钢结构焊接变形的成因与措施

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钢结构焊接变形控制措施

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。

焊接应力及焊接变形预防措施

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。

钢结构焊接变形的成因与控制策略

钢结构焊接变形的成因与控制策略摘要：由于钢结构在建筑施工中有很多优点，如质量方面、施工方面等优点都很多，所以它的应用比较广泛。

但是，由于钢结构在焊接技术上容易发生变形，就使钢结构应用技术没有办法做到尽善尽美。

本文详细分析钢结构变形的各种类型和什么原因使钢结构发生了变形以及怎样有效地对钢结构的变形进行控制。

希望能给同行提供帮助。

关键词：钢结构；焊接；技术；策略引言：在建筑结构类型中，钢结构是其中之一，它的应用是非常普遍的，焊接技术是钢结构应用中最常见的一种技术。

钢结构在焊接过程中由于受到多种因素的影响会发生变形，如环境、适度、温度对钢结构的焊接技术都有不同程度的影响，焊接后需要很好的保养，如果保养不全面也有可能发生变形。

轻微的变形对施工有不良影响，严重的变形就给整个工程带来巨大的损失，会使工程毁于一旦，使生命财产受到威胁。

因此，对于钢结构焊接发生各种变形的原因要深入研究，找到相应的策略进行解决或预防，将焊接中变形的几率降到最低，降低整个钢结构应用中的负面影响。

1钢结构变形原理在进行钢结构焊接过程中，最基本操作就是将其进行高温加热，在此过程中，会有产生一个最高的温度，这个温度就会使焊接处的金属熔化，即熔点，最后，温度还要降至到室内温度，钢结构焊接便是在整个降温过程中逐渐完成的。

金属也有一个特点，即热胀冷缩，当焊接处的金属如果达到了熔点的温度时，就会极度膨胀，但这时，距离焊接缝隙近处的金属的温度依然处于低温状态，当两处的金属进行融合的时候，由于一方温度极高，一方温度却很低，在这种情况下发生融合，就会使焊接处的金属达不到完全彻底的膨胀，从而就产生了焊接过程中的一种变形，这种形式被称为塑性变形。

当这样的一个一个塑性变形结合后，就形成了钢结构的焊接变形[1]。

2钢结构焊接变形的类型钢结构焊接发生变形，有各种不同的原因，因此也就产生了各种不同的结果。

钢结构焊接变形有如下几种：（1）纵横变形。

当温度降低后，金属会产生收缩而发生变形，这种类型的变形就是纵横变形。

浅析钢结构焊接变形原因及应对措施

浅析钢结构焊接变形原因及应对措施摘要：通过对钢结构变形的种类和原因分析，提出控制钢结构焊接变形的一些措施以及减少焊接应力的一些控制措施，以其提高钢结构的焊接工艺，增加钢结构的承载力，更好的应用于大跨度桁架结构中，建造新型科技水平下的建筑物和构筑物。

关键词建筑钢结构焊接变形焊接应力控制措施1、前言随着我国社会经济的不断进步，高铁车站的建设呈现出繁荣的景象，大跨度的桁架结构的应用越来越普遍，需求越来越大，因此焊接技术在钢结构的制作中的应用逐渐广泛。

在焊接的过程中，由于不均匀温度场和比容不同的组织，引起了局部塑性变形和焊接应力变形。

焊接应力会对焊接接头的韧性、疲劳强度、抗腐蚀能力等产生影响；焊接变形对产品的结合尺寸和装配质量等产生影响，因此如何有效的控制焊接变形和减少焊接应力成为了迫切解决的问题。

根据建筑钢结构验收施工规范条例：“钢结构出厂资料中需要提交带有焊接工艺方面的评定报告”，对于那些厚度大、跨度大、超高层的大型钢结构以及重型钢结构，需要严格按照建筑钢结构焊接技术的标准规范进行评定，同时存在注重材料和材质焊接性而忽视构件的脆性的问题。

[1] 随着钢结构的发展，建筑钢结构焊接工艺的发展越来越受到重视，提高钢结构焊接工艺技术，可以有效提高钢结构的承载力，以便更好地应用于大跨度桁架结构中。

2、钢结构焊接变形种类及产生原因由于焊接方法、工艺手段、焊接位置等因素影响，按照外形变形的形式将钢结构焊接变形进行划分，主要分为纵横向变形（产生的主要原因是焊缝熔点处受热发生膨胀与周围低温金属产生冲击，从而出现变形。

钢结构焊接以后，如果焊缝在轴向方向上产生收缩变形，那么产生的就是纵向收缩变形；如果焊缝在垂直方向上产生收缩变形，那么产生的就是横向收缩变形）、角变形（这种变形产生的主要原因是焊缝沿着板厚方向发生收缩变形量，从而围绕焊缝使焊接构件的平面产生角位移）、螺旋形变形（焊件在结构上出现的扭曲变形，原因是焊缝沿长度发生不均匀变形或者发生纵向错边）、挠曲变形（焊接之后,相近焊缝的收缩变形程度不同或者一条焊缝产生变形而另一侧未产生变形,造成的焊缝在外观上存在挠曲现象）、波浪变形（主要产生于薄板钢结构焊接过程中，由于焊缝的内应力而产生的波浪形收缩）、错边变形（主要产生在两个钢结构焊接过程中，由于钢结构两侧受热不均匀在焊件的长度和高度上发生错位），其中最常见的是横向变形、纵向变形、角变形和挠曲变形。

钢结构焊接变形的原因和防止措施

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。

影响焊接变形的原因以及控制措施探讨

使用夹具和支撑
在焊接过程中使用夹具和支撑，限制结构的自由度，控制变形方向。
04
实际案例分析
案例一
原因 • 施工环境因素：如温度、湿度等对焊接变形产生影响。
• 焊接工艺因素：如焊接电流、电弧电压等参数影响。
案例一
• 钢结构自身因素：如材料厚度、结构形式等对焊接变形产生影响。
案例一
控制措施
• 焊接工艺优化：通过合理的焊接参数选择，减少焊接变形。
焊接变形的影响因素
焊接工艺参数
焊接电流、电弧电压、焊接速度等工艺参数对焊接变形有重要影响。
材料的物理性能
材料的热膨胀系数、导热性、相变温度等物理性能对焊接变形也有影响。
焊缝设计和接头形式
焊缝尺寸、坡口角度、接头形式等因素都会影响焊接变形。
装配和固定方式
装配和固定方式不当也会导致焊接变形。

影响焊接变形的原因以及控制措施探讨
2023-11-07
目录
• 焊接变形概述 • 焊接变形的原因分析 • 控制焊接变形的措施 • 实际案例分析
01
焊接变形概述
焊接变形的定义
焊接变形是指金属在焊接过程中，由于施焊电弧的高温作用，使金属局部受热不均匀，冷却后发生形状和尺寸的变化。
焊接变形包括收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形等多种形式。
焊接变形的分类
根据变形的来源，焊接变形可以分为两类：一类是由于焊接过程中的热变形引起的，另一类是由于结构本身刚度不足或应力不均衡引起的。
热变形是由于焊接过程中局部高温加热和冷却不均匀，导致金属热胀冷缩不协调而产生的。
结构本身刚度不足或应力不均衡引起的变形是由于结构在焊接过程中受到不均匀加热和冷却的影响，以及结构本身刚度不足等因素导致的。

焊接变形产生原因及防止措施

1、手工锤击矫正薄板波浪变形的方法
• 手工锤击矫正薄板波浪变形的方法，见图11。图11a表示薄板原始的变形情况，锤击时锤击部位不能是突起的地方，这样结果只能朝反方向突出，见图11b，接着又要锤击反面，结果不仅不能矫平，反而要增加变形。正确的方法是锤击突起部分四周的金属，使之产生塑性伸长，并沿半径方向由里向外锤击，见图11c，或者沿着突起部分四周逐渐向里锤击，见图11d。
5、大面积不复合修补
• 若每块的堆焊面积过大时(大于150X150mm)，应采用分区堆焊，以避免热量过于集中而发生变形或裂纹。施焊前，将需要堆焊的部位划成正方形或三角形，每边长100～150㎜，避免热量过于集中，并在各堆焊区排定先后施焊次序，以跳焊方式施焊，使两个焊区尽量离得远些，避免热量过于集中，相邻区域焊逢的施焊方向，正方形的应互成90°，三角形的要互成60°。以减少应力集中。
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焊接变形产生原因及防止措施
3.8、利用反变形法来控制焊接残余变形
• 为了抵消焊接残余变形，焊前先将焊件向与焊接残余变形相反的方向进行人为的变形，这种方法称为反变形法。(不锈钢和复合板对接)
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焊接变形产生原因及防止措施
四、公司目前的焊接修补情况
• 焊机电流调节指示标损坏，焊工不能根据操作规程电流施焊，都是根据个人喜好调节电流、电压进行施焊。
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焊接变形产生原因及防止措施
结束
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焊接变形产生原因及防止措施
• 散热法和冷焊法原理是一样的，就是减少热输入
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焊接变形产生原因及防止措施
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焊接变形产生原因及防止措施
3.5留余量法
• 留余量法此法即是在下料时，将零件的长度或宽度尺寸比设计尺寸适当加大，以补偿焊件的收缩。余量的多少可根据公式并结合生产经验来确定。留余量法主要是用于防止焊件的收缩变形。

钢结构焊接变形的成因与解决方法

钢结构焊接变形的成因与解决方法摘要：钢结构加工制作过程中，焊接变形的影响因素比较多，如环境条件、施工材料以及各种人为因素（焊工的技能）等，而钢结构一旦出现变形问题，则会严重影响整个工程项目的施工质量，甚至会引发更为严重的后果。

本文将对钢结构焊接变形的主要原因进行分析，并提出相应的预防措施与解决方法。

关键词：钢结构；焊接；应力集中；变形在建筑工程施工过程中，结构较为复杂、多样的钢结构焊接工作量非常大，这为钢结构焊接过程中的变形控制工作来带了压力；同时，钢结构焊接变形会对施工质量产生不利影响、造成严重的人员伤亡，因此加强对钢结构焊接变形问题的研究，具有非常重大的现实意义。

1.钢结构焊接变形问题分析钢结构焊接变形类型主要表现为以下几种。

第一，降温型收缩变形。

该种焊接变形主要是因为焊接完成后，随着温度的降低而导致金属收缩，从焊缝开始，会产生纵向的变形。

第二，降温过程中，焊缝位置因金属收缩量不同而形成产角度位移，进而产生角度型变形。

第二，因扭曲而形成的螺旋变形。

在焊缝角位置，因钢结构纵横面分布不均匀，所以形成钢结构焊接变形。

第四，错边变形。

钢结构焊接人员在实际施工操作过程中，如果对钢结构加热不均匀，则钢结构构件就会产生不同程度的收缩，以致于焊缝位置的构件尺寸不相同，进而形成错边变形。

第五，挠曲型变形。

钢结构焊接过程中，如果焊缝位置不能产生一样的焊接变形结果，则会给人一种扭曲感，这就是挠曲型变形。

第六，波浪型变形。

对于钢结构而言，在焊缝位置存在着内应力，该种内应力在焊接位置会产生波浪式的表现形式。

第一，焊接过程中因温度控制不当而产生的焊接变形。

从实践来看，温度是造成钢结构焊接变形的重要因素，随着温度的不断升高，当达到金属熔点时，甚不同类型的金属材料膨胀程度存在着较大的差异；在此过程中，钢结构感官上会有不协调之感，此时即产生钢结构焊接变形。

当一种金属接近或者达到熔点时，该种金属会使临近的金属材料产生一定的膨胀，进行造成变形。

焊接变形的原因及控制方法

焊接变形的原因及控制方法焊接变形是指焊接过程中产生的结构形状、尺寸和应力的改变。

变形对于焊接结构的质量和使用寿命都具有重要影响，因此需要采取控制措施来减少焊接变形。

1.熔融区的体积收缩：在焊接中，熔融区的温度升高，熔化的金属液体会发生体积收缩。

当焊接过程中发生多次的局部加热和熔化，熔融区收缩现象将会导致焊接件变形。

2.焊接应力：焊接过程中形成的焊接应力是导致焊缝及周边材料变形的重要原因。

焊接引起的应力主要有热应力和残余应力两种。

3.材料的热物理性质差异：焊接过程中，不同材料的热膨胀系数和热传导系数的差异也会导致焊件变形。

为了控制焊接变形，可以采取以下方法：1.合理设计焊接结构：通过合理设计焊接结构，可以减轻焊接变形产生的程度。

例如，在设计焊接结构时可以采用对称组织，增加长交叉焊缝间的连接来减轻焊接变形。

2.使用焊接工艺参数：调整焊接工艺参数，如焊接速度、焊接电流和电压等，可以减少焊接变形。

例如，在焊接速度控制方面，可以采用逆向焊接、速度波动焊接和脉冲焊接等方法来减少焊接变形。

3.采用预应力：对焊接材料进行预应力处理可以减少焊接变形的产生，常见的方法有热拉伸和压力留置法。

4.使用夹具和支撑物：采用夹具和支撑物对焊接结构进行支撑和固定，可以减少焊接变形的产生。

夹具可以限制材料的收缩和变形，支撑物能够提供必要的支撑力和刚度。

5.控制焊接热输入：通过控制焊接热输入来减少焊接变形。

可以采用分段焊接、小电流多道焊、局部加热等方法来降低焊接区域的温度梯度。

总之，焊接变形是焊接过程中难以避免的问题，但通过合理的设计和控制参数的调整，可以有效减少焊接变形的产生，提高焊接结构的质量和可靠性。

钢结构焊接变形的成因及控制方法

钢结构焊接变形的成因及控制方法焊接对钢结构来说是一把双刃剑，既成就了钢结构建设的快速，也会极大地影响钢结构的质量。

钢结构在焊接过程中出现变形是不可避免的，但可以通过合理的作业措施来控制。

今天我们来了解一下焊接变形的成因是什么，有哪些控制方法？焊接变形的成因及控制方法顺口溜焊接变形危害大，控制变形料工设；材料特性影响大，低膨高弹变形小；工艺参数要明确，焊接方法要正确；薄板焊接小电流，厚板多道均匀焊；结构设计要简单，板材可用型钢代；厚板代替薄板件，减少肋板焊缝少；焊道应该对称走，应力抵消变形小；控制变形方法多，参数设计找诀窍；反变拘束最常用，留够余量防缩变；复杂结构单元化，拼接总装形变小；焊缝结构不对称，少缝起焊最有效；焊缝对称不用烦，偶数工人同时焊；长缝焊接变形大，双人对称退焊法；单人焊接亦可行，分段跳焊最实用；认清形变其本质，解决问题不用烦；实践经验最重要，大家都应要记牢。

变形的种类01线性变形1.纵向变形：是焊缝纵向收缩引起的；2.横向变形：是焊缝横向收缩引起的；02角变形贴角焊缝上层焊量大，收缩量很大，因此角变形主要是焊缝在其高度方向横向收缩不均匀引起的。

03弯曲变形对丁字型截面，焊缝收缩对重心有偏心距，因而使截面向上弯曲，所以弯曲变形是偏心焊缝的纵向收缩引起的。

04扭转变形钢结构焊接过程中，有些特殊的结构形式会出现波浪线型或螺线型变形即为扭转变形，其成因较为复杂。

焊接变形的影响因素焊接变形产生的主要原因是由于焊接过程中对焊件进行了局部的不均匀加热，以及随后的不均匀冷却作用和结构本身或外加的刚性拘束作用，通过力，温度和组织等因素，从而在焊接接头区产生不均匀的收缩变形。

011）材料因素主要是由于材料本身的物理特性造成的，尤其是材料的热膨胀系数以及屈服极限还有弹性模量等对材料的作用，膨胀系数越大的材料其焊接变形量就越大，弹性模量增大焊接变形随之减少，而屈服极限大的则会造成较高的残余应力造成变形增大。

焊接变形原因及控制方法

焊接变形原因及控制方法焊接是一种常见的金属连接方法，但在实际应用中，我们常常会遇到焊接件变形的问题。

本文将探讨焊接变形的原因以及控制方法，帮助读者更好地理解和解决这一问题。

一、焊接变形的原因1. 焊接过程中的温度梯度：焊接时，焊缝区域受到高温的加热，而其它部位则保持较低的温度。

这种温度梯度会导致焊接件产生热应力，从而引起变形。

2. 残余应力的存在：焊接后，冷却过程中会产生残余应力。

这些应力会引起焊接件的变形，尤其是在焊接接头附近。

3. 材料的物理性质：不同材料在焊接过程中会由于热影响区域的不同导致不同的变形情况。

例如，具有较高热膨胀系数的材料在焊接后更容易发生变形。

二、焊接变形的控制方法1. 优化焊接工艺：通过合理安排焊接顺序、增加焊缝长度等方式来减小温度梯度，从而降低焊接变形的发生。

2. 使用预应力技术：在焊接过程中引入预应力，可以通过反向应力来抵消残余应力，从而减小焊接件的变形。

3. 控制焊接变形方向：合理预测焊接变形的方向，并采取相应的措施来控制变形。

例如，在设计中合理选择焊接结构和间隙，减小焊接残余应力对结构的影响。

4. 应用补偿技术：通过在焊接过程中进行额外的加工，例如机械加工或热处理等，来消除或减小焊接变形。

5. 使用支撑和夹具：通过设置支撑物或夹具来限制焊接件的变形，保持其形状和位置。

6. 使用适合的焊接方法：不同的焊接方法具有不同的变形控制效果。

在实际应用中，应根据具体情况选择适当的焊接方法，以减小焊接变形。

三、小结焊接变形是焊接过程中常见的问题，其产生原因主要包括温度梯度、残余应力和材料的物理性质。

为了控制焊接变形，我们可以通过优化焊接工艺、使用预应力技术、控制变形方向、应用补偿技术、使用支撑和夹具以及选择适合的焊接方法等方式进行控制。

只有在理解了焊接变形的原因并采取相应的措施后，我们才能更好地解决这一问题，并获得满意的焊接结果。

通过本文的探讨，相信读者对焊接变形的原因及其控制方法有了更深入的了解，这将有助于在实践中更好地应对焊接变形问题。

钢结构环境焊接变形及防治措施分析

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。

焊接变形的控制措施

焊接变形的控制措施全面分析各因素对焊接变形的影响，掌握其影响规律，即可采取合理的控制措施。

1.1焊缝截面积的影响焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积。

焊缝面积越大，冷却时收缩引起的塑性变形量越大，焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势是一致的，而且是起主要的影响，因此，在板厚相同时，坡口尺寸越大，收缩变形越大。

1.2焊接热输入的影响一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接头塑性变形区增大。

1.3焊接方法的影响多种焊接方法的热输入差别较大，在建筑钢结构焊接常用的几种焊接方法中，除电渣以外，埋弧焊热输入最大，在其他条件如焊缝断面积等相同情况下，收缩变形最大，手工电弧焊居中，CO2气体保护焊最小。

1.4接头形式的影响在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方面等因素条件相同时，不同的接头形式对纵向、横向、角变形量有不同的影响。

常用的焊缝形式有堆焊、角焊、对接焊。

1)表面堆焊时，焊缝金属的横向变形不但受到纵横向母材的约束，而且加热只限于工件表面一定深度而使焊缝的收缩同时受到板厚、深度、母材方面的约束，因此，变形相对较小。

2)T形角接接头和搭接接头时，其焊缝横向收缩情况与堆焊相似，其横向收缩值与角焊缝面积成正比，与板厚成反比。

3)对接接头在单道(层)焊的情况下，其焊缝横向收缩比堆焊和角焊大，在单面焊时坡口角度大，板厚上、下收缩量差别大，因而角变形较大。

双面焊时情况有所不同，随着坡口角度和间隙的减小，横向收缩减小，同时角变形也减小。

1.5焊接层数的影响1)横向收缩：在对接接头多层焊接时，第一层焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形规律，第一层以后相当于无间隙对接焊，接近于盖面焊道时与堆焊的条件和变形规律相似，因此，收缩变形相对较小。

2)纵向收缩：多层焊接时，每层焊缝的热输入比一次完成的单层焊时的热输入小得多，加热范围窄，冷却快，产生的收缩变形小得多，而且前层焊缝焊成后都对下层焊缝形成约束，因此，多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多，而且焊的层数越多，纵向变形越小。

建筑钢结构焊接变形控制措施

建筑钢结构焊接变形控制措施建筑钢结构焊接是现代建筑中常用的连接方式之一，其具有结构简单、施工便捷、耐久性好等优点。

然而，焊接这一过程中也存在着一定的问题，其中之一就是焊接变形问题。

在进行钢结构焊接时，由于热量的影响，很容易会造成钢结构件的变形，进而影响建筑工程的整体形态和稳定性。

因此，我们需要采取一定的控制措施，来防止焊接变形。

一、合理选材在进行钢结构焊接时，合理选材是十分重要的。

钢材的种类和尺寸会对焊接过程和结果产生很大的影响。

一般来说，应选择具有好的可焊性、抗变形性能强的钢材进行焊接，尽可能降低钢结构变形的风险。

二、控制焊接温度钢结构焊接的变形主要是由于焊接温度造成的，因此焊接温度的控制非常关键。

在钢结构焊接中，需要确保焊接温度尽量稳定，避免出现过高或过低的温度。

一般来说，可以通过适当的焊接方法、焊接速度以及控制加热时间等手段来实现温度的控制，从而避免钢结构的变形。

三、采用适当的焊接顺序在进行钢结构焊接时，要根据具体的焊接要求和结构特点来确定焊接顺序。

一般来说，需要先进行重要支撑部位的焊接，然后再进行次要部位的焊接，最后才是边角部位的焊接。

这样可以避免钢结构产生大幅度的变形，并使其能够保持一定的稳定性。

四、采用加劲、拉板等支撑方式在钢结构焊接过程中，为了防止钢结构的过度变形，可以采用加劲、拉板等支撑方式。

加劲和拉板是经过特殊处理的钢板，可以将焊接后会出现变形的部位进行支撑，从而保证结构的稳定性。

这一方法主要适用于较大的钢结构件和结构相对稳定的建筑工程中。

五、对变形进行修复如果建筑钢结构在焊接后出现了变形，我们可以通过一些手段来进行修复。

常见的修复方法包括冷弯法、加热法、局部焊接、切割法等等。

需要根据具体情况来确定修复的方法，从而避免钢结构造成更大的伤害。

综上所述，建筑钢结构焊接变形控制是一个非常重要的问题，需要我们在具体的建筑工程中不断积累经验并采取相应的控制措施。

只有采取有效的预防措施，才能确保建筑工程的稳定性和整体美观度。

钢结构控制焊接变形的十大措施

钢结构控制焊接变形的十大措施在钢结构工程建设中，由于焊接变形直接影响钢构件、钢结构的安装及其使用功能。

并因承载时产生了附加的弯矩、次应力等而间接影响钢结构工程的使用性能，所以焊接变形的控制是很重要的。

根据焊接变形产生原因和影响因素，可以采取以下控制变形的错施:1.减小焊缝截面积:在得到完好、无超标缺陷焊缝的前提下，尽可能采用较小的坡口的尺寸(角度和间隙)。

2.对于屈服强度345MPa以下，淬硬性不强的钢材采用较小的热输入，尽可能不预热或适当降低预热、层间温度:优先采用热输人较小的焊接方法、如CO2气体保护焊。

3.厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。

4.在满足设计要求情况下，纵向加强板和横向加劲肋的焊接可采用间断焊接法。

5.双面均可焊接操作时，要采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。

6.T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝。

7.采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。

8.采用刚性夹具固定法控制焊后变形。

9.采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形，如H型钢纵向焊缝每米长可预留0.5mm-0.7mm，每对横筋对应的型钢长度可预留0.5mm、采用预留周长法补偿圆柱管构件的焊缝纵向及横向收缩变形，如板厚大于10mm时，每个纵向及环向焊缝均预留2.0mm周长。

10.对于长构件的扭曲，主要靠提高板材平整度和构件组装精度，使坡口角度和间隙准确，电弧的指向或对中准确，以使焊缝角变形和翼板及腹板纵向变形值沿构件长度方向一致。

11.设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸;合理布置焊缝，除了要避免焊缝密集以外，还应使焊缝位置尽可能靠近构件的中和轴，并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。

12.在焊缝众多的构件组焊时或钢结构工程安装时，要采取合理的焊接顺序。

焊接变形的控制与矫正改进焊接设计——（1）尽量减少焊缝数量在设计焊缝结构时应当避免不要的焊缝，尽量选用型钢、冲压件代替焊接件、以减少肋板数量来减少焊接和矫正变形的工作量。

钢结构焊接工艺常见质量通病及控制措施

钢结构焊接工艺常见质量通病及控制措施在钢结构的制作过程中，焊接是其中一个关键的工艺。

尽管焊接是一个普遍采用的工艺，但仍然存在许多质量通病，例如裂纹、气孔、结构变形等。

在一个钢结构项目中，如果焊接制造不合格，这将会导致安全问题以及质量问题。

因此，钢结构焊接必须保证质量。

本文将讨论钢结构焊接工艺中的常见质量通病及控制措施。

裂纹裂纹是钢结构焊接的一个常见质量通病。

裂纹的主要原因是其焊接热影响区（HAZ）处的钢材变形和塑性变形，这会导致 HA Z出现冷裂纹和热裂纹。

这些裂纹不仅会导致制造不合格，还会降低钢结构的强度和稳定性。

针对裂纹的控制措施如下：•采用低氢电极，以降低氢的含量；•加强热控制，特别是对于材料的前热和焊接后的加热和冷却过程；•合理的焊接顺序和技术参数，避免过度的热影响区；•采用预加热的方法。

气孔气孔是钢结构焊接的另一个常见质量通病。

气孔的主要原因是焊接时的不良金属熔融和氧化还原反应。

这些小气泡将会形成焊接孔，而且加强了通孔的形成。

正确的焊接控制和维护，可以有效地控制气孔的生成：•采用良好的流体力学和电极加料控制；•避免油脂、腐蚀物和表面水分的污染；•加强预热、后热和热处理；•采用自动化焊接方法，以降低人为因素对气孔的影响。

结构变形钢结构焊接时，由于热的影响，容易导致结构变形。

在钢结构焊接制造过程中，因为需要保证钢材的尺寸精度和方向性，因此要控制结构变形。

以下是针对钢结构焊接时结构变形的控制措施：•提供适当的支撑设备，保证焊接质量；•聚焦于焊接顺序和技术参数；•采用较低的焊接电流和速度，进行轮廓加热；•加强热处理。

焊接脆化焊接脆化是钢结构焊接的一个常见质量通病。

焊接脆化的主要原因是钢材的化学成分和焊接的工艺参数不稳定。

这种焊接脆化是不允许存在的，因为它在使用中会逐渐变得更脆弱而最终断裂。

所以，针对焊接脆化的控制措施如下：•采用标准的焊接工艺，以保证焊接质量；•自动焊接方法；•选择具有补偿效应的材料，以提高焊接质量；•注意加工和设备维护，防止钢材的表面氧化。

钢结构质量通病原因分析及防治措施

钢结构质量通病原因分析及防治措施钢结构是一种常用的建筑结构，其重要性在于其承载能力、抗震性能和持久性能。

然而，钢结构在使用过程中可能会出现一些质量问题，常见的通病包括钢梁变形、焊缝裂缝、腐蚀等。

本文将就这些通病的原因进行分析，并提出相应的防治措施。

首先，钢梁变形是一种常见的钢结构质量问题。

其原因可能是由于施工过程中的设计问题、材料质量问题或者施工质量问题所导致。

设计不合理可能导致梁的截面尺寸不足，荷载分配不均等问题，材料质量问题则可能是由于选材不当或者材料存在缺陷造成的。

而施工质量问题可能主要包括焊接质量差、施工方法不当等。

针对这些问题，可以采取的防治措施包括：提高设计水平，确保结构合理、安全；加强材料质量管理，确保选用合格材料；严格按照规范施工，注重焊接工艺的操作，确保焊缝质量；加强监理和质量控制，确保施工质量。

其次，焊缝裂缝也是一种常见的钢结构质量问题。

焊缝裂缝可能是由于焊接应力、热应力或者机械应力引起的。

焊接应力是由于熔池形成和冷却过程中的热收缩引起的，热应力是由于焊接区域的温度变化引起的，机械应力则是由于外部荷载引起的。

为防止焊缝裂缝的产生，可以采取的防治措施包括：选择适当的焊接材料和焊接方法，避免产生过大的热应力；进行焊缝预热和后热处理，减轻焊接应力；在施工过程中避免机械应力的集中作用，加强支撑和位移控制。

最后，钢结构的腐蚀也是一种常见的质量问题。

腐蚀主要是由于结构暴露在恶劣的环境中，如海洋气候、工业排放物等，长时间作用下，造成结构表面的金属发生氧化反应。

为防止钢结构的腐蚀，可以采取的防治措施包括：选用抗腐蚀能力强的钢材；进行表面防腐处理，如涂层或者热镀锌等；加强结构的维护和保养，定期检查和维修。

综上所述，钢结构的质量问题可能包括钢梁变形、焊缝裂缝和腐蚀等。

这些问题的原因可能是多方面的，包括设计、材料和施工等因素。

为防止这些问题的产生，应采取相应的防治措施，如提高设计质量、加强材料质量管理、注重焊接工艺操作、加强结构的维护和保养等，以确保钢结构的安全和持久性能。