樓板焊接過程中變形的控制

摘 要：隨著經濟的發展，國家對于新能源，新材料的的重視，傳統的建筑行業（特別是水泥行業）因其能耗高，對環境污染大，正在被逐漸興起的新型建筑建筑技術所取代。整體鋼結構框架式建筑技術發展勢頭迅猛。他的出現使得房屋的建設成為工廠的流水作業。通過生產樓板框架，采用“搭積木”的方式進行建筑施工。大大減少了水泥的使用量，有效解決了建筑揚塵，高能耗，防震性，甚至建筑農民工問題。但由于行業在中國發展尚屬起始階段，技術并不是很成熟。

關鍵詞：樓板；焊接；變形；控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.054

本人結合煙臺萊山法院項目安裝過程中出現的問題作一些有關焊接變形控制方面問題的探討，如圖1。

在項目樓板制作過程是：按照設計圖紙，由第三方廠家完成材料的切割下料，完成后再運到生產基地進行組裝焊接，完成每一層的樓板的預制工作；最后將每一層樓板運到建筑工地，由起重機吊裝樓板。樓板和立柱之間多采用螺栓連接。焊接變形的存在，在工廠焊接生產時尺寸合格的樓板安裝時出現尺寸收縮。導致螺栓口無法對齊，吊裝工作無法按時完成以致延誤竣工日期。

1 焊接變形存在的原因

（1）設計上的缺陷，樓板框架主體采用角鋼，角鋼的慣性矩較小，剛度也較小焊接過程中抵抗焊接變形的能力弱，易產生焊接變形。

（2）焊接材料由第三方廠家提供，生產廠家按圖下料。未考慮焊接變形的影響，使得在裝配過程中焊縫較寬，焊接變形增加。

（3）生產時采用剛度固定法減小焊接變形，但焊接固定夾具未充分考慮焊接變形的影響，工人調整夾具時嚴格按照設計圖紙。導致焊后尺寸縮小。

（4）工人水平參差不齊，生產時不能嚴格遵照生產工藝和技術要求施工，主要表現在：

1）隨意變更焊接參數，導致焊縫的熱輸入量嚴重超標，以角焊縫為例，圖紙要求焊縫焊腳尺寸不大于6mm，有的工人焊后超標，后又進行打磨；還有工人由于未達標，進行了多層焊。這都可能導致熱輸入量增加，焊接變形增大。而對于一些設計要求采用分段焊的焊縫，部分工人采用了滿焊。這些都加大了焊縫的熱輸入量，加劇焊接變形。

2）未嚴格執行焊接工藝：平臺焊接結束后需嚴格控溫，部分工人為追求產量而急于將樓板吊裝脫離固定夾具，在進行背面焊接時，為提高效率而不再使用固定夾具。這進一步加劇了焊接變形的產生。

2 針對以上原因，建議采用以下措施控制焊接變形

（1）設計方面。1）采用槽鋼代替角鋼作為樓板主體，增加樓板的剛度，以提高樓板抵抗變形的能力，如圖2；2）對于一些較長焊縫，在保證滿足性能的條件下，設計采用分段焊縫，或要求工人采用分段退焊的方法以減小變形；3）采用剛度固定法時，可以在樓板中間臨時加一些支撐以提高構件剛度，在最容易產生變形的方向（多為樓板的縱向和橫向）可以考慮增加一根斜肋，以提高構件剛度，如圖3；4）可以考慮采用長圓孔配圓孔的螺栓連接設計，或者采用連接螺栓孔配做的方法。

（2）焊接材料下料時需充分考慮焊接變形影響。可以適當給焊接變形留出余量，以補償焊縫的收縮：余量的多少可根據經驗公式并結合所用材料的實際來確定。

（3）對于工人要加強技術培訓，特別是對于工藝要求和工藝標準的培訓，讓工人明白要焊成什么樣，怎么焊，以及為什么這樣焊接，以提高他們遵循工藝規程的自覺性；同時加強管理，強化生產過程中的檢查力度，嚴格落實生產流程標準：改進工藝過程，比如將原來由一組工人全部焊完，改為兩組工人分別從正方兩面施焊，以達到保證焊件溫度降低的目的。

以上這些措施為實際生產中常用的控制焊接變形的方法，對于一些小型構件效果十分明顯，但對于摩天大樓這樣的龐然大物還是有待驗證。在此筆者僅作拋磚之舉，以期更多焊接同仁提出更好建議。

參考文獻：

[1]范欽珊.材料力學[S].清華大學出版社.

[2]H.H.雷卡林.焊接熱過程計算[S].機械工業出版社，1958.

作者簡介：劉西洋（1983-），男，山東臨沂人，本科，助理講師，焊接教師，研究方向：焊縫中焊接變形與應力的影響因素。