建筑工程钢结构焊接变形的控制措施

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。

参考文献：

[1]高志全，孔垂敏，王超，许金国.100T电炉（EAF）半密闭导流罩移动门整体法组装安装工

艺[J].价值工程.2014（20）

[2]褚利明.超级施工升降机在超高层建筑中的应用[J].建筑施工.2013（05）

[3]陈海洋.浅谈钢结构焊接变形控制[J].科技创业家.2012（16）