焊接一般采用鋼結(jié)構(gòu)連接，對(duì)某些重要焊縫一般采用全熔透焊接。金屬焊接時(shí)，在局部加熱熔化過(guò)程中，加熱區(qū)金屬與周?chē)覆臏囟炔町愝^大，在焊接過(guò)程中產(chǎn)生瞬時(shí)應(yīng)力。冷卻到原始溫度后，整個(gè)接頭區(qū)域的焊縫和接近接頭區(qū)域的拉應(yīng)力區(qū)域與壓應(yīng)力區(qū)域的母材之間的價(jià)值達(dá)到平衡，從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)本身的焊接殘余應(yīng)力。
此時(shí)，在焊接應(yīng)力的作用下焊接件結(jié)構(gòu)發(fā)生多種形式的變形。殘余應(yīng)力的存在和變形的產(chǎn)生是相互轉(zhuǎn)化的，認(rèn)識(shí)到變形規(guī)律，就不難找到預(yù)防和糾正變形的方法。寧夏鋼結(jié)構(gòu)工程
一、焊接變形的形式與原因：
焊接后鋼結(jié)構(gòu)的變形大致可以分為兩種情況：即整體結(jié)構(gòu)的變形和局部結(jié)構(gòu)的變形。整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形包括縱向和橫向縮短和彎曲(即翹曲)。局部變形表現(xiàn)為凸彎、波浪形、角變形等多種。
1.1變形常見(jiàn)基本形式
常見(jiàn)的焊接變形基本形式如下:板材坡口對(duì)焊后的長(zhǎng)度縮短(縱向收縮)和寬度縮小(橫向收縮)變形；板材坡口對(duì)接焊接后的角變形；
焊接后構(gòu)件的角變形是由構(gòu)件縱軸方向的不同數(shù)值和構(gòu)件翼緣與腹板縱向收縮不一致造成的扭曲變形；
薄板焊接后，母材受壓應(yīng)力區(qū)因不穩(wěn)定導(dǎo)致板面翹曲形成波浪變形；與構(gòu)件中和軸不對(duì)稱相比，焊縫的縱向和橫向收縮導(dǎo)致構(gòu)件整體彎曲，為彎曲變形。
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這是一種基本的變形形式，各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變形是這些基本變形的發(fā)展、轉(zhuǎn)化和綜合。
1.2焊接變形的原因：
焊接過(guò)程中焊件的局部、不均勻加熱是焊接應(yīng)力和變形的原因。焊接時(shí)，焊縫和焊縫附近受熱區(qū)域的金屬膨脹。由于周?chē)睦浣饘僮柚沽诉@種膨脹，壓縮應(yīng)力和塑性收縮變形發(fā)生在焊接區(qū)域，導(dǎo)致不同程度的水平和垂直收縮。由于這兩個(gè)方向的收縮，造成了焊接結(jié)構(gòu)的各種變形。
二、影響焊接結(jié)構(gòu)變形的因素：
有許多因素會(huì)影響焊接變形，有時(shí)同一因素會(huì)對(duì)縱向變形、橫向變形和角度變形產(chǎn)生相反的影響。采取合理措施控制變形，全面分析各種因素對(duì)各種變形的影響，掌握其影響規(guī)律。否則難以達(dá)到預(yù)期的效果。
1)焊縫截面積的影響:焊縫截面積是指熔合線范圍內(nèi)的金屬面積。焊縫面積越大，冷卻時(shí)收縮引起的塑性變形越大。
2)焊接熱輸入的影響:一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)熱輸入較大時(shí)，加熱的高溫區(qū)域范圍較大，冷卻速度較慢，增加了接頭的塑性變形區(qū)域，對(duì)垂直、水平或角度變形有影響。然而，在表面堆焊過(guò)程中，當(dāng)熱輸入增加到一定程度時(shí)，即使熱輸入繼續(xù)增加，角變形也不會(huì)增加，反而會(huì)減少，因?yàn)檎麄€(gè)板厚的溫度接近。
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3)工件預(yù)熱和層間溫度影響:預(yù)熱溫度和層間溫度越高，相當(dāng)于熱輸入增加，降低冷卻速度，增加收縮變形。
4）焊接方法的影響：在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接中常用的幾種方法中，除渣焊外，埋弧焊的熱輸入.大，在焊縫面積等其他條件下收縮變形.大。手工弧焊熱輸入居中，收縮變形小于埋弧焊。CO2氣體保護(hù)焊熱輸入.小，收縮變形響應(yīng)也.小。
5)焊縫位置對(duì)變形的影響：由于焊縫位置在結(jié)構(gòu)上不對(duì)稱，焊縫位置不對(duì)稱等會(huì)導(dǎo)致各種變形。
6)結(jié)構(gòu)的剛性對(duì)焊接變形的影響:結(jié)構(gòu)的剛性主要取決于結(jié)構(gòu)的形狀及其截面尺寸，結(jié)構(gòu)剛性小，焊接變形大；對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)，焊接后變形較小。
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7)裝配和焊接規(guī)范對(duì)焊接變形的影響:由于裝配方法不同，對(duì)結(jié)構(gòu)變形也有影響。焊接前整體裝配，其變形一般小于邊緣裝配邊緣焊接。
在工程焊接時(shí)間中，由于各種條件和因素的綜合作用，焊接殘留變形的規(guī)律比較復(fù)雜，因此了解各種因素的單獨(dú)作用，便于對(duì)工程具體情況進(jìn)行具體的綜合分析。
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