徐浩 郎辛刚 赵兵 邱斌
中车青岛四方机车车辆股份有限公司
摘要：在钢结构焊接过程中，针对变形控制要给予更多重视。在焊接变形控制过程中，可以通过加强钢结构焊接工艺优化、加强焊接散热控制、加强开裂与残余变形控制等不同方式，将变形问题控制在有效范围内。
关键词：钢结构；焊接；变形
在钢结构件制作过程中，通常情况下会使用焊接技术，在实际制作工作开展中，焊接变形是经常出现的一个问题。一旦出现焊接变形情况，那么会对钢结构几何尺寸、装配质量等产生影响。因此，在钢结构焊接过程中，针对变形问题要进行有效控制，这样才能使得钢结构质量得到保障，为我国钢结构件生产行业的更好发展打下良好基础。怎样对钢结构焊接变形进行有效控制，是当前我国钢结构行业发展中的一个重要问题。
1、钢结构焊接变形的不良影响分析
钢结构在焊接过程中出现变形问题，会产生很多不良影响，本文主要从以下几点进行阐述与分析：
（1）焊接变形问题的出现，会对钢结构施工工作的展开产生很大影响。在钢结构件设计、加工与安装过程中，都会有相应的尺寸要求，如果在焊接期间出现变形情况，那么为使得杆结构施工质量得到保障，需要对发生变形的部位进行调整，增加施工量。
（2）出现焊接变形问题，使得焊件与焊接结构的工作条件发生一定转变。当钢结构出现变形问题后，那么钢结构以及内部中心线会出现变形问题，在其内部会出现内应力，不仅使得钢结构件强度发生改变，而且钢结构的稳定性也无法在最大程度上得到保障。
2、钢结构焊接常见变形类型
对于钢结构件焊接过程中的常见变形问题，主要从以下几点进行阐述：
（1）横向变形与竖向变形。金属结构无论是横向变形，还是纵向变形，被人们称之为收缩变形。造成横向变形的主要原因是，在钢结构件加热期间，受热地方不同，使得受热程度也存在很大不同，这使得钢结构件在后期冷却期间也会产生一定差异，从而出现横向变形问题。纵向变形出现的主要原因是，钢结构件在冷却过程中，因为受热程度较大，会出现严重的压缩。同时冷却过程中的收缩度较大，从而出现纵向变形情况。
（2）角变形与弯曲变形。角变形情况的出现会发生在不同部位，比如，焊接接头部位、对接接头部位、接头焊缝部位等。造成这一情况的主要原因是，钢结构件的板厚度较厚，这使得板子的均匀受热无法保障，经常会出现一边凉，一边热的情况，导致钢结构件收缩一致性无法保障，从而出现角变形情况。弯曲变形是钢结构变形中经常出现的一个问题，此类变形问题的出现，会对钢结构件带来很大影响。弯曲变形问题出现的主要原因是，钢结构件在冷却期间出现收缩情况，无论是横向收缩，还是纵向收缩均受损，从而出现弯曲变形。
3、钢结构焊接变形控制措施
3.1加强钢结构焊接工艺优化
在钢结构焊接过程中，会使用焊接工艺，整个焊接工艺通常情况下会包含三部分，分别是预热环节、焊接环节与矫正环节。在钢结构焊接期间，变形法、预拉伸法等，是焊接过程中经常使用的焊接方式[1]。具体焊接方式的选择，需要结合钢结构件实际情况展开。如果钢结构件尺寸较大，那么在焊接期间出现变形情况，那么会对整个成品质量产生影响。预热法实际上就是反变形法，相关工作人员要提前了解材料特性情况，并做好钢结构焊接变形量计算工作，这样通过反向变形的方式，促使焊接变形量能够在最大程度上被抵消。在预热法的选择中，工作人员要严格结合焊接材料进行，在预热时间的确定过程中，需要综合考虑焊接材料性能情况以及当时的气温情况等。这样才能在最大程度上确保，在焊接期间能够保证热应力传递的均匀性，这样可以实现对焊接变形问题的控制。
3.2加强焊接散热控制
钢结构在焊接过程中，焊接材料温度会快速上升，在此期间，如果热量传递的均匀性无法保障，那么温度变化会出现不均匀情况，使得钢结构应力无法实现均匀传递，从而出现变形问题。在此背景下，要做好钢结构焊接过程中的散热控制工作，在最大程度上保证焊接温度变化的均匀性。为实现这一目的，要加强对现代化科学技术手段的应用，结合焊接实际情况，将周围存在的热量及时散开，这样可以防止变形情况的出现。
3.3加强开裂与残余变形控制
在钢结构焊接工作开展中，不同因素都有可能造成变形问题的出现，比如，焊接工艺影响、焊接环境影响以及钢结构材料影响等。加热矫正会造成应力、钢结构焊接应力之间的相互叠加，应力在同向叠加过程中，会出现钢结构件应力过大，不符合相应设计要求，从而使得钢结构被破坏[2]。针对这一问题，需要将其中的焊接残余变形及时去除，使得钢结构性能可以得到提升。将焊接后存在开裂风险的钢结构进行修复与调整，这样可以避免开裂的钢结构件直接进入到下一工作流程中。在这一过程中，为使得风险问题能够在最大程度上避免，需要工作人员在钢结构焊接工作开展中，能够严格按照相应操作流程与工作标准进行。对于焊接中的注意事项有正确认识，从而减少变形问题的出现，将开裂、残余变形问题更好解决。
3.4优化焊接流程
为减少钢结构焊接变形问题的出现，需要对焊接流程进行优化与完善。在实际焊接流程的优化中，要注意以下几点问题：（1）在焊接工作开展中，要尽量防止焊接的钢结构件厚度差异较大情况出现，尽可能选择相同的焊接材料[3]。在焊接工作开始之前，对于预热工作、焊接与实验工作要给予更多重视与关注。要及时对焊接电流与焊接电压进行调整，并在闲置的材料上开展预实验焊接，确保实验各方面没有问题后，开始进行正式焊接工作。（2）在开始进行焊接后，如果出现裂纹情况，那么工作人员必须停止焊接，并对焊接点实际情况进行检查。并对工作进行调整，将裂纹问题进行有效处理。
结束语：
综上所述，钢结构在焊接过程中出现变形问题，那么会对钢结构件的质量造成很大影响。为避免这一情况出现，可以通过优化焊接流程等不同方式，实现对变形问题的控制，减少变形问题的出现，保证钢结构件质量与性能。
参考文献：
[1]蒋光军.浅析钢结构焊接变形与残余应力控制方法[J].四川建筑,2020,40(04):256-257.
[2]郭毅敏,王志兴,郑礼刚.空腹格构式桥梁钢结构焊接变形的控制[J].焊接技术,2020,49(07):78-81.
[3]石金雷,鞠理扬,周宏,王江超.三角板扶强材对船体结构焊接变形的影响和控制研究[J].船舶标准化与质量,2020(02):33-41.