樓板焊接過程中變形的控制

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家對于新能源，新材料的的重視，傳統(tǒng)的建筑行業(yè)（特別是水泥行業(yè)）因其能耗高，對環(huán)境污染大，正在被逐漸興起的新型建筑建筑技術(shù)所取代。整體鋼結(jié)構(gòu)框架式建筑技術(shù)發(fā)展勢頭迅猛。他的出現(xiàn)使得房屋的建設(shè)成為工廠的流水作業(yè)。通過生產(chǎn)樓板框架，采用“搭積木”的方式進(jìn)行建筑施工。大大減少了水泥的使用量，有效解決了建筑揚(yáng)塵，高能耗，防震性，甚至建筑農(nóng)民工問題。但由于行業(yè)在中國發(fā)展尚屬起始階段，技術(shù)并不是很成熟。

關(guān)鍵詞：樓板；焊接；變形；控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.054

本人結(jié)合煙臺萊山法院項(xiàng)目安裝過程中出現(xiàn)的問題作一些有關(guān)焊接變形控制方面問題的探討，如圖1。

在項(xiàng)目樓板制作過程是：按照設(shè)計(jì)圖紙，由第三方廠家完成材料的切割下料，完成后再運(yùn)到生產(chǎn)基地進(jìn)行組裝焊接，完成每一層的樓板的預(yù)制工作；最后將每一層樓板運(yùn)到建筑工地，由起重機(jī)吊裝樓板。樓板和立柱之間多采用螺栓連接。焊接變形的存在，在工廠焊接生產(chǎn)時(shí)尺寸合格的樓板安裝時(shí)出現(xiàn)尺寸收縮。導(dǎo)致螺栓口無法對齊，吊裝工作無法按時(shí)完成以致延誤竣工日期。

1 焊接變形存在的原因

（1）設(shè)計(jì)上的缺陷，樓板框架主體采用角鋼，角鋼的慣性矩較小，剛度也較小焊接過程中抵抗焊接變形的能力弱，易產(chǎn)生焊接變形。

（2）焊接材料由第三方廠家提供，生產(chǎn)廠家按圖下料。未考慮焊接變形的影響，使得在裝配過程中焊縫較寬，焊接變形增加。

（3）生產(chǎn)時(shí)采用剛度固定法減小焊接變形，但焊接固定夾具未充分考慮焊接變形的影響，工人調(diào)整夾具時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙。導(dǎo)致焊后尺寸縮小。

（4）工人水平參差不齊，生產(chǎn)時(shí)不能嚴(yán)格遵照生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求施工，主要表現(xiàn)在：

1）隨意變更焊接參數(shù)，導(dǎo)致焊縫的熱輸入量嚴(yán)重超標(biāo)，以角焊縫為例，圖紙要求焊縫焊腳尺寸不大于6mm，有的工人焊后超標(biāo)，后又進(jìn)行打磨；還有工人由于未達(dá)標(biāo)，進(jìn)行了多層焊。這都可能導(dǎo)致熱輸入量增加，焊接變形增大。而對于一些設(shè)計(jì)要求采用分段焊的焊縫，部分工人采用了滿焊。這些都加大了焊縫的熱輸入量，加劇焊接變形。

2）未嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝：平臺焊接結(jié)束后需嚴(yán)格控溫，部分工人為追求產(chǎn)量而急于將樓板吊裝脫離固定夾具，在進(jìn)行背面焊接時(shí)，為提高效率而不再使用固定夾具。這進(jìn)一步加劇了焊接變形的產(chǎn)生。

2 針對以上原因，建議采用以下措施控制焊接變形

（1）設(shè)計(jì)方面。1）采用槽鋼代替角鋼作為樓板主體，增加樓板的剛度，以提高樓板抵抗變形的能力，如圖2；2）對于一些較長焊縫，在保證滿足性能的條件下，設(shè)計(jì)采用分段焊縫，或要求工人采用分段退焊的方法以減小變形；3）采用剛度固定法時(shí)，可以在樓板中間臨時(shí)加一些支撐以提高構(gòu)件剛度，在最容易產(chǎn)生變形的方向（多為樓板的縱向和橫向）可以考慮增加一根斜肋，以提高構(gòu)件剛度，如圖3；4）可以考慮采用長圓孔配圓孔的螺栓連接設(shè)計(jì)，或者采用連接螺栓孔配做的方法。

（2）焊接材料下料時(shí)需充分考慮焊接變形影響。可以適當(dāng)給焊接變形留出余量，以補(bǔ)償焊縫的收縮：余量的多少可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式并結(jié)合所用材料的實(shí)際來確定。

（3）對于工人要加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，特別是對于工藝要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)，讓工人明白要焊成什么樣，怎么焊，以及為什么這樣焊接，以提高他們遵循工藝規(guī)程的自覺性；同時(shí)加強(qiáng)管理，強(qiáng)化生產(chǎn)過程中的檢查力度，嚴(yán)格落實(shí)生產(chǎn)流程標(biāo)準(zhǔn)：改進(jìn)工藝過程，比如將原來由一組工人全部焊完，改為兩組工人分別從正方兩面施焊，以達(dá)到保證焊件溫度降低的目的。

以上這些措施為實(shí)際生產(chǎn)中常用的控制焊接變形的方法，對于一些小型構(gòu)件效果十分明顯，但對于摩天大樓這樣的龐然大物還是有待驗(yàn)證。在此筆者僅作拋磚之舉，以期更多焊接同仁提出更好建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]范欽珊.材料力學(xué)[S].清華大學(xué)出版社.

[2]H.H.雷卡林.焊接熱過程計(jì)算[S].機(jī)械工業(yè)出版社，1958.

作者簡介：劉西洋（1983-），男，山東臨沂人，本科，助理講師，焊接教師，研究方向：焊縫中焊接變形與應(yīng)力的影響因素。