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鋼結(jié)構(gòu)連接普遍采用焊接，且對于一些重要焊縫一般都采用全熔透焊接。金屬焊接時在局部加熱、熔化過程中，加熱區(qū)的金屬與周邊的木材溫度相差很大，產(chǎn)生焊接過程中的瞬時應(yīng)力。
冷卻至原始溫度后，整個接頭區(qū)焊縫及近縫區(qū)的拉應(yīng)力區(qū)與母材在壓應(yīng)力區(qū)數(shù)值達到平衡，這就產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)本身的焊接殘余應(yīng)力。
此時，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 在與變形的產(chǎn)生是相互轉(zhuǎn)化的，認(rèn)清變形規(guī)律，就不難從中找到防止減少和糾正變形的方法。
一、焊接變形的形式與原因： 鋼結(jié)構(gòu)焊接后發(fā)生的變形大致可分為兩種情況：即整體結(jié)構(gòu)的變形和結(jié)構(gòu)局部的變形。整體結(jié)構(gòu)的變形包括結(jié)構(gòu)的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 變形常見基本形式：常見鋼結(jié)構(gòu)焊接變形基本形式有如下幾種：板材坡口對焊后產(chǎn)生的長度縮短
（縱向收縮）和寬度變窄（橫向收縮）的變形；板材坡口對接焊接后產(chǎn)生的角變形；焊后構(gòu)件的角變形沿構(gòu)件縱軸方向數(shù)值不同及構(gòu)件翼緣與腹板的縱向收縮不 一致形成的扭曲變形；薄板焊接后母材受壓應(yīng)力區(qū)由于失穩(wěn)而使板面產(chǎn)生翹曲形成的波浪變形；由于焊縫的縱向和橫向收縮相對于構(gòu)件的中和軸不對稱引起構(gòu)件的整體彎曲，此種變形為彎曲變形。這些變形都是基本的變形形式，各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變形都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 ：
在焊接過程中對焊件進行了局部的、不均勻的加熱是產(chǎn)生焊接應(yīng)力及變形的原因。焊接時焊縫和焊縫附近受熱區(qū)的金屬發(fā)生膨脹， 由于四周較冷的金屬阻止這種膨脹，在焊接區(qū)域內(nèi)就發(fā)生壓縮應(yīng)力和塑性收縮變形，產(chǎn)生了不同程度的橫 向和縱向收縮。由于這兩個方向的收縮，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：
影響焊接變形量的因素較多，有時同一因素對縱向變形、橫向變形及角變形會有相反的影響。全面分析各因素對各種變形的影響， 掌握其影響規(guī)律是采取合理措施控制變形的基礎(chǔ)。否則難以達到預(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，冷卻時收縮引起的塑性變形量越大。
2 ）焊接熱輸入的影響：一般情況下，熱輸入大時，加熱的高溫區(qū)范圍大，冷卻速度慢， 使接頭塑性變形區(qū)增大，不論對縱向、橫向或角變形都有變形增大的 影響。但在表面堆焊時，當(dāng)熱輸入增大到一定程度時，由于整個板厚溫度趨近，因而即使熱輸入繼續(xù)增大，角變形不再增大，反而有所下降。
3 ）工件的預(yù)熱、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 大，使冷卻速度減慢，收縮變形增大。
4 ）焊接方法的影響：在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接常用的幾種方法中，除電渣焊以外，埋弧焊熱輸入****，在其他條件如焊縫面積等相同情況下，收縮變形****。手工 電弧焊熱輸入居中，收縮變形比埋弧焊小。CO2氣體保護焊熱輸入最小，收縮變形響應(yīng)也最小。
5 ）焊縫位置對變形的影響：由于焊縫位置在結(jié)構(gòu)中不對稱，焊縫位置不對稱等將引起各種變形。
6 ）結(jié)構(gòu)的剛性對焊接變形的影響：結(jié)構(gòu)的剛性大小，主要取決于結(jié)構(gòu)的形狀 和其截面大小，剛性較小的結(jié)構(gòu)，焊接變形大；剛性大的結(jié)構(gòu)，焊后變形較小。
7 ）裝配和焊接規(guī)范對焊接變形的影響：由于采取的裝配方法不同，對結(jié)構(gòu)的變形也有影響。整體裝配完再進行焊接，其變形一般小于邊裝配邊焊接。在工程焊接時間中，由于各種條件、因素綜合作用，焊接殘余變形的規(guī)律比較復(fù)雜，了解各因素單獨作用的影響便于對工程具體情況作具體的綜合分析。 |
