鋼結構焊接中存在的問題及處理方法分析

【摘 要】本文主要闡述鋼結構焊接中存在的相關問題，對焊接中出現的局部變形、工件側彎、工件扭曲等現象產生的原因與對策進行分析，并對鋼結構焊接中各種變形的預防措施進行綜合性探討。

【關鍵詞】鋼結構；焊接；問題

在鋼結構焊接過程中，存在工件外形尺寸不同、形狀多樣、焊縫多、焊接位置不對稱等多方面的影響因素，尤其是在加工處理過程中往往會出現各種各樣的問題。因此，要采取對這些問題處理的有效方式，全面提升鋼結構焊接的整體質量控制。

1.鋼結構焊接中的局部變形

1.1存在問題與原因

在鋼結構焊接的過程中，由于加工件剛性各不相同，在不均勻的影響下，就會呈現焊接之后收縮效果的不一致，容易產生變形。此外，由于加工件本身焊縫布置不均勻，焊縫多的部位收縮較大，也就會產生相應較大的變形。加之焊接工作人員技術操作不熟悉，對于不對稱的分層、分段等焊接中，沒有形成穩定的焊接電流，從而造成在速度、方向上的不一致。在焊接過程中咬肉相對較大，就會造成焊接應力的過度集中，產生相應的變形。由于放置不平，在應力釋放的過程中，也會引起相應的變形。因此，要針對局部變形的現象，采用積極的處理方式。

1.2處理方式

針對鋼結構焊接中出現局部變形的現象，采取有效的應對措施：一是在設計過程中，要突出工件剛度與焊縫之間的均勻布置，形成對稱設置的方式，從而減少交叉與密集焊縫現象的出現。二是嚴格按照一定的焊接順序。在焊接的過程中，首先要對對稱部位進行先焊接，對于收縮量大的焊縫也要進行先焊接。三是對于工件焊縫的對稱性，要積極采用分段、分層、間斷焊縫的方式，實現電流、速度與方向的一致性。四是采用分段間隔焊接法加強對長焊縫的有效處理。對于大型加工件中出現的不對稱現象，要積極糾正焊縫的變形，進行裝配焊縫，減少變形現象的出現。五是注重焊縫變形零部件的有效管理。在焊縫前進行預變形的處理方式，對已經變形的工件，可以結合人工處理的方式實現對整個構建的加固處理。同時，通過對外焊加固件增大工件的剛性性能方式，實現對焊接變形的限制，對于已經變形的構件，在變形曲度不大的情況下，可以采用人工卡具進行矯正；對于變形程度相對較大，可以采用火炮矯正的方式，通過火烤外部位的方式加強對局部變形的處理，對于角變形的糾正方式，可以采用邊烤邊用千斤頂的方式進行適當矯正。

2.鋼結構焊接中的工件側彎現象

2.1存在問題與產生原因

工件側彎現象的出現，也是鋼結構焊縫中常見的問題之一。在構件組沒有實行有效的平臺搭設處理下，就會造成基準面的側彎現象，在焊接之后同樣會產生彎曲影響；在構件節點間隙不均勻的條件下，焊接后收縮間隙就會增大，并側向一邊彎曲；在組焊與焊接工藝的順序運用中，如果順序不當、強行組裝，也會在焊接之后存在在相對較大的殘余應力，形成一些工件的側向彎曲；在輸送的過程中，如果沒有形成恰當的起吊位置，也會導致工件形成側彎現象。

2.2預防及處理方式

針對鋼結構焊接中出現的工件側彎現象，要采取有效的預防措施。其中，最主要的就是通過火焰法的方式，在側彎過程中形成三角加熱法矯正，在輔助千斤頂造成相對較大的應力過程中，通過千斤頂能有效的進行矯正處理。

3.鋼結構焊接中構件扭曲問題

3.1問題存在

在鋼結構構件扭曲現象的出現中，包含有多方面的原因。一是節點角鋼拼接不是很嚴密，在間隙不均勻以及節點尺寸不一致的情況下，就會出現不同的收縮效果；同時，在組裝工藝與焊接順序的運用，對于不對稱的分層、分段、間斷性的焊接沒有形成嚴密的焊接措施，采取的是一個節點一個面的焊接方式，造成相應的扭曲變形；在構件的拼裝中，在地面進行中，由于基準高低的程度不同，造成焊接過程中尺寸的不均勻，造成相應的扭曲變形。

3.2預防及處理方式

針對鋼結構焊接中構件扭曲的現象，要進行相應的預防與處理。在下料之前，要對接點進行放樣處理，嚴格按照樣尺寸進行規范化的下料；對于拼接節點的控制，要將連接角鋼與母材之間進行相應的技術處理，并使用卡扣進行卡緊處理，將點焊固定之后，進行相應拼裝；通過自身的剛性抵消來實現對部分變形的有效處理。在進行隔板加工的過程中，注重對角線誤差的嚴格控制，一般控制在1-2mm的范圍之內。在具體處理方法的運用中，可以采取千斤頂頂壓以及火焰烘烤加熱相結合的矯正方式，并結合具體的扭曲情況，結合腹板或者翼板進行火焰矯正的方式處理。

4.鋼結構焊接中的構件下撓問題

4.1存在的問題與產生原因

由于在焊接過程中出現的各種綜合現象，制作時未按設計和規范要求拱度起拱。制作角度不準確或構件尺寸不符合設計要求。放線錯誤，未考慮起拱數值過小。連接處未用卡具卡緊。屋架立拼裝中間支（頂）點下沉或變曲等，都會造成構件下撓的現象。

4.2預防及處理方法

在預防措施中，要形成多方面的技術控制。構件放線拼裝時按設計規范規定的拱度值起拱。嚴格按鋼結構構件制作允許偏差進行檢驗。發現拼裝節點角度有誤應及時處理。在小拼過程中嚴格控制累計偏差。屋架立拼裝時，支承點、支架應經計算有足夠的強度和剛度，支點處夯實。已下撓的構件采取割開中間節點焊縫，按要求起拱后要新焊接處理。

5.鋼結構焊接中的焊縫開裂問題

5.1問題與原因

焊件的含碳量過高或硫、磷成分過高及分布不均勻。焊條質量差或采用于母材強度、性能相差懸殊的焊條焊接，造成強度不夠被拉裂。定位點焊數量太少或零件本身存在較大誤差，組裝不上，采取強制變形不定位、焊接造成應力過大將焊縫拉裂。剛度大的構件焊接范圍順序和方向選用不當。厚度大的焊件未進行預熱或在低溫下焊接使焊縫冷脆。由于結構本身構造或存在缺口，引起嚴重應力集中。針對產生的問題，對于開裂現象，在集中處理的基礎上，形成整體性能的有效控制方式，增強鋼結構焊接的整體質量。

5.2預防及處理方法

要嚴格檢查焊件的材質，控制硫磷的含量在允許的范圍內。正確選用與母材相適應的焊條、焊劑。合理設置定位點焊接的數量，避免在強制變形下定位焊接，不使焊接應力過大。根據結構情況，正確選定焊接順序和方向，先焊收縮量大的焊縫。在低溫下焊接厚焊件，應將母材進行預熱，焊后保溫緩冷卻。采用對稱、分段、多道多層、間斷焊法，消除焊縫應力，提高焊縫強度。

6.結語

針對鋼結構焊接中可能出現的各種問題，在構件加工處理的過程中，要形成多種技術深入運用，在分析鋼結構焊接中出現的變形、構件扭曲、開裂等現象中，結合理論聯系實際的運用，不斷總結、不斷摸索，在實踐中完善鋼結構焊縫的整體質量，增強掌握焊接技術的整體水平。這些對于全面發揮鋼結構焊接的整體功能，將有很大的現實意義。

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