變形的種類

01線性變形1.縱向變形：是焊縫縱向收縮引起的；2.橫向變形：是焊縫橫向收縮引起的；

02角變形   貼角焊縫上層焊量大，收縮量很大，因此角變形主要是焊縫在其高度方向橫向收縮不均勻引起的。

03彎曲變形   對丁字型截面，焊縫收縮對重心有偏心距，因而使截面向上彎曲，所以彎曲變形是偏心焊縫的縱向收縮引起的。04扭轉變形  鋼結構焊接過程中，有些特殊的結構形式會出現(xiàn)波浪線型或螺線型變形即為扭轉變形，其成因較為復雜。焊接變形的影響因素

   焊接變形產生的主要原因是由于焊接過程中對焊件進行了局部的不均勻加熱，以及隨后的不均勻冷卻作用和結構本身或外加的剛性拘束作用，通過力，溫度和組織等因素，從而在焊接接頭區(qū)產生不均勻的收縮變形。

011）材料因素   主要是由于材料本身的物理特性造成的，尤其是材料的熱膨脹系數以及屈服極限還有彈性模量等對材料的作用，膨脹系數越大的材料其焊接變形量就越大，彈性模量增大焊接變形隨之減少，而屈服極限大的則會造成較高的殘余應力造成變形增大。不銹鋼的膨脹系數大于碳鋼的膨脹系數因此同等厚度的兩種材料不銹鋼的焊接變形的趨勢大于碳鋼的。

022）結構因素  焊接結構的設計對焊接變形的影響最關鍵，總體原則是隨著拘束度的增加，焊接殘余應力增加，焊接變形則相應減少。1.結構剛度就是結構抵抗拉伸和彎曲變形的能力，它主要取決于結構的截面形狀及其尺寸大小。

2.在鋼結構剛性不大時，焊縫在結構中對稱布置，施焊程序合理，則只產生線性收縮；當焊縫布置不對稱時，則還會產生彎曲變形；焊縫截面重心與接頭截面重心在同一位置上時，只要施焊程序合理，則只產生線性縮短；當焊縫截面重心偏離接頭截面重心時，則還會產生角變形。

焊接變形的控制

設計措施1合理的選擇焊接的尺寸和形式  在保證結構承載力的情況下，盡可能采用較小的焊縫尺寸，減少焊接熱輸入對材料性能的影響。

2合理選擇焊縫長度和數量  只要允許，采用型材、沖壓件；焊縫多且密集的地方可采用鑄-焊聯(lián)合結構，可以減少焊縫數量。此外適當增加壁板的厚度，以減少肋板的數量，或者采用壓型結構代替肋板結構，都可以防止薄板的結構變形。3合理安排焊縫位置  安排焊縫盡可能采用對稱于截面中性軸，或使焊縫接近中性軸，這對減少梁柱的撓曲變形有良好的效果。

工藝措施1反變形法  利用反變形的方式來控制焊接變形是常用的焊接方法。拼裝時，根據工藝試驗和施工經驗，使構件向焊接變形相反方向做適量的預變形，以控制焊接變形。這種方法需要預先進行試驗，根據焊縫的設計要求，選用材質和規(guī)格相同的鋼板預先做一個試件進行焊接，使焊縫形式、焊腳高度符合設計要求，焊完冷卻到環(huán)境溫度后測量翼板的變形量，把所測量的數值作為壓制反變形的參數，壓力機在翼板中心線上壓出變形量的數值，使翼板的兩端預先呈上翹狀態(tài)，抵消焊接變形量，焊好正好持平。采用這種方法需要一臺相應噸位的液壓壓力機。2留余量法   在下料時，將零件的實際長度或者寬度尺寸比設計尺寸適當加大以補償焊件的收縮，此方法適用于防止焊件的收縮變形。放拼裝臺時要放出收縮量，一般受彎構件長度不大于24m時放5mm，長度大于24m時放8mm。3剛性固定法   焊接時在平臺上或在重疊的構件上設置夾具固定構件，增加剛性后，再進行焊接，這樣焊接中的加熱和冷卻的收縮變形，被固定夾具的外力所限制，但這種方法只適應塑性較好的低碳結構鋼和低合金結構鋼，不適用中碳鋼和可焊性更差的鋼材。①將焊件固定在剛性平臺上（適合于薄板拼接時的剛性固定）。②將焊件組合成剛性更大或者對稱的結構（適合T型梁等結構的控制）。③利用焊接夾具增加結構的剛性和拘束。④利用臨時支撐來增加結構的拘束。4選擇合理的裝配焊接順序   鋼結構制作拼裝的平臺應具備標準的水平面，平臺的剛度應保證構件在自重壓力下，不失溫，不下沉，以保證構件的平直。小型結構可一次裝配，用定位焊固定后，以合適的焊接順序一次完成。①大型復雜的焊接結構，只要允許的條件下，把它分成若干個結構簡單的部件，單獨進行焊接，然后進行總裝。桁架和屋架端部的基座、屋架的天窗架支撐板應預先拼焊成部件，以矯正后再拼裝到屋架和桁架上，屋架和桁架的焊接順序是：先焊上、下弦連接板外側焊縫，后焊上、下弦連接板內側焊縫，再焊連接板與腹板焊縫，最后焊腹桿、上弦、下弦之間的墊板。桁架一面全部焊完后翻轉，進行另一面焊接，其焊接順序相同。手工焊時，應采用偶數個焊工同時從上、下弦中間向兩端對稱焊接。拼裝時，為防止構件在拼裝過程中產生過大的應力和變形，應使不同型號零件的規(guī)格或形狀符合規(guī)定的尺寸和樣板要求，在拼裝時不宜采用較大的外力強制組對，以防止構件焊后產生過大的拘束應力而發(fā)生變形。②正在施焊的焊縫應靠近結構截面的中性軸。③對于焊縫非對稱布置的結構，裝配焊接時應先焊焊縫少的一側。

④截面對稱布置的結構，裝配焊接順序是先整體裝配后焊接，焊接時應采用對角焊法的順序以平衡變形，同時應采用翻轉架或轉動胎具，以便形成船形位置焊縫。否則應由偶數個焊工分別采用平焊和仰焊，由中間向兩端焊接。⑤長焊縫（1m以上）焊接時，可采用圖12所示的方向和順序進行焊接，以減少焊后的收縮變形。5焊接工藝措施   焊接施工時，應選擇合適的焊接電流、速度、方向、順序，以減少變形。焊接金屬構件時，應先焊短，后焊長；先焊立，后焊平；先焊對接縫，再焊搭接縫，應從中間到兩邊，從里到外焊接。集中的焊縫應采用跳焊法，長焊縫采用分段退步焊和對稱焊接法。焊接變形矯正方法

   構件發(fā)生彎曲和扭曲變形的程度超過現(xiàn)行鋼結構規(guī)范和設計要求時，必須進行矯正，方法有：機械矯正法、火焰矯正法和混合矯正法。施工時，可以根據實際情況合理選用，矯正時要遵守以下原則：先總體，后局部；先主要，后次要；先下部，后上部；先主件，后副件。1機械矯正法   機械矯正法是利用機械力的作用，以矯正焊接變形，常采用專用矯正機，或撐直機、壓力機、千斤頂及各種小型機具頂壓矯正構件變形。矯正時，將構件變形部位放在倆支撐之間，對準構件凸出部位緩慢施力，即可矯正。2火焰矯正法   采用火焰矯正的原理與焊接變形的原理相同，只是反其道而用之，通過給金屬輸入熱量，使金屬達到塑性狀態(tài)，從而產生形變，構件被局部加熱后，依靠加熱區(qū)的膨脹和收縮差，使構件按照預定的方向發(fā)生變形，從而達到矯正的目的。用火焰加熱矯正構件時，一定要讓構件處于自由狀態(tài)，一些自重較大的構件加熱后要用吊具提起離開平臺，以免自重產生的摩擦力阻礙變形，影響矯正效果。采用火焰矯正法，20m長的鋼柱其側向彎曲和起拱量可以矯正在6mm之內，翼板下?lián)隙瓤煽刂圃?/span>2mm內，遠遠低于規(guī)范要求。但用火焰矯正，在實際施工中很難定量地確定加熱部位，加熱溫度，時間，區(qū)域長度等，主要靠積累經驗。

    利用火焰矯正方便快捷，但必須注意幾項基本要領。首先加熱溫度要掌握好，一般控制在650~850℃之間；要掌握在不同環(huán)境和不同氣溫情況下的加熱溫度；變形量較大的構件一次加熱不能清除變形時，應錯開原來的加熱點進行第二次加熱矯正；采用合理的矯正順序，先矯正翼板的不平、傾斜，再矯正側向彎曲和起拱；矯正過程中要經常用靠尺、細鋼線、水準儀等檢查矯正情況，防止矯枉過正，產生新的變形。3錘擊法   錘擊法不僅可以消除焊接接頭殘余應力，還可用來延展焊縫及其周圍壓縮塑性變形區(qū)域的金屬，達到消除焊接變形的目的，錘擊法經常用來矯正不太厚的板結構，但該法的缺點是勞動強度大，表面質量欠佳。

4強電磁脈沖矯正法（電磁錘法）   該法是利用強電磁脈沖形成的電磁場沖擊力，在焊件上產生與殘余變形相反的變形量，達到矯正的目的。它的工作原理是高壓電容通過圓盤形線圈組成的電磁錘放電，在線圈與工作之間感應生成很強的脈沖電磁場，形成一個較均勻的壓力脈沖，用以矯正。采用該方法矯正的優(yōu)點是在工件表面不會產生如錘擊所壓成的撞擊損傷痕跡，沖擊能量可控，但該方法只能用于導電系數高的鋁、銅等材料的薄壁焊接構件。    除了上述的矯正方法外，還有振動法、爆炸法、超聲波法、電液法、靜力加壓矯直法等主要用于降低殘余應力大小和改善殘余應力的分布狀態(tài)，但是，這些方法分別存在著各自的局限性，限制了其在焊接生產過程中的推廣。