钢结构焊接变形控制措施研究

２０１４年第２期总第１４６期　Ｓ＿Ｌ＿Ｃ０Ｎ　ＶＡＬＬＥＹ　钢结构焊接变形控制措施研究　薛晓林　（陕钢集团龙钢公司。陕西韩城７１　５４０５）　摘　要　在焊接钢结构期间，焊接变形是不可避免的，如果无法对钢结构变形进行有效地控制，就可能对钢结构施工　带来严重的质量影响。文章主要从钢结构焊接变形的类型与产生焊接变形的原因入手，希望能够从中找到钢结构焊接　变形的主要控制措施，从而为钢结构工程的焊接施工提供参考。　关键词钢结构；焊接；变形；控制　中图分类号：ＴＵ３９１　文献标识码：Ａ　随着建筑行业当中钢结构框架应用的增加，越来越多的建　筑人士开始关注钢结构。由于钢结构凭借其质量小、强度高、　安装方便、施工便捷等诸多优点，逐渐替代了其余的链接方式。　但是，我们也不能够忽视其存在的不足之处。　１钢结构焊接变形的主要类型及其产生原因　１）纵横向收缩变形。在焊接钢结构之后，如果在轴向的方　向出现了收缩变形，就视为纵向变形，在焊缝的垂直方向出现　了收缩变形，就视为横向变形。其中，横向变形主要是因为焊　缝肉熔点之处受热膨胀，并且与周围低温的金属产生了冲击而　形成的。　２）角变形。焊接之后的构建平面围绕着焊缝所产生的角位　移就是角变形。其形成的原因是因为沿着板厚的方向出现了焊　缝的收缩变形量的不同从而造成的。　３）波浪变形。在焊接薄板钢结构的时候，由于焊缝内在应　力的存在，从而产生了波浪形收缩变形，就视为波浪变形。　４）错边变形。在焊接两件钢结构时，如果两侧的钢结构出　现不均匀受热，从而使得焊件在高度与长度之上出现了错位，　就视为错边变形。　２钢结构焊接变形的主要控制措施　２．１钢结构焊接变形在设计中的控制　对于钢结构而言，结构设计的科学与合理，才能够做到最　基本的钢结构焊接变形控制。所以，在设计期间，需要掌握不　同焊接变形的主要起因以及相对应的特点，从而设计出符合钢　结构施工的焊接方式。　１）尽量控制焊缝的数量以及其尺寸，如果钢结构焊缝数量　较多，并且尺寸较大，对于钢结构输入的热量也会变大，就容　易引起较大的钢结构焊接变形。因此，在进行钢结构的节点构　造的设计当中，就需要对焊缝的数量以及尺寸做好最大限度地　控制。　２）在钢结构的焊接方式选择上，应该考虑到焊缝破口的尺　寸与形状，只有在钢结构拥有足够的承载力的同时，合理地选　择破口形状与尺寸，才能够减少焊缝截面面积，从而将钢结构　的焊接变形做到最大化控制。　３）为了钢结构焊接操作更加方面，应该避免焊缝的焊接位　置处于仰面，这样也可以保持焊接质量不受影响。如果无法避　免仰面焊接的情况，就需要对钢结构全方位的焊接技能有一个　详细的了解，才能够避免焊接变形的出现。　２．２钢结构焊接变形在施工中的控制　在钢结构焊接的过程中，需要将焊缝的不同形式以及节点　文章编号：１６７１—７５９７（２０１４）０２—０１１９－０１　的不同构造看作一体，通过焊接工艺的选择，从而有效地控制　施工当中钢结构焊接变形的出现。　１）考虑到对称焊缝，就需要在施工中选择对称焊接的方式。　一般来说，刚度相对较小的结构，先行焊接的焊缝出现结构变　形的可能性越大。所以，如果焊缝布置的位置相对均匀，就需　要采取对称焊接的方式来避免焊接变形的出现。　２）如果焊缝不对称，需要先焊接焊缝较少的一侧，然后再　进行另外一侧的焊接。　３）对于焊接之后产生的角变形，对其控制，就可以选择在　焊接之前进行反变形的方式。　４）如果能够满足设计标准，在进行钢结构焊接的时候，应　尽可能选择纵向焊接以及横向加强肋的方法，也就是间断焊　接法。　５）如果Ｔ形接头板的厚度较大，就需要选择开破１２１角进行　焊接地对接处理。　，　６）通过对构建长度预留的方式，也可以做好一定的变形情　况以及焊缝纵向收缩的补偿，比如，对于Ｈ形的纵向焊缝，在　每一米之内就可以预留０．５　ｌｌｌｍ一０．７’ｌｎｍ。　３实际案例分析——上海市中心大厦　龙钢公司８万煤气柜工程结构主要采取的巨型框架＋核心　筒＋伸臂桁架抗侧力结构体系，其结构为钢一混凝土，整个钢　结构用量在１１００　ｔ，其特点为：节点复杂、构件重大、焊接变　形控制难度较高、安装经度要求较高，为了做好焊接变形控制，　就需要从以下几个方面进行控制。　图１多层多道焊缝示意图　１）优化焊接工艺。在开展厚板焊接上都是采取的多层多道　焊，通过小电流则有利于焊接变形的降低（详细见图ｉ）。每一　次焊缝的收头需要熔至上一道焊缝顶端部位大约５０　ｍｌｎ的地方，　“（下转第１２１页）“　２０１４￣９９２期总第１４６期　Ｓ＿Ｌ－Ｃ０Ｎ　ＶＡＬＬＥＹ　画　燃煤电厂粉煤灰一旦得到治理，那么占用的大量土地能够　综合利用途径，如用于筑路、水泥、建工、建材等行业，采用　腾出来，减小环境影响，实现巨大的环保效益、经济效益和社　清洁化生产方式使得燃煤电厂粉煤灰资源化，通过引进人才和　会效益。由于我国社会经济发展的需要和能源结构的特点，势　设备，积极的研究和解决燃煤电厂粉煤灰处理问题等，先进的　必在今后的一段时间或很长时间内仍将大力发展燃煤电厂，因　粉煤灰综合利用技术，将带来巨大的环保效益、经济效应和社　此粉煤灰的产量肯定是巨大的，把燃煤电厂粉煤灰资源化，使　会效益，能够一定程度上促进当地经济的发展以及缓解土地资　其可二次利用，是今后相关燃煤电厂亟待解决的问题，燃煤电　源紧张等局面，因此燃煤电厂粉煤灰的综合治理有着极其重要　厂粉煤灰的综合利用，将极大的推动生产力的发展，对促进当　的意义。　地经济的发展以及缓解当地土地资源紧张等局面有着重要的　参考文献　意义。　［１］王卓昆．粉煤灰综合利用及政策［Ｊ］．政策管理，２０００（３）：　３结束语　１０－１　３．　燃煤电厂粉煤灰作为一种固体废弃物，广泛地存在于燃煤　［２］王学武，赵风清，等．粉煤灰综合利用研究述评［Ｊ】．粉煤灰　电厂旁边，由于我国处理粉煤灰技术欠缺，导致粉煤灰大量的　综合利用，２００１（６）．　堆积，污染环境，发电企业为解决固体废物的贮存和处置，常　［３］赵丽华，赵中一．粉煤灰资源化的现状［Ｊ］．环境污染治理技　常需要投入大量的资金和人力，而随着燃煤电厂发电量的增加，　术与设备，２００２（４）：２９－３３．　产生的粉煤灰量也每年成百上千万吨的增加，若不能很好地综　［４］王建平，郭志斌，万忠东．乳化捕收剂的浮选效果分析［Ｊ］．　合利用，粉煤灰堆存将占用大量土地，极大地制约了当地经济　选煤技术，２００９（０５）：４４．　的发展、污染当地环境，合理的综合利用燃煤电厂粉煤灰，是　［５］阮继政，冯莉，苟远诚，等．影响超声乳化柴油捕收剂稳定　现今亟待解决的问题。本文综合性的阐述了燃煤电厂粉煤灰的　性的实验研究［Ｊ］．煤炭科学技术，２０１１（０２）：ｌ０６．　竹（上接第ｌ１９页）竹　竹（上接第ｌ２５页）竹　也就是错开５０　ｈｉｍ，避免街头集中。在钢板两端还需要增加收弧　共塔，在周围铺设有地网。由１２０根铜线组成，全场１２０　ｍ。以　板与引弧板。　塔底作为中心，３度夹角向四周放射铺设。这种接地方法，对　２）节点装配焊接顺序需要合理利用。考虑到图２当中的节　全固态发射机而言，接地不是很理想。经过研究，对接地系统　点１，３的现场焊接变形较大，所以，需要根据图示先完成两端　进行改造，专门做一个深４　Ｉｌｌ的地井，埋设紫铜板，加上木炭、　焊接，然后再进行腹杆的链接，最终进行中间螺栓的施工。针　食盐、降阻剂等，与１２０根地网连接在一起，起到很好的引流　对中间的螺栓节点临时固定时，可以使用临时连接板包夹腹板　作用。　和翼缘在临时连接板之上可以选择长圆孔或者是开扩大孔的方　５实际效果　式，并且投入一定量的临时螺栓，才能够应对焊接时的收缩变形，　之后再替换加工厂根据实际测得的数据制作的连接板，才有利　由于雷击事故对我台全固态发射机各种器件都造成了一定　于节点连接质量控制。　程度的损坏，经过技术人员的努力，采取以上几种防雷措施以后，　发射机运行正常，经过几次的雷击考验，没有出现事故。保证　１　口ｌ　礴麟　ｌ　［＝ｌ　了雷雨季节的播出安全，结果非常理想。　蝶橼蝰按一４　一　／　Ｉ４ｊ｛检连接蝎雠接　６注意事项　．州　５　ｌ　采用以上防雷措施的时候，由于多种因素的影响，需要注　＝ｌ＝　意以下问题：①要仔细的调节放电球的间距。尤其是在室内，　螭ｌ捻连梭　２　放电球之间的距离仅为几毫米，所以在调节的时候要非常自此，　特别是每次雷击过厚的检查。一旦发现放电球出现过打火的痕　迹，要用砂纸及时的打平，并清洁，保证放电球的工作性能；　②认真进行天馈匹配网络的调试，对常用的仪器要经常进行阻　蕊　Ｈ　ｆ　｛　蝴聪ｒ　—　戮　抗的检查，一旦发现异常要及时进行处理；③在每年的雷雨季　节到来前，要对系统避雷措施进行清查，防止由于疏忽大意造　图２环带桁架与巨型柱的连接　成不必要的损失。　４结束语　７结束语　总体而言，确保建筑工程钢结构焊接的精确度，就需要从　全固态中波发射机的防雷问题是关键的问题之一，经过近　设计、施工、检查等诸多方面进行综合控制。　对于钢结构焊接　些年来的实践经验总结，采用整套的避雷方案对广播发送设备　的成因分析上，不仅要分析成因所具有的性质，找准钢结构焊　进行保护，是切实可行的，充分的保证了广播发射系统的正常　接变形形成的根源性问题来做好钢结构变形的合理、有效控制，　运行。　然后再分析出现钢结构焊接变形其余可能存在的因素，才能够　做好钢结构焊接变形的合理控制。　参考文献　［１】梁晋平．对钢结构焊接变形的控制和矫正［Ｊ］．山西冶金，　２Ｏ１２（０５）：５６－５７．　参考文献　［２】黄杰，钟德日月．钢结构焊接技术探讨［Ｊ】．山西建筑，２０１０　［１】慎英子．全固态中波发射机的防雷措施［Ｊ］．中国科技信息，　（３０）：９６－９８．　２０ｌ１（１４）．