关键词：焊接结构；热变形；控制措施
引言
积极作好施焊前的各项准备工作，最大限度避免或减少焊接缺陷。与其他工程质量一样，焊接工程也应从“人、机、料、法、环”等五个影响工程质量的因素进行控制，即施工人员素质、施工机械和设备的质量、施工工艺和方法、工程中使用的原材料和施工环境。产生结构焊接变形的最主要原因在于：钢结构在焊接时，由于局部高温加热而造成焊件上温度分布不均匀，最终导致在结构内部产生了焊接应力与变形。焊缝金属冷却时，当它由液态转为固态时，其体积要收缩。由于焊缝金属与母材是紧密联系的，因此，焊缝金属并不能自由收缩，这将引起整个焊件的变形，同时在焊缝中引起残余应力。
1影响结构焊接变形的因素
1.1焊接方法及其工艺规范的影响
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CO2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。钢结构在施焊前要制定焊接工艺评定指导书进行指导焊接，同时对作业环境的温度和湿度都有要求。
1.2结构刚度的影响
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。在钢结构刚度较小时，焊接接缝成对称分布，在施焊程序步骤正确合理的情况下，只会产生线性缩短变形；当焊接接缝不对称分布，焊缝收缩与重心之间有距离使截面向上弯曲会产生弯曲变形；在施焊程序合理的情况下，焊缝截面中心与接头截面中心在同一方位上，只产生线性缩短；焊缝截面中心偏离接头截面中心时会产生角变形。
1.3装配焊接顺序的影响
不同的装配与焊接顺序焊后将产生不同的变形量，所以在装配与焊接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。特别是对于焊缝较多的构件的焊接，合理选择焊接顺序，能够有效减少焊接变形，可以使多次焊接的变形相互抵消。
2机械焊接结构变形控制措施
2.1焊工资格的控制
焊接施工中，焊接的施工质量实质上是焊接工人的施工质量，所以焊接工人的作用是控制焊接质量过程中十分关键的因素。焊工的技术水平有初、高、中三级，会直接影响机械的焊接质量。因此，参与施工的焊接工人，必须懂得焊接的安全技术操作规程，具有焊接工人的操作证，准确熟练地进行焊接施工，只有这样才能达到机械的设计标准，确保机械的焊接质量。
2.2焊接工艺过程的控制
焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理等。只有工艺过程得到保证，才能获得优质的机械。焊接过程中，应控制好预热的温度（35和45钢的温度范围是：150℃～250℃；裂纹倾向特别大时，温度范围可控制为：250℃～400℃）；焊条应选择碱性焊条；控制好破口的形式；严格控制工艺参数等。通过实行焊接工艺的试验，来验证焊接工艺的焊接接头能否满足性能指标。
2.3焊接设备的控制
机械的焊接过程中，电焊机是主要设备，没有焊机，整个焊接施工将无法进行。电焊机能够准确显示焊接施工时的电流，电流强弱的控制是焊接质量好坏的关键因素。对于电焊机进行控制的关键所在，就是控制其对电流的显示，切忌偏差和超标，电焊机电流、电压的显示装置，务必经过检定后才可进入施工环节[1]。
2.4裂缝焊接控制
焊接中可能出现的裂缝，主要指在金属的焊接应力、致脆原因等多重作用下，焊接的接头局部金属原子遭到破坏，进而形成新界面，出现缝隙。这种裂缝长宽比大、缺口尖锐，也是机械焊接构件中最容易出现、最危险的缺陷，机械结构的破坏大多从裂缝开始，因此在焊接过程中需加强控制。如果在焊接后发现裂缝，应采取措施清除或修补[2]。控制措施：一方面，严格控制焊接参数，减缓冷却速度，提高焊接的形状参数，尽量使用小电流、多层、多道焊方式，防治焊缝的中间出现裂纹；另一方面，严格执行焊接程序，减少焊接应力。
2.5焊接环境控制
另外，机械焊接的施工环境也会对焊接质量产生直接影响，需加强控制：首先，空气的温度会对焊接热循环产生直接影响，因此一般焊接施工的温度应控制在20℃以上，否则温度过低，就会造成金属的过快冷却，改变其表面组织，不利于焊接接头；其次，空气湿度与焊接质量密切相关，一般焊接施工的湿度应控制在90％以下，由于氢气主要来自水，水分如果进入熔池，就会出现氢气孔；再次，在雨雪季节不得实行野外作业或者露天作业，必须采取一定的防护措施，确保焊接质量[3]。
2.7加强焊接材料的监管
焊接过程中，要想焊出高质量的接头，必须严格控制焊接材料的选择，焊丝、焊剂以及焊接的辅助等，都要严格符合质量标准。控制好焊接材料使用过程的各个环节才能保证焊接质量。根据不同的金属材料和施焊工况、条件，选择不同的焊条和焊接设备是保证焊接质量、焊接效率和成本的关键。不同材料的管道对焊条的要求有所不同。焊条按其用途主要分为碳钢焊条、低合金钢焊条和不锈钢焊条。其主要的选用原则是：按焊接管道的力学性能和化学成分选用；按焊接的使用性能和工作条件选用；按管道的结构特点和受力状态选用。对焊接材料的检查，施工单位对该批进场焊条、焊丝进行报验，提供材料合格证，监理单位应检查是否与设计文件相符，并对该批号材料进行现场抽样送检，经检测合格同意使用[4]。对焊条未使用之前，一般不允许撤掉包装，而且应按说明书的要求使用，焊条撤掉包装后，一般在使用之前要烘干放入保温筒中。现场所使用的管材、管件应确认是否和设计图纸的型号、规格相符，并有材料合格证。管口表面应均匀光滑，无起鳞、裂纹、锈皮、夹渣、油脂、油漆和其他影响焊接质量的物质，并经过监理单位现场抽样送检合格后方可使用。
结束语
钢结构焊接变形的种类有多种多样，其成因是多方面的。最主要原因还在于钢结构在焊接过程当中的加热不够均匀。在当前技术条件下，焊接变形是各类钢结构制造过程中最为普遍的问题。为了控制钢结构焊接变形，保障钢结构产品的制造质量，在钢结构制造实际工作中，就需要针对钢结构制造过程中具体情况采取相应的策略。对其焊接变形问题进行严格且有效的控制，使得钢结构质量得以保证，促进社会生产的发展。
参考文献
[1]王文军.浅谈机械焊接工艺探索与实践[J].世界有色金属，2017（23）：56+58.
[2]齐风.大型焊接件数控切割质量影响及控制措施分析[J].中国高新技术企业，2017（04）：62-63.
[3]唐识，李汉胜，程晓玲，付龙飞.核电站不锈钢贮罐焊接变形控制[J].电焊机，2016，46（10）：50-55.
[4]李进卫.破解建筑钢结构焊接变形的技术探讨[J].特钢技术，2016，22（01）：13-18+22.