很重要。
钢结构焊接是一项较为复杂的技术，且钢结构强度与一般地质材料相比要高。
若施工人员在焊接过程中，未能对每个焊接工序进行严密控制，将导致各种焊接缺陷的产生，不仅对后期焊接工作造成阻碍，同时对钢结构工程质量造成严重影响。
本文就钢结构焊接缺陷进行研究，并提出可行性的补救方法。
1 钢结构焊接常见缺陷及补救方法1.1 侧弯与扭曲1.1.1 产生原因：钢结构工件组装时，未设置相应平台；工件组装间隙设置不均匀；在运输时由于起吊位置错误而形成侧向弯曲缺陷。
扭曲也是导致钢结构焊接变形的重要因素之一，其产生原因：节点角钢的拼接间隙设置不均匀，严密度不足；构件刚度较差，在翻身加工时，未对其进行加固；虽然在构件翻身加工时进行了加固，但是平整度较差，导致焊接初期就出现扭曲现象。
1.1.2 补救方法：在钢结构焊接前，设置挂线监察平台，严密检查钢结构焊接的水平性，并保证构件运输和退房受力一致性，防止侧向应力的产生。
为了防止钢结构焊接扭曲问题的产生，在构件下料前，必须对每个节点进行放样，并根据节点放样尺寸进行下料作业。
再者，在构件拼接中，要使基准面维持水平。
若钢结构焊接出现侧弯现象，可通过三角加热方式对侧弯部位进行矫正或者在千斤顶辅助下进行矫正。
若钢结构焊接发生扭曲时，可在千斤顶辅助下，通过火焰加热方式进行矫正，若扭曲严重程度极大，则可通过火焰加热法将焊缝分开，然后利用翼板对其矫正，再重新焊接。
1.2 局部变形1.2.1 产生原因：钢结构构件质量问题。
例如，钢结构构件刚度较低，则容易出现收缩变形问题；在构件加工过程中，由于操作人员失误而导致的变形问题；在钢结构焊接应力释放较为集中的情况下，若构件布置不均匀或者焊接位置水平性不足，则会导致局部变形问题的产生。
1.2.2 补救方法：在钢结构焊接设计时，要尽可能确保加工构件每个部分刚度及焊缝分布均匀性。
钢结构焊接中的残余应力分析方法
能够兼顾计算精度和计算效率，适用于大型复杂 焊接结构的残余应力分析。
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钢结构焊接中的残余应力测量技术
X射线衍射法
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原理
利用X射线在晶体中的衍射现 象，通过测量衍射角的变化来 计算残余应力。
优点
非破坏性测量，对试样无损伤 ，可测量小区域和复杂形状的 构件。
缺点
设备昂贵，操作复杂，需要专 业人员进行操作和分析。
将数值模拟得到的残余应力分布结果与实验结果 进行对比分析，验证模拟的准确性。
模拟结果优化
针对误差来源进行模拟结果的优化和改进，提高 数值模拟的精度和可靠性。
ABCD
误差来源分析
分析数值模拟中可能存在的误差来源，如模型简 化、材料参数不准确等，并提出改进措施。
工程应用探讨
探讨数值模拟在钢结构焊接残余应力分析中的工 程应用前景和局限性。
原理
利用超声波在材料中的传播速 度与应力之间的关系，通过测 量超声波传播速度的变化来计
算残余应力。
优点
设备相对简单，操作方便，可 实现在线测量。
缺点
对材料表面粗糙度和温度等因 素敏感，测量结果易受干扰。
应用范围
适用于各种金属材料和构件的 表面残余应力测量。
应变片法
原理
在构件表面粘贴应变片，通过测量应 变片电阻值的变化来计算残余应力。
求解过程
采用合适的数值方法求解边界积分方 程，得到焊接过程中的温度场和应力
场分布。
材料本构关系与热源模拟
定义材料的本构关系和焊接热源模型 ，以模拟焊接过程中的热力学行为。
结果分析与验证
对求解结果进行可视化处理和数据分 析，评估残余应力的分布和影响，并 与实验结果进行对比验证。
消除钢结构焊接应力的方法
消除钢结构焊接应力的方法
钢结构焊接是一种常见的连接方法，但焊接后会产生应力，如果不及时消除这些应力，会对结构产生损害，因此消除钢结构焊接应力至关重要。
以下是几种常见的消除钢结构焊接应力的方法：
1. 热处理法：在焊接后进行热处理，通常是加热到高温，然后慢慢冷却。
这种方法可以消除焊接产生的应力，但需要特殊的设备和技术，成本较高。
2. 机械法：通过机械加工，如刨削、磨削和冲压等方法，消除焊接应力。
这种方法的成本较低，但需要较长的时间和劳动力。
3. 冷却法：在焊接时，采用冷却剂，如水或空气，来快速冷却焊接区域。
这种方法可以有效地减少焊接应力，但需要特殊的设备和技术。
4. 裂纹控制法：焊接时采用控制焊接速度和温度的方法，以减少裂纹的产生，从而减少焊接应力。
总之，消除钢结构焊接应力的方法有很多种，具体的方法需要根据具体情况选择。
在焊接前，应对焊接材料进行评估，制定合适的焊接工艺和消除应力的方法，以确保焊接后的结构稳定、安全。
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焊接应力释放
焊接应力释放说明致???工程名称：神华黄骅机车车辆检修中心工程关于本工程的焊接应力问题，建筑钢结构共有两本规程标准对此有规定，一本是《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002简称焊接规程，一本是《钢结构焊接标准》GB50661-2020简称焊接标准，焊接规程的节和焊接标准的节的规定是相似的，焊接标准条规定“设计或合同文件对焊后排除应力有要求时，需经疲劳验算的动荷载结构中经受拉应力的对接接头或焊缝密集的节点或构件，宜采纳电加热器局部退火和加热炉整体退火等方式进行排除应力处置；如仅为稳固结构尺寸，可采纳震动法排除应力”条文中有以下3个要点，①是设计有要求；②是需经疲劳验算的动荷载结构中经受拉应力的对接接头；③是焊缝密集的节点或构件。
关于一样的建筑钢结构符合上述要求的只有中级工作制起重量大于等于50t吊车梁的下翼缘和重级工作制吊车梁的下翼缘，参照锅炉压力容器的要求，对低合金结构钢当板厚达到30mm时，需要对对接焊缝做排除应力处置，一样采纳电加热器局部热处置。
本工程没有知足上述要求的情形，无需做焊接应力释放。
排除焊接残余应力的方式一样有：一、时效法；二、振动法（锤击、超声波）；3、热处置法（整体、局部）；4、拉伸法（机械、温差）等等。
一样一般建筑钢结构用到的方式有局部热处置和振动，本工程均无需利用。
去应力的目的是为了降低焊接残余应力或维持结构尺寸稳固，对建筑钢结构而言，降低焊接残余应力保证焊缝受力靠得住是要紧目的，经常使用做法是焊缝无标准所列缺点即能够为去应力达到了成效或无需做去应力。
北京东方诚国际钢结构工程神华项目部2021/11/18负温阻碍说明致???工程名称：神华黄骅机车车辆检修中心工程一、负温条件下利用的钢材，未进行负温冲击韧性实验。
《钢结构设计标准》GB50017-2003第条要求关于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击的合格保证。
当结构工作温度不高于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证。
浅谈钢结构焊接变形与应力消除
浅谈钢结构焊接变形与应力消除摘要：钢结构的焊接过程实际上是在焊件局部区域加热后又冷却凝固的过程，但由于不均匀温度场，导致焊件不均匀的膨胀和收缩，从而使焊件内部产生焊接应力而引起焊接变形。
本文主要分析钢结构焊接变形的类型及原因，以及应力消除。
关键词：钢结构；焊接变形；应力近年来，随着我国的工业发展，钢结构工程因其结构性能好、结构组织均匀、强度高、弹性模量高、塑性和韧性好，适于承受冲击和地震荷载、施工速度快、便于机械化生产和工业化程度高等很多优越条件，因此钢结构工程在建筑领域被广泛应用。
但是，也不能否认，钢结构还存在着缺陷和隐患。
1、钢结构焊接变形与残余应力的产生原因金属构件焊接时，焊缝区域局部受热膨胀，而周围的母材还处于冷态式或加热温度不高，因而对受热区域母材的膨胀起约束作用，因而焊接区受压，而母材受拉；随着电弧前移，已完成焊接的热影响冷却收缩，而其周围的母材此时起到了约束其收缩的作用，因而焊缝区域受拉，而其周围的母材金属受压。
在焊接应力作用下，如果焊件的拘束度较小，则焊件会产生相应的变形，如缩短、弯曲、翘曲等；如果焊件的拘束度很大，此时焊件不能自由变形，但在应力作用下会产生局部的应变，同时产生较大的残余应力。
焊接应力是指对钢构件进行焊接加工过程中，在焊件上产生局部高温的不均匀温度场，焊接中心处温度可达1800℃，局部高温使材料产生不均匀的膨胀。
处于高温区域的材料受到周围温度较低、膨胀量较小的材料的限制而不能自由地进行膨胀，于是焊件内出现内应力，使高温区的材料受到挤压，产生局部压缩塑性应变，在冷却过程中，经受压缩塑性应变的材料，由于不能自由收缩而受到拉伸，于是焊件中又出现了一个与焊件加热方向大致相反的内应力场。
另外，由于构件受到焊接热循环的作用，使焊缝金属的内部组织发生了不同的变化，引起了因金属组织转变而造成体积上的变化。
产生相变应力。
除上述两种原因外，如果焊件被刚性固定或焊件之间相互牵制住，也会在焊接件中产生焊接应力，上述因素就是焊接残余应力的形成过程。
钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法
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。
大型钢结构屋架焊接应力释放研究
结构屋 架 平 台焊接 变形 问题 ， 工前 应 分析 出影 响 变形 的主要 因素 施 并预 见 变形 的方 向， 制定预 防、矫 正 变形 、释 放 焊接 应 力的措 施 本 文 通过 对 大型钢 结构屋 架平 台施 工 经验 的 总结 ， 出可操 作 性 防 变 提
形措 施 ，在 文 中主要 针 对 的是 大型 钢 结构 屋 架 的焊 接 应 力进 行探
（） ２对结构服 役性 能的影 响
（ 由于 冲击 工艺处 理 的特点 ，仅 可 以用于冲 击工具 可达 的外表 ３ ） ． ２ 力释 放 ． 应 冲 击工艺 一般 采用 的应压 力 的方式 将焊 接应 力随着振 动 的方式 应 力释放 （ ｔ ｓ ｅｉｆ 是 指 物体 内 某一 点 的应 力 由于释 放 进 行消 除 ，这 种 工艺一 般适 用于短 焊 接的局部 处理 。例 如修补焊 接 ｓｒ ｓｒｌ ） ｅ ｅ 能量 而降低 的现 象 ；确切地 说是 能量 释放 。应 力释放 一般 有两种 情 口 ，小配 件焊 接方 式等 。焊接 后容 易产 生延迟 冷裂纹 的情 况 。因此 况 ：其一 。在应 力集 中的部位 ，如断 裂端 点和 交叉部 位等 处发生 形 在屋 架焊 接上 可以采 用于一 些零 件搭配 焊接 的方面 。 变或破 坏 ，导致应 力释 放 。其二 ，并 非应 力集 中的地 区岩质 相变 、 三、结束语 岩石 力学性 质变化 或其 他原 因 ，致使 强度 降低 ，也 会 发生形 变或破 从 上 述分析 我们 可 以知道 ，在 焊接 的过程 当 中会 出现 焊接应 力 坏 。造成 应力 释放 。 来影 响整个 焊接 的结 果 ，因此在 焊接 之前 ，认真 了解 所焊接 的工 艺
对屋 架进 行处理 ，仅 采 用局部 的热 时效无 法达 到消 除整 个残 余应 力
钢结构的焊接残余应力与消除方法
钢结构的焊接残余应力与消除方法摘要：钢结构在焊接的过程中，经常会有焊接参与应力的存在，这会对其总体的施工质量及使用质量产生一定的影响，为了消除这种焊接残余应力，要对其形成原因及影响因素进行分析，在此基础上提出相关的消除措施，本文就针对此予以简单分析。
关键词：钢结构；焊接残余应力；消除在钢结构的施工过程中，其中一种非常重要的施工工艺就是焊接，这是一个非常复杂的过程，其中涉及到力学、冶金、传热、电弧物理等各个学科的，在进行钢结构的焊接时，为了保证其焊接质量及各种使用性能参数，对其焊接残余应力的产生原因进行分析，并提出相关的消除方法是非常必要的。
一、焊接残余应力的概念在进行钢结构中的相关构件的焊接时，会产生一定的内应力即焊接应力，而这种焊接应力的作用时间的长短是有一定的区别的，按照其作用时间的长短有焊接残余应力与焊接瞬时应力的区别，焊接瞬时应力的作用会在焊接之后的短时间内消失，而另一部应力会在焊接结束之后残留于构件之中，继续作用，这种焊接应力就是焊接残余应力。
二、钢结构焊接残余应力的产生原因通过试验分析发现，产生焊接残余应力的原因是多种多样的，对其主要的产生原因进行分析，可以得出以下几点：（1）焊接方法及焊接顺序的不合理会导致焊接残余应力的出现，尤其是对于一些焊接部位较多，焊接程序复杂的构建来说，采用不同的焊接顺序进行焊接，最终产生的焊接应力也是不尽相同的。
（2）焊接工艺参数设置不合理，在构件的焊接过程中，需要综合考虑构建的结构、材质、厚度等各种因素才能进行焊接方法的选择及焊接参数的设置，否则很容易在焊接的过程中形成凹坑、气孔、裂纹等缺陷。
（3）焊缝的位置及数量分布的不合理，如果在构件的焊接过程中具有较多的封闭焊缝，并且不同焊缝的疏密程度具有较大差别，甚至出现焊缝的相互交叉，这种现象的存在，很容易导致较大焊接残余应力的产生。
（4）焊缝的接头形式、尺寸等设计不合理，焊缝尺寸的大小与焊接应力的大小有着直接的关系，并且焊接间隙、焊接坡口形式、焊接零件之间的搭接方式等都会对焊接残余应力的大小产生直接的影响。
焊接应力的释放与研究
焊接应力的释放与研究作者：张丰雷来源：《职业·下旬刊》 2011年第10期文/张丰雷一、什么是焊接应力与释放焊接应力指焊件内产生的应力。
它是导致结构变形、形成裂纹的主要原因。
焊接应力可分为瞬态热应力和焊接残余应力。
应力释放是指物体内某一点的应力由于释放能量而降低的现象，确切地说是能量释放。
应力释放一般有两种情况：其一，在应力集中的部位，如断裂端点和交叉部位等处发生形变或破坏，导致应力释放；其二，并非应力集中的地区，由于力学性质变化或其他原因，致使强度降低，也会发生形变或破坏，造成应力释放。
焊接应力的危害可从两方面考虑：一是对结构完整性的影响：焊接热应力可促使焊缝产生热裂纹，残余应力导致焊后延迟裂纹的形成。
二是对结构服役性能的影响：焊接残余应力可以加速疲劳破坏，导致应力腐蚀开裂(包括硫化物引起的开裂和碱脆破坏)，产生低温脆断破坏，促进材料的腐蚀磨损等。
压缩残余应力还会造成薄板结构或细长杆件的压曲失稳，产生面外变形。
二、焊接应力减小与释放的研究在焊接过程当中，由于热胀冷缩，焊后又没及时处理，就会出现焊接残余应力，这是形成各种焊接裂纹的原因之一，应在焊接、制造和设计时加以控制和重视。
因此在焊接大型钢结构屋架的时候，由于我们需要对焊接应力进行详细的分析与研究，将焊接应力所产生的影响降低到最小。
一般来说，焊接的方式主要分为几种：热时效、加载法、超声冲击与锤击。
以下对这几种方式进行探讨。
1.大型钢屋架不应采用热时效方法何为时效：时效分为自然时效和热时效。
自然时效指把金属放在自然环境中，金属达到生产后的应力消除。
热时效指在一定的温度中，金属的内应力消除。
对重要焊接构件先进行整体热时效，然后在现场与其他构件进行组合拼焊的工艺是建筑钢结构制造常采用的方法。
在焊接很多大型钢结构建筑物的时候，我们一般都是采用整体热时效，然后运现场拼焊。
通过热时效的焊接方式，可以具有焊缝去氢、恢复塑性和消除应力三重功能。
在焊接过程当中，一般认为热时效的消除应力效果为40%～80%，能有效地保证焊接效果的完整。
钢结构焊接最易出现的问题及解决措施
钢结构焊接最易出现的问题及解决措施钢结构指主要由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。
结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。
因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
钢结构在焊接过程中，有许多需要注意的事项，一旦疏忽，有可能铸成大错。
1、焊接施工不注意选择最佳电压【现象】焊接时无论是打底、填充、盖面，不管坡口尺寸大小，均选择同一电弧电压。
这样有可能达不到要求的熔深、熔宽，出现咬边、气孔、飞溅等缺陷。
【措施】一般针对不同情况应该分别选择相应长弧或短弧能得到较好的焊接质量和工作效率。
例如打底焊接时为了能得到较好的熔深应该采用短弧操作，填充焊或盖面焊接时为了得到较高的效率和熔宽可以适当加大电弧电压。
2、焊接不控制焊接电流【现象】焊接时，为了抢进度，对于中厚板对接焊缝采取不开坡口。
强度指标下降，甚至达不到标准要求，弯曲试验时出现裂纹，这样会使焊缝接头性能不能保证，对结构安全构成潜在危害。
【措施】焊接时要按工艺评定中的焊接电流控制，允许有10～15%浮动。
坡口的钝边尺寸不宜超过6mm。
对接时，板厚超过6mm时，要开坡口进行焊接。
3、不注意焊接速度与焊接电流，焊条直径协调使用【现象】焊接时不注意控制焊接速度与焊接电流，焊条直径、焊接位置协调起来使用。
如对全熔透的角缝进行打底焊时，由于根部尺寸窄，如焊接速度过快，根部气体、夹渣没有足够的时间排出，易使根部产生未熔透、夹渣、气孔等缺陷；盖面焊时，如焊接速度过快，也易产生气孔；焊接速度过慢，则焊缝余高会过高，外形不整齐；焊接薄板或钝边尺寸小的焊缝时，焊接速度太慢，易出现烧穿等情况。
【措施】焊接速度对焊接质量和焊接生产效率有重大影响，选用时配合焊接电流、焊缝位置（打底焊，填充焊，盖面焊）、焊缝的厚薄、坡口尺寸选取适当的焊接速度，在保证熔透，气体、焊渣易排出，不烧穿，成形良好的前提下选用较大的焊接速度，以提高生产率效率。
焊接残余应力和焊接变形对钢结构的影响以及消除和调整的措施
焊接残余应力和焊接变形对钢结构的影响以及消除和调整的措施摘要：焊接残余应力和焊接变形是钢结构产生变形和开裂的主要原因。
本文以焊接残余应力和焊接变形为对象，分别讨论了残余应力对钢结构刚度、静力强度、疲劳强度、应力腐蚀等的影响，促使结构发生脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀开裂、低温变脆等以及造成的焊接变形的种类。
应采取措施对焊接残余应力和焊接变形加以消除和调整。
关键词：钢结构焊接残余应力焊接变形钢结构是钢材通过一定的设计方法做成构件，构件再通过一定的连接方式连接成的整体结构承力体系或传力体系。
连接方式及其质量优劣直接影响钢结构的工作性能。
焊接连接是目前钢结构最主要的连接方式。
但在焊接过程中，在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部的裂缝一旦发生，就容易扩展到整体。
一、焊接残余应力钢材的焊接是一个不均匀的加热和冷却的过程。
在施焊时，焊缝及其附近区域的温度很高，而临近区域温度则急剧的下降，导致不均匀的温度场。
不均匀的温度场产生不均匀的膨胀，温度低的区域膨胀量小限制了高温度区域钢材的膨胀。
当焊接温度场消失后，构件内部产生应力，这种应力称为焊接残余应力。
（一）焊接残余应力对钢结构的影响1.对钢结构刚度的影响焊接残余应力使构件的有效截面减小，丧失进一步承受外载的能力。
焊接残余应力的存在还会增大结构的变形，降低结构的刚度。
2.对静力强度的影响由于焊接应力的自相平衡，使受压区和受拉区的面积相等。
构件全截面达到屈服强度所承受的外力与无焊接应力的轴心受拉构件全截面达到屈服强度时的应力相等，因此不影响静力强度。
3.对疲劳强度的影响残余应力的存在使应力循环发生偏移。
这种偏移，只改变其平均值，不改变其幅值。
当应力循环的平均值增加时，其极限幅值就降低，反之则提高。
4.对应力腐蚀开裂的影响应力腐蚀开裂是拉伸残余应力和化学腐蚀作用下产生裂纹的现象，在一定材料和介质的组合下发生。
钢结构件的变形及矫正
钢结构件的变形及矫正一、钢结构变形的原因1、受外力作用引起的变形1）钢结构件长期承受载荷后而残存的变形。
2）钢结构不正常的外力作用后造成的变形。
这些变形都是外力作用后的永久变形，属于塑性变形。
导致产生这些变形的外力，包括弯曲力、扭力、冲击力、拉力、压力等多种。
2、由于内应力作用引起的变形在物体受到外力作用发生变形的同时，在其内部会出现一种抵抗变形的力，这种力就叫做内力。
物体受外力作用，在单位截面积上出现的内力叫应力。
当没有外力作用时，物体内部所存在的应力叫做内应力。
内应力并不是由外力引起的，焊接过程对金属构件来说，是一种不均匀的加热和冷却，是容易造成构件产生内应力而引起变形的主要原因。
因此，不论何种形式的好焊接变形，都遵循同一规律，即焊缝冷却后，在焊缝区域内产生收缩，而使焊件产生内应力，当焊件本身的刚度不能克服焊缝的收缩作用时，便造成焊接件的变形。
二、影响钢结构焊接变形的因素影响钢结构焊接变形的因素较多，大致可以分为设计和工艺两方面因素。
1）设计方面主要指结构设计的合理性、焊缝的位置以及焊接坡口的形式等。
2）工艺方面主要指合理的焊接工艺规程、合理的装焊顺序、各种防变形和反变形的采用以及设法消除焊接结构的应力等。
钢结构件都是将多种零件通过焊接、铆接或用螺栓连接等方式连成一体的，相互联系而又相互制约的一个有机的整体。
因此，对产生变形的钢结构件进行矫正前，必须首先了解变形产生的原因，分析钢结构件的内在联系，找出矛盾的主次关系，确定了正确的矫正部位和相应的矫正手段，才可着手进行矫正工作。
切不可孤立地看待问题而贸然下手。
三、钢结构变形的矫正和预防1、矫正原理矫正原理就是利用金属的塑性，通过外力或局部加热的作用，迫使铆焊结构件上钢材变形的紧缩区域内较短的“纤维”伸长，或使疏松区域内较长的“纤维”缩短，最后使钢材各层“纤维”的长度趋近相等而平直，其实质就是通过对钢材变形的反变形来达到矫正铆焊结构件的目的。
2、矫正方法的确定矫正的方法很多，根据矫正时钢材的温度不同分为冷矫正和热矫正两种。
浅谈焊接应力的释放
浅谈焊接应力的释放[摘要] 焊接后的残余应力如果得不到合理的释放，会造成焊缝产生裂纹，严重时造成设备报废。
较小工件应力的释放可以通过热处理、合理的装配、锤击震动等方法消除应力，但在大型钢结构屋架平台施工中,焊接是重要工序.如何消除焊接应力,控制焊接变形,是保证工程质量的关键.针对大型钢结构屋架平台焊接变形问题,施工前应分析出影响变形的主要因素并预见变形的方向,制定预防、矫正变形、释放焊接应力的措施。
本文要论述的是对大型钢结构屋架平台施工经验的总结,提出可操作性防变形措施及相应的解决方案。
[关键词] 钢结构组装焊接变形及应力控制措施1．先了解什么是焊接应力与释放焊接应力:指焊件内产生的应力。
它是导致结构变形,形成裂纹的主要原因。
焊接应力可分为瞬态热应力和焊接残余应力。
应力释放：是指物体内某一点的应力由于释放能量而降低的现象;确切地说是能量释放。
应力释放一般有两种情况:其一,在应力集中的部位,如断裂端点和交叉部位等处发生形变或破坏,导致应力释放。
其二,并非应力集中的地区岩质相变、岩石力学性质变化或其他原因,致使强度降低,也会发生形变或破坏,造成应力释放。
焊接应力的危害可从两方面考虑:(1)对结构完整性的影响：焊接热应力可促使焊缝产生热裂纹,残余应力导致焊后延迟裂纹的形成。
(2)对结构服役性能的影响：焊接残余应力可以加速疲劳破坏,导致应力腐蚀开裂(包括硫化物引起的开裂和碱脆破坏),产生低温脆断破坏,促进材料的腐蚀磨损等,压缩残余应力还会造成薄板结构或细长杆件的压曲失稳,产生面外变形。
2.焊接应力减小与释放的研究：在焊接过程当中，由于热胀冷缩,焊后又没及时处理，就会出现焊接残余应力,并且是形成各种焊接裂纹的因素之一,应在焊接、制造和设计时加以控制和重视。
因此在焊接大型钢结构屋架的时候,由于我们需要对焊接应力进行详细的分析与研究,将焊接应力所产生的影响降低到最小的限度。
一般来说,焊接的方式主要分为几种,热时效、加载法、超声冲击与锤击。
钢结构焊接残余应力产生的原因
钢结构焊接残余应力产生的原因引言：钢结构焊接是一种常见的连接方法，但在焊接过程中会产生残余应力。
了解焊接残余应力产生的原因对于有效控制焊接质量和延长结构寿命至关重要。
本文将就钢结构焊接残余应力产生的原因进行探讨。
一、热应力引起的残余应力焊接过程中，高温会导致焊接区域的局部膨胀，而冷却后又会收缩。
这种温度变化引起的热应力会在焊接接头中产生残余应力。
热应力主要来源于以下几个方面：1.1. 焊接热源焊接电弧产生的高温会使焊接接头局部加热，导致局部膨胀。
当焊接材料冷却后，由于不同部位的冷却速度不同，会产生不均匀的收缩，进而引起残余应力。
1.2. 焊接过程中的热传导焊接过程中，焊接热源会引发热传导，使焊接接头周围的材料温度升高。
随着温度的升高，材料的热膨胀系数也会增大，从而产生热应力。
1.3. 相变引起的体积变化在焊接过程中，金属材料会经历固态到液态的相变，这个过程伴随着体积的变化。
当焊接材料冷却后，由于相变引起的体积变化不均匀，会导致残余应力的产生。
二、冷却引起的残余应力焊接完成后，焊接接头会经历冷却过程。
冷却过程中，焊接接头会逐渐降温，从而引发残余应力。
冷却引起的残余应力主要有以下几个原因：2.1. 不均匀的冷却速度焊接接头不同部位的冷却速度不同，由于冷却速度的差异，会导致焊接接头内部产生不均匀的残余应力。
例如，焊接接头的外侧由于与外界的接触，冷却速度较快，而内部由于受到周围材料的影响，冷却速度较慢。
2.2. 不同材料的热膨胀系数不同焊接接头通常由多种材料组成，而不同材料的热膨胀系数也不相同。
在冷却过程中，由于不同材料的收缩率不同，会导致焊接接头产生残余应力。
2.3. 结构约束焊接接头通常是固定在结构中的一部分，而结构的约束会限制焊接接头的自由收缩。
当焊接接头因冷却而收缩时，受到结构的约束，会产生残余应力。
三、应力集中引起的残余应力焊接接头通常是由多个焊缝组成的，而焊缝的几何形状和尺寸会导致应力集中。
焊接钢结构变形和应力控制方法
第2讲 焊接钢结构应力和变形控 制方法
(4)爆炸法 概念:它是利用炸药爆炸时冲击波的能量使产生残余应力的相 关区产生塑性变形，从而达到消除残余应力的目的. 缺点:消耗金属材料部分塑性，对低温和动载结构要慎重选用. (5)碾压法(滚压法) 概念:用滚轮施加一定压力在焊缝表面进行滚压，使焊缝金属 产生局部塑性变形来减小残余应力或改善其分布的一种方法. 特点: a.适于处理规则焊缝; b.对焊缝组织/力学性能影响不大; c.可与矫形处理同时进行; d.适用于薄壁焊接结构.
——坡口角度(°). (3)角焊缝产生角变形 T形接头角变形包括两个方面: a.开坡口对接焊缝角变形; b.平板堆焊时引起角变形.
第2讲 焊接钢结构应力和变形控 制方法
三 预防和消除焊接残余变形的措施 解决焊接变形问题从三方面着手: 1)焊前设计; 2)焊接过程采用工艺措施; 3)焊后采用工艺焊后矫正焊接变形. 1.设计措施 a.尽量选用对称的构件截面/焊缝位置 . b.合理地选择焊缝长度/焊缝数量 . c.尽量减小焊缝截面尺寸 . d.选用轧制型材/锻件/铸件/钣金成形件构成焊接结构 .
第2讲 焊接钢结构应力和变形控 制方法
在单层焊时其纵向收缩可用下式估算：
x 0.86 10－6 qv L / A
式中
q v ——焊接热输入(J/cm)
焊接热输入用下式计算：
qv＝IU / v
式中:
U——电弧电压(V)； I——焊接电流(A) v——焊接速度(cm／s)
——电弧热效率.
第2讲 焊接钢结构应力和变形控 制方法
(2)局部热处理 作用: a.降低结构残余应力;b.改善焊接接头组织和 力学性能. 局部热处理规范: a.JB/T 6046规定-环缝每侧环形加热带宽度应大于容 器壁厚2-3倍; b.英国BS2633规定均温带宽度为1.5 (为管壁厚)，加 热宽度为2.5;
钢结构焊接的问题及处理方法详细讲解
钢结构焊接的问题及处理方法详细讲解This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.钢结构焊接的问题及处理方法详细讲解焊接中的局部变形1.1产生原因1)加工件的刚性小或不均匀，焊后收缩，变形不一致。
2)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。
3)施工人员操作不当，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。
4)焊接时咬肉过大，引起焊接应力集中和过量变形。
5)焊接放置不平，应力集中释放时引起变形。
1.2预防措施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)制定合理的焊接顺序，以减少变形如先焊主要焊缝后焊次要焊缝，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。
3)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。
4)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。
5)大型加工件如形状不对称，应将小部件组焊矫正完变形后，再进行装配焊接，以减少整体变形。
6)工件焊接时应经常翻动，使变形互相抵消。
7)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。
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。
1.3处理方法对已变形的构件，如变形不大，可人工用卡具矫正。
如变形较大，可用火炮矫正，对局部变形可用火烤外部位。
角变形可用边烤边用千斤顶的方法矫正。
工件侧弯2.1产生原因1）构件组未搭设平台，基准面出现侧弯，焊接后产生弯曲。
2)构件节点间隙不均，焊接后收缩向间隙大的一侧弯曲。
3)组焊与焊接工艺顺序不当，或强行组装，焊接后还存在较大残余应力或焊后放置不平、支点太少、或位置不正确而产生弯曲。
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稳， 产生 面外 变 形 。
破坏 ， 造 成 应 力 释放 。 ３ ． ５ 其 他 变 形 焊接引起的其他变形还有错边变形和波浪变形 等。 ２ 焊接 应 力 减 小 与 释 放 的 研 究 在焊 接过程 当中 ， 南于焊接 点的好坏 ， 往 往会 ｍ现焊接 残余 ４ 钢 结 构 矫 正概 述 通常 ， 当 焊 接 钢 结 构 产 生 的变 形 超 过 技 术 设 计 允 许 变 形 范 同 应力， 焊接残余 应力和残 存变形将影 响构件 的受 力和使 用 ， 并且
民 营科技２ ０ １ ４ 年第４ 期
工程 科技
钢 结构 的焊接应 力释放和矫正
任 俊 杰
（ 神 华 准格 尔能 源公 司设 备 维修 中心 吊斗 铲 车 间 ， 内蒙 古 鄂 尔 多斯 ０ １ ０ ３ ０ ０ ） 摘 要： 在 大 型 钢 结 构屋 架平 台施 工 中 ， 焊 接 是 重要 工 序 ， 焊４ ｇ － Ｔ － 作量大 ， 且 大部 分 为 全 熔 透 焊 缝 ， 质 量要 求 高 ， 焊 接 难 度 大 。如 何 消 除 焊接 应 力 ， 控 制 焊接 变形 ， 是保 证 工程 质 量 的 关键 ， 针 对 大 型铜 结 构 屋 架 平 台焊接 变形 问题 ， 施 工前 应 分 析 出影 响 变形 的 主要 因素
３ ． １ 收 缩 变 形
可 分 为 纵 向收 缩 变 形 ： 由 于 构 件 的焊 缝 及 附 近 的 金 属 在焊 接 １ ）对结构完整性的影响 。焊接 热应力可促使焊缝 产生热裂 纹， 残余应力导致焊后延迟 裂纹 的形成。２ ） 对结构 服役 性能的影 高温作用下膨胀时受到周 围未加 热金属的阻碍 ， 产生 了压缩 塑性 响 。焊 接 残 余 应 力 可 以加 速 疲 劳 破 坏 ， 导致 应 力 腐 蚀 开 裂 （ 包 括 硫 变 形 ， 这 个 区域 称 为 塑 性 变 形 区 。
接 头 和 Ｔ形接 头焊 缝 中 。 ３ ． ３ 弯曲变形 １ ． ２ 应力释放 弯 曲变 形 也 称 为 挠 曲变 形 。焊 接 引 起 的 挠 曲 变 形指 纵 向 收缩 应力释放 （ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｒ ｅ ｌ ｉ ｅ ｆ ） 是指物体 内某一 点的应力 由于释放能 量而 降低 的现象 ； 确切地说是能量 释放。应力释放一般有 两种情 和横向收缩 引起 的挠 曲变形纵向收缩 引起 的挠 曲变形 。
形状 ， 焊缝在结 构 上的位 置。 以及采 用的焊接顺 序 ， 焊接 电流 大 １ ． １ 焊 接 应 力 概述 焊接应力 ： 是焊接 过程中焊件 内产生 的应 力。它是导致结 构 小 ， 焊接方法等有关。按焊接残余变形 的外观形态分为收缩变形 ， 弯 曲变形 ， 波浪变形和扭 曲变形五种基本类型 。 变形 ， 形成裂纹的主要原因 。焊接应力可 分为瞬态热应 力和焊接 角变形 ， 残余应 力。焊接应力的危害可从两方面考虑 ：
况： 其一 ， 在应力集中的部位 ， 如断裂端点和交叉部位 等处 发生形 ３ ． ４ 扭 曲变 形 变或破坏 ， 导致应力释放 。其二 ， 并非应力集 中的地 区岩质相变 、 扭曲变形 常发生在杆件结构 中。焊接扭 曲变形的影响因素主 其机理分析较为复杂。 岩石 力学性质 变化或其 他原因 ， 致使强 度降低 ， 也会 发生形 变或 要 是 焊 接 加 热 不均 匀 造 成 的 ，
是形成各 种焊接裂 纹的因素之 一 ， 应在焊接 、 制造 和设计 时加 以 时 ， 应设法进行矫正 ， 使其达到符合产品质量要求 。实践证 明 ， 多 数 变 形 的构 件 是 可 以 矫 正 的 。在 生 产 过程 中普 遍 应 用 的矫 正 方 法 控制和重视。 ２ ． １ 大型钢屋架不应采用热 时效方法 主要有机械矫正 、 火焰矫正。 对重要焊接构件先进行整体热 时效 ， 然后 在现场与其它构件 ４ ． １ 钢 结 构 焊 接 变 形 火 焰 矫 正 火焰 矫正法就是 把焊接 变形相对 部位 的金属局 部加热 到热 进行组合拼焊的Ｔ艺是建筑钢结构制造常采用的方法 。在焊接很 多大 型钢结构建筑物 的时候 ，我们 一般都是采用整 体热时效 ， 然 塑状态 ， 利用不均匀加热 引起变形 来矫正焊接结构 已经 发生 的变 形， 这种方法只需普通气焊所用的Ｔ具和设 备。 ４ ． ２ 钢 结 构 焊接 变 形 机 械 矫 正 ２ ． ２ 建 议 采 用 加 载 法 加载法就是通 过不 同方 式在构件上施加一 定的拉伸应力 ， 使 利 用机 械外 力使 构件产生与焊接变形方 向相反 的塑性 变形 ， 焊缝 及其 附 近 产 生 拉 伸 塑 性 变 形 ， 与 焊 接 时 在 焊 缝 及 其 附 近 所 产 使 两 者 互 相 抵 消 ， 称 为机 械矫 正 法 。 采 用 加 压 机 械 来 矫 正 ． ［ 字 梁 生的压缩塑性变形相互抵消一部分 ， 达 到 松 驰 应 力 的 目的 。这 种 的 弯 曲 变形 。
后运现场拼焊 。
方式可以在一定程度上进行进行大型钢结构屋架 的焊接 。由于在
并 预 见 变形 的 方 向 ， 制定预防、 矫 正 变形 、 释 放 焊 接 应 力 的措 施 。
关 键词 ： 铜结构 ； 组装 ； 焊接 ； 变形 ； 应 力；结 构 焊 接 后 现 变 形 的 类 型 和 大 小 与结 构 的 材 料 ，板 厚 ，