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鋼結構焊接變形的基本類型分析和原因分析


  焊接變形的基本類型。所謂焊接變形是指鋼結構在焊接過程中,由于施焊電弧高溫引起的變形,以及焊接完成后在構件中的殘余變形現象。在這兩類變形中,焊接殘余變形是影響焊接質量的主要因素,也是破壞性最強的變形類型。
  鋼結構焊接殘余變形對結構的不同層次的影響分為整體變形和局部變形;根據變形的不同特點則可分為:角變形、彎曲變形、收縮變形、扭曲變形、波浪變形和錯邊變形。在這些變形類型中,角變形和波浪變形屬于局部變形,而其他類型的變形屬于整體變形。鋼結構發生較多的變形類型是整體變形。
  焊接變形產生的原因分析。鋼結構剛度:剛度是指結構體對拉伸方向和彎曲變形的抵抗能力。鋼結構的剛度主要取決于結構截面形狀和尺寸的大小。例如,工字鋼截面和縱向桁架變形量,主要取決于其橫截面面積的弦桿截面大小的部分。再如,工字型、丁字型或其他形狀的型鋼的彎曲變形量主要取決于截面的抗彎剛度。
  焊接連接縫位置和數量:當鋼結構剛度不足時,在設計焊接連接縫位置和數量時,應在結構體對稱安排,且焊接順序是合理的,構件只能產生線性變形;當焊縫為不對稱的安排,產生的多為彎曲變形。焊接工藝:焊接電流偏大、焊條直徑較粗,使得焊接速度緩慢,可能導致焊接變形大;厚鋼板焊接時,手工焊接方法比自動焊接方法引起的變形量較小;采用多層焊接工藝時,首層的焊縫收縮變形最大,第二和第三層焊接變形量分別是首層的20%和5%~10%。
  也就是說,多層焊接的層數越多,焊接變形越明顯;斷續式焊縫與連續焊縫相比收縮變形量小;對接式焊縫的橫向收縮變形量比縱向收縮變形量大2至4倍;焊接順序不當或在沒有焊接妥當分部構件時就進行整體組裝焊接,很容易產生焊接變形。因此,為了防治焊接變形,在焊接施工過程中必須制訂合理的工藝措施。
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