浅析H型钢结构焊接变形及控制摘要：根据工程实践，分析了II型钢结构产生焊接变形的原因，提出了控制焊接变形的方法和措施，从而提高了焊接工艺质量，增强结构的安全性。Abstract：Accordingtotheengineeringpractice,thispaperanalyzedthereasonsforweldingdeformationofIl-shapedsteelstrueture,proposedthemethodsandmeasuresofcontrol1ingweldingdeformation,thusimprovingtheweldingcraftqualityandenhancingthesecurityofstructure.关键词：H型钢结构；焊接变形；控制Keywords：Il-shapedsteelstructure；weldingdeformation；control中图分类号:P755.1文献标识码:A文章编号:1006-4311(2013)25-0088-021焊接变形产生原因钢结构在焊接过程中会产生焊接应力和变形，造成焊接应力和变形的因素有很多，但焊件受热的不均匀性是其最根本的原因。结构在焊接时，由于局部高温加热从而造成焊件上温度分布不均匀，从而导致构件产生不均匀膨胀，而低温区的限制了高温区的膨胀，最终导致焊件焊后发展成焊接变形。其次，是由焊缝金属的收缩、金相组织的变化以及焊件刚度的不同引起的。另外，焊缝在焊接结构中的位置、装配焊接顺序、焊接方法、焊接电流及焊接方向等对焊接应力与变形也有一定影响。2H钢的焊接变形的种类焊接变形按照外观形态分为收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形。H型钢在制造过程中，主要产生角变形、弯曲变形和扭曲变形。2.1角变形焊缝的横向收缩沿板厚的不均匀分布是导致角变形的根本原因。2.2弯曲变形弯曲变形主要是结构上的焊缝布置不对称或焊件断面形状不对称，焊缝收缩引起的变形。弯曲变形的大小用挠度f进行度量。挠度f是指焊后焊件的中心轴偏离焊件原中心轴的最大距离。当纵向焊缝位置偏离构件截面的中心轴时(如图1),不仅产生纵向收缩，而且由于等效收缩力FP而产生弯曲变形。根据材料力学，其产牛的最大挠度为：f二・(1)式中：f弯曲变形挠度(cm)；E-弹性模量(MPa)；FP假想的纵向收缩力(N)；S-偏心矩(cm)；L-焊缝长度(cm)；I-截面惯性矩(cm4)02.3扭曲变形焊缝角变形沿焊缝长度方向的不均匀分布是产生扭曲变形的根本原因。一般发生在有数条平行的长焊缝的焊件上，如焊接工形梁。扭曲变形的产生往往与焊接方向或顺序不当有关。3影响H钢结构焊接变形的因素3.1焊接方法及其工艺规范的影响II钢结构制造时一般的焊接方法有埋弧自动焊、手工电弧焊和C02气体保护焊。不同的焊接方法产生的热量不同，造成的变形也不同。同一焊接方法中，由于焊接工艺规范的不同所产生的焊接变形也不同。H钢结构在施焊前要通过焊接工艺评定制定工艺规程，但在具体进行实际生产时，一些单位不执行工艺文件，进行大线能量施焊而造成焊接变形。3.2坡口形式和尺寸的影响坡口形式不相同，焊接变形量就不同。如坡口截面不对称的焊缝，其角变形大。坡口角度越大，其填充金属量大,变形就越大，坡口小变形就越小。3.3结构刚度和焊缝分布的影响刚性是指焊件抵抗变形的能力，它与焊件材质、焊件截面形状和尺寸等有关。结构刚性越大，则阻止焊缝及其附近热变形的能力越强，焊接变形就越小。反之焊件的刚性越小，则焊接变形就越大。焊缝分布越密集，将使焊接应力和热量互相叠加，增加了焊接变形。焊缝分布与截面中性轴不对称或远离截面中性轴，则会增加弯曲变形。3.4装配-焊接顺序的影响不同的装焊顺序焊后将产生不同的变形量，所以在装焊时应采取合理的顺序。焊接时尽量采用对称焊接；焊缝不对称时，先焊焊缝少的一侧。纵向收缩引起的弯曲变形是II钢最容易出现的变形。焊缝布置对称的焊缝，如果装配焊接顺序不合理，同样可能产生较大的弯曲变形。如图2焊接H钢（工字钢），采用不同的装配焊接顺序,弯曲变形量大小不同。如果先装成T形梁，如图2弋所示，然示再装配焊接成工宁构件如图2-b,其挠度变化情况如下：T形：fl、2二・工字形：f3>4二・式中：S，-焊缝1、2到T型梁截面中性轴的距离；S〃-焊缝1、2到I型梁截面中性轴的距离；TT-T型截面梁惯性矩；II-I型截面梁惯性矩;由于fl、2与f3、4方向相反，且两挠度的比值为：■=■一般情况下，虽然S'>IT,所以fl、2>f3、4,既两者不能相互抵消，焊后产生...