摘要：大型钢结构在进行制作的时候最为主要的连接手段就是焊接，焊接施工工艺的质量与钢结构的质量有着直接的联系。本篇文章主要是针对大型钢结构制作中产生焊接变形的原因进行分析，并且对其进行控制，研究焊接时出现变形控制的详细手段，这样就能够保证工程焊接的质量，确保大型钢结构的制作质量。
关键词：大型钢结构；实际制作；焊接变形；控制分析
一、制作大型钢结构时出现焊接变形的原因
1、施工材料的原因
因为在制作大型钢结构的时候焊接工作是非常重要的，工作中常常导致焊接出现变形的主要原因之一就是施工材料问题。通常情况下，焊接时候需要经常运用的施工材料是焊材以及母材，这两种施工材料的物理作用以及热力作用对于焊接来说有着很大的影响。在进行制作大型的钢结构的时候，让焊接出现变形的原因就包括温度梯度以及施工材料的热传导系数，它们会形成一种强烈的反比例增长，意思就是指只要热传导的系数不断变小，那么温度梯度也会跟着逐渐提升施工材料在这个时候受到焊接的影响是比较大的，也常常在这种状况下出现严重的焊接变形问题。
2、钢结构刚度
比较大型的钢结构在经过弯曲以及拉伸变形的前提下的抗压能力，在对其进行焊接的时候，对于钢结构的刚度能够产生影响的有两个因素，第一个就是钢结构截面尺寸，第二个就是钢结构的整体形状。在实际工作中，焊接人员如果在工作的时候没有对其进行严格的控制管理，那么就会很容易使钢结构出现焊接变形的问题。通常情况下，对钢结构的截面尺寸主要是让纵向的桁架以及工字钢的整体截面出现变形的问题，而另外一个因素就是主要使工字型钢及丁字钢产生弯曲变形的情况，所以，钢结构的刚度以及截面对于比较大型的钢结构来说，是很容易让其产生变形的问题。
3、焊缝的具体位置
从当前社会中的实际工作中可以看出，大型钢结构的焊接位置不相同是对其有一定的影响的，并且对大型钢结构的整体影响也是不同的。详细来说，如果在大型钢结构的受力位置出现焊缝的问题，那么就会对焊缝产生一定程度的影响，并且很容易就会产生钢结构焊接变形的情况，从而对其的稳定性以及安全性产生影响。如果这种情况是比较严重的，那么就会让大型钢结构的运用作用不能够发挥最大的效果，从而为工程项目留下安全隐患以及质量问题。
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4、焊接施工工艺
在制作大型钢结构的时候工作人员必须要注意焊接，让钢结构产生焊接变形问题的有可能是因为焊接工艺。根据相关的实验证明，有一些焊接手段以及接焊缝方法等会对焊接工作产生一定的影响，让钢结构出现变形的问题。对于接焊缝工作来说，这样的施工工艺会造成纵向的收缩变形量小于横向的收缩变形量，进而造成钢结构中产生焊接变形的问题。对于多层焊接工作来说，钢结构焊接与焊接变形有着紧密的关系，如果焊接的层数逐渐提升，那么就产生焊接变形的程度也会随之提升。如果焊接层级之间有一定差异的收缩量，那么就会很容易造成大型钢结构出现变形问题。
二、制作大型钢结构时对焊接变形问题的控制手段
1、依照规定顺序进行焊接工作
工作人员如果想要控制大型钢结构中的焊接变形现象，那么就应该结合工程项目中规定的标准要求进行分析以及探讨。在对大型钢结构进行焊接的时候应该依照规定的工程顺序进行实际操作，特别是工作人员了解大型钢结构的整体形状以及型号规格的时候，焊接人员必须要依照规定的顺序进行有序的操作，这样才能够尽量避免出现焊接变形的问题。大型钢结构进行焊接的基本环节是小组件焊接工作，工程人员只有做好这项工作，才能够让大型钢结构顺利进行焊接以及装配工作，这种方法同样是能够对焊接变形的情况进行有效的控制。工程人员在对小型钢结构进行焊接的时候，必须要注意焊接的基本操作，也就是用组件装配以及进行定位焊固定，在这个前提上工程人员应该依照规定的顺序对钢结构进行顺利焊接，尽量避免出现小型钢结构出现焊接变形的问题，这样就能够确保制作钢结构的安全性以及规范性。
2、对于焊接工艺的控制
因为在制作大型钢结构的时候经常会产生焊接变形的情况，而造成焊接出现变形的原因之一就是焊接工艺的运用，所以在进行实际工作的时候，工程人员一定要对其足够的重视。在进行钢结构焊接的时候，工作人员要依据规定的要求对焊接工艺进行实际控制，并且根据钢结构的焊接特点选用合适的施工工艺，之后再根据相关的要求判断以及确定焊接的电流量、顺序以及速度等，这些都是能够对焊接的质量产生影响的主要因素，所以工程人员一定要重视。
3、运用固定夹具提升钢结构的刚性
因为大型钢结构的焊接点比较多，而且相对来说比较复杂，大型钢结构的焊缝形态也比较特殊，在这种现状下，工作人员应该考虑在对大型钢结构进行焊接工作的时候，怎么样控制好焊接的变形问题。除此之外，大型钢结构还有很多的难点，比如进行多方向连接焊缝的时候困难程度比较高，大型钢结构的焊接工作量比较大。所以在对大型钢结构进行实际焊接的时候，工程人员可以在焊接平台以及大型钢结构的构件上面安装设置一个固定夹具，这是当前工程项目中最常见的一种控制手段。固定夹具的主要作用有两点，第一点就是通过减少焊接的温度让大型钢结构产生影响，第二点作用就是能够提升钢结构的刚性，这是一种运用外力而对焊接变形进行控制的方法。
4、控制以及管理焊接工作
在对大型钢结构进行实际焊接的时候，工程人员应该做好焊接操作的控制以及管理，这样能够全面提升钢结构的制作质量，提升钢结构焊接变形的控制有效性。焊接管理以及控制的内容有很多，比如钢结构焊接之前对于构件的中心线、标高以及长度要进行严格的测量，在对大型钢结构进行实际焊接的时候，工程人员应该选用合适的焊接工艺，并且确定焊接的实际顺序，对焊接缝进行严格处理工作。如果工程人员在焊接操作的时候发现质量问题，那么就一定要及时运用有效的办法对钢结构焊接进行补救处理。在大型钢结构的焊接工作完成之后，工程人员应该对钢结构的构件进行严格的测量以及确认，确保钢结构焊接的质量，尽量避免出现钢结构焊接变形的问题。
三、焊接后校正措施
1机械校正
机械校正法是利用机械的作用矫正结构焊接后变形，一般采用滚床前后两次进行滚压，滚压过后，应力消除能达到80%，变形量能得到很大的矫正。
2火焰校正
火焰校正法是通过对变形构件伸长部分金属进行火焰集中加热，冷却后，焊接构件部分金属获得不可逆的塑性变形使整个变形得到校正。此时需严格控制加热区的温度，温度控制在600℃-800℃之间。
3手工校正
手工校正法是通过大锤施加作用力于平台板变形处。大锤需控制力度，切不可用力过猛，锤击过渡导致变形更加严重，在施工过程中，主要是在焊接过程中沿焊缝进行锤击，使集中在焊缝周边的应力得以扩散。
4过程监督，奖罚结合
在施焊和校正过程中要加强监督，检查其施焊、校正方案是否合理，效果是否良好。并及时进行纠正和改进。对于薄板构件制作较优的工段可以组织其他工段与其沟通学习，并给于适当的奖励与表彰，对于制作较差的工段给予经济处罚，问题严重的责令其停工整顿。
结束语
总体而言，在制作大型钢结构的时候工作人员一定要注意焊接施工，如果钢结构出现焊接变形的问题，那么就会对它的使用性能产生严重的影响。所以工作人员应该对产生焊接变形的原因进行详细的分析，结合规定的标准，运用有效的手段控制管理钢结构的焊接变形，这样就能够提升大型钢结构的焊接质量，从而确保建筑施工中的稳定性以及安全性。
论文作者:沈国涌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/7
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