钢结构焊接变形及焊接残余应力的控制措施

钢结构焊接变形、焊接残余应力的控制措施一、钢结构焊接变形控制措施1）减少焊缝截面积。在得到完好、无超标缺陷焊缝的前提下，尽可能实行交小的坡口尺寸（角度和间隙）2）对屈服强度 345MPa 以下和淬硬性不强的钢材采纳较小的热输入，尽可能不预热或适当降低预热和层间温度；优先采纳热输入较小的焊接方法，如 CO2气体保护焊。3）厚板焊接尽可能采纳多层焊代替单层焊。4）在满足设计要求的情况下，纵向加强板和横向加肋的焊接采纳间断焊接法。5）采纳双面对称坡口，多层焊采纳与构件中和轴对称的焊接顺序，如下图：6）T 形接头板厚较大时，采纳开坡口角对接焊缝。7）采纳焊前反变形方法，控制焊后的变形。8）采纳钢性夹具固定法，控制焊后的变形。9）采纳构件预留长度法，补偿焊缝纵向收缩变形。如 H 型钢纵向焊缝每米可预留 0.5～ 0.7mm ，每对横肋对应的型钢长度可预留0.5mm。采纳预留周长法，补偿圆柱管件的焊缝纵向及横向收缩变形，如板厚＞10mm 时，每个纵向及环向焊缝预留 2mm。10）对于长构件的扭曲，主要靠提高板材平整度和构件组装精度。坡口角度和间隙准确，电弧的指向或对中准确，焊缝角变形、翼板和腹板纵向变形沿构件长度方向一致。11）设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸；合理布置焊缝，焊缝位置尽可能靠近构件中和轴，布置与构件中和轴相对称，并避开焊缝密集。12）对于焊缝较多的构件，组焊或结构安装时，要实行合理的焊接顺序。二、焊接残余应力的控制措施1）减少焊缝尺寸。2）减少焊接拘束度。3）实行合理的焊接顺序。密集焊缝施焊的原则为，根据构件形状和焊缝布置，实行先收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；先焊拘束度较大且不能自由收缩的焊缝，后焊拘束较小而能自由收缩的焊缝。a.H 型梁拼接时，一般翼缘板的厚度大于腹板，需按下图顺序焊接，即先焊翼缘板，后焊腹板。必要时。把翼缘与腹板之间的角焊缝（制造厂焊接）预留一段（300～500mm），待翼缘板和腹板拼接完成后，在施焊。b.在 H 型柱安装拼接时，一般先由两名焊工同时焊接两翼缘，后焊接腹板，若翼缘板与腹板厚度相近，应该实行翼缘和腹板同时对称焊接的措施，控制变形和焊缝应力，见 a）图，箱形梁的拼接采纳四面对称焊接，能最有效地控制应力，见 b）图。但由于连接板的障碍和焊工数量等原因，往往仅实行两人相对依次焊接的顺序，见c）图。c.对于大型结构宜实行分部组装焊接，结构各分部分别进行矫正后，最后总装焊接。4）降低焊件刚度，制造自由收缩的条件。