陈旭
河南鼎力杆塔股份有限公司 河南 463900
摘要：随着我国社会经济的快速发展，信息科技水平的不断提高，各企业对钢结构的应用不断增加，焊接技术在钢结构制作中有着广泛的应用。钢结构焊接时因为焊接区域存在局部收缩以及应力作用从而导致了焊接变形的出现。焊接变形使钢结构尺寸、质量、安装精度等有非常严重的影响。所以必然要求有效的控制钢结构的焊接变形。深入剖析钢结构焊接变形产生的不利影响，对控制钢结构焊接变形的对策进行了研究。
关键词：钢结构焊接；变形；控制对策
引言
在实际焊接过程中，焊接变形引起的误差会使结构尺寸精度下降，进而导致整体结构的承载能力下降，同时，还会降低产品的外观。对钢结构的焊接变形，需要投入大量的人力和物力去修补和完善，其工作量有时候会比起初焊接所花费的要多，甚至在变形较大的时候，其结构无法进行修缮，被迫废弃。因此，考虑钢结构焊接变形的起因及其影响因素，进行有效而合理的控制，可以减少损耗，对钢结构的改进和发展都具有指导意义。
1钢结构工程焊接技术重点和你那点分析
钢结构工程在实际焊接工作中，一方面，由于外部热力作用在焊接过程中存在不均匀现象，在很大程度上容易引起外部应力的变化，造成焊接变形异常；另一方面，焊接工作人员操作技术水平低，没有结合焊接工作控制焊接应力，焊接操作过程中存在不熟悉现象，同样会造成焊接裂纹、气泡等不良现象。针对以上问题，在实际钢结构工程焊接中，做好焊接变形控制，提升焊接质量，减少气泡和缝隙的出现是非常必要的。
2钢结构焊接变形导致的不良影响
第一，焊接变形对钢结构施工非常不利。钢结构件的设计、加工以及安装等都有一定的尺寸标准要求，一旦钢结构出现了焊接变形，为确保钢结构的施工质量，需要修整钢结构发生变形的部位，使施工量增加。第二，焊接变形会使焊件与焊接结构间的工作条件发生改变。钢结构发生了焊接变形，那么钢结构内部中心线以及结构就会发生变形，钢结构内出现内应力，一方面改变了钢结构件的强度，另一方面不利于钢结构的稳定性。第三，局部的焊接变形会导致整体上钢结构发生翘曲或者是变形，使钢结构的功能受到影响。
3控制钢结构发生焊接变形的对策
3.1优化钢结构的焊接工艺
钢结构件焊接工艺包括预热、焊接过程与矫正三个流程。变形法、预拉伸法以及钢性固定法是在钢结构焊接过程中比较常用的方法。从钢结构件的实际选择合适的方法。比如在钢结构件尺寸比较大的情况下，一旦发生焊接变形无疑对于成品整体质量的影响非常大，所以，合适的预热方法是反变形法，就是事先从材料的特性出发，对钢结构的焊接变形量进行计算，同时在进行预热以前通过反向变形使焊接过程中出现的焊接变形量被抵消。钢结构焊接过程中，选择预热的主要目的是尽可能的使焊接应力降低。预热方法的选择需要结合焊接材料，预热时间的确定则应该和焊接材料的性能、当时的气温等进行综合考虑，确保焊接过程中能够均匀的传递热应力，实现对焊接变形的有效控制。
3.2残余应力的控制
第一，热处理法：热处理法是将钢结构缓慢加热至退火温度并保持一段时间，再以一定的速度进行降温，因钢结构的屈服应力和温度呈反相关的关系，当构件持续升温至退火温度时，其内部的屈服应力是低于残余应力，且残余应力在局部塑形变形中逐步的减小。同时，钢结构在退火温度中发生蠕变，残余应力得到进一步的释放。
该方法只能部分消除焊接残余应力，并不能达到完全消除的状态，其对残余应力的消除率一般为40%～80%之间。另外，因需要对结构进行加热且保持一段。第二，振动时效法振动时效法是通过增加外部振动源使得结构与振动源达到共振效果，并于内部产生振动应力，当振动应力和残余应力的叠加量超过材料的屈服强度后，材料本身将发生一定的塑性变形，从而降低内部的残余应力。该方法对消除钢结构内部残余应力的作用有限，其消除率一般为30%～50%之间，但其操作简单，仅需将激振电机固定于结构上并达到共振作用即可，是工程中常用的一种消除钢结构内部残余应力的方法。第三，豪克能法豪克能法是消除焊接残余应力方法中最有效的一种方法，消除率可达80%～100%，该方法是利用大功率的豪克能工具对钢结构的表面进行冲击，使得结构的表面产生较大的压缩塑性变形，极大地释放了因焊接产生的残余应力。在降低内部残余应力的同时，因其对焊缝区域的高速冲击使得焊接的疲劳性得到了极大提高，处理后的焊接区域的抗疲劳强度可提高50%～120%。
3.3减少焊接应力集中
在钢结构焊接中，为了有效控制焊接应力，首先，施工人员可以通过改变焊接材料处理。比如，焊接可以选择S、P较高的材料，这样能够有效的避免焊接过程中出现的不良裂缝现象。其次，有效控制整个焊接工艺。焊接工艺控制工作进行中，控制焊接的电流和一次性焊接的速度，尤其焊接速度的有效控制，这样才能够未热量实现持续性的传递奠定基础，避免出现应力过度几种的不良现象。最后，工程人员在焊机之前进行相应的预热处理和焊接完成后做好相应的冷处理也是非常必要的。
3.4优化钢结构的焊接流程
钢结构在焊接过程中，要尽量避免两个焊接钢结构件的厚度存在较大差异的现象，尽可能选择一致的焊接材料。钢结构开始焊接前，一方面要重视预热，另一方面需要实施焊接预实验，即将焊接的电流、电压调整好后，在闲置的材料上开展预实验焊接，当保证无误后，再开始在钢结构上进行正式的焊接，以避免初始电流过大时直接焊接使材料穿透的问题。一旦在钢结构焊接的过程中出现裂纹，焊接人员必须立即停止焊接，检查焊接点位置，确保没有出现偏差。经调整后，继续焊接，同时对于焊接裂纹要补全。
3.5提升操作人员水平能力
操作人员的水平对钢结构焊接质量起着不可忽视的作用，首先哟啊不断完善焊接操作人员的职业教育培养体系，通过理论与实践的系统化学习，大力开展校企合作，要培养出具备专业技术能力与一定焊接经验的焊接职业人才。其次，要做好对焊接专业毕业生的岗前培训工作，要结合企业焊接工作或产品的特点对其进行针对性的培训，并用模拟件对培训情况进行考核，考核合格的才能进入实际操作岗位。这一步可以融入在校企合作中，企业可以先在职业院校中进行选拔，选拔的学生可以提前进入企业进行针对性的钢结构焊接训练，将岗前培训融入进职业教育中，使学生能够在学校与企业岗位之间实现无缝对接。最后，要监理一套严格的焊接技能考核评级制度，一方面根据钢结构部位与不见的焊接难易程度合理分配人员，另一方面对应不同层级的薪酬水平来激励焊接工不断提升技能水平。
结束语
制作钢结构件的过程中，经常会发生焊接变形。造成钢结构焊接变形的原因较多，因此在制作钢结构件过程中要对控制焊接变形给以重视。对钢结构件焊接变形进行控制的同时要对于残余应力的控制给以重视。通过对焊接变形的控制，提高钢结构件的质量，保障钢结构件的性能。
参考文献
［1］侯斌.钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术分析［J］.中国金属通报，2019，（2）：11-12.
［2］魏一凡．钢结构焊接工程技术要点及质量控制技术［J］．建筑工程技术与设计，2019(17):317．
［3］王胜伟，李曼德，刘显勇．焊接热输入对堆焊残余应力和变形的影响分析［J］．焊管，2017，40(12):19－23，27．