鋼結構件制作焊接變形的控制與分析

劉冬

摘要：鋼結構是各類工程項目開展中非常重要的一類結構類型，常用的制作方式為焊接，焊接對于鋼結構的固定固定效果較好，但是焊接中仍然存在著一定的弊端，其中較為常見的即為變形。如鋼結構件焊接制作過程中出現(xiàn)變形情況，會對鋼結構件整體的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響，進而影響到整體項目工程的建造質(zhì)量，如何完善焊接相關技術的完善和水平的提升，對于鋼結構件焊接變形情況的預防效果較好，能夠有效提升鋼結構件以及整體項目工程的質(zhì)量。本文主要從現(xiàn)階段鋼結構在焊接情況入手，分析了影響其焊接變形的主要因素，并針對性的提出了部分解決方案。

關鍵詞：鋼結構件;焊接;焊接變形

鋼結構件在實際制作過程中焊接變形情況的發(fā)生較為普遍，也是影響鋼結構件制作成本的主要原因，如何通過全新的科技技術方法以及焊接工藝的調(diào)整，降低鋼結構件變形情況的發(fā)生，是非常重要的。

一、鋼結構件焊接變形原因

（一）應力

焊接在鋼結構件固定中的應用主要通過高溫下對焊接材料進行融化后，將鋼結構件之間進行粘連，此焊接過程的整個進行過程中焊接材料以及焊接的局部鋼結構件周圍部位溫度會快速升高之后快速冷卻。因此，焊接使鋼結構件焊接部位的相應的應力也會受到相應的影響，焊接部位不同，焊接時產(chǎn)生的溫度不同，產(chǎn)生的應力在鋼結構件上所分布的區(qū)域也有一定的差別，導致其不同部位的結構出現(xiàn)變化，而變化差異則會導致鋼結構加出現(xiàn)變形情況，影響其使用壽命[1]。

（二）工藝

焊接工藝水平也會影響到鋼結構件焊接變形情況的發(fā)生，焊接工藝取決于焊接工人的時機掌握情況，焊接工藝實際實施情況不同，導致焊接的變形程度也有一定的不同。另外，焊接工藝的實際運用情況也會影響到鋼結構件的變形情況，鋼結構件在實際焊接中，不管是光照還是氣溫等均會對工藝質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，焊接材料催化劑的使用也會影響到焊接鋼結構件的焊接情況，所產(chǎn)生的沖擊力度不同或者沖擊位置不同，也會導致鋼結構件出現(xiàn)變形[2]。

（三）焊接材料

焊接材料的選擇是影響鋼結構件在焊接變形中非常重要的一個因素，不管是焊接時鋼結構件以及焊接材料快速的升溫過程，還是其后期降溫的過程，均會根據(jù)鋼結構件焊接材料的使用不同，而對其結構情況造成影響。另外，不同焊接材料在實際焊接過程中對于溫度的要求也是不同的，如掌握不佳均會影響到焊接質(zhì)量。

二、鋼結構件焊接制作的控制方法

鋼結構件在實際焊接過程中，影響焊接質(zhì)量的因素類型比較多，常見的主要有焊接結構，焊接材料以及焊接工藝，在實際焊接過程中需要根據(jù)實際焊接材料狀況等充分合理安排各類焊接操作，盡可能降低鋼結構加在焊接過程中變形情況的發(fā)生，提升鋼結構件的焊接質(zhì)量，以促進整體項目工程質(zhì)量的保證。

（一）焊接要考慮的因素

1、焊接工藝的合理優(yōu)化。

鋼結構件在實際焊接中合理對各類工藝進行優(yōu)化和提升，是促進鋼結構件焊接變形情況控制的基礎，鋼結構件在實際焊接過程中，需要進行預熱、焊接過程以及焊接后的矯正處理。在鋼結構件焊接預熱時，常用的方法為預拉伸法、形變法以及剛性固定法，在實際鋼結構件焊接中需要根據(jù)焊接件的類型選擇相應的預熱方式。如焊接鋼結構建筑整體的體積比較大，在實際預熱中常用的方式為反變形預熱，在預熱之前需要根據(jù)材料的實際情況計算其變形量，通過反向變形的方式來抵消鋼結構件焊接過程中產(chǎn)生的變形情況，以降低其焊接過程中變形情況的發(fā)生。如鋼結構件的熱感效應較敏感，在實際焊接之前的預熱中，常用的方式為預拉伸法和剛性固定法，預拉伸法主要應用在稍大體積的鋼結構件預熱中，而剛性固定法則可適用于體積較小的鋼架結構之中[3]。不管是哪種鋼架結構，在實際焊接實施過程中，為了盡可能降低鋼架結構在實際焊接中產(chǎn)生的焊接應力，可在焊接實施之前對各個材料進行預熱預熱，達到相應效果之后，根據(jù)實際的氣溫水平以及天氣環(huán)境，和焊接材料配合進行相應的焊接處理，且在焊接實施過程中需要注意對應力的勻速傳遞，避免應力過強或者過熱導致鋼結構件出現(xiàn)變形情況。另外，鋼結構件在焊接過程中彎曲變形的發(fā)生與焊接規(guī)范以及焊接構件自身的剛性也有一定的關系。因此，在實際鋼結構架在焊接時需要盡可能提升鋼架自身的剛度，縮小焊接范圍，以緩解其變形情況的發(fā)生，在實際焊接中，需要科學合理的對各類鋼架進行裝配，通過順序的調(diào)整，提升其焊接時的剛性強度，將降低彎曲變形情況的發(fā)生，如出現(xiàn)扭曲變形情況，首先需要考慮是否是由于焊接角變形導致。另外，需要觀察鋼結構件本身的裝配情況、位置情況以及形狀是否存在不規(guī)則情況，全方位考慮鋼結構變形的原因，進行針對性的處理和緩解[4]。

2、焊接過程中散熱控制。

鋼結構件在焊接過程中需要注意做好散熱處理，溫度的差異過大是導致鋼結構件焊接過程中變形的重要原因之一，如鋼結構件在實際焊接中，溫度傳播不及時，相應的應力傳播也會受到影響，需要不斷引入全新的科學技術手段，在焊接過程中，做好對焊接點位置的散熱處理，促進其焊接部位熱量的疏散，以降低焊接過程中溫度傳遞不佳導致的焊接變形情況。

（二）焊接方法介紹

完善焊接方法，不斷引入全新的焊接技術手段，也是降低鋼結構件在焊接過程中變形情況的主要方式。傳統(tǒng)的鋼結構件在焊接中常用的方式為焊條電弧焊，雖然能夠起到一定的焊接效果。但是，變形情況發(fā)生率較高，隨著相關研究的不斷開展，可供選擇的焊接方式也越來越多，MIG/MAG 焊在鋼結構件焊接過程中主要通過惰性氣體的保護，降低鋼結構件在焊接過程中變形情況的發(fā)生，在實際焊接中取得了較為顯著的效果[5]。

三、結束語

綜上可知，低鋼結構件在實際焊接中需要根據(jù)鋼結構件的類型不同，焊接材料不同，配以相應的技術和工藝，以確保降低鋼結構件焊接變形情況的發(fā)生，提升鋼結構自身的質(zhì)量和穩(wěn)定性，為各類工程項目的開展打好基礎。

參考文獻：

[1]牟迪， 高亮， 陳民昌，等. 鋼結構焊接殘余應力及焊接變形控制技術分析[J]. 內(nèi)燃機與配件， 2019， （6）：110-111.

[2]郭鎮(zhèn)渤， 王登峰. 軌道車鋼結構件焊接變形的原因分析及控制措施[J]. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)， 2018， （4X）：P.218-218.

[3]林建新， 羅田. 大型鋼結構制作中焊接變形的控制分析[J]. 設備管理與維修， 2018， （2）：35-36.

[4]吳興國. 鋼結構工程焊接質(zhì)量控制要點分析[J]. 山東工業(yè)技術， 2019， （17）：99-99.

[5]侯彬. 鋼結構焊接殘余應力及焊接變形控制技術分析[J]. 中國金屬通報， 2019， 1001（2）：147-148.