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鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)件中的殘余變形現(xiàn)象。在這兩類變形中,焊接殘余變形是影響焊接質(zhì)量的主要因素,也是破壞性最強的變形類型。
  鋼結(jié)構(gòu)焊接殘余變形對結(jié)構(gòu)的不同層次的影響分為整體變形和局部變形;根據(jù)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(jié)構(gòu)發(fā)生較多的變形類型是整體變形。
  焊接變形產(chǎn)生的原因分析。鋼結(jié)構(gòu)剛度:剛度是指結(jié)構(gòu)體對拉伸方向和彎曲變形的抵抗能力。鋼結(jié)構(gòu)的剛度主要取決于結(jié)構(gòu)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(shù)量:當鋼結(jié)構(gòu)剛度不足時,在設(shè)計焊接連接縫位置和數(shù)量時,應(yīng)在結(jié)構(gòu)體對稱安排,且焊接順序是合理的,構(gòu)件只能產(chǎn)生線性變形;當焊縫為不對稱的安排,產(chǎn)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(dǎo)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(shù)越多,焊接變形越明顯;斷續(xù)式焊縫與連續(xù)焊縫相比收縮變形量?。粚邮胶缚p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(gòu)件時就進行整體組裝焊接,很容易產(chǎn)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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